Неконвенционални извор енергије и његова примена

У савременом свету има довољно проблема. Упркос прогнозама писаца научне фантастике, људи нису успели да победе глад, а заразне болести и даље представљају смртну претњу за живот и здравље оних који живе на Земљи. Али главна невоља је исцрпљивање ресурса који дају нашој цивилизацији енергију. Нови неконвенционални извор енергије може постати излаз. Шта се подразумева овим концептом?

Шта је то?

Једноставно речено, неконвенционални извор енергије је начин његовог добијања, који се не користи комерцијално, експериментални је и само се припрема за шире коришћење широм свијета. Али главна карактеристика таквих метода добијања енергије је њихова потпуна заштита животне средине и обновљивост.

Оне могу укључивати вјетроелектране, соларне плоче, електране које раде из енергије плиме. Поред тога, у истој класи могу бити постројења за биогас, као и обећавајући пројекти термонуклеарних инсталација (иако са великим растезањем).

Соларна енергија

Овај неконвенционални извор енергије може се врло релативно назвати "неконвенционалним". Разлог је само што у овом тренутку технологија коришћења соларне енергије на Земљи није много развијена: загађење атмосфере утиче, а фотоцелице и даље коштају много. Простор је друга ствар. Соларни акумулатори су доступни на свим свемирским бродовима и редовно обезбеђују своју опрему слободном енергијом.

Није неопходно претпоставити да је овај "неконвенционалан" извор енергије привукао пажњу људи само у нашем времену. Сунце је слободан извор топлоте из древних времена. Чак и цивилизација Шумера користила је контејнере на крововима кућа у којима је вода загревана врелим летњим данима.

У принципу, од тада се ситуација мало мења: они ефикасно развијају тај енергетски сектор само у оним земљама где постоје пустиње и вруће регије. Дакле, већина Израела и Калифорније у САД добија енергију која генерише соларне ћелије. Предности ове методе су довољне: савремене фотоцелице су повећале ефикасност, тако да сваке године свијет може да произведе све већу количину апсолутно чисте и сигурне енергије.

Нажалост, цена технологије (како смо већ рекли) и даље је висока, ау производњи батерија користе се токсични елементи, што је бескорисно говорити о било којој екологији. Јапанци, који широко користе нетрадиционалне и обновљиве изворе енергије у пракси, раде нешто другачије.

Јапанско искуство

Наравно, у Јапану се више или мање интензивно користе соларни панели. Али последњих година се вратили на вежбање са хиљадугодишњом историјом: на крововима кућа уграђени су тенкови и цеви црне боје, вода у којој се загреју сунчеви зраци. С обзиром на проблематику енергије у овој острвској нацији, штедња је значајна.

Тренутно, аналитичари верују да ће до 2025. године соларна енергија заузимати друштвено значајне позиције у већини земаља свијета. Укратко, коришћење нетрадиционалних извора енергије у наредних 50-70 година би требало да постане огромно.

Биогас

Сва већа људска насеља су од необичног времена имала један заједнички проблем - отпад. Цјелокупне ријеке канализације су постале још веће када је особа украла стоку и свиње и почела је да га узгаја масивно.

Када отпад још није био толико, могли би се користити за ђубрење поља. Али у време када је број свиња почео да броји у милионима, било је потребно некако да реши проблем. Чињеница је да су фекалије ове врсте животиња у свежем облику једноставно токсичне за биљке. Да би били корисни, треба да издржите густину, аератизујете и делимично користите лекове да бисте стабилизовали ниво пХ. Веома је скупо.

Биогас је најстарији тренд!

Научници су брзо привукли пажњу на искуство Древне Кине и Индије, где су и прије нашег времена људи почели да користе метан, добивени од распада кућног отпада. Тада је најчешће коришћен за кување.

Губици гаса су били веома високи, али било је довољно да се поједностави домаћи посао. Успут, у овим земљама се таква решења активно користе до данашњег дана. Дакле, биогас као неконвенционални извор енергије има велике перспективе, ако приступимо проблему користећи савремене технологије.

Понуђена је технологија прераде отпадних вода сточарских предузећа, чиме је добијен чист метан на излазу. Проблем његовог развоја је да је могуће стварати таква предузећа само у подручјима са развијеним сточарством. Поред тога, изгледи за повећање производње биогаса су мањи, што више пољопривредних предузећа користи антибиотике и детерџенте: чак и мала количина их спречава ферментацију, због чега је све гнојиво прекривено калупом.

Ветар генератори

Сећате се Дон Кихота са својим "дивовима"? Идеја коришћења силе ветра дуго је забрињавала умове научника и тако су убрзо пронашли излаз: ветрењаче су почеле да пружају брзо растуће градско становништво првокласним брашном.

Наравно, када су се појавили први генератори струје, умови научника су поново добили исту идеју. Како не можете да користите неограничену моћ вјетра да бисте добили бесплатну струју?

Ова идеја је брзо спроведена, па стога у Јапану, Данској, Ирској и Сједињеним Државама сада има много области, које снабдевају електричном енергијом за 80 посто или више користећи вјетрењаче. У САД-у и Израелу већ данас постоји десетак компанија које развијају и инсталирају ветрогенераторе - ово је врло перспективан нетрадиционални извор енергије. Дефиниција "неконвенционалног" овде није баш одговарајућа, јер енергија ветра има дугу историју.

Проблеми у њиховом случају су довољни. Наравно, електрична енергија се добија бесплатно, али за инсталирање ветрењача, опет, потребна вам је пустињска област, у којој већина године дува вјетар. Поред тога, трошкови производње и уградње снажног генератора (са висином јарбола од неколико десетина метара) процењују се на десетине хиљада долара. Зато све земље не могу себи приуштити "бесплатну" електричну енергију, у којој је сама стварност тренутне генерације вјетром снага стварна.

Термонуклеарна енергија

Ово је крајњи сан многих савремених физичара. Рад на спречавању термонуклеарне реакције започео је педесетих година прошлог века, али до сада оперативни реактор није примљен. Међутим, вести са ових фронтова су прилично оптимистичне: научници сугеришу да ће у наредних 20-30 година и даље бити у стању да креирају оперативни прототип.

Иначе, зашто је овај правац науке толико важан? Чињеница је да се, када се удруже два атома водоника или хелијума, формира стотине хиљада пута више енергије него ако се разбили неколико хиљада једра уранијума! Резерве трансуранијих елемената су велике, али се постепено исцрпљују. Ако користимо водоник за производњу енергије, његове резерве само на нашој планети трају стотине хиљада година.

Замислите компактни реактор који може радити неколико десетљећа без пуњења горива, потпуно снабдијевање електричне енергије огромној страној бази! Термонуклеарни неконвенционални извор енергије представља практичну шансу за читаво човечанство, што омогућава почетак широког развоја Космоса.

Нажалост, постоји много недостатака у технологији. Прво, још увек нема ниједног радног прототипа, а продор у овом правцу је био веома, врло давно. Од тада мало се чује за било какав прави успех.

Друго, фузија светлих језгара ствара велики број светлосних неутрона. Чак и сирови прорачуни показују да ће елементи реактора за само пет година постати толико радиоактивни да ће њихови материјали почети да се деградирају, потпуно дегенерирајуће. Једном речју, ова технологија је изузетно несавршена, а њене перспективе су и даље нејасне. Међутим, чак иако су баре грубе прорачуне истините, онда овај неконвенционални алтернативни извор енергије сигурно може постати прави спас за нашу читаву цивилизацију.

Прикључне станице

У митовима и легендама народа света, можете пронаћи многе референце о оним божанским силама које воде воду и токове. Огромна сила инспирисала је људско биће, које може пропасти такве масе воде.

Наравно, с развојем индустрије, људи су поново погледали енергију плимовања, што је омогућило стварање електрана, у многим аспектима понављајући идеје дуготрајних и добро провјерених хидроелектрана. Предности - јефтина енергија, потпуно одсуство штетног отпада и потреба за поплављање земљишта, као што је случај са хидроелектранама. Недостатак је висок трошак изградње.

Закључци

Као резултат тога, може се рећи да нетрадиционални обновљиви извори енергије могу обезбедити приближно 70% човечанства уз јефтину и чисту електричну енергију, али за масовну употребу потребно је смањити трошкове технологије.