Insho

Kelajak energiyasi. Kelajak uchun muqobil texnikalar

Reja

Quyosh energiyasi davriga

Termoyadro sintezi

Yuqori balandlikdagi shamol

Kosmik oyna

Nanotexnologik quyosh xujayralari

Global supergrid

To'lqinlar va to'lqinlar

Mikrobiologik energiya

Yadro texnologiyasining yaratilishi energetika sohasidagi inqilob sifatida haqli ravishda e'tirof etiladi va uning yaratuvchilari yadro energetikasi kelajak energetika sanoatining o'zagiga aylanishi kerak va bo'lishini bejiz ta'kidlamaydilar. Shunday qilib, bunday sharoitda energiyaning qandaydir "quyosh davri" haqida gapirish mumkinmi? Ha, yaqinda bunday gaplar asossiz bo'lar edi. Ammo bugungi kunda, oson foydalanish mumkin bo'lgan neft va gaz zahiralarining tez qisqarishi va energiya ishlab chiqarishning kimyoviy, radiatsiyaviy va issiqlik tozaligiga qo'yiladigan talablarning doimiy ravishda kuchaytirilishi bilan, tez orada yer energetikasining rivojlanishiga texnik, ammo atrof-muhit to'siqlari va kuchli termoyadro stansiyalari Yerdan tashqarida joylashgan bo'lishi mumkin. Shu bilan birga, mutlaq sofni har tomonlama qo'lga olish va aylantirish jarayonlarida tez yaxshilanish mavjud. quyosh energiyasi.

Kosmosda quyosh energiyasi uchun yanada ajoyib istiqbollar ochilmoqda. Akademik M.V.Keldish Sovet kosmik dasturining rahbari bo'lganida, bu yo'nalishni rivojlantirishdan juda tashvishlangani bejiz emas. "Uning yig'ilishlarida, - deb eslaydi akademik V. S. Avduevskiy, - ular bir necha bor muhokama qilishdi turli xil variantlar orbital quyosh elektr stansiyalarining konstruksiyalari, koinotda ishga tushirish va montaj qilish usullari, quyosh batareyalari uchun plyonkalar yaratish masalalari, atrof-muhitni muhofaza qilish va iqtisodiy samarani hisobga olgan holda energiyani aylantirish va uni Yerga o'tkazish muammolari.

Hozirgi vaqtda koinotning quyosh energiyasini o'zlashtirish muammosi, xuddi o'tgan asrning oxirida ilmiy kosmonavtikaning paydo bo'lishi uchun asos bo'lgani kabi, erdan tashqarida ishlab chiqarishni rivojlantirishning asosiy rag'batlaridan biriga aylanib bormoqda. Keyin K. E. Tsiolkovskiy Quyoshning deyarli barcha energiyasi behuda, odamlar uchun foydasiz ekanligi hammaga ma'lum bo'lgan haqiqatdan hayratda qoldi va maqsadli ravishda bu barcha energiyani o'zlashtirish yo'lini qidira boshladi. Natijada u reaktiv harakat nazariyasini yaratdi va kosmik parvozlarni amalga oshirishning haqiqiy vositasi sifatida suyuq yonilg'i raketasini ixtiro qildi. Yulduzlarga uchish orzusi fanga aylandi - nazariy kosmonavtika. Tsiolkovskiy 1912 yilda nashr etilgan "Jahon fazolarini reaktiv asboblar bilan tadqiq qilish" nomli asosiy ishining ikkinchi qismini shunday so'zlar bilan yakunladi: "Reaktiv asboblar odamlar uchun cheksiz bo'shliqlarni egallaydi va insoniyat Yerdagi energiyadan ikki milliard marta ko'p quyosh energiyasini beradi. .

Insoniyatning eng yaxshi qismi, ehtimol, hech qachon yo'q bo'lib ketmaydi, balki quyoshdan quyoshga ko'chib o'tadi."...

Tsiolkovskiy ta'limotining tarixiy optimizmi ko'pchilikni uning g'oyalarini amalga oshirish uchun fidokorona mehnat qilishga ilhomlantirdi. SSSRda esa, oktyabr g'alabasidan so'ng, bu g'oyalar butun mamlakat bo'ylab sayyoralararo aloqa va reaktiv harakatni o'rganish bo'yicha doiralar, jamiyatlar va guruhlar paydo bo'ldi; Sertifikatlangan muhandislar va olimlar muammoga e'tibor berishni boshladilar. Ulardan biri akademik D.A.Greyv 1925 yilda o‘zining nufuzli tabriknomasi bilan kosmonavtika ishqibozlarini rag‘batlantirishni zarur deb hisoblagan va unda shunday deb yozgan edi: “Jahon fazosini o‘rganish va zabt etish doiralari ko‘plab jamoat doiralarida biroz shubhali munosabat bilan qarshi olinadi. Odamlar, biz sayyoralararo fazoda Jyul Vern, Uells yoki Flammarion va umuman boshqa yozuvchilar ruhida sayohat qilish uchun fantastik, asossiz loyihalar haqida ketyapmiz, deb o'ylashadi.

Professional olim, aytaylik, akademik, albatta, bu nuqtai nazarni qabul qila olmaydi.

Sizning davrangizga hamdardligim jiddiy fikrlarga bog'liq. Besh yil oldin, men "Kommunistik" gazetasining sahifalarida Quyoshning elektromagnit energiyasidan foydalanish zarurligini ta'kidladim. Bunda men qandaydir fantastik mulohazalarga emas, balki faktlar yig‘indisining o‘zgarmas mantiqiga asoslandim...

Quyoshning elektromagnit energiyasidan foydalanishning yagona amaliy yondashuvi rus olimi K.E. Tsiolkovskiy bu maqsadlar uchun allaqachon to'liq ishlab chiqilgan va ertangi kunning haqiqati bo'lgan reaktiv asboblar yoki sayyoralararo transport vositalari yordamida. Demak, bu to‘garaklarni tashkil etish o‘z vaqtida va maqsadga muvofiqdir”.

Tsiolkovskiyning o'zi va uning izdoshlari Quyosh energiyasini o'zlashtirishning boshlang'ich maqsadiga qo'shimcha ravishda, kosmonavtika uchun kosmosni ilm-fan manfaatlariga mos ravishda tadqiq qilish va rivojlantirish bo'yicha nisbatan osonroq erishish mumkin bo'lgan boshqa ko'plab maqsad va vazifalarni aniqladilar. va raketa texnologiyasining jadal rivojlanishi uchun asosiy rag'bat bo'lgan milliy iqtisodiyot. Ammo kosmonavtika asoschisi doimiy ravishda asl maqsadni hal qilish bilan bog'liq muammolarga e'tibor qaratdi. Mana uning asarlaridan parchalar.

1920 Elektr toki Efirda Yerdagi kabi turli xil usullarda qabul qilinishi mumkin. To'g'ridan-to'g'ri quyosh issiqligidan foydalanib, termoelektrik batareyalar orqali. Ikkinchisi tejamsiz bo'ladi, garchi vaqt o'tishi bilan, ehtimol, quyoshning deyarli barcha issiqligini elektr energiyasiga aylantiradigan termoelektrik batareyalar uchun moddalar topiladi.

Quyosh energiyasining juda yuqori foizini (50 yoki undan ko'p) foydalanishi mumkin bo'lgan quyosh dvigatellari elektr energiyasini ishlab chiqarishda ishonchliroqdir. Ularning konstruksiyasining mohiyati muzlatgichli oddiy bug‘ dvigatellari bilan bir xil... Yerda bo‘lgani kabi, katta, kuchli dvigatel ham o‘z energiyasini dinamo yordamida deyarli to‘liq elektr energiyasiga aylantiradi.

1926 yil Biz zabt eta olamiz quyosh sistemasi juda qulay taktika. Keling, avvalo eng oson muammoni hal qilaylik: Yer yaqinida, uning sun’iy yo‘ldoshi sifatida efirga oid aholi punktini o‘rnatish... Bu yerga barqaror va ijtimoiy jihatdan joylashib, efirdagi hayotga yaxshi o‘rganib qolganimizdan so‘ng, biz tezlikni o‘zgartira olamiz. osonroq yo'l, Yer va Quyoshdan uzoqlashing va umuman olganda, biz yoqtirgan joyda yuring. Quyoshning hech qachon so'nmaydigan, uzluksiz va bokira nurlari shaklida juda ko'p energiya mavjud. Bu energiya siz xohlagancha ko'p va uni raketadan uzatilgan o'tkazgichlar yoki boshqa noma'lum vositalar yordamida juda katta miqdorda qo'lga kiritish qiyin emas ...

1927 yil Quyosh energiyasi shoh; faqat biz undan qanday foydalanishni bilmaymiz va atmosfera, arzimas aholi (Tsiolkovskiy kelajakda Yer aholisining soni bir necha baravar ko'payishi kerak deb hisoblagan. - Tahr.), jaholat va hokazolar ham bunga to'sqinlik qilmoqda. . Bu energiya elektr energiyasiga o'xshaydi va shuning uchun ular uni deyarli butunlay mexanik, kimyoviy va boshqa energiya turlariga aylantirish uchun vositalarni topadilar. Bizni qazib olinadigan yoqilg'idan foydalanishga majbur qiladigan narsa faqat bizning nodonligimizdir. Va mineral yoqilg'i qancha davom etadi?

1929 yil Insoniyat samoviy makonlardan qanday foyda olishi mumkin? Ko'p odamlar sayyoradan sayyoraga sayohat qilayotgan, sayyoralarni asta-sekin to'ldiradigan va ulardan oddiy er yuzidagi koloniyalar beradigan imtiyozlarni oladigan samoviy kemalarni tasavvur qilishadi. Ishlar juda noto'g'ri bo'ladi. Asosiy maqsad va birinchi yutuqlar insonning efirda tarqalishi, quyosh energiyasidan va hamma joyda tarqalgan massalardan foydalanish bilan bog'liq. Ulardan inson egallashi mumkin bo'lgan shar yaratiladi! Quyoshdan ikki baravar uzoqda, u Yerning butun yuzasidan 2,2 milliard marta katta. Bu sfera Yer bilan solishtirganda bir xil miqdordagi quyosh energiyasini oladi.

Shunday qilib, Tsiolkovskiy bashorat qilgan insoniyatning kosmik davri boshlandi. Birinchi sun'iy yo'ldoshlarning parvozlari faqat ilmiy maqsadlarni ko'zlagan bo'lsa-da, ular nafas olishdi Yangi hayot va quyosh energiyasi. 1958 yilda uchinchi sovet va birinchi Amerika sun'iy yo'ldoshlari quyosh panellari bilan jihozlangan. Ko'p oylik kosmik parvozning haqiqiy sharoitida boshqa hech qanday energiya manbai ular bilan raqobatlasha olmaydi. Amaliy kosmonavtikaning rivojlanishi bilan quyosh generatorlari tez takomillashtirildi. Ish tajribasi orbital stantsiya“Salyut-6” quyosh energiyasidan foydalangan holda zamonaviy kosmik kemalarning juda ko'p energiya talab qiladigan uskunalarini elektr energiyasi bilan ta'minlash muammosi to'liq hal qilinganligini ko'rsatdi. Astronavtikaning muvaffaqiyatlari kelajakda nafaqat orbitada ishlaydigan qurilmalar va inshootlarni, balki Yerni energiya bilan ta'minlash uchun ulkan kosmik quyosh elektr stantsiyalarini (SPS) yaratish istiqbollarini ochdi.

Biz allaqachon IES loyihalari haqida bir oz yozgan edik (Qarang: TM, № 3, 1973), ularni 2050 yilgacha kosmik texnologiyalarni rivojlantirishning mumkin bo'lgan sohasi sifatida taqdim etdik, ammo past iqtisodiy samaradorlik tufayli mumkin emas. Ammo fikrlar o'zgarmoqda. Bugungi kunda insoniyatning energiya ehtiyojlari 21-asrning boshida IESni foydali qilishi mumkin degan fikr shakllandi. Natijada, bu mavzu xalqaro va eng ko'p muhokama qilinadigan mavzulardan biriga aylandi milliy kongresslar va astronavtika bo'yicha simpoziumlar. Masalan, 1980 yilda Tsiolkov o'qishlarida CES bo'yicha 5 ta ilmiy ma'ruza qilindi.

KPSS XXVI s'ezdi, bir tomondan, sa'y-harakatlarni fan, texnika va xalq xo'jaligini rivojlantirish manfaatlari yo'lida kosmosni yanada o'rganish va tadqiq etishga qaratish, ikkinchi tomondan esa, koinotni yanada ko'paytirish vazifasini qo'ydi. qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan xalq xo‘jaligida foydalanish ko‘lami. Uning qarorlarini amalga oshirish, shubhasiz, energiyaning "quyosh davri" vaqtini yaqinlashtiradi.

2006 yil fevral oyining boshida Rossiya Federatsiyasining Katta Sakkizlikdagi raisligida va Vodorod iqtisodiyoti bo'yicha xalqaro hamkorlik (IPHE) doirasida "Energiya ishlab chiqarish uchun vodorod texnologiyalari" jahon forumi bo'lib o'tdi. "Yangi energiya loyihalari" Milliy innovatsion kompaniyasi va "Norilsk Nikel" MMC edi.

Ehtimol, er yuzidagi deyarli har bir odam kamida bir marta munozaraga kirishgan muqobil energiya kelajak, bu mantiqiymi va bunga arziydimi, degan savolga. Ushbu mavzu bo'yicha munozaralar cheksiz davom etishi mumkin. Hozir muqobil energiya bo'yicha kelajak loyihalarini ishlab chiqish tobora kuchayib bormoqda. Insoniyat yanada qulay va xavfsiz hayotga intiladi. Uni ta'minlash esa doimiy o'zgarishlar, kashfiyotlar va yangiliklarni talab qiladi. Biz ilg'or dunyoda yashashni xohlaymiz, shu bilan birga iloji boricha kamroq zarar etkazamiz muhit, barcha turdagi resurslarni saqlash va oqilona foydalanish.

Kelajakning muqobil energiya manbalari - ertakmi yoki haqiqatmi?

Kelajakning muqobil va erkin energiyasi - bu ilmiy fantastika atributiga o'xshaydimi yoki bu yaqin yillar uchun mutlaqo haqiqiy va erishish mumkin bo'lgan maqsadmi? Insoniyat deyarli butun mavjudligi davomida tadqiqot va ishlanmalar bilan shug'ullangan. G'ildirak ixtirosidan boshlab, elektr energiyasi bilan davom etib, atom energiyasidan foydalanishga yaqinlashib, odamlar tobora ko'proq yangi qurilmalar, tadqiqot usullari va ishlash usullarini izlash, yaratish va joriy etishni to'xtatmaydi. Bemalol va bemalol yashash bu barcha yangilik va innovatsiyalarning asosiy maqsadidir.

Inson hayotini sezilarli darajada o'zgartirishi mumkin bo'lgan ushbu sohalardan biri kelajak energetika sohasini rivojlantirishdir. Ko'pgina manbalar allaqachon faol foydalanilmoqda, ba'zilari endigina umumiy foydalanishga kirmoqda, boshqalari esa hali rivojlanish bosqichida.

Kelajakning muqobil energiya manbalari haqida nimalarni bilamiz?

• Quyosh energiyasi.

Bugungi kunda quyosh batareyalari bilan hech kimni hayratda qoldirishi dargumon. Hozirgi vaqtda ushbu manba hamma joyda bo'lmasa ham, juda faol foydalanilmoqda. Bunday uskunaning ishlash mexanizmi juda oddiy, ammo uning narxi hali ham hech kimga ushbu turdagi avtonom energiya ta'minotidan foydalanishga imkon bermaydi.

Shuningdek, quyosh panellari ishlab chiqarishda iqlim sharoiti katta rol o'ynaydi. Haqiqatan ham, yilning ko'p qismi sovuq va bulutli bo'lgan kengliklarda bunday uskunalar issiq va quyoshli hududlarga qaraganda kamroq samarali bo'ladi.

• Shamol elektr stantsiyalari.

Muqobil energiyaning yana bir mashhur manbai shamoldir. Bunday elektr stantsiyalari ko'pincha qishloq joylarda topiladi va ko'pincha dalalarda yoki tekisliklarda joylashgan. Mexanik energiyani elektr energiyasiga aylantirish orqali elektr energiyasi ishlab chiqariladi. Bu maxsus generatorlar tufayli sodir bo'ladi. Shamol turbinalarining pichoqlari shamol energiyasini olish uchun aylanadi, keyin esa biz foydalanadigan elektr energiyasiga aylanadi.

Afsuski, ushbu uskunaning narxi ommaviy emas va iqlim sharoiti ham hal qiluvchi rol o'ynaydi.

• Geotermal manbalardan olinadigan energiya.

Keyingi turdagi energiya manbalari avvalgi ikkitasi kabi keng tarqalgan emas. Biroq, uning ham o'z o'rni bor. Issiq buloqlardan chiqadigan bug ', elektr tarmog'idan tashqari muqobil quvvatni ta'minlashning yana bir variantidir. Bunday energiyani ishlab chiqarish uchun uskunaning ishlash printsipi turbinalar bug 'bilan boshqariladi, shundan so'ng elektr generatorlari ishlay boshlaydi.

Bu usul keng tarqalgan bo'lishi mumkin emas, chunki uning ishlashi faqat geotermal manbalar mavjudligida ta'minlanadi.

Dengiz yoki okeanga chiqish imkoniyati bo'lgan hududlarda suv energiyasidan muvaffaqiyatli foydalaniladi. To'lqinlarning ko'tarilishi va oqimi paytida mexanik kuch suv stansiyaga o‘rnatilgan maxsus turbinalar orqali harakatlanadi. Shundan so'ng u elektr energiyasiga aylanadi.

Bunday elektr stantsiyalari unchalik keng tarqalgan emas. Ular har doim ham etarlicha yaxshi to'lamasligi mumkin va ba'zi hollarda ular past samaradorlik bilan ajralib turadi.

Xususiy uy uchun muqobil energiya samarali bo'lishi mumkinmi?

Yuqoridagi energiya resurslarini hisobga oladigan bo'lsak, ular ko'pincha sanoat miqyosida butun korxona yoki kichik aholi punktini energiya bilan ta'minlaydigan katta hajmdagi energiya ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ammo, masalan, bitta aniq hududning ehtiyojlarini qondirish uchun uy uchun muqobil energiya manbalarini tanlash mumkinmi?

Bu savolga javob, shubhasiz, ha! Agar siz kerakli miqdordagi issiqlik yoki elektr energiyasini to'g'ri hisoblasangiz, bu ehtiyojni avtonom manbalar orqali qondirish yo'lini topishingiz mumkin.

Bu holatda qanday resurslardan foydalanish mumkin?

• Elektr manbalari fotomodullar yoki shamol generatorlari bo'lishi mumkin. Bu yoki boshqa uskunani tanlashda, o'rnatish mo'ljallangan hududdagi iqlimni baholash juda muhimdir. Shuningdek, energiya ehtiyojlarini qondirish uchun zarur bo'lgan uskunalar miqdorini hisoblash. Shuningdek, qurilmalarning ishlashi qanday tartibga solinadi.
• Issiqlik energiyasi bilan ta'minlashga kelsak, bunga e'tibor qaratish lozim quyosh kollektorlari yoki qattiq yoqilg'ida ishlaydigan qozonlar. Bunday holda, ikkinchi variantni tanlashda siz yoqilg'ining mavjudligi haqida g'amxo'rlik qilishingiz kerak. Suv omboriga kelsak, uning unumdorligi yilning u yoki bu vaqti kelishi bilan o'zgaradi. Bunday holda, issiqlik ishlab chiqarish yil davomida notekis bo'ladi.

Shunday qilib, biz xususiy uy uchun muqobil energiya manbalari arzon va samarali bo'lishi mumkinligini ko'ramiz. Biroq, buning uchun siz hududning barcha dastlabki tadqiqotlarini malakali o'tkazishingiz, energiya sarfini baholashingiz, ma'lum bir resursning unumdorligini tahlil qilishingiz va har tomonlama va parametrlar bo'yicha eng mos uskunani tanlashingiz kerak. Shu bilan birga, investitsiya qilingan mablag'lar foydali bo'ladi va faqat uskunadan to'g'ri va to'g'ri foydalanilsa, o'zini oqlaydi.

Muqobil energiyaning kelajagi qanday va u mavjudmi?

Albatta, asbob-uskunalar va biriktirishning yuqori narxi iqlim sharoitlari qayta tiklanadigan energiya manbalarini kengroq o'zlashtirishni biroz sekinlashtiradi. Shunga qaramay, bu sohada taraqqiyot kuzatilmoqda va juda tez, hatto dastlabki bosqichlardagi muayyan noqulayliklar va qiyinchiliklarni hisobga olgan holda.

“Muqobil energiya manbalarining kelajagi bormi?” degan savolga javob berib, uning mavjudligini ishonch bilan aytishimiz mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, bu soha nafaqat yangi resurslarni o'zlashtirish, balki mavjud salohiyatni optimallashtirishni ham o'z ichiga oladi. Energiya ishlab chiqarish ko'p jihatdan oddiy jarayon emas va ko'p sarmoya va kuch talab qiladi. Shu bois uy yoki ishlab chiqarish uchun muqobil energiyani joriy etish bilan birga, eski energiya ishlab chiqarish va ta’minlash tizimini rekonstruksiya qilishga ham katta e’tibor qaratilmoqda.

Mamlakatda energetikani rivojlantirish borasida turli fikrlar mavjud. Ba'zilar kelajakda muqobil manbalar tobora ko'proq qo'llanilishini ko'rishadi, boshqalari esa sinab ko'rilgan manbalar yanada ishonchli va foydaliroq degan fikrda. Ikkala pozitsiyada ham ovozli eslatma mavjud, chunki har qanday sohada ijobiy va salbiy tomonlar, foydali va kamchiliklar mavjud. Shuning uchun shuni ta'kidlash kerakki, eng vakolatli yechim ham innovatsion usullardan, ham vaqt sinovidan o'tgan va tasdiqlangan resurslardan birgalikda va optimallashtirilgan foydalanish bo'ladi.

Cheklangan qazib olinadigan yoqilg'i muammosini hal qilish uchun butun dunyo bo'ylab tadqiqotchilar muqobil energiya manbalarini yaratish va tijoratlashtirish ustida ishlamoqda. VA haqida gapiramiz nafaqat taniqli shamol tegirmonlari va quyosh panellari haqida. Gaz va neft suv o'tlari, vulqonlar va inson qadamlarining energiyasi bilan almashtirilishi mumkin. Qayta ishlash kelajakdagi eng qiziqarli va ekologik toza energiya manbalaridan o'ntasini tanladi.

Turniketlardan joullar

Har kuni vokzallarga kiraverishdagi turniketlardan minglab odamlar o‘tadi. bir vaqtning o'zida bir nechta tadqiqot markazlari dunyoda odamlar oqimidan innovatsion energiya generatori sifatida foydalanish g'oyasi paydo bo'ldi. Yaponiyaning East Japan Railway Company kompaniyasi har bir turniketni jihozlashga qaror qildi temir yo'l stantsiyalari generatorlar. O‘rnatish ishlari Tokioning Shibuya tumanidagi temir yo‘l vokzalida amalga oshiriladi: turniketlar tagiga polga piezoelektrik elementlar o‘rnatilgan bo‘lib, ular odamlar ularni bosib o‘tganda qabul qiladigan bosim va tebranishdan elektr energiyasi ishlab chiqaradi.

Yana bir "energiya turniketi" texnologiyasi allaqachon Xitoy va Niderlandiyada qo'llanilmoqda. Ushbu mamlakatlarda muhandislar piezoelektrik elementlarni bosish ta'siridan emas, balki turniket tutqichlarini yoki turniket eshiklarini surish effektidan foydalanishga qaror qilishdi. Gollandiyaning Boon Edam kompaniyasining kontseptsiyasi savdo markazlariga kirishda standart eshiklarni (odatda fotoselli tizim yordamida ishlaydi va o'zini aylana boshlaydi) tashrif buyuruvchi itarishi va shu tariqa elektr energiyasi ishlab chiqarishi kerak bo'lgan eshiklar bilan almashtirishni o'z ichiga oladi.

Bunday generator eshiklari Gollandiyaning Natuurcafe La Port markazida allaqachon paydo bo'lgan. Ularning har biri yiliga qariyb 4600 kilovatt-soat energiya ishlab chiqaradi, bu bir qarashda ahamiyatsizdek tuyulishi mumkin, ammo elektr energiyasini ishlab chiqarishning muqobil texnologiyasining yaxshi namunasi bo'lib xizmat qiladi.

Odamlar konchilikdan voz kechish haqida bir necha o'n yillar oldin gapira boshladilar. Neft, gaz va ko'mirning mavjud zahiralari yerliklar uchun uzoq davom etmaydi, shuning uchun energiya samaradorligini oshirish kerak. Yana bir sabab - ekologik muammolar, bu sayyoramizning barcha aholisi tomonidan seziladi. Ammo klassik energiya manbalaridan voz kechish uchun ularni almashtirishni topish kerak - agar foydaliroq bo'lmasa, hech bo'lmaganda samaradorlik bilan solishtirish mumkin. Olimlar gaz, neft va ko'mir o'rniga nimani taklif qilishadi?

1. Kosmik quyosh stansiyalari erdagilarga qaraganda ko'proq quyosh energiyasini to'playdi

Quyosh energiyasini tejamkor ishlab chiqarish qiyin, chunki Yer atmosferasi quyosh nurlanishining intensivligi etarli emasligini anglatadi. Muammoni hal qilish variantlaridan biri quyosh nurlanishini to'playdigan kosmik "quyosh fermalarini" qurishdir. sof shakl"va to'plangan energiyani lazer nurlari yoki mikroto'lqinlar yordamida Yerga uzating. Muammo narxda - bu o'rtacha qiymatdan oshib ketadi. Ammo kelajakda. quyosh panellari samaraliroq bo'ladi, kemalar va yuklarni orbitaga chiqarish xarajatlari kamayadi va "kosmik quyosh fermalari" bizga energiya etkazib berishga qodir bo'ladi.

Erning quyosh stantsiyasiga (chapda) va kosmik stantsiyaga (o'ngda) tushadigan nurlar sonidagi farqni ko'rsatadigan diagramma.

NASA tomonidan Quyoshdan energiya to'playdigan stantsiya kontseptsiyasi

2. Inson energiyasi gadjetlarni zaryad qiladi

Mushak kuchi yordamida zaryadlanadigan tizimlar allaqachon mavjud. Ammo odam nazariy jihatdan energiyaga aylanishi mumkin bo'lgan juda ko'p sonli harakatlarni ishlab chiqaradi. Nisbatan gapiradigan bo'lsak, endi siz barmog'ingizni smartfon ekrani bo'ylab "behuda" harakatlantiryapsiz - lekin bu jarayonda siz smartfoningizni zaryad qilishingiz mumkin. Agar qurilma qadamlar sonini hisoblay olsa va harakatga javob bersa, nega barmoqlaringizni harakatlantirish orqali uni zaryad qilish mumkin emas? Olimlar bu masalani tadqiq qilmoqdalar, ammo o'z-o'zidan quvvatlanadigan qurilmalarning natijalari yoki prototiplari hozircha yo'q.

3. To'lqinlar energiyaning yana bir manbaidir

To'lqinlar energiyasida ishlaydigan yuzlab kompaniyalar mavjud va ba'zi hududlarda to'lqin energiyasi amaliy maqsadlarda qo'llaniladi. Shunday qilib, Avstraliyada ba'zi tuzsizlantirish zavodlari to'liq suv oqimi bilan to'liq quvvatlanadi.

4. Vodorod arzon va ekologik toza

Ilgari NASA marshrutlari ushbu turdagi yoqilg'i bilan ta'minlangan. Muammo shundaki, vodorod, garchi koinotda eng keng tarqalgan element bo'lsa-da, Yerda faqat birikmalar shaklida mavjud. Bu shuni anglatadiki, sof elementni olish uchun siz energiya sarflashingiz kerak. Ammo bundan keyin uni yonilg'i xujayralariga "qadoqlash" va maqsadli maqsadlarda ishlatish mumkin. Masalan, Honda shunday "vodorod xujayralari" dan energiya bilan ishlaydigan avtomobillar ishlab chiqaradi. Kaliforniya (AQSh), Janubiy Koreya va Germaniyada vodorod quyish shoxobchalari qurilmoqda.

5. Geotermal energiya - lava energiyasi

Lava Filippindagi energiyaning 27 foizini va Islandiyadagi energiyaning 30 foizini beradi. Islandiyada yaqinda salqin geotermal energiya manbai - er osti magmatik ko'l topildi va geotermal energiya ishlab chiqarish samaradorligi 10 barobar oshdi.

Bu foydali tizim, lekin u hududning geologik xususiyatlariga juda bog'liq. Magma, gaz yoki neftdan farqli o'laroq, quvur orqali pompalanmaydi.

6. Yadro chiqindilari - eski uran tayoqchalarini qayta ishlatish mumkin

"Klassik" atom elektr stantsiyasini loyihalashda uran tayoqchalari suvga botiriladi va xizmat muddati tugashi bilan uran atomlarining atigi 5 foizi ishlatiladi - qolgan 95 foizi "yadro chiqindilari" etiketli chiqindilarga yuboriladi. ”. Yangi texnologiya tayoqlarni suyuq natriyga botirishni o'z ichiga oladi va foydalanilgan va foydalanilmagan resurslar nisbatini o'zgartirishga imkon beradi - uranning 5% chiqindilarga ketadi va 95% energiyaga aylanadi. Bundan tashqari, bunday reaktorlarda oldingi avlod atom elektr stantsiyalaridan chiqarilgan tayoqlarni qayta ishlatish mumkin. Hitachi allaqachon yangi "tezkor reaktorlar" qurgan va ularni sotmoqda, biroq bunday stantsiyani qurish juda qimmat. Bundan tashqari, dunyo hali ham AESlardan ehtiyot bo'lmoqda - hamma bir nechta yirik avariyalarni, jumladan Chernobil AESdagi falokatni eslaydi.

7. Shaffof (deraza) quyosh panellari

Iqlimi Ukrainadan unchalik farq qilmaydigan Germaniya quyosh energiyasini ishlab chiqarish bilan shug'ullanadi. Batareyalar ishlab chiqarish narxi pasayib, samaradorlik va mashhurlik oshib bormoqda. Bundan tashqari, Los-Anjeleslik olimlar to‘g‘ridan-to‘g‘ri deraza oynasiga o‘rnatiladigan shaffof quyosh panellarini o‘ylab topishdi. Texnologiya qimmat, ammo yaqin 2-3 yil ichida u taklifni iqtisodiy jihatdan foydali qilish uchun etarlicha arzonlashadi.

8. Yosunlarning bioyoqilg'i

11 yil ichida - 2002 yildan 2013 yilgacha - bioyoqilg'i ishlab chiqarish taxminan 500% ga oshdi. Sababi yoqilg'iga qo'shiladigan etanol (spirtli ichimliklar) va biodizelga bo'lgan ehtiyoj. Zamonaviy avtomobil ixtirochisi Genri Fordning fikricha, dvigatel etanolda ishlashi kerak edi. Ammo keyin ko'plab yangi neft konlari ochildi va bu juda arzon edi. Endi bu yoqilg'ining eng foydali turi emas va etanol qayta tiklanmoqda. "Klassik" bioyoqilg'i - etanol bilan bog'liq muammo shundaki, uni ishlab chiqarishda oziq-ovqat ekinlarini etishtirish uchun bir xil xom ashyo va bir xil erdan foydalaniladi. Ya'ni, energetika sanoati oziq-ovqat sanoati bilan raqobatlasha boshlaydi.

Siz bu muammoni suv o'tlari yordamida hal qilishingiz mumkin. Oddiy, tez o'sadigan, kerakli tarkibiy qismlarni olishni osonlashtiradi va "quruq qoldiq" qayta ishlanishi va suv o'tlarining yangi hosilini etishtirish uchun ishlatilishi mumkin.

9. Uchar shamol tegirmonlari eski texnologiyaning qayta tug'ilishidir

Shamol energiyasidan foydalanish klassik texnologiya hisoblanadi. Ammo uning samaradorligini sezilarli darajada oshirish va energiyani nafaqat qulay relefga ega bo'lgan hududlarda emas, balki butun dunyoda ishlab chiqarish mumkin. Shamol tegirmonlari samarali bo'lishi uchun sezilarli shamol energiyasi kerak. Va muammoni hal qilish oddiy: shamol turbinasini dengiz sathidan 300-600 metr balandlikda ko'tarish kifoya, bu erda havo oqimi kuchliroq va barqarorroq. Birinchi "uchar shamol turbinalari" Alyaskada o'rnatiladi. Strukturaviy jihatdan bu turbinali dirijabldir. Agar shamol juda kuchli bo'lsa, bunday shamol tegirmoni o'z-o'zidan erga "park qiladi". Avtomatlashtirish esa unga kosmosdagi optimal pozitsiyani tanlash imkonini beradi.

10. Yadro sintezi deyarli cheksiz energiya manbai

Yadro sintezi xavfsiz, chunki farqli o'laroq yadro reaktori, u atomlarni ajratish o'rniga ularni bog'laydi. Termoyadroviy reaktorni rivojlantirish bo'yicha xalqaro loyiha - ITER mavjud bo'lib, unga Evropa Ittifoqi davlatlari qo'shilgan (ushbu loyiha doirasida rasman yagona shaxs sifatida e'lon qilingan), shuningdek, Xitoy, Hindiston, Rossiya, Koreya Respublikasi, AQSh , Qozog'iston va Yaponiya. Loyiha 25 yildan beri mavjud bo'lib, reaktorning texnik loyihasini muhandislik ishlab chiqish allaqachon yakunlangan. 2013 yilda u Frantsiyada qurila boshlandi. 2020 yilga kelib olimlar plazma bilan birinchi tajribalarni boshlashni rejalashtirmoqda.

Shu bilan birga, ayrim tijorat tashkilotlari ham xuddi shu yo‘nalishda o‘z tadqiqotlarini olib bormoqda. Muvaffaqiyatli bo'lsa, dunyo arzon va deyarli cheksiz energiya bilan ta'minlanadi.

Hech kimga sir emaski, bugungi kunda insoniyat foydalanayotgan resurslar cheksizdir, bundan tashqari, ularni keyinchalik qazib olish va foydalanish nafaqat energiya, balki ekologik halokatga ham olib kelishi mumkin. Insoniyat tomonidan an'anaviy ravishda foydalaniladigan resurslar - ko'mir, gaz va neft bir necha o'n yilliklar ichida tugaydi va chora-tadbirlarni hozir, bizning zamonamizda ko'rish kerak. Albatta, o‘tgan asrning birinchi yarmida bo‘lganidek, yana qandaydir boy konni topamiz, deb umid qilishimiz mumkin, ammo olimlar bunday yirik konlar endi yo‘qligiga aminlar. Lekin har qanday holatda ham, hatto yangi konlarning kashf etilishi muqarrar ravishda muqobil energiya ishlab chiqarish yo'llarini topish va shamol, quyosh, geotermal energiya, suv oqimi energiyasi va boshqalar kabi qayta tiklanadigan manbalarga o'tish kerak; bir vaqtning o'zida energiya tejovchi texnologiyalarni rivojlantirishni davom ettirish kerak.

Ushbu maqolada biz zamonaviy olimlarning fikriga ko'ra, kelajakdagi energetika sektori quriladigan eng istiqbolli g'oyalarni ko'rib chiqamiz.

Quyosh stantsiyalari

Odamlar uzoq vaqtdan beri quyosh nurlari ostida suvni isitish, kiyim-kechak va idishlarni pechga yuborishdan oldin quritish mumkinmi, deb o'ylashdi, ammo bu usullarni samarali deb atash mumkin emas. Birinchidan texnik vositalar, quyosh energiyasini aylantirish, 18-asrda paydo bo'lgan. Fransuz olimi J. Buffon tiniq havoda katta botiq oyna yordamida taxminan 70 metr masofadan quruq yogʻochni yoqishga muvaffaq boʻlgan tajriba koʻrsatdi. Uning vatandoshi, mashhur olim A.Lavoisier quyosh energiyasini jamlash uchun linzalardan foydalangan va Angliyada ular quyosh nurlarini diqqat bilan qaratib, bir necha daqiqada cho'yanni eritib yuboradigan ikki qavariq oynani yaratdilar.

Tabiatshunoslar er yuzida quyosh nuri tushishi mumkinligini isbotlagan ko'plab tajribalar o'tkazdilar. Biroq, quyosh energiyasini mexanik energiyaga aylantiradigan quyosh batareyasi nisbatan yaqinda, 1953 yilda paydo bo'ldi. U AQSh Milliy aerokosmik agentligi olimlari tomonidan yaratilgan. 1959 yilda allaqachon quyosh batareyasi kosmik sun'iy yo'ldoshni jihozlash uchun ishlatilgan.

Ehtimol, o'shanda ham, bunday batareyalar kosmosda ancha samaraliroq ekanligini tushunib, olimlar kosmik quyosh stantsiyalarini yaratish g'oyasini ilgari surdilar, chunki bir soat ichida quyosh butun insoniyat iste'mol qilmagan energiyani ishlab chiqaradi. bir yil, nega undan foydalanmaslik kerak? Kelajakdagi quyosh energiyasi sanoati qanday bo'ladi?

Bir tomondan, quyosh energiyasidan foydalanish ko'rinadi mukammal variant. Biroq, ulkan kosmik quyosh stantsiyasining narxi juda yuqori va bundan tashqari, uni ishlatish qimmatga tushadi. Vaqt o'tishi bilan, yuklarni kosmosga etkazishning yangi texnologiyalari, shuningdek, yangi materiallar joriy etilganda, bunday loyihani amalga oshirish mumkin bo'ladi, ammo hozircha biz sayyora yuzasida faqat nisbatan kichik batareyalardan foydalanishimiz mumkin. Ko'pchilik bu ham yomon emasligini aytadi. Ha, bu xususiy uyda mumkin, lekin yirik shaharlarni energiya bilan ta'minlash uchun, shunga ko'ra, sizga ko'plab quyosh panellari yoki ularni yanada samaraliroq qiladigan texnologiya kerak.

Bu yerda masalaning iqtisodiy tomoni ham bor: agar unga butun bir shaharni (yoki butun mamlakatni) quyosh batareyalariga aylantirish vazifasi ishonib topshirilsa, har qanday byudjet katta zarar ko‘radi. Aftidan, shahar aholisini qayta jihozlash uchun ma'lum summalarni to'lashga majburlash mumkin edi, lekin bu holda ular norozi bo'lishadi, chunki odamlar bunday xarajatlarga tayyor bo'lganlarida, ular buni allaqachon o'zlari qilgan bo'lar edi: hamma quyosh batareyasini sotib olish imkoniyatiga ega.

Quyosh energiyasi bilan bog'liq yana bir paradoks mavjud: ishlab chiqarish xarajatlari. Quyosh energiyasini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantirish eng samarali narsa emas. Hozirgacha quyosh nurlaridan suvni isitish uchun ishlatishdan ko'ra yaxshiroq yo'l topilmadi, u bug'ga aylanib, o'z navbatida dinamoni aylantiradi. Bunday holda, energiya yo'qotilishi minimaldir. Insoniyat er yuzidagi resurslarni tejash uchun "ekologik toza" quyosh panellari va quyosh stantsiyalaridan foydalanishni xohlaydi, ammo bunday loyiha bir xil resurslar va "ekologik toza bo'lmagan" energiyaning katta miqdorini talab qiladi. Masalan, yaqinda Fransiyada ikki kvadrat kilometr maydonga ega quyosh elektr stansiyasi qurildi. Qurilish qiymati operatsion xarajatlarni hisobga olmaganda, taxminan 110 million evroni tashkil etdi. Bularning barchasi bilan shuni yodda tutish kerakki, bunday mexanizmlarning xizmat qilish muddati taxminan 25 yil.

Shamol

Shamol energiyasi ham qadim zamonlardan beri odamlar tomonidan ishlatilgan, eng oddiy misol yelkanli va shamol tegirmonlari deb atash mumkin. Shamol turbinalari bugungi kunda ham qo'llanilmoqda va ular, ayniqsa, qirg'oq kabi doimiy shamolli hududlarda samarali. Olimlar doimiy ravishda shamol energiyasini konvertatsiya qilish uchun mavjud qurilmalarni modernizatsiya qilish bo'yicha g'oyalarni ilgari surmoqda, ulardan biri suzuvchi turbinalar ko'rinishidagi shamol turbinalari. Doimiy aylanish tufayli ular shamol kuchli va doimiy bo'lgan erdan bir necha yuz metr masofada havoda "osilishi" mumkin edi. Bu standart shamol turbinalari mumkin bo'lmagan qishloq joylarini elektrlashtirishga yordam beradi. Bundan tashqari, bunday suzuvchi turbinalar Internet modullari bilan jihozlanishi mumkin, ularning yordami bilan odamlar World Wide Web tarmog'iga kirishlari mumkin edi.

To'lqinlar va to'lqinlar

Quyosh va shamol energiyasidagi bum asta-sekin susayib bormoqda va boshqa tabiiy energiyalar tadqiqotchilarning qiziqishini uyg'otdi. Ebb va oqimdan foydalanish yanada istiqbolli hisoblanadi. Hozirda butun dunyo bo'ylab yuzga yaqin kompaniya bu borada ishlamoqda va elektr energiyasini ishlab chiqarishning ushbu usuli samaradorligini isbotlagan bir nechta loyihalar mavjud. Quyosh energiyasidan ustunligi shundaki, bir energiyani boshqasiga aylantirishda yo'qotishlar minimaldir: to'lqin to'lqini elektr energiyasini ishlab chiqaradigan ulkan turbinani aylantiradi.

Oyster loyihasi okean tubiga suvni qirg'oqqa suradigan va shu bilan oddiy gidroelektrik turbinani aylantiradigan ilmoqli valf o'rnatish g'oyasidir. Faqat bitta bunday o'rnatish kichik mahallani elektr energiyasi bilan ta'minlashi mumkin.

To'lqinli to'lqinlar Avstraliyada allaqachon muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda: Pert shahrida ushbu turdagi energiyada ishlaydigan tuzsizlantirish zavodlari o'rnatildi. Ularning ishi bizga ta'minlash imkonini beradi toza suv taxminan yarim million kishi. Ushbu energiya ishlab chiqarish sektorida tabiiy energiya va sanoat ham birlashtirilishi mumkin.

Foydalanish biz daryo GESlarida ko'rgan texnologiyalardan biroz farq qiladi. Gidroelektr stantsiyalari ko'pincha atrof-muhitga zarar etkazadi: atrofdagi hududlar suv ostida qoladi va ekotizim vayron bo'ladi, ammo to'lqinli to'lqinlarda ishlaydigan stansiyalar bu borada ancha xavfsizroq.

Inson energiyasi

Bizning ro'yxatimizdagi eng ajoyib loyihalardan biri bu tirik odamlarning energiyasidan foydalanishdir. Bu ajoyib va ​​hatto biroz qo'rqinchli tuyuladi, lekin bu unchalik qo'rqinchli emas. Olimlar harakatning mexanik energiyasidan qanday foydalanish g'oyasini qadrlashadi. Ushbu loyihalar kam energiya sarflaydigan mikroelektronika va nanotexnologiyalar haqida. Bu utopiya kabi ko'rinsa-da, haqiqiy o'zgarishlar yo'q, lekin g'oya juda qiziq va olimlarning ongini tark etmaydi. Qabul qilaman, avtomatik soat kabi barmog‘ingizni sensor ustida yurgizish yoki yurish paytida shunchaki planshet yoki telefonni sumkangizga osib qo‘yish orqali quvvatlanadigan qurilmalar juda qulay bo‘ladi. Turli xil mikroqurilmalar bilan to'ldirilgan kiyimlar haqida gapirmasa ham bo'ladi, ular inson harakati energiyasini elektr energiyasiga aylantira oladi.

Masalan, Berkli Lourens laboratoriyasida olimlar elektr energiyasini bosim o'tkazish uchun viruslardan foydalanish g'oyasini amalga oshirishga harakat qilishdi. Harakat bilan ishlaydigan kichik mexanizmlar ham mavjud, ammo bunday texnologiya hali ishlab chiqarishga kiritilmagan. Ha, global energetika inqirozini bu tarzda hal qilib bo'lmaydi: butun zavod ishlashi uchun qancha odam "pedallarni aylantirishi" kerak? Ammo kompleksda qo'llaniladigan chora-tadbirlardan biri sifatida nazariya juda hayotiydir.

Bunday texnologiyalar ayniqsa borish qiyin bo'lgan joylarda, qutb stantsiyalarida, tog'lar va taygalarda, sayohatchilar va sayyohlar orasida samarali bo'ladi, ular har doim ham o'z gadjetini zaryad qilish imkoniga ega bo'lmaydilar, lekin aloqada bo'lish juda muhim, ayniqsa guruh og'ir ahvolda. Agar odamlar doimo devor rozetkasiga bog'liq bo'lmagan ishonchli aloqa moslamasiga ega bo'lsa, ko'p narsalarni oldini olish mumkin edi.

Vodorod yonilg'i xujayralari

Ehtimol, har bir avtomobil egasi, nolga yaqinlashayotgan benzin miqdori ko'rsatkichiga qarab, agar mashina suvda ishlasa, qanchalik ajoyib bo'lishini o'ylagan. Ammo endi uning atomlari haqiqiy energiya ob'ektlari sifatida olimlar e'tiboriga tushdi. Gap shundaki, vodorod zarralari - koinotdagi eng keng tarqalgan gaz - juda katta energiyani o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, dvigatel bu gazni deyarli hech qanday yon mahsulotsiz yoqadi, ya'ni biz juda ekologik toza yoqilg'iga ega bo'lamiz.

Vodorod ISSning ba'zi modullari va kemalarini yonilg'i bilan ta'minlaydi, lekin Yerda u asosan suv kabi birikmalar shaklida mavjud. Saksoninchi yillarda Rossiyada yonilg'i sifatida vodoroddan foydalangan holda samolyotlar ishlab chiqildi va bu texnologiyalar hatto amaliyotga tatbiq etildi va eksperimental modellar ularning samaradorligini isbotladi; Vodorod ajratilganda, u maxsus yonilg'i xujayrasiga o'tkaziladi, shundan so'ng to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasi ishlab chiqarilishi mumkin. Bu kelajak energiyasi emas, bu allaqachon haqiqat. Shunga o'xshash mashinalar allaqachon juda katta miqdorda ishlab chiqarilmoqda. Honda kompaniyasi energiya manbai va umuman avtomobilning ko'p qirraliligini ta'kidlash uchun tajriba o'tkazdi, natijada mashina elektrga ulandi. uy tarmog'i, ammo, zaryad olish uchun emas. Avtomobil energiya berishi mumkin Xususiy uy bir necha kun davomida yoki yonilg'i quymasdan deyarli besh yuz kilometr haydash.

Hozirgi vaqtda bunday energiya manbasining yagona kamchiliklari - bunday ekologik toza avtomobillarning nisbatan yuqori narxi va, albatta, vodorod yonilg'i quyish shoxobchalarining soni juda oz, ammo ularning qurilishi ko'plab mamlakatlarda rejalashtirilgan. Misol uchun, Germaniyada allaqachon yuzta o'rnatish rejasi bor yoqilg'i quyish shoxobchalari 2017 yilga qadar.

Yerning issiqligi

Issiqlik energiyasini elektr energiyasiga aylantirish geotermal energiyaning mohiyatidir. Boshqa tarmoqlardan foydalanish qiyin bo'lgan ba'zi mamlakatlarda u juda keng qo'llaniladi. Misol uchun, Filippinda barcha elektr energiyasining 27% geotermal stantsiyalardan olinadi, Islandiyada esa bu ko'rsatkich taxminan 30% ni tashkil qiladi. Ushbu energiya ishlab chiqarish usulining mohiyati juda oddiy, mexanizm oddiy bug 'dvigateliga o'xshaydi. Magmaning taxminiy "ko'li" ga erishish uchun suv etkazib beriladigan quduqni burg'ulash kerak. Issiq magma bilan aloqa qilganda, suv darhol bug'ga aylanadi. U mexanik turbinani aylantirgan joyda ko'tariladi va shu bilan elektr energiyasini ishlab chiqaradi.

Geotermal energiyaning kelajagi magmaning katta "omborlarini" topishda yotadi. Misol uchun, yuqorida tilga olingan Islandiyada ular muvaffaqiyatga erishdilar: bir soniya ichida issiq magma barcha AOK qilingan suvni taxminan 450 daraja Selsiy haroratda bug'ga aylantirdi, bu mutlaq rekorddir. Bunday yuqori bosimli bug 'geotermal stantsiyaning samaradorligini bir necha bor oshirishi mumkin, bu butun dunyoda, ayniqsa vulqonlar va termal buloqlar bilan to'yingan hududlarda geotermal energiyani rivojlantirish uchun turtki bo'lishi mumkin.

Yadro chiqindilaridan foydalanish

Yadro energiyasi bir vaqtning o'zida haqiqiy sensatsiyani yaratdi. Odamlar bu energetika sektori xavfini tushunmaguncha, bu shunday edi. Baxtsiz hodisalar mumkin, hech kim bunday holatlardan himoyalanmaydi, lekin ular juda kam uchraydi, ammo radioaktiv chiqindilar doimiy ravishda paydo bo'ladi va yaqin vaqtgacha olimlar bu muammoni hal qila olmadilar. Gap shundaki, atom elektr stantsiyalarining an'anaviy "yoqilg'i" bo'lgan uran tayoqlaridan faqat 5% foydalanish mumkin. Ushbu kichik qism ishlatilgandan so'ng, butun novda poligonga yuboriladi.

Ilgari, tayoqchalar suvga botiriladigan texnologiya qo'llanilgan, bu esa barqaror reaksiyani saqlab, neytronlarni sekinlashtiradi. Endi ular suv o'rniga suyuq natriydan foydalanmoqda. Bunday almashtirish nafaqat uranning butun hajmidan foydalanish, balki o'n minglab tonna radioaktiv chiqindilarni qayta ishlash imkonini beradi.

Sayyorani yadroviy energiya chiqindilaridan tozalash muhim, ammo texnologiyaning o'zida bitta "lekin" bor. Uran - bu resurs va uning Yerdagi ta'minoti cheklangan. Agar butun sayyora faqat atom elektr stantsiyalaridan olinadigan energiyaga o'tkazilsa (masalan, Qo'shma Shtatlarda atom elektr stansiyalari iste'mol qilinadigan elektr energiyasining atigi 20 foizini ishlab chiqaradi), uran zahiralari juda tez tugaydi va bu yana insoniyatga olib keladi. energiya inqirozi ostonasida, shuning uchun atom energiyasi, modernizatsiya qilingan bo'lsa-da, faqat vaqtinchalik chora hisoblanadi.

O'simlik yoqilg'isi

Hatto Genri Ford ham o'zining T Modelini yaratib, u allaqachon bioyoqilg'ida ishlashini kutgan edi. Biroq, o'sha paytda yangi neft konlari ochildi va muqobil energiya manbalariga bo'lgan ehtiyoj bir necha o'n yillar davomida yo'qoldi, ammo hozir yana qaytib kelmoqda.

So'nggi o'n besh yil ichida etanol va biodizel kabi o'simlik yoqilg'ilaridan foydalanish bir necha barobar oshdi. Ular mustaqil energiya manbalari sifatida ham, benzinga qo'shimchalar sifatida ham qo'llaniladi. Bir muncha vaqt oldin, "kanola" deb nomlangan maxsus tariq hosiliga umid bog'langan. U odamlar uchun ham, chorva mollari uchun ham oziq-ovqat uchun mutlaqo yaroqsiz, ammo yog' miqdori yuqori. Ushbu moydan ular "biodizel" ishlab chiqarishni boshladilar. Ammo bu hosil juda ko'p joy egallaydi, agar siz uni sayyoramizning hech bo'lmaganda bir qismini yoqilg'i bilan ta'minlash uchun etarli miqdorda etishtirishga harakat qilsangiz.

Endi olimlar yosunlardan foydalanish haqida gapirishmoqda. Ularning yog' miqdori taxminan 50% ni tashkil qiladi, bu neftni olishni osonlashtiradi va chiqindilarni o'g'itlarga aylantirish mumkin, buning asosida yangi suv o'tlari etishtiriladi. G'oya qiziqarli deb hisoblanadi, ammo uning hayotiyligini hali isbotlagani yo'q: bu sohadagi muvaffaqiyatli tajribalar hali nashr etilmagan.

Termoyadro sintezi

Dunyoning bo'lajak energetika sektori, zamonaviy olimlarning fikriga ko'ra, bu hozirda eng istiqbolli rivojlanish bo'lib, unga milliardlab dollar sarmoya kiritilmoqda.

B bo'linish energiyasidan foydalanadi. Bu xavfli, chunki reaktorni yo'q qiladigan va juda ko'p miqdordagi radioaktiv moddalarning chiqishiga olib keladigan nazoratsiz reaktsiya xavfi mavjud: ehtimol hamma Chernobil AESdagi avariyani eslaydi.

Nomidan ko'rinib turibdiki, termoyadroviy reaktsiyalar atomlar birlashganda ajralib chiqadigan energiyadan foydalanadi. Natijada, atom parchalanishidan farqli o'laroq, radioaktiv chiqindilar hosil bo'lmaydi.

Asosiy muammo shundaki, termoyadro sintezi shunday yuqori haroratga ega bo'lgan moddani ishlab chiqaradi va u butun reaktorni yo'q qila oladi.

Kelajak haqiqatdir. Va bu erda fantaziyalar o'rinsiz, hozirda Frantsiya hududida reaktor qurilishi boshlangan. Sinov loyihasiga bir necha milliard dollar sarmoya kiritildi, uni Yevropa Ittifoqidan tashqari Xitoy va Yaponiya, AQSh, Rossiya va boshqa davlatlar ham moliyalashtiradi. Dastlab, birinchi tajribalarni 2016-yilda boshlash rejalashtirilgan edi, biroq hisob-kitoblar byudjet juda kam ekanligini ko‘rsatdi (5 milliard o‘rniga 19 ta kerak edi) va ishga tushirish yana 9 yilga qoldirildi. Ehtimol, bir necha yil ichida biz termoyadro energiyasi nimaga qodirligini ko'ramiz.

Hozirgi zamon muammolari va kelajak imkoniyatlari

Nafaqat olimlar, balki ilmiy-fantastik yozuvchilar ham kelajak texnologiyasini energetika sohasida amalga oshirish bo'yicha ko'plab g'oyalarni berishadi, ammo hamma taklif qilingan variantlardan hech biri bizning tsivilizatsiyamizning barcha ehtiyojlarini to'liq qondira olmasligiga rozi. Misol uchun, agar Amerika Qo'shma Shtatlaridagi barcha avtomobillar bioyoqilg'ida ishlasa, Qo'shma Shtatlarda dehqonchilik uchun yaroqli erlar unchalik ko'p emasligini hisobga olmagan holda, butun mamlakatning yarmiga teng maydonga kanola ekilishi kerak bo'ladi. . Bundan tashqari, hozirgacha muqobil energiya ishlab chiqarishning barcha usullari qimmat. Ehtimol, har bir oddiy shahar aholisi ekologik toza, qayta tiklanadigan resurslardan foydalanish muhimligiga rozi bo'ladi, ammo hozirgi vaqtda bunday o'tishning narxi aytilganda emas. Bu sohada hali olimlarning qiladigan ishlari ko‘p. Yangi kashfiyotlar, yangi materiallar, yangi g'oyalar - bularning barchasi insoniyatga paydo bo'lgan resurs inqirozini muvaffaqiyatli engishga yordam beradi. Sayyoralarni faqat kompleks chora-tadbirlar orqali hal qilish mumkin. Ba'zi hududlarda shamol energiyasi ishlab chiqarishdan foydalanish qulayroq, boshqalarida quyosh panellaridan foydalanish qulayroqdir va hokazo. Lekin, ehtimol, asosiy omil umuman energiya sarfini kamaytirish va energiya tejovchi texnologiyalarni yaratish bo'ladi. Har bir inson sayyora uchun mas'ul ekanini tushunishi kerak va har bir kishi o'ziga savol berishi kerak: "Men kelajak uchun qanday energiyani tanlayman?" Boshqa manbalarga o'tishdan oldin, hamma bu haqiqatan ham zarur ekanligini tushunishi kerak. Faqat kompleks yondashuv bilan energiya iste'moli muammosini hal qilish mumkin bo'ladi.