Det finns tillräckligt med problem i den moderna världen. Trots förutsägelser från science fiction-författare har människor inte kunnat övervinna hunger, och infektionssjukdomar utgör än i dag ett dödligt hot mot livet och hälsan för dem som bor på jorden. Men huvudproblemet är utarmningen av resurser som ger energi till vår civilisation. En ny otraditionell energikälla kan bli en utväg. Vad menas med detta koncept?
Vad är det här?
Enkelt uttryckt är en okonventionell energikälla ett sätt att erhålla den, som inte används i industriell skala, är experimentell och bara förbereds för bredare användning runt om i världen. Men det främsta kännetecknet för sådana metoder för att få energi är deras fullständiga miljösäkerhet och förnybarhet.
Dessa kan inkludera vindkraftsparker, solpaneler, tidvattenkraftverk. Dessutom kan samma klass innehållabiogasanläggningar, såväl som lovande projekt av termonukleära anläggningar (om än i sträck).
Solenergi
Denna okonventionella energikälla kan endast relativt sett kallas "okonventionell". Det enda skälet är att för närvarande tekniken för att använda solenergi på jorden inte är alltför utvecklad: föroreningarna av atmosfären påverkar, och solceller är fortfarande mycket dyra. Rymden är en annan sak. Solpaneler finns tillgängliga på alla rymdfarkoster och förser regelbundet sin utrustning med gratis energi.
Det är inte att anta att denna "icke-traditionella" energikälla har fångat människors uppmärksamhet bara i vår tid. Solen har varit en fri värmekälla sedan urminnes tider. Till och med civilisationen i Sumer använde behållare på hustaken där vatten värmdes upp under varma sommardagar.
I princip har situationen inte förändrats mycket sedan dess: detta energiområde utvecklas effektivt endast i de länder där det finns öde och varma områden. Till exempel får större delen av Israel och Kalifornien i USA energi som genereras av solpaneler. Denna metod har många fördelar: moderna solcellsceller kännetecknas av ökad effektivitet, så att världen varje år kommer att kunna producera mer och mer helt ren och säker energi.
Tyvärr är priset på tekniken (som vi redan har pratat om) fortfarande högt, och tillverkningen av batterier använder så giftiga ämnen att vi kan prata om någon form av ekologidet blir helt meningslöst. Japanerna agerar något annorlunda och använder i stor utsträckning icke-traditionella och förnybara energikällor i praktiken.
japansk erfarenhet
Naturligtvis används solpaneler mer eller mindre flitigt i Japan också. Men på senare år har de återgått till en praxis med tusenårig historia: reservoarer och svarta rör installeras på hustaken, vars vatten värms upp av solens strålar. Med tanke på den svåra energisituationen i denna önation är kostnadsbesparingarna betydande.
För närvarande tror analytiker att 2025 kommer solenergi att ta soci alt betydelsefulla positioner i de flesta länder i världen. Kort sagt, användningen av icke-traditionella energikällor bör bli massiv under de kommande 50-70 åren.
Biogas
Alla stora mänskliga bosättningar från urminnes tider stod inför ett vanligt problem - avfall. Hela floder av avloppsvatten blev ännu större när människan tämde boskap och grisar och började föda upp dem i stor skala.
När det inte var mycket avfall kunde det användas för att gödsla åkrarna. Men i det ögonblicket, när antalet av samma grisar började uppgå till miljoner, var det nödvändigt att på något sätt lösa problemet. Faktum är att färsk avföring från denna art av djur helt enkelt är giftiga för växter. För att göra dem användbara måste du stå emot slurryn, lufta den och delvis använda läkemedel för att stabilisera pH-nivån. Det är väldigt dyrt.
Biogas är äldsttrend
Forskare uppmärksammade snabbt erfarenheterna från det forntida Kina och Indien, där människor redan före vår tideräkning började använda metan som erhållits från ruttnande hushållsavfall. Då användes den oftast för matlagning.
Gasförlusterna var mycket stora, men det räckte för att förenkla läxorna. Förresten, i dessa länder används sådana lösningar aktivt till denna dag. Biogas som en okonventionell energikälla har alltså stora möjligheter om vi närmar oss frågan med modern teknik.
En teknik för behandling av avloppsvatten från boskapsföretag föreslogs, vilket resulterade i att ren metan erhölls vid utgången. Problemet med dess utveckling är att det är möjligt att skapa sådana företag endast i regioner med utvecklad djurhållning. Dessutom är utsikterna för att öka biogasproduktionen lägre ju mer antibiotika och rengöringsmedel används i jordbruksföretag: även en liten mängd av dem hämmar jäsningen, vilket gör att all gödsel täcks med mögel.
Vindgeneratorer
Kommer du ihåg Don Quijote med sina "jättar"? Tanken på att använda vindens kraft har länge retat forskarnas sinnen, och därför hittade de mycket snart en utväg: väderkvarnar började regelbundet förse den snabbt växande stadsbefolkningen med förstklassigt mjöl.
Självklart, när de första elektriska strömgeneratorerna dök upp, tog forskarnas sinnen igen samma idé. Hur kan du inte vilja använda vindens obegränsade kraftför att få gratis ström?
Denna idé omsattes snabbt i praktiken, och därför finns det nu en hel del områden i Japan, Danmark, Irland och USA, vars försörjning är 80 procent eller mer med el genom användning av väderkvarnar. I USA och Israel finns det idag redan mer än ett dussin företag som utvecklar och installerar vindkraftverk - detta är en mycket lovande icke-traditionell energikälla. Definitionen av "okonventionell" är inte särskilt lämplig här, eftersom vindenergi har en lång historia.
Det finns också tillräckligt med problem i deras fall. Naturligtvis är el gratis, men för att installera en väderkvarn behöver du återigen ett ökenområde där det blåser större delen av året. Dessutom uppgår kostnaden för att tillverka och installera en kraftfull generator (med en masthöjd på flera tiotals meter) till tiotusentals dollar. Och därför har långt ifrån alla länder råd med "gratis" el, där själva möjligheten att generera el med vindkraft är ganska reell.
Fusionsenergi
Detta är den ultimata drömmen för många moderna fysiker. Arbetet med att stävja den termonukleära reaktionen började på 50-talet av förra seklet, men hittills har ingen fungerande reaktor erhållits. Nyheterna från dessa fronter är dock ganska optimistiska: forskare föreslår att de under de kommande 20-30 åren fortfarande kommer att kunna skapa en fungerande prototyp.
Förresten, varför är detta område av vetenskap så viktigt? Faktum är att när två atomer av väte eller helium smälter samman, bildas det ihundratusentals gånger mer energi än om flera tusen urankärnor hade sönderfallit! Reserverna av transuranelement är stora, men de utarmas gradvis. Om väte används för att generera energi kommer dess reserver enbart på vår planet att räcka i hundratusentals år.
Föreställ dig en kompakt reaktor som kan fungera i flera decennier utan att tanka, och som helt och hållet ger elektricitet till en enorm utomjordisk bas! En termonukleär icke-traditionell energikälla är en praktisk chans för hela mänskligheten, vilket ger en möjlighet att starta en stor utforskning av rymden.
Tyvärr har tekniken många brister. För det första finns det fortfarande inte en enda mer eller mindre fungerande prototyp, och genombrott i denna riktning var väldigt, väldigt länge sedan. Sedan dess har det inte hörts mycket om någon riktig framgång.
För det andra producerar fusionen av lätta kärnor en enorm mängd lätta neutroner. Även grova beräkningar visar att reaktorns beståndsdelar på bara fem år kommer att bli så radioaktiva att deras material kommer att börja brytas ner, helt urarta. Med ett ord, denna teknik är extremt ofullkomlig, och dess utsikter är fortfarande vaga. Men även om åtminstone grova beräkningar är korrekta, så kan denna okonventionella alternativa energikälla verkligen bli en verklig räddning för hela vår civilisation.
Tidvattenstationer
I världens folks myter och traditioner kan du hitta många referenser till dessagudomliga krafter som styr ebb och flod. Människan var vördnad för den gigantiska kraft som kunde sätta sådana vattenmassor i rörelse.
Självklart, i och med industrins utveckling vände man återigen blickarna mot tidvattenenergi, vilket gjorde det möjligt att skapa kraftverk som till stor del upprepar idéerna från länge beprövade och väl beprövade vattenkraftverk. Fördelarna är billig energi, fullständig frånvaro av farligt avfall och behovet av att översvämma mark, som är fallet med vattenkraftverk. Nackdelen är den höga byggkostnaden.
slutsatser
Som ett resultat kan vi säga att icke-traditionella förnybara energikällor kan förse mänskligheten med billig och ren el med cirka 70 %, men för deras massanvändning är det nödvändigt att minska kostnaderna för teknik.
