Alışılmamış enerji kaynağı ve uygulaması

Modern dünyada, yeterli sorun var. Bilimkurgu yazarlarının tahminlerine rağmen, insanlar açlığı yenemez ve bulaşıcı hastalıklar hala Dünya'da yaşayanların yaşamı ve sağlığı için ölümcül bir tehdit oluşturmaktadır. Ancak asıl sorun, medeniyetimize enerji veren kaynak tükenmesidir. Yeni ve geleneksel olmayan bir enerji kaynağı bir çıkış noktası olabilir. Bu kavramın anlamı nedir?

Ne oldu

Basitçe söylemek gerekirse, alışılmamış bir enerji kaynağı ticari olarak kullanılmayan, deneysel olan ve dünya çapında daha geniş kullanım için hazırlanıyor olan bir yöntemdir. Ancak, bu tür enerji elde etme yöntemlerinin başlıca ayırdedici özelliği, tam çevre güvenliği ve yenilenebilirliğidir.

Bunlar, rüzgar santralleri, güneş panelleri, gelgitler enerjisinden çalışan santralleri içerebilir. Buna ek olarak, aynı sınıfa biyogaz tesisleri ve termonükleer tesislerin umut verici projeleri de dahildir (çok fazla olsa da).

Güneş enerjisi

Bu alışılmamış enerji kaynağı ancak nispeten "alışılmamış" olarak adlandırılabilir. Bunun nedeni, günümüzde Dünya üzerinde güneş enerjisi kullanan teknolojinin gelişimi henüz çok az: atmosferin kirliliği etkiliyor ve fotosellerin maliyeti hala çok fazla. Uzay farklı bir konudur. Güneş pilleri tüm uzay araçlarında bulunur ve düzenli olarak ekipmanlarına serbest enerji sağlar.

Bu "alışılmamış" enerji kaynağının yalnızca zamanımızda insanların dikkatini çektiğini varsaymak gerekli değildir. Güneş eski çağlardan beri özgür bir ısı kaynağıdır. Sumer uygarlığı bile, sıcak yaz günlerinde suyun ısıtıldığı evlerin çatılarında konteynırlar kullandı.

İlke olarak, o zamandan bu yana durum çok az değişti: bu enerji sektörünü yalnızca çöl ve sıcak bölgelerin olduğu ülkelerde etkin bir şekilde geliştiriyorlar. Dolayısıyla ABD'de İsrail ve Kaliforniya'nın büyük bir kısmı güneş pilleri tarafından üretilen enerjiyi alır. Bu yöntemin avantajları yeterlidir: modern fotoseller verimliliği arttırdı, böylece her yıl dünya kesinlikle temiz ve güvenli bir enerji üretebilir.

Ne yazık ki, teknolojinin fiyatı (daha önce de söylediğimiz gibi) hala yüksek ve pil üretiminde çok toksik unsurlar kullanılmakta ve her türlü ekoloji hakkında konuşmak işe yaramaz. Uygulamada geleneksel olmayan ve yenilenebilir enerji kaynaklarını yaygın şekilde kullanan Japonlar biraz farklı.

Japon Deneyimi

Tabii ki, güneş panelleri az ya da çok yoğun olarak Japonya'da kullanılmaktadır. Ancak son yıllarda bin yıllık bir geçmeyle birlikte uygulamaya döndüler: Evlerin çatılarında suyun güneş ışınları tarafından ısıtıldığı siyah renkli tanklar ve borular yerleştirildi. Bu ada ulusunda enerji sıkıntısı göz önüne alındığında, tasarruflar önemlidir.

Günümüzde analistler, 2025 yılında güneş enerjisinin dünyanın birçok ülkesinde sosyal açıdan önemli konumlar alacağına inanıyor. Kısacası, gelecek 50-70 yılda geleneksel olmayan enerji kaynaklarının kullanılması büyük olacaktır.

biyogaz

Bütün büyük insan yerleşimleri, eski zamanlardan beri, ortak bir sorun - israf ile karşı karşıyadır. Kanalizasyon kanalları, bir kişi sığır ve domuzları evcilleştirdiklerinde ve kitlesel olarak büyümeye başladığında daha da arttı.

Atıklar o kadar çok olmadığında alanları gübrelemek için kullanılabilirlerdi. Fakat milyonlarca domuz sayısı artmaya başladığında, sorunun bir şekilde çözülmesi gerekiyordu. Gerçek şu ki, bu tür hayvanların taze haldeki dışkıları bitkiler için toksiktir. Bunları faydalı kılmak için, pH seviyesini dengelemek için bulamaçlara dayanmanız, havalandırmanız ve kısmen ilaçlar kullanmanız gerekir. Çok pahalı.

Biyogaz en eski trenddir!

Bilim adamları hızla Antik Çin ve Hindistan'ın deneyimine dikkat çekti; zamanımızdan önce insanlar ev çöpünün bozulmasından elde edilen metan kullanmaya başladılar. Sonra çoğunlukla pişirme için kullanıldı.

Gaz kayıpları çok yüksekti, ancak ev işlerini basitleştirmek için yeterliydi. Bu arada, bu ülkelerde bu tür çözümler bugüne kadar aktif olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, konvansiyonel olmayan bir enerji kaynağı olarak biyogaz, modern teknolojileri kullanarak konuyla ilgiliysek büyük umutlar yaşar.

Sığır yetiştirme işletmelerinin pis su arıtım teknolojisi önerildi, bunun sonucu olarak çıktıda saf metan elde edildi. Gelişimi sorunu, bu tür işletmelerin sadece gelişmiş hayvan yetiştiriciliği olan bölgelerde yaratılmasının mümkün olmasıdır. Buna ek olarak, biyogaz üretiminde artış olasılığı daha düşük, tarımsal işletmelerin antibiyotik ve deterjanları kullanması o kadar az miktarda olsa da fermantasyonu engelliyor ve bunun sonucunda tüm gübrenin kalıpla kaplanması sağlanıyor.

Rüzgar jeneratörleri

Don Kişot'u "devleri" ile mi hatırla? Rüzgarın gücünü kullanma fikri, bilim insanlarının zihnini uzun süre endişelendirdi ve çok yakında bir çıkış yolu buldular: Yeldeğirmenler hızla büyüyen kent nüfusuna birinci sınıf un sağlamak için başladı.

Elbette, ilk elektrik akım jeneratörleri ortaya çıktığında , bilim insanlarının zihnleri aynı fikri yine elinde tuttu. Serbest akım elde etmek için rüzgarın sınırsız gücünü nasıl kullanmak istemezsiniz?

Bu fikir hızla uygulanmış ve bu nedenle Japonya, Danimarka, İrlanda ve Amerika'da, yel değirmenlerini kullanarak yüzde 80 veya daha fazla elektrikle tedarik edilen birçok alan mevcut. Bugün ABD ve İsrail'de rüzgar enerjisi üreten ve geliştiren bir düzine şirket var - bu çok umut verici olmayan, geleneksel bir enerji kaynağı. Rüzgar enerjisinin uzun bir tarihe sahip olması nedeniyle burada "alışılmamış" tanımı uygun değildir.

Davasındaki sorunlar da yeterlidir. Elbette, elektrik ücretsiz olarak elde edilir, ancak yine de yel değirmeni kurmak için rüzgarın patladığı yılın çoğunun bulunduğu bir çöl alanına ihtiyacınız var. Buna ek olarak, (birkaç on metrelik bir direk yüksekliğiyle) güçlü bir jeneratörün imalatı ve montajı maliyeti on binlerce dolardır. Bu nedenle, tüm ülkeler "rüzgar enerjisi ile mevcut üretim potansiyelinin oldukça gerçek olduğu" özgür "elektrik alamazlar.

Termonükleer enerji

Bu, birçok modern fizikçinin nihai rüyasıdır. Termonükleer tepkinin sınırlandırılması çalışmaları geçen yüzyılın 50'li yıllarında başladı, ancak şu ana kadar çalışma reaktörü alınmadı. Bununla birlikte, bu cephelerden gelen haberler oldukça iyimser: bilim adamları, önümüzdeki 20-30 yıl içinde hala operasyonel bir prototip oluşturabileceğini önermektedir.

Bu arada neden bu bilim dalında bu kadar önemli? Gerçek şu ki, iki hidrojen veya helyum atomu birleştiğinde, binlerce uranyum çekirdeğinin parçalanması durumunda yüz binlerce kat daha fazla enerji oluşur! Transüoran elementlerinin rezervleri büyüktür, ancak aşamalı olarak tükenmektedir. Enerji üretmek için hidrojen kullanırsak, yalnızca gezegenimizdeki rezervleri yüz binlerce yıl sürecektir.

Yeniden yakıt almadan, birkaç on yıl boyunca çalışabilen, büyük bir uzaylı üssüne tamamen elektrik sağlayan kompakt bir reaktörü düşünün! Bir termonükleer geleneksel olmayan enerji kaynağı, tüm insanlık için pratik bir şanstır ve bu da Kozmos'un geniş bir şekilde gelişmesine olanak tanır.

Maalesef, teknolojide birçok eksiklik var. İlk olarak, hala tek bir çalışma prototibi mevcut değil ve bu yöndeki atılımlar çok, çok uzun zaman önceydi. O zamandan beri gerçek başarı duyulmamıştır.

İkincisi, hafif çekirdeklerin birleşmesi çok sayıda hafif nötron üretir. Ham hesaplamalar bile, sadece beş yıl içinde reaktör öğelerinin öylesine radyoaktif olacağını ve malzemelerinin bozulmaya başlayacağını, tamamen dejeneratif olduğunu gösteriyor. Kısacası, bu teknoloji son derece kusurlu ve umutları hala belirsiz. Bununla birlikte, en azından kaba hesaplamalar doğru olsa bile, o zaman bu geleneksel olmayan alternatif enerji kaynağı kesinlikle tüm medeniyetimiz için gerçek bir kurtuluş haline gelebilir.

Gelgit istasyonları

Dünyanın halklarının efsaneleri ve efsanelerinde, ebb ve akışı yönlendiren ilahi güçlere bir çok referans bulabilirsiniz. Muazzam bir güç insanoğluna ilham verdi, bu da böyle su kitlelerini itebilir.

Tabii ki, sanayinin gelişmesiyle insanlar tekrar görüşlerini, uzun süren ve kanıtlanmış hidroelektrik santralleri fikirlerini tekrarlayan, birçok bakımdan, enerji santralleri yaratmayı mümkün kılan gelgit enerjisine çevirdi. Avantajları - HES için olduğu gibi, ucuz enerji, zararlı atıkların tamamen yokluğu ve kara sel ihtiyacını. Dezavantaj, yüksek inşaat maliyetidir.

bulgular

Sonuç olarak, geleneksel olmayan yenilenebilir enerji kaynaklarının insanlığın yaklaşık% 70'ini ucuz ve temiz elektrikle sağlayabileceği söylenebilir, ancak kitlesel kullanımı için teknolojinin maliyetini düşürmek gereklidir.