Energija prihodnosti: realnost in fantazija. Alternativni viri energije

Ni skrivnost, da se sredstva, ki jih človeštvo še danes uporabljajo gotovo bolj na njihov prihodnji proizvodnji in uporabi lahko privede ne samo energije, ampak tudi za nesreče na okolje. premoga, plina in nafte - - ki ga človeštvo sredstev, ki se tradicionalno uporablja se bo končal po nekaj desetletjih, in jih je treba zdaj sprejeti, v našem času ukrepov. Seveda, lahko upamo, da bomo spet našli nekaj bogate depozit, kot tudi v prvi polovici prejšnjega stoletja, vendar znanstveniki verjamejo, da so tako velike vloge več. Toda v vsakem primeru, bo tudi odkritje novih področij zamudo le neizogibno treba najti načine za proizvodnjo alternativnih virov energije in prehod na obnovljive vire, kot so veter, sončna energija, geotermalna energija, vodni tokovi, itd, in poleg tega, da je treba nadaljevati z razvojem tehnologije za varčevanje z energijo.

V tem članku bomo pogled na nekatere od najbolj obetaven, po mnenju sodobnih znanstvenikov, ideje o kateri bi gradili prihodnost energije.

sončne postaje

Ljudje so dolgo mislili o tem, ali je mogoče uporabiti sončno energijo na zemlji. Pod soncu segreje vodo in suho obleke keramike, preden ga pošljejo v pečici, pa te metode ne more biti imenovan učinkovita. Prva tehnična sredstva, ki pretvarjajo sončno energijo se pojavile v 18. stoletju. Francoski znanstvenik Buffon, so izkušnje pokazale, v katerem mu je uspelo s pomočjo velikega konkavnim ogledalom v jasnem vremenu za vžig suhega lesa z razdalje približno 70 metrov. Njegov rojak, slavni znanstvenik Lavoisier, uporabljajo leče za združevanje sončne energije, in v Angliji ustvarili lečasto steklo, ki z osredotočanjem sončne žarke stopljeno železo v samo nekaj minutah.

Naravoslovci izvedli številne poskuse, kar se je izkazalo, da je uporaba sončne energije na Zemlji. Vendar pa je sončna celica, ki bi obrnil sončne energije v mehansko energijo, pojavil pred kratkim, leta 1953. Nastala je z znanstveniki iz nacionalne agencije Aerospace ZDA. Že leta 1959 prvi uporabil sončne celice opremiti satelita prostora.

Morda celo takrat zavedali, da je veliko bolj učinkovito, so imeli takšne baterije v prostor znanstveniki idejo ustvarja prostor sončnih elektrarn, saj v eni uri na soncu, da ustvari toliko energije, kot je celotno človeštvo porabi za leto, zakaj ne uporabljate? Kakšna bo prihodnost sončne energije?

Po eni strani se zdi, da je uporaba sončne energije idealno. Vendar pa so stroški veliko prostora sončne elektrarne je zelo visoka, in poleg tega, da je način, da deluje. Sčasoma, ko se bodo nove tehnologije za dostavo blaga dal v prostor, kot tudi novih materialov, bi izvajanje takšnega projekta mogoče, vendar smo lahko uporabite samo relativno majhne plošče na površini planeta. Mnogi bodo rekli, da je preveč slabo. Ja, to je možno v zasebnem stanovanju, ampak za napajanje velikih mest, oziroma mora biti niz sončnih kolektorjev, tehnologija, ki bo bolj učinkovito.

Gospodarska stran vprašanje je prisotna tudi: vsak proračun bo trpel, če se bo to nalogo prevesti celotno mesto (ali država), na sončnih kolektorjev. Zdi se, da se lahko zahteva od mestnih prebivalcev plačati neki znesek za obnovo, vendar v tem primeru ne bodo zadovoljni, ker če bi bili ljudje pripravljeni, da gredo na teh stroškov, ki bi jih v preteklosti že storili sami: sposobnost za nakup sončne celice, je na vsakogar.

Glede sončne energije pa je še en paradoks: stroški proizvodnje. sončno energijo neposredno v električno energijo prevajanje - ni najbolj učinkovita stvar. Še vedno ni našel boljši način, kot za uporabo sončne žarke za ogrevanje vode, ki se spremeni v paro, ki nato poganja dinamo. V tem primeru je izguba energije minimalna. Človeštvo želi uporabiti "zelenih" sončne celice in sončne postajo, da shranite virov na terenu, vendar je za ta projekt bo zahtevalo ogromno istih virov, in "ne-ekološko" energijo. Na primer, sončna elektrarna s površino okoli dveh kvadratnih kilometrov, je bila nedavno zgrajena v Franciji. Gradbeni stroški so približno 110 milijonov evrov, kar ne vključuje stroškov delovanja. Z je treba vse to opozoriti, da je življenjska doba takih mehanizmov približno 25 let.

veter

Vetrna energija - so ljudje od nekdaj uporabljajo tudi najbolj preprost primer je jadranje in mlini na veter. Mlini na veter danes uporabljajo, so še posebej učinkovit na območjih s stalnimi vetrovi, kot na obali. Znanstveniki se nenehno predstavila ideje o tem, kako posodobiti obstoječa orodja za pretvorbo vetrne energije, eden od njih - v obliki plavajočih vetrnih turbin turbine. Zaradi nenehnega vrtenja, da bi lahko "visi" v zraku v nekaj sto metrov od tal, kjer je veter močan in konstanten. To bi pomagalo pri elektrifikaciji podeželskih območij, kjer je mogoče uporabiti običajnih vetrnih turbin. Poleg tega, bi te plavajoče turbine opremljeni z internetnimi modulov, s katerimi bi bilo treba opraviti za zagotovitev dostopa ljudi do svetovnega spleta.

Plima in valovi

Roka v sončne in vetrne energije se počasi odvija, in je pritegnila zanimanje raziskovalcev je drugo naravno energijo. Bolj obetavno je, da uporabite plimovanje. Že, je to vprašanje že okoli sto podjetij po vsem svetu, in obstaja več projektov, ki so dokazali učinkovitost te metode proizvodnje električne energije. Prednost pred sončne energije je, da je izguba v prevodu ene energije v drugo minimalno: ogromen val vrti turbino, ki proizvaja električno energijo.

"Oyster" - ideja nastavljena na morskem dnu tečajno lopute, ki se oskrbujejo z vodo na obali, tako da obrnete preprosto hidroelektrarni turbino. Samo en primer vgradnja lahko zagotovi električno energijo za majhno sosesko.

Že v Avstraliji so uspešno uporabili val: v mestu Perth razsoljevanja nameščen delajo za to vrsto energije. Njihovo delo omogoča sveže vode za približno pol milijona ljudi. Naravna energija in industrija lahko kombinirate tudi na področju proizvodnje energije.

Uporaba plimovanja je nekoliko drugačna od tehnologije, ki smo ga uporabili za prikaz na reki hidroelektrarn. HE je pogosto škodljive za okolje: okolica poplavljena, uničili ekosistem, vendar obrati, ki uporabljajo valovi plime, v zvezi s tem, veliko varnejši.

človeško energijo

Eden od živih ljudi najbolj fantastično uporabe projekti energija, ki jo lahko pokličete na našem seznamu. Sliši omamljanje in še bolj zastrašujoča, vendar ne vse, da grozno. Znanstveniki cenijo idejo, kako uporabiti mehansko energijo gibanja. To je v teh projektih mikroelektronike in nanotehnologije z nizko porabo energije. Čeprav se sliši kot utopija, ni pravega razvoja, ampak ideja je zelo zanimiva in se ne pusti glavah znanstvenikov. Strinjam se, bo naprava zelo priročno, da tako kot se bo ura z avtomatskim podzavodkoy obračuna iz dejstva, da napeljave prstom tipala, ali na tablete ali telefon samo visi v vrečki pri hoji. Da ne omenjam oblačil, ki je napolnjena z različnimi microdevices, lahko pretvori v električno energijo človeškega gibanja.

V Berkeley, v Lawrence laboratoriju, na primer, so znanstveniki poskušali oživiti idejo za uporabo virusov, naj pritisne pretvorbo energije v električno energijo. Mala mehanizmi delajo na gibanju, kot so, pa še tok take tehnologije ni nastavljena. Da, zaradi svetovne energetske krize na ta način ni kos: Koliko ljudi bo moral "pedala", da bi bilo delo cele rastline? Ampak kot eden od ukrepov, ki se uporabljajo v kompleksu, teorija je povsem izvedljiva.

Še posebej, kot so tehnologije za učinkovito pri težko dostopnih mestih, na polarne postaje, v gorah in v gozdu, med potniki in turisti, ki nimajo vedno možnost, da zaračuna vaš pripomoček, vendar je ostal v stiku, je pomembno, še posebej, če je bila skupina v kritičnem stanju. Koliko stvari, ki bi lahko preprečili, če so ljudje že od nekdaj zanesljiva komunikacijska naprava, ki je neodvisna "od stene."

Vodik gorivne celice

Morda, vsak lastnik avtomobila, strmel v svetlobo količino bencina blizu ničli, da je ideja o tem, kako bi bilo super, če avto deluje na vodo. Toda zdaj njegovi atomi padel na področju mnenju znanstvenikov, kot pravi energetskih objektov. Dejstvo, da delci vodika - najbolj bogat plina v vesolju - vsebuje velike količine energije. Poleg tega je motor gori plin s skoraj nobenih stranskih produktov, ki je, da smo dobili zelo okolju prijazna goriva.

Vodik je napolnjena z nekaterimi moduli ISS in avtobusi, vendar na Zemlji obstaja predvsem v obliki spojin, kot je voda. V osemdesetih letih je v Rusiji so bili v razvoju letala, ki uporabljajo vodik kot gorivo, so te tehnologije celo uporabljajo v praksi, in eksperimentalni modeli so se izkazali za učinkovite. Ko se vodik izloči, se premakne v posebnem gorivno celico, lahko elektrika nato ustvari neposredno. To ni energija prihodnosti, je že realnost. Ti avtomobili so že proizvajajo in dokaj velike količine. Družba Honda, da bi poudarili univerzalnost vir energije in avto nasploh, izvedla eksperiment, v katerem je naprava priključena na električno domačem omrežju, ne pa da bi se za ponovno polnjenje. Vozilo lahko zagotavlja moč zasebno dom v nekaj dneh, ali prenesti brez točenju goriva skoraj petsto kilometrov.

Edina pomanjkljivost tega vira energije v tem trenutku - to je relativno visoka cena teh okolju prijaznih vozil, in seveda, so relativno majhno število vodikovih polnjenje postaj, vendar v mnogih državah že načrtuje njihovo gradnjo. Na primer, Nemčija je že načrt za namestitev sto bencinskih servisov do leta 2017.

tla toplota

Pretvorba toplotne energije v električno energijo - je bistvo geotermalne energije. V nekaterih državah, kjer je težko uporabljati v drugih panogah, se uporablja zelo pogosto. Na primer, na Filipinih 27% vse električne energije pade na geotermalnih elektrarn, in na Islandiji je ta delež približno 30%. Bistvo tega načina proizvodnje energije je zelo preprost, mehanizem je podoben preprost parni stroj. Preden je potrebno domnevni "jezero" magma vrtati luknjo, skozi katero je voda prečrpa. Ob stiku z vodo sijaj magma takoj pretvori v paro. Izvira kjer zavrti mehansko turbino in s tem pridobivanja električne energije.

Geotermalna energija prihodnosti, je, da bi našli veliko "obok" iz magme. Na primer, v zgoraj navedenem Islandijo uspela: magma del žarnicami sekunde vseh obrnjen je naložena vodo v temperaturi pare približno 450 stopinj Celzija, kar je absolutno zapis. Tako visoko, pritisk pare je a lahko izboljšali učinkovitost geotermalne postaje večkrat, lahko postane spodbuda za razvoj geotermalne energije po vsem svetu, še posebej na področjih, nasičenih z vulkanov in termalnih vrelcev.

Uporaba jedrskih odpadkov

Jedrska energija v času, ustvaril Senzacija. Šele tako dolgo, dokler ljudje ne zavedajo v celoti nevarnost energetike. Nesreče so možne, iz podobnih primerov je nihče imun, vendar so zelo redki, vendar se radioaktivni odpadki pojavljajo stabilna in do nedavnega, znanstveniki niso mogli rešiti ta problem. Dejstvo, da so palice urana - lahko tradicionalni "gorivo" jedrska energija se le 5% uporablja. Po razvoju tega majhen del celotnega jedra se pošlje "smetnjak".

Prej uporabljena tehnika, pri kateri so bile palice potopljene v vodo, ki upočasnjuje nevtronov, medtem ko vzdržujemo stabilen reakcijo. Sedaj namesto vode začeli uporabljati tekoči natrijev. Ta zamenjava omogoča ne samo uporabljati celotno količino urana, ampak tudi za obdelavo na tisoče ton radioaktivnih odpadkov.

Znebiti planet odpadkov jedrske energije je pomembna, vendar obstaja ena ", vendar" v sami tehnologiji. Uran se nanaša so sredstva in rezerve v svetu končna. Če celoten planet prevesti izključno na energije, pridobljene iz jedrske energije (na primer v ZDA, jedrske elektrarne proizvedejo le 20% celotne porabe električne energije), se bodo rezerve urana izčrpana precej hitro, in to bo spet vodi človeštvo na pragu energetske krize, tako, da je jedrska energija , čeprav posodobljena, samo začasen ukrep.

rastlinsko olje

Tudi Henry Ford, ki ustvarja "Model T", ocenjuje, da bo morala delovati na biogoriva. Kljub temu, da so odkrili nova naftna polja, in potreba po alternativnih virov energije je izginila za nekaj desetletij, vendar je sedaj spet nazaj.

V zadnjih petnajstih letih se je uporaba rastlinskih goriv, kot sta etanol in biodizel, povečala večkrat. Uporabljajo se kot neodvisnih virov električne energije, in kot dodatek k bencinu. Nekaj časa nazaj, so bili upi zabodena na posebnem proseno kulture, ki je znan kot "Žarišče". To je povsem neprimerna kot hrana za ljudeh ali živalih, vendar ima visoko vsebnost olja. Olje in jekla za proizvodnjo "biodizel". Toda ta kultura zavzema preveč prostora, če poskusite raste dovolj dolgo, da zagotovi gorivo za vsaj del planeta.

Zdaj znanstveniki govorijo o uporabi alg. Njihova vsebnost olja približno 50%, kar bo tudi lažje pridobivanje nafte in odpadki se lahko pretvorijo v gnojilo, na podlagi katerega se bo rast novih alge. Ideja se šteje zanimiva, vendar je njegova sposobnost preživetja še ni bilo dokazano, da je objava uspešnih poskusov na tem področju še ni bila objavljena.

jedrska fuzija

Prihodnja svetovna sila, v skladu s sodobnimi učenjakov, je nemogoče brez tehnologije fuzije. To je, v tem trenutku, najbolj obetavnega razvoja, ki je že investirala milijarde dolarjev.

V jedrskih elektrarn uporabljajo delitev energije. To je nevarno, ker obstaja nevarnost nekontroliranega odklona, ki uničuje reaktorja, in bo privedla do sproščanja velikih količin radioaktivnih snovi: morda vsi spomnite nesreči v Černobilu jedrske elektrarne.

V reakcije termonuklearne fuzije, pove že ime, uporablja energijo sprosti na atome sotočju. Kot rezultat, za razliko od jedrske fisije, se ne oblikuje nobene radioaktivnih odpadkov.

Glavni problem je, da je dobljena fuzijska snov, ki ima tako visoko temperaturo, ki lahko uniči celotno reaktor.

Ta energija prihodnosti - realnost. In domišljija je iz kraja v trenutku se je Francija že začela z gradnjo reaktorja. Več milijard dolarjev investirali v pilotnem projektu, ki se financira iz več držav, med katerimi je poleg EU, tudi Kitajska, Japonska, ZDA, Rusija in druge. Sprva so prvi poskusi že načrtovana za začetek leta 2016, vendar izračuni so pokazali, da je proračun premajhen (namesto 5 milijard je 19), in začetek je bil prestavljen še za 9 let. Morda bomo videli v nekaj letih, da je sposoben fuzijske energije.

Težave v sedanjih in prihodnjih možnosti

Ne le znanstveniki, ampak tudi pisci znanstvene fantastike, daje veliko idej za uresničitev prihodnosti z energijo, ampak vsi se strinjajo o tehnologiji, da doslej nobena od možnosti ne more imeti popolno podporo vseh potreb naše civilizacije. Na primer, če se bodo vsi avtomobili v ZDA poganjajo biogoriva oljne repice polja zasajene površine, ki je enaka polovici celotno državo, ne da bi ob upoštevanju dejstva, da je zemlja primerna za gojenje v Združenih državah niso tako veliko.
Poleg tega so doslej vsi postopki za proizvodnjo alternativnih virov energije - ceste. Morda je vsak od navadnih mestnih prebivalcev, se strinjam, da je treba uporabiti čiste in obnovljive vire, ne pa tudi, ko se dajo glas stroškov takega prehoda v trenutku. Znanstveniki še vedno veliko dela na tem področju. Nova odkritja, novi materiali, nove ideje - vse to bo pomagalo človeštvo uspešno spopadanje s svojo krizo dolgo virov.

Reševanje energetskih problemov planeta lahko le celoviti ukrepi. Na nekaterih področjih, je bolj priročen za uporabo proizvodnje energije iz vetra, nekje - sončne celice, in tako naprej. Verjetno pa je glavni dejavnik za zmanjšanje porabe energije na splošno in ustvarjanje tehnologij za varčevanje z energijo. Vsaka oseba mora razumeti, da je odgovoren za naš planet, in vsi bi morali vprašati: "? Kakšno energije naj izberejo za prihodnost"
Preden se obrnete na druge vire, se mora vsakdo zavedati, da je to res potrebno. Samo celovit pristop bo mogel rešiti problem energije.