Неконвенционален източник на енергия и неговото приложение

В съвременния свят има достатъчно проблеми. Въпреки прогнозите на автори на научна фантастика, хората не са успели да победят глада, а инфекциозните заболявания все още представляват смъртна заплаха за живота и здравето на хората, живеещи на Земята. Но основният проблем е изчерпването на ресурсите, които дават на нашата цивилизация енергия. Продукцията може да бъде нов неконвенционален източник на енергия. Какво се разбира от тази концепция?

Какво е това?

Просто казано, един неконвенционален източник на енергия е начин за получаването му, който не се използва от търговска гледна точка, е експериментален и се подготвя само за по-широка употреба по света. Но основната отличителна черта на тези методи за получаване на енергия е пълната им екологична безопасност и възобновяемост.

Това може да бъде вятърни електроцентрали, слънчеви панели, електроцентрали, захранвани от приливите на енергия. В допълнение, към същия клас могат да се припишат инсталации за производство на биогаз, както и обещаващи проекти за термоядрени инсталации (макар и с голяма разтегливост).

Слънчева енергия

Този неконвенционален източник на енергия може много относително да се нарече "неконвенционален". Причината е само, че в момента технологията използване на слънчевата енергия на Земята не са твърде развити: засягат замърсяването на атмосферата, а фотоклетките все още са много скъпи. Пространството е различен въпрос. Соларните батерии се предлагат на всички космически кораби и редовно осигуряват своето оборудване с безплатна енергия.

Не е необходимо да се предполага, че този "неконвенционален" източник на енергия е привлякъл вниманието на хората само в наше време. Слънцето е подарък източник на топлина от древни времена. Дори цивилизацията на Шумер използвала контейнери на покривите на къщи, в които водата се нагрявала през горещите летни дни.

По принцип, оттогава насам ситуацията не се е променила много: ефективно се развива тази посока на енергия само в онези страни, където има пустини и горещи зони. По този начин повечето от Израел и Калифорния в САЩ получават енергия, произведена от слънчеви клетки. Предимствата на този метод са достатъчни: съвременните фотоклетки се характеризират с повишена ефективност, така че всяка година светът ще може да произвежда все повече абсолютно чиста и безопасна енергия.

За съжаление, цената на технологията (както вече споменахме) е все още висока, а когато се произвеждат батерии, се използват токсични елементи, че е безсмислено да се говори за всякакъв вид екология. Японците, които на практика използват на практика нетрадиционни и възобновяеми енергийни източници, правят нещо различно.

Японски опит

Разбира се, слънчевите панели се използват повече или по-малко интензивно в Япония. Но през последните години те се завърнаха на практика с хилядолетна история: на покривите на къщите са монтирани танкове и тръби от черен цвят, водата, в която се загрява от слънчевите лъчи. Като се има предвид тежкото положение на енергията в тази островна държава, икономиите са значителни.

В момента анализаторите смятат, че до 2025 г. слънчевата енергия ще заеме социално значими позиции в повечето страни по света. Накратко, използването на нетрадиционни източници на енергия в следващите 50-70 години трябва да стане огромно.

биогаз

Всички големи населени места от незапомнени времена са изправени пред един общ проблем - отпадъци. Цели реки от канализацията стават още по-големи, когато човек опитоми едър рогат добитък и прасета и започна да го развива масово.

Когато отпадъците още не бяха толкова много, те биха могли да се използват за оплождане на полета. Но по времето, когато броят на свинете започна да се брои в милиони, беше необходимо някак да се реши проблемът. Фактът е, че изпражненията от този вид животни в прясна форма са просто токсични за растенията. За да ги направите полезни, трябва да издържате на суспензия, да го аерирате и частично да използвате лекарства, за да стабилизирате нивото на рН. Това е много скъпо.

Биогазът е най-старата тенденция!

Учените бързо обърнаха внимание на опита на древен Китай и Индия, където дори преди нашето време хората започнаха да използват метан, получен от разпадането на битовите отпадъци. След това се използва най-често за готвене.

Газовите загуби бяха много високи, но това беше достатъчно, за да се опрости домакинската работа. Между другото, в тези страни тези решения се използват активно и до днес. По този начин биогазът като неконвенционален източник на енергия има големи перспективи, ако се обърнем към въпроса, използвайки съвременни технологии.

Бяха предложени технологиите за преработка на отпадъчни води от животновъдни предприятия, в резултат на което продукцията беше чист метан. Проблемът за неговото развитие е, че е възможно да се създадат такива предприятия само в региони с развито животновъдство. В допълнение, перспективите за увеличаване на производството на биогаз е по-ниско, по-голямата във фермата употребата на антибиотици и детергенти, които дори малък брой инхибира ферментация, в резултат на всички торът е покрита с плесен.

Вятърни генератори

Помниш ли Дон Кихот с неговите "гиганти"? Идея за използване сили на вятъра отдавна раздвижи умовете на учените и затова много скоро намериха изход: вятърни мелници започна да осигурява бързо растяща градска популация с първокласно брашно.

Разбира се, когато се появиха първите генератори на електрически ток, умовете на учените отново бяха заловени от една и съща идея. Как може да не искате да използвате неограничената мощност на вятъра, за да получите свободен ток?

Тази идея беше достатъчно бързо се изпълнява, и следователно в Япония, Дания, Ирландия и Съединените щати има доста няколко области, които се захранват с електричество с 80% или повече, като използват вятърни мелници. В САЩ и Израел днес вече има дузина компании, които разработват и инсталират вятърни генератори - това е много обещаващ нетрадиционен източник на енергия. Определението за "неконвенционални" тук не е много подходящо, тъй като вятърната енергия има дълга история.

Проблемите в техния случай също са достатъчни. Разбира се, електричеството е безплатно, но за да инсталирате вятърната мелница отново, се нуждаете от пустиня, където през повечето от годините духа вятърът. В допълнение, разходите за производство и монтаж на мощен генератор (с височина на мачтата от няколко десетки метра) се оценяват на десетки хиляди долари. Ето защо не всички страни могат да си позволят "безплатно" електричество, при което самата възможност за сегашното поколение от вятърна енергия е съвсем реална.

Термоядрена енергия

Това е последната мечта на много съвременни физици. Работата по ограничаването на термоядрената реакция започна още от 50-те години на миналия век, но досега операционният реактор не беше приет. Но информацията от тези фронтове е доста оптимистична: учените предполагат, че през следващите 20-30 години те все още ще могат да създадат работещ прототип.

Между другото, защо тази посока на науката е толкова важна? Фактът е, че когато се сливат два водородни или хелиеви атома, се образува стотици хиляди пъти повече енергия, отколкото ако се разпаднат няколко хиляди уранови ядра! Складовите наличности на елементите на трансураните са големи, но постепенно се изчерпват. Ако използваме водород за генериране на енергия, неговите резерви само на нашата планета ще продължат стотици хиляди години.

Представете си компактен реактор, който може да работи няколко десетилетия без зареждане, като напълно доставя електричество на огромна извънземна база! Термоядрен неконвенционален източник на енергия е практически шанс за цялото човечество, давайки възможност да започне широкомащабно проучване на Космоса.

За съжаление, има много недостатъци в технологиите. Първо, все още няма нито един работещ прототип, а пробивите в тази посока бяха много, много отдавна. Оттогава малко се чува за истински успех.

Второ, сливането на леки ядра създава голям брой леки неутрони. Дори суровите изчисления показват, че елементите на реактора само за пет години ще станат толкова радиоактивни, че техните материали ще започнат да се разграждат, напълно дегенериращи. С една дума, тази технология е изключително несъвършена и перспективите й все още са неясни. Въпреки това, дори ако поне грубите изчисления са верни, тогава този нетрадиционен алтернативен енергиен източник със сигурност може да се превърне в истинско спасение за цялата ни цивилизация.

Приливни станции

В митовете и легендите на народите по света можете да намерите много препратки към онези божествени сили, които ръководят приливите и потоците. Огромна сила вдъхнови човешкото същество, което може да задвижва такива маси на вода.

Разбира се, с развитието на индустрията, хората отново обърнаха вижданията си за приливната енергия, което направи възможно създаването на електроцентрали, в много отношения повтаряйки идеите на отдавна изпитани и добре доказани водноелектрически централи. Предимства - евтина енергия, пълно отсъствие на вредни отпадъци и необходимост от наводняване на земя, както в случая на водноелектрически централи. Недостатъкът е високата цена на строителството.

данни

В резултат на това може да се каже, че нетрадиционните възобновяеми енергийни източници могат да осигурят около 70% от евтината и чиста електроенергия на човечеството, но за масовата им употреба е необходимо да се намалят разходите за технология.