В съвременния свят има достатъчно проблеми. Въпреки прогнозите на писателите на научна фантастика, хората не са успели да преодолеят глада, а инфекциозните болести и до днес представляват смъртоносна заплаха за живота и здравето на живеещите на Земята. Но основният проблем е изчерпването на ресурсите, които дават енергия на нашата цивилизация. Нов нетрадиционен източник на енергия може да се превърне в изход. Какво се има предвид под това понятие?
Какво е това?
Просто казано, нетрадиционният енергиен източник е начин за получаването му, който не се използва в индустриален мащаб, експериментален е и се подготвя само за по-широка употреба в целия свят. Но основната отличителна черта на такива методи за получаване на енергия е тяхната пълна екологична безопасност и възобновяемост.
Те могат да включват вятърни паркове, слънчеви панели, приливни електроцентрали. В допълнение, същият клас може да включваинсталации за биогаз, както и обещаващи проекти за термоядрени инсталации (макар и накратко).
Слънчева енергия
Този неконвенционален източник на енергия може само относително да се нарече "нетрадиционен". Единствената причина е, че в момента технологията за използване на слънчевата енергия на Земята не е твърде развита: замърсяването на атмосферата се отразява, а слънчевите клетки все още са много скъпи. Космосът е друг въпрос. Слънчевите панели са налични на всички космически кораби и редовно осигуряват на оборудването си безплатна енергия.
Не трябва да се предполага, че този "нетрадиционен" енергиен източник е привлякъл вниманието на хората едва в наше време. Слънцето е безплатен източник на топлина от древни времена. Дори цивилизацията на Шумер е използвала контейнери на покривите на къщи, в които се е загрявала вода през горещите летни дни.
По принцип оттогава ситуацията не се е променила много: тази енергийна област е ефективно развита само в онези страни, където има пусти и горещи райони. Например, по-голямата част от Израел и Калифорния в Съединените щати получават енергия, генерирана от слънчеви панели. Този метод има много предимства: съвременните фотоволтаични клетки се характеризират с повишена ефективност, така че всяка година светът ще може да произвежда все повече и повече напълно чиста и безопасна енергия.
За съжаление цената на технологията (за която вече говорихме) все още е висока, а производството на батерии използва толкова токсични елементи, че можем да говорим за някаква екологиястава напълно безсмислено. Японците действат малко по-различно, като широко използват нетрадиционни и възобновяеми енергийни източници на практика.
Японско изживяване
Разбира се, слънчевите панели се използват повече или по-малко силно и в Япония. Но през последните години те се върнаха към практика с хилядолетна история: на покривите на къщите се монтират резервоари и черни тръби, водата в които се нагрява от слънчевите лъчи. Предвид тежката енергийна ситуация в тази островна държава, спестяванията 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 енергийни източници през следващите 50-70 години трябва да стане масово.
Биогаз
Всички големи човешки селища от незапомнени времена се сблъскват с един общ проблем - отпадъците. Цели реки от отпадни води станаха още по-големи, когато човек опитоми добитъка и свинете и започна да ги отглежда в огромен мащаб.
Когато нямаше много отпадъци, можеше да се използва за наторяване на нивите. Но в този момент, когато броят на същите прасета започна да наброява милиони, беше необходимо по някакъв начин да се реши проблемът. Факт е, че пресните изпражнения от този вид животни са просто токсични за растенията. За да ги направите полезни, трябва да издържите кашата, да я аерирате и частично да използвате лекарства за стабилизиране на нивото на pH. Много е скъпо.
Биогазът е най-старияттенденция
Учените бързо привлякоха вниманието към опита на древния Китай и Индия, където още преди нашата ера хората започнаха да използват метан, получен от гниене на битови отпадъци. Тогава най-често се използваше за готвене.
Загубите на газ бяха много големи, но бяха достатъчни, за да опрости домашната работа. Между другото, в тези страни такива решения се използват активно и до днес. Така биогазът като нетрадиционен енергиен източник има големи перспективи, ако подходим към проблема с помощта на съвременни технологии.
Предложена е технология за преработка на отпадъчни води от животновъдни предприятия, в резултат на която на изхода се получава чист метан. Проблемът на неговото развитие е, че е възможно да се създават такива предприятия само в региони с развито животновъдство. Освен това перспективите за увеличаване на производството на биогаз са по-ниски, колкото повече антибиотици и детергенти се използват в селскостопанските предприятия: дори малко количество от тях инхибира ферментацията, в резултат на което целият оборски тор се покрива с мухъл..
Вятърни генератори
Помниш ли Дон Кихот с неговите "гиганти"? Идеята за използване на силата на вятъра отдавна вълнува умовете на учените и затова много скоро те намериха изход: вятърните мелници започнаха редовно да осигуряват на бързо нарастващото градско население първокласно брашно.
Разбира се, когато се появиха първите генератори на електрически ток, умовете на учените отново завладяха същата идея. Как да не искаш да използваш неограничената сила на вятъраза да получите безплатен ток?
Тази идея бързо беше приложена на практика и затова в Япония, Дания, Ирландия и САЩ вече има доста райони, чието снабдяване е 80 процента или повече с електричество чрез използването на вятърни мелници. В САЩ и Израел днес вече има повече от дузина компании, които разработват и инсталират вятърни генератори - това е много обещаващ нетрадиционен източник на енергия. Определението за "неконвенционално" не е много подходящо тук, тъй като вятърната енергия има дълга история.
Има и достатъчно проблеми в техния случай. Разбира се, електричеството е безплатно, но за да инсталирате вятърна мелница, отново ви трябва пустинна зона, където вятърът духа през по-голямата част от годината. В допълнение, разходите за производство и инсталиране на мощен генератор (с височина на мачтата от няколко десетки метра) възлизат на десетки хиляди долари. И следователно, далеч не всички страни могат да си позволят "безплатно" електричество, в което самата възможност за генериране на електроенергия чрез вятърна енергия е съвсем реална.
Енергия на синтез
Това е крайната мечта на много съвременни физици. Работата по ограничаване на термоядрената реакция започва през 50-те години на миналия век, но досега работещ реактор не е получен. Новините от тези фронтове обаче са доста оптимистични: учените предполагат, че през следващите 20-30 години те все пак ще могат да създадат работещ прототип.
Между другото, защо тази област на науката е толкова важна? Факт е, че когато два атома водород или хелий се слеят, той се образува встотици хиляди пъти повече енергия, отколкото ако са се разпаднали няколко хиляди уранови ядра! Запасите от трансуранови елементи са големи, но постепенно се изчерпват. Ако водородът се използва за генериране на енергия, неговите запаси само на нашата планета ще издържат стотици хиляди години.
Представете си компактен реактор, който може да работи в продължение на няколко десетилетия без презареждане, като напълно осигурява електричество на огромна извънземна база! Термоядрен нетрадиционен енергиен източник е практически шанс за цялото човечество, даващ възможност за започване на широко космическо изследване.
За съжаление, технологията има много недостатъци. Първо, все още няма нито един повече или по-малко работещ прототип, а пробивите в тази посока бяха много, много отдавна. Оттогава малко се е чувало за истински успех.
На второ място, сливането на леки ядра произвежда огромно количество леки неутрони. Дори грубите изчисления показват, че елементите на реактора само за пет години ще станат толкова радиоактивни, че материалите им ще започнат да се разпадат, напълно дегенерирайки. С една дума, тази технология е изключително несъвършена, а перспективите й са все още неясни. Въпреки това, дори ако поне грубите изчисления са верни, тогава този нетрадиционен алтернативен източник на енергия със сигурност може да се превърне в истинско спасение за цялата ни цивилизация.
Приливни станции
В митовете и традициите на народите по света можете да намерите много препратки към тезибожествени сили, които управляват приливите и отливите. Човекът изпитваше страхопочитание от гигантската сила, която можеше да приведе в движение такива маси вода.
Разбира се, с развитието на индустрията хората отново насочиха очите си към енергията на приливите и отливите, което направи възможно създаването на електроцентрали, които до голяма степен повтарят идеите на отдавна изпитани и добре доказани водноелектрически централи. Предимствата са евтината енергия, пълната липса на опасни отпадъци и необходимостта от наводняване на земя, какъвто е случаят с водноелектрическите централи. Недостатъкът е високата цена на строителството.
Заключения
В резултат на това можем да кажем, че нетрадиционните възобновяеми енергийни източници могат да осигурят на човечеството евтино и чисто електричество с около 70%, но за тяхното масово използване е необходимо да се намали цената на технологията.
