Nekonvencionalni izvor energije i njegova primjena

U suvremenom svijetu ima dovoljno problema. Unatoč predviđanjima pisaca znanstvene fantastike, ljudi nisu uspjeli poraziti glad, a zarazne bolesti i dalje predstavljaju smrtnu prijetnju životu i zdravlju onih koji žive na Zemlji. Ali glavna nevolja je iscrpljivanje resursa koji daju našu civilizacijsku energiju. Izlaz može biti novi nekonvencionalni izvor energije. Što se podrazumijeva ovim konceptom?

Što je to?

Jednostavno rečeno, nekonvencionalni izvor energije je način dobivanja, koji se ne koristi komercijalno, eksperimentalan i samo se priprema za širu uporabu širom svijeta. No glavna obilježja takvih metoda dobivanja energije su njihova potpuna zaštita okoliša i obnovljivost.

To može biti vjetroelektrane, solarnih panela, elektrana, energetskih struja. Osim toga, u istu klasu se mogu pripisati bioplinska postrojenja, kao i obećavajući projekti termonuklearnih instalacija (iako s velikim rastezom).

Sunčeva energija

Ovaj nekonvencionalni izvor energije može se vrlo relativno nazvati "nekonvencionalnim". Razlog je samo u današnje vrijeme tehnologija korištenje sunčeve energije na Zemlji nije previše razvijeno: utječe na onečišćenje atmosfere, a fotoceli su još uvijek vrlo skupi. Prostor je druga stvar. Solarne baterije dostupne su na svim letjelicama i redovito pružaju opremu s besplatnom energijom.

Nije potrebno pretpostaviti da je ovaj "nekonvencionalni" izvor energije privukao pažnju ljudi samo u naše vrijeme. Sunce je izvor darova topline iz davnih vremena. Čak je i civilizacija Sumera koristila posude na krovovima kuća u kojima je vruća ljetna vrućina bila zagrijana.

U načelu, od tada se situacija nije mnogo promijenila: učinkovito razvijati ovaj smjer energije samo u onim zemljama gdje su pustinje i vruća područja. Dakle, većina Izraela i Kalifornije u SAD-u prima energiju koju proizvode solarne ćelije. Prednosti ove metode su dovoljne: moderne fotocelulama karakterizira povećana učinkovitost, tako da svake godine svijet može proizvesti sve veću količinu apsolutno čiste i sigurne energije.

Nažalost, cijena tehnologije (kao što smo već spomenuli) još uvijek je visoka, a pri proizvodnji baterija, tako se koriste toksični elementi, da je besmisleno govoriti o bilo kakvoj ekologiji. Japanci, koji u velikoj mjeri upotrebljavaju ne-tradicionalne i obnovljive izvore energije u praksi, ponešto drukčije.

Japansko iskustvo

Naravno, solarni paneli se više ili manje intenzivno koriste u Japanu. No, posljednjih godina se vratili u praksu s tisućljetnom poviješću: na krovovima kuća postavljeni su spremnici i cijevi crne boje, voda u kojoj se zagrijavaju sunčeve zrake. S obzirom na poremećaj energije u ovoj otočnoj naciji, uštede su značajne.

U ovom trenutku, analitičari vjeruju da će do 2025. solarnu energiju u većini zemalja svijeta imati društveno značajne pozicije. Ukratko, uporaba netradicionalnih izvora energije u idućih 50-70 godina bi trebala postati masivna.

bioplin

Sva su velika ljudska naselja od davnina suočena s jednim uobičajenim problemom - otpadom. Cijele rijeke otpadnih voda postale su još veće kad je netko zakopao goveda i svinje i počeo je masovno rasti.

Kad otpad još nije bio toliko mnogo, mogli bi se koristiti za oplodnju polja. No, u vrijeme kada je broj svinja počeo brojati u milijunima, bilo je potrebno nekako riješiti problem. Činjenica je da su feces ove vrste životinja u svježem obliku jednostavno otrovni za biljke. Kako bi ih učinili korisnima, trebate izdržati gustu otopinu, aerirati i djelomično koristiti lijekove da stabiliziraju pH vrijednost. Ovo je vrlo skupo.

Bioplin je najstariji trend!

Znanstvenici su brzo skrenuli pozornost na iskustvo drevne Kine i Indije, gdje su čak i prije našeg doba ljudi počeli koristiti metan, dobivenu od propadanja kućnog otpada. Zatim je najčešće korišteno za kuhanje.

Gubici plina bili su vrlo visoki, ali bilo je dovoljno za pojednostavljenje domaćeg rada. Usput, u tim se zemljama takva rješenja aktivno koriste do danas. Dakle, bioplin kao nekonvencionalan izvor energije ima velike izglede ako pristupamo toj temi korištenjem suvremenih tehnologija.

Ponuđena je tehnologija prerade kanalizacije stočarskih poduzeća, čiji je rezultat bio čisti metan. Problem njegova razvoja je da je moguće stvoriti takva poduzeća samo u regijama s razvijenim stočarstvom. Osim toga, izgledi za povećanje proizvodnje bioplina su niži, to više poljoprivrednih poduzeća koriste antibiotike i deterdžente: čak i mala količina inhibira fermentaciju, zbog čega je sve gnoje prekriveno plijesni.

Generatori vjetra

Sjećaš se Don Quijota sa svojim "divovima"? Ideja korištenja snage vjetra dugo je potaknuo umove znanstvenika, i stoga su vrlo brzo pronašli izlaz: vjetrenjače počeli su pružati brzo rastuću urbanu populaciju prvoklasnim brašnom.

Naravno, kada su se pojavili prvi generatori električne struje, umovi znanstvenika ponovno su bili zarobljeni istom idejom. Kako ne možete koristiti neograničenu snagu vjetra kako biste dobili besplatnu struju?

Ova je zamisao bila dovoljno brzo provodi se, pa stoga u Japanu, Danskoj, Irskoj i Sjedinjenim Američkim Državama sada ima nekoliko četvrti, koji se isporučuju s električnom energijom za 80 posto ili više pomoću vjetrenjača. Danas u SAD-u i Izraelu postoje desetak tvrtki koje razvijaju i instaliraju vjetroagregate - to je vrlo obećavajući ne-tradicionalni izvor energije. Definicija "nekonvencionalnog" ovdje nije prikladna, budući da energija vjetra ima dugu povijest.

Dovoljno su i problemi u njihovom slučaju. Naravno, električna energija je besplatna, ali da ponovno instalirate vjetrenjaču, trebate pustinjski prostor, gdje većinu godine puše vjetar. Osim toga, troškovi proizvodnje i instaliranja snažnog generatora (s visinom od nekoliko stotina metara) se procjenjuju na desetke tisuća dolara. Zato ne mogu sve zemlje priuštiti "besplatnu" električnu energiju u kojoj je vrlo stvarna mogućnost postojećeg generiranja energije vjetra.

Termonuklearna energija

Ovo je krajnji san mnogih modernih fizičara. Rad na suzbijanju termonuklearne reakcije započeo je još davne 1950-ih, ali do sada nije primljen operativni reaktor. Međutim, vijesti iz tih fronta vrlo su optimistične: znanstvenici sugeriraju da će u idućih 20-30 godina moći stvoriti operativni prototip.

Usput, zašto je taj smjer znanosti tako važan? Činjenica je da kada se dva atoma vodika ili helija spoji, stotine tisuća puta više energije nastaje nego ako je nekoliko tisuća nuklearnih uranija prekinulo! Dionice transurijanskih elemenata su velike, ali postupno se iscrpljuju. Ako vodu koristimo za generiranje energije, njegove rezerve samo na našem planetu traju stotine tisuća godina.

Zamislite kompaktni reaktor koji može raditi nekoliko desetljeća bez punjenja gorivom, u potpunosti pružajući električnu energiju ogromnoj strani baze! Termonuklearni nekonvencionalni izvor energije praktična je šansa za cijelo čovječanstvo, pružajući priliku da započnu široko istraživanje kozmosa.

Nažalost, postoje mnoge nedostatke u tehnologiji. Prvo, još uvijek nema jedinstvenog prototipa, a napredak u tom smjeru bio je jako, vrlo davno. Otada malo se čuje za bilo koji pravi uspjeh.

Drugo, spajanje svjetlosnih jezgri stvara veliki broj svjetlosnih neutrona. Čak i grubi izračuni pokazuju da će elementi reaktora u samo pet godina postati tako radioaktivni da će se njihovi materijali početi degradirati, potpuno degenerirajući. Jednostavno, ova tehnologija je iznimno nesavršena, a njegovi su izglede još uvijek nejasni. Međutim, čak i ako su barem grubi izračuni istiniti, onda ovaj nekonvencionalni alternativni izvor energije svakako može postati pravi spas za cijelu našu civilizaciju.

Plimne stanice

U mitovima i legendi naroda svijeta, možete pronaći mnogo reference na one božanske moći koje vode vodu i tok. Ogromna sila nadahnula je ljudsko biće koje može potaknuti takve mase vode.

Naravno, s razvojem industrije, ljudi su ponovno okrenuli svoja stajališta o energiji plime i oseke, što je omogućilo stvaranje elektrana, u mnogočemu ponavljajući ideje dugo iskusnih i dobro dokazanih hidroelektrana. Prednosti - jeftina energija, potpuna odsutnost štetnog otpada i potreba za poplavljanjem zemljišta, kao u slučaju hidroelektrana. Nedostatak je visoki trošak izgradnje.

nalazi

Kao rezultat toga, može se reći da netradicionalni obnovljivi izvori energije mogu osigurati oko 70% jeftine i čiste električne energije čovječanstva, ali za njihovu masovnu upotrebu potrebno je smanjiti troškove tehnologije.