Қазіргі әлемде проблемалар жеткілікті. Фантастика жазушыларының болжамдарына қарамастан, адамдар аштықты жеңе алмады, жұқпалы аурулар бүгінгі күнге дейін жер бетінде тұратындардың өмірі мен денсаулығына өлім қаупін төндіреді. Бірақ басты мәселе – өркениетімізге қуат беретін ресурстардың сарқылуы. Жаңа дәстүрлі емес энергия көзі шығудың жолы бола алады. Бұл ұғым нені білдіреді?
Бұл не?
Қарапайым сөзбен айтқанда, дәстүрлі емес энергия көзі – бұл оны алудың өнеркәсіптік ауқымда пайдаланылмайтын, тәжірибелік және бүкіл әлемде кеңінен қолдануға дайындалып жатқан тәсілі. Бірақ энергияны алудың мұндай әдістерінің басты ерекшелігі олардың толық экологиялық қауіпсіздігі мен жаңартылуы болып табылады.
Оларға жел электр станциялары, күн панельдері, толқын электр станциялары кіруі мүмкін. Сонымен қатар, бір сыныпты қамтуы мүмкінбиогаз қондырғылары, сондай-ақ термоядролық қондырғылардың келешегі бар жобалары (қатты болса да).
Күн энергиясы
Бұл дәстүрлі емес қуат көзін салыстырмалы түрде тек «дәстүрлі емес» деп атауға болады. Жалғыз себеп, қазіргі уақытта Жерде күн энергиясын пайдалану технологиясы тым дамымаған: атмосфераның ластануы әсер етеді, ал күн батареялары әлі де өте қымбат. Ғарыш - бұл басқа мәселе. Күн панельдері барлық ғарыш кемелерінде қолжетімді және олардың жабдықтарын үнемі тегін энергиямен қамтамасыз етеді.
Бұл «дәстүрлі емес» энергия көзі біздің заманымызда ғана адамдардың назарын аударды деп болжауға болмайды. Күн ерте заманнан бері жылудың еркін көзі болып табылады. Тіпті Шумер өркениеті де жаздың ыстық күндерінде су жылытылатын үйлердің төбесінде ыдыстарды қолданған.
Негізінде, содан бері жағдай көп өзгерген жоқ: бұл энергия саласы шөлді және ыстық аймақтары бар елдерде ғана тиімді дамыған. Мысалы, АҚШ-тағы Израиль мен Калифорнияның көп бөлігі күн батареялары арқылы өндірілетін энергияны алады. Бұл әдіс көптеген артықшылықтарға ие: заманауи фотоэлектрлік элементтер жыл сайын әлемде толықтай таза және қауіпсіз энергияны көбірек және көбірек өндіруге мүмкіндік беретін тиімділіктің жоғарылауымен сипатталады.
Өкінішке орай, технологияның бағасы (біз бұрын айтқанымыздай) әлі де жоғары, ал аккумуляторларды өндіруде экологияның қандай да бір түрі туралы айтуға болатындай улы элементтер қолданылады.ол мүлдем мағынасыз болады. Жапондар іс жүзінде дәстүрлі емес және жаңартылатын энергия көздерін кеңінен қолдана отырып, біршама басқаша әрекет етеді.
Жапон тәжірибесі
Әрине, күн батареялары Жапонияда да азды-көпті қолданылады. Бірақ соңғы жылдары олар мың жылдық тарихы бар тәжірибеге қайта оралды: су қоймалары мен қара құбырлар үйлердің төбесіне орнатылады, суы күн сәулесімен жылытылады. Бұл аралдағы энергетикалық жағдайды ескере отырып, шығындар айтарлықтай үнемделеді.
Қазіргі таңда сарапшылар 2025 жылға қарай күн энергиясы әлемнің көптеген елдерінде әлеуметтік маңызды орын алады деп есептейді. Бір сөзбен айтқанда, алдағы 50-70 жылда дәстүрлі емес энергия көздерін пайдалану жаппай сипат алуы керек.
Биогаз
Барлық ірі елді мекендер ежелден бір ортақ мәселеге – қалдықтарға тап болған. Адамдар ірі қара мен шошқаларды қолға үйретіп, оларды жаппай өсіре бастағанда, ағынды сулардың барлық өзендері ұлғая түсті.
Қалдық көп болмағанда, оны егістіктерді тыңайту үшін қолдануға болатын. Бірақ дәл сол шошқалардың саны миллиондап шыға бастаған сол кезде мәселені қалай да шешу керек болды. Бұл жануарлардың жаңа нәжістері өсімдіктер үшін жай ғана улы болып табылады. Оларды пайдалы ету үшін суспензияға төтеп беру керек, оны аэрациялау және рН деңгейін тұрақтандыру үшін ішінара препараттарды қолдану керек. Бұл өте қымбат.
Биогаз - ең көнетренд
Ғалымдар ежелгі Қытай мен Үндістанның тәжірибесіне тез назар аударды, олар біздің заманымызға дейін де адамдар тұрмыстық қалдықтарды шіру арқылы алынған метанды пайдалана бастады. Содан кейін ол көбінесе тамақ дайындау үшін пайдаланылды.
Газ шығыны өте үлкен болды, бірақ бұл үй тапсырмасын жеңілдету үшін жеткілікті болды. Айтпақшы, бұл елдерде мұндай шешімдер бүгінгі күнге дейін белсенді түрде қолданылады. Мәселен, қазіргі заманғы технологияларды пайдалана отырып, мәселеге келер болсақ, биогаздың дәстүрлі емес энергия көзі ретінде болашағы зор.
Мал шаруашылығы кәсіпорындарының ағынды суларын өңдеу технологиясы ұсынылды, нәтижесінде шығарылымда таза метан алынды. Оны дамыту мәселесі – мұндай кәсіпорындарды тек мал шаруашылығы дамыған аймақтарда ғана құруға болады. Сонымен қатар, биогаз өндірісін ұлғайту перспективалары ауылшаруашылық кәсіпорындарында антибиотиктер мен жуғыш заттар неғұрлым көп пайдаланылса, соғұрлым төмен болады: олардың аздаған мөлшері болса да ашытуды тежейді, нәтижесінде барлық көң көгергенімен жабылады.
Жел генераторлары
Дон Кихот өзінің «алыптарымен» есіңізде ме? Желдің күшін пайдалану идеясы ғалымдардың санасын әлдеқашан толғандырды, сондықтан олар көп ұзамай тығырықтан шығудың жолын тапты: жел диірмендері қарқынды өсіп келе жатқан қала халқын бірінші сортты ұнмен тұрақты түрде қамтамасыз ете бастады.
Әрине, алғашқы электр тогы генераторлары пайда болған кезде ғалымдардың санасы қайтадан сол идеяны иемденді. Желдің шексіз күшін қалай пайдаланғыңыз келмесе боладытегін ток алу үшін бе?
Бұл идея тез жүзеге асырылды, сондықтан Жапонияда, Данияда, Ирландияда және АҚШ-та қазір жел диірмендерін пайдалану арқылы электр қуатымен 80 пайыз немесе одан да көп қамтамасыз етілетін біршама аудандар бар. АҚШ пен Израильде бүгінде жел генераторларын әзірлейтін және орнататын оннан астам компания бар - бұл өте перспективалы дәстүрлі емес энергия көзі. «Дәстүрлі емес» анықтамасы бұл жерде өте орынды емес, өйткені жел энергиясының ұзақ тарихы бар.
Олардың ісінде де проблемалар жеткілікті. Әрине, электр қуаты тегін, бірақ жел диірменін орнату үшін тағы да жылдың көп бөлігін жел соғатын шөлді аймақ қажет. Сонымен қатар, қуатты генераторды (бірнеше ондаған метрлік діңгек биіктігімен) жасау және орнату құны ондаған мың долларды құрайды. Сондықтан жел энергиясы арқылы электр энергиясын өндіру мүмкіндігінің өзі нақты болып табылатын «тегін» электр энергиясын барлық елдерден алысырақ сатып алуға болады.
Фьюзиялық энергия
Бұл көптеген заманауи физиктердің басты арманы. Термоядролық реакцияны тежеу бойынша жұмыс өткен ғасырдың 50-жылдары басталды, бірақ осы уақытқа дейін жұмыс істейтін реактор алынған жоқ. Дегенмен, бұл бағыттардағы жаңалықтар өте оптимистік: ғалымдар алдағы 20-30 жылда олар әлі де жұмыс істейтін прототипті жасай алады деп болжайды.
Айтпақшы, ғылымның бұл саласы неге соншалықты маңызды? Өйткені, сутегі немесе гелийдің екі атомы қосылса, ол түзіледібірнеше мың уран ядросы ыдырағаннан гөрі жүздеген мың есе көп энергия! Трансуран элементтерінің қоры үлкен, бірақ олар бірте-бірте таусылады. Егер сутегі энергия өндіру үшін пайдаланылса, оның қоры тек біздің планетамызда жүздеген мың жылдарға жетеді.
Бірнеше ондаған жылдар бойы жанармай құймай жұмыс істей алатын, үлкен бөгде базаны электр қуатымен толық қамтамасыз ететін ықшам реакторды елестетіңіз! Дәстүрлі емес термоядролық энергия көзі – бүкіл адамзат үшін ғарышты кеңірек игеруге мүмкіндік беретін практикалық мүмкіндік.
Өкінішке орай, технологияның кемшіліктері көп. Біріншіден, әлі де көп немесе аз жұмыс істейтін бірде-бір прототип жоқ және бұл бағыттағы серпілістер өте, өте ертеде болды. Содан бері нақты жетістік туралы аз естіледі.
Екіншіден, жеңіл ядролардың бірігуі жеңіл нейтрондардың үлкен мөлшерін шығарады. Тіпті дөрекі есептеулер көрсеткендей, реактордың элементтері небәрі бес жылдан кейін радиоактивті болып, олардың материалдары толығымен бұзылып, бұзыла бастайды. Бір сөзбен айтқанда, бұл технология өте жетілмеген және оның болашағы әлі де бұлыңғыр. Дегенмен, ең болмағанда өрескел есептеулер дұрыс болса да, бұл дәстүрлі емес баламалы энергия көзі біздің бүкіл өркениет үшін нағыз құтқаруға айналуы мүмкін.
Толқын станциялары
Әлем халықтарының мифтері мен дәстүрлерінен оларға көптеген сілтемелерді табуға болады.құлдырауды басқаратын құдайлық күштер. Адам мұндай су массасын қозғалысқа келтіре алатын алып күшке таң қалды.
Әрине, өнеркәсіптің дамуымен адамдар қайтадан толқындық энергияға назар аударды, бұл көптен сыналған және жақсы дәлелденген су электр станцияларының идеяларын қайталайтын электр станцияларын құруға мүмкіндік берді. Артықшылықтары - арзан энергия, қауіпті қалдықтардың толық болмауы және су электр станциялары сияқты жерді су басу қажеттілігі. Кемшілігі - құрылыстың жоғары құны.
Қорытынды
Нәтижесінде, дәстүрлі емес жаңартылатын энергия көздері адамзатты шамамен 70%-ға арзан және таза электр энергиясымен қамтамасыз ете алады деп айта аламыз, бірақ оларды жаппай пайдалану үшін технологияның құнын төмендету қажет.
