Njerëzimi po bëhet gjithnjë e më i madh çdo vit. Kjo është për shkak të rritjes së popullsisë së planetit dhe zhvillimit intensiv të teknologjive, gjë që çon në një nivel vazhdimisht në rritje të konsumit të energjisë. Pavarësisht përdorimit të energjisë bërthamore, alternative dhe hidroenergjitike, njerëzit vazhdojnë të nxjerrin pjesën e luanit të karburantit nga zorrët e Tokës. Nafta, gazi natyror dhe qymyri janë burime të energjisë së rinovueshme natyrore, deri më tani, rezervat e tyre janë ulur në një nivel kritik.

Fillimi i Fundit

Globalizimi i problemit energjetik të njerëzimit filloi në vitet 70 të shekullit të kaluar, kur mbaroi epoka e naftës së lirë. Mungesa dhe një rritje e mprehtë e çmimit të këtij lloji të karburantit provokuan një krizë serioze në ekonominë botërore. Dhe megjithëse kostoja e saj është zvogëluar me kalimin e kohës, vëllimet po ulen vazhdimisht, prandaj problemi i energjisë dhe lëndëve të para të njerëzimit po bëhet më i mprehtë.

Për shembull, vetëm në periudhën nga vitet 60 deri në 80 të shekullit XX, prodhimi botëror i qymyrit arriti në 40%, naftë - 75%, gaz natyror - 80% të vëllimit të përgjithshëm të këtyre burimeve të përdorura që nga fillimi i shekullit.

Përkundër faktit që në vitet 70 filloi një mungesë e karburantit dhe u zbulua se problemi i energjisë është një problem global i njerëzimit, parashikimet nuk parashikuan një rritje të konsumit të saj. Ishte planifikuar që vëllimi i minierave deri në vitin 2000 do të rritet 3 herë. Më pas, natyrisht, këto plane u zvogëluan, por si rezultat i shfrytëzimit jashtëzakonisht të kota të burimeve, i cili zgjati për dekada, sot ata praktikisht janë zhdukur.

Aspektet kryesore gjeografike të problemit energjetik të njerëzimit

Një nga arsyet e mungesës në rritje të karburantit janë kushtet më të vështira për prodhimin e tij dhe, si pasojë, rritja e kostos së këtij procesi. Nëse disa dekada më parë burimet natyrore shtriheshin në sipërfaqe, sot është e nevojshme të rritet vazhdimisht thellësia e minierave, puseve të gazit dhe naftës. Kushtet minerare dhe gjeologjike për shfaqjen e burimeve të energjisë në rajonet e vjetra industriale të Amerikës së Veriut, Evropës Perëndimore, Rusisë dhe Ukrainës janë përkeqësuar veçanërisht dukshëm.

Duke marrë parasysh aspektet gjeografike të problemeve të energjisë dhe lëndëve të para të njerëzimit, duhet thënë se zgjidhja e tyre qëndron në zgjerimin e kufijve të burimeve. Shtë e nevojshme të zhvillohen zona të reja me kushte më të lehta minerare dhe gjeologjike. Kështu, ju mund të ulni koston e nxjerrjes së karburantit. Duhet të kihet parasysh se intensiteti total i kapitalit të prodhimit të energjisë në lokacione të reja është zakonisht shumë më i lartë.

Aspektet ekonomike dhe gjeopolitike të problemeve të energjisë dhe lëndëve të para të njerëzimit

Shterimi i karburanteve fosile ka çuar në një konkurrencë të ashpër në sferën ekonomike, politike dhe gjeopolitike. Korporatat gjigante të karburanteve janë të angazhuara në ndarjen e burimeve të karburantit dhe energjisë dhe rishpërndarjen e sferave të ndikimit në këtë industri, gjë që përfshin luhatje të vazhdueshme të çmimeve në tregun botëror të gazit, qymyrit dhe naftës. Paqëndrueshmëria e situatës po përkeqëson seriozisht problemin energjetik të njerëzimit.

Siguria globale e energjisë

Ky koncept hyri në përdorim në fillim të shekullit 21. Parimet e strategjisë për një siguri të tillë sigurojnë një furnizim të besueshëm, afatgjatë dhe miqësor me mjedisin me energji, çmimet për të cilat do të jenë të justifikueshme dhe të pranueshme si për vendet eksportuese ashtu edhe për ato importuese.

Zbatimi i kësaj strategjie është i mundur vetëm nëse eliminohen shkaqet e problemit energjetik të njerëzimit dhe masat praktike që synojnë furnizimin e mëtejshëm të ekonomisë botërore me të dy llojet tradicionale të karburantit dhe energjisë nga burime alternative. Për më tepër, zhvillimit të energjisë alternative duhet t'i kushtohet vëmendje e veçantë.

Politika e kursimit të energjisë

Në ditët e karburantit të lirë, në shumë vende të botës u formua një ekonomi me burime intensive. Para së gjithash, ky fenomen u vërejt në shtete të pasura me burime minerale. Lista kryesohej nga Bashkimi Sovjetik, SHBA, Kanada, Kinë dhe Australi. Në të njëjtën kohë, në BRSS, vëllimi i konsumit të karburantit ekuivalent ishte disa herë më i lartë se në Amerikë.

Kjo gjendje e punëve kërkonte futjen urgjente të një politike të ruajtjes së energjisë në shërbimet komunale, industriale, transportin dhe sektorë të tjerë të ekonomisë. Duke marrë parasysh të gjitha aspektet e problemeve të energjisë dhe lëndëve të para të njerëzimit, teknologjitë filluan të zhvillohen dhe futen, që synojnë uljen e intensitetit specifik të energjisë të PBB-së së këtyre vendeve, dhe e gjithë struktura ekonomike e ekonomisë botërore u rindërtua.

Suksesi dhe dështimi

Sukseset më të dukshme në fushën e ruajtjes së energjisë janë arritur nga vendet e zhvilluara ekonomikisht të Perëndimit. Në 15 vitet e para, ata arritën të ulnin intensitetin e energjisë së PBB-së së tyre me 1/3, gjë që çoi në një ulje të pjesës së tyre në konsumin e energjisë në botë nga 60 në 48 përqind. Sot kjo tendencë vazhdon, dhe rritja e PBB-së në Perëndim po tejkalon vëllimet në rritje të konsumit të karburantit.

Situata është shumë më e keqe në Evropën Qendrore-Lindore, Kinë dhe vendet e CIS. Intensiteti i energjisë së ekonomisë së tyre po bie shumë ngadalë. Por udhëheqësit e anti-vlerësimit ekonomik janë vendet në zhvillim. Për shembull, në shumicën e vendeve afrikane dhe aziatike, humbja e karburantit shoqërues (gaz natyror dhe naftë) është 80 deri në 100 përqind.

Realitetet dhe perspektivat

Problemi energjetik i njerëzimit dhe mënyrat e zgjidhjes së tij janë shqetësuese për të gjithë botën sot. Për të përmirësuar situatën ekzistuese, inovacione të ndryshme teknike dhe teknologjike po prezantohen. Me qëllim të kursimit të energjisë, pajisjet industriale dhe komunale janë duke u përmirësuar, makina më ekonomike po prodhohen, etj.

Ndër masat kryesore makroekonomike është një ndryshim në faza i vetë strukturës së konsumit të gazit, qymyrit dhe naftës me perspektivën e rritjes së përqindjes së burimeve jo-tradicionale dhe të ripërtëritshme të energjisë.

Për të zgjidhur me sukses problemin e energjisë të njerëzimit, është e nevojshme t'i kushtohet vëmendje e veçantë zhvillimit dhe zbatimit të teknologjive thelbësisht të reja të disponueshme në moderne

Energjia bërthamore

Një nga fushat më premtuese në fushën e furnizimit me energji është reaktorët bërthamorë të një gjenerate të re tashmë janë vënë në veprim në disa vende të zhvilluara. Shkencëtarët bërthamorë sot po diskutojnë përsëri në mënyrë aktive temën e reaktorëve të mundësuar nga neuronet e shpejta, të cilat, siç u supozua dikur, do të bëhen vala e re dhe shumë më efikase e energjisë bërthamore. Sidoqoftë, zhvillimi i tyre u ndërpre, por tani kjo çështje është bërë përsëri e rëndësishme.

Përdorimi i gjeneratorëve MHD

Shndërrimi i drejtpërdrejtë i energjisë së nxehtësisë në energji elektrike pa kaldaja me avull dhe turbina ju lejon të kryeni. Zhvillimi i këtij drejtimi premtues filloi në fillim të viteve 70 të shekullit të kaluar. Në 1971, motori i parë eksperimental industrial MHD me një kapacitet prej 25,000 kW u lançua në Moskë.

Përparësitë kryesore të gjeneratorëve magnetohidrodinamikë janë:

• efikasitet i lartë;
• mirëdashësi mjedisore (pa emisione të dëmshme në atmosferë);
• fillimi i menjëhershëm.

Gjeneratori kriogenik i turbinave

Parimi i funksionimit të një gjeneratori kriogjenik është që rotorja të ftohet, për shkak të së cilës fitohet efekti i superpërcjellshmërisë. Përparësitë e padiskutueshme të kësaj njësie përfshijnë efikasitet të lartë, peshë të vogël dhe dimensione.

Një prototip i një gjeneratori turbinë kriogjenik u krijua në epokën Sovjetike dhe tani zhvillime të ngjashme janë duke u zhvilluar në Japoni, SHBA dhe vendet e tjera të zhvilluara.

Hidrogjen

Përdorimi i hidrogjenit si lëndë djegëse premton shumë. Sipas shumë ekspertëve, kjo teknologji do të ndihmojë në zgjidhjen e problemeve më të rëndësishme globale të njerëzimit - problemin e energjisë dhe lëndëve të para. Para së gjithash, karburanti i hidrogjenit do të bëhet një alternativë ndaj burimeve natyrore të energjisë në inxhinieri mekanike. E para u krijua nga kompania japoneze Mazda në fillim të viteve '90, një motor i ri u zhvillua për të. Eksperimenti doli të jetë mjaft i suksesshëm, i cili konfirmon perspektivat e këtij drejtimi.

Gjeneratorët elektrokimikë

Këto janë qeliza karburanti që funksionojnë gjithashtu me hidrogjen. Karburantet kalojnë nëpër membranat polimer me një substancë të veçantë - një katalizator. Si rezultat i një reaksioni kimik me oksigjen, vetë hidrogjeni shndërrohet në ujë, duke çliruar energji kimike me djegie, e cila shndërrohet në energji elektrike.

Motorët e qelizave të karburantit karakterizohen nga efikasiteti më i lartë (mbi 70%), që është dyfishi i termocentraleve konvencionale. Plus, ato janë të lehta për t'u përdorur, të qeta gjatë operimit dhe pa kërkesë për tu riparuar.

Deri kohët e fundit, qelizat e karburantit kishin një fushë të ngushtë të zbatimit, për shembull, në hulumtimet hapësinore. Por tani puna për futjen e gjeneratorëve elektrokimikë po kryhet në mënyrë aktive në vendet më të zhvilluara ekonomikisht, vendi i parë midis të cilave është Japonia. Kapaciteti total i këtyre njësive në botë matet në miliona kW. Për shembull, termocentralet që përdorin elementë të tillë veprojnë tashmë në Nju Jork dhe Tokio, dhe prodhuesi gjerman i automjeteve Daimler-Benz ishte i pari që krijoi një prototip punues të një makine me një motor që punon në këtë parim.

Bashkimi termonuklear i kontrolluar

Për disa dekada, janë kryer kërkime në fushën e energjisë termonukleare. Energjia atomike bazohet në reagimin e ndarjes bërthamore, dhe energjia termonukleare bazohet në procesin e kundërt - bërthamat e izotopeve të hidrogjenit (deuterium, tritium) bashkohen. Në procesin e djegies bërthamore të 1 kg deuterium, sasia e energjisë së lëshuar është 10 milion herë më e madhe se ajo e marrë nga qymyri. Rezultati është vërtet mbresëlënës! Kjo është arsyeja pse energjia termonukleare konsiderohet si një nga zonat më premtuese në zgjidhjen e problemeve të mungesave globale të energjisë.

Parashikimet

Sot, ekzistojnë skenarë të ndryshëm për zhvillimin e situatës në sektorin global të energjisë në të ardhmen. Sipas disa prej tyre, deri në vitin 2060, konsumi global i energjisë në ekuivalentin e naftës do të rritet në 20 miliardë tonë. Në të njëjtën kohë, për sa i përket konsumit, vendet në zhvillim do të tejkalojnë vendet e zhvilluara.

Nga mesi i shekullit 21, vëllimi i burimeve të energjisë fosile duhet të ulet ndjeshëm, por pjesa e energjisë së rinovueshme, në veçanti e erës, diellit, burimeve të energjisë gjeotermike dhe baticës, do të rritet.

Problemi global i energjisë është, para së gjithash, problemi i furnizimit të vazhdueshëm dhe të pandërprerë të karburantit dhe energjisë për njerëzimin. Kriza lokale të energjisë ndodhën gjithashtu në epokat e kaluara (për shembull, në Angli në shekullin e 18-të për shkak të shterimit të burimeve pyjore dhe kalimit në qymyr). Por si një problem global, mungesa e burimeve të energjisë u manifestua në vitet '70. Shekulli XX, kur shpërtheu kriza e energjisë, e cila u manifestua në një rritje të mprehtë të çmimit të naftës (14.5 herë në 1972-1981), e cila krijoi vështirësi serioze për ekonominë botërore.

Megjithëse shumë nga vështirësitë e asaj kohe janë kapërcyer, problemi global i sigurimit të karburantit dhe energjisë mbetet i rëndësishëm sot.

Arsyeja kryesore për shfaqjen e problemit global të energjisë duhet të konsiderohet rritja shumë e shpejtë e konsumit të lëndëve djegëse minerale, veçanërisht në vitet 60 dhe 70. Shekulli XX Sipas gjeografit rus V.P. Max, nga shekulli, vetëm gjatë periudhës 1960 - 1980, 40% e qymyrit, gati 75% e naftës dhe rreth 80% e gazit natyror të prodhuar që nga fillimi i shekullit të kaluar u nxorrën nga zorrët e Tokës.

Një periudhë e gjatë e shfrytëzimit mjaft të kotë të karburantit dhe burimeve të energjisë solli një numër pasojash negative. Së pari, në shumë raste, minierat dhe kushtet gjeologjike të shtratit të karburantit të prodhuar u përkeqësuan, gjë që çoi në një rritje në koston e prodhimit (thellësia mesatare e minierave të qymyrit tani është 500-600 m, dhe nafta - 2000-4000 m). Një pasojë tjetër negative është ndikimi i industrisë minerare në përkeqësimin e situatës mjedisore (zgjerimi i minierave të hapura, prodhimi në det të hapur, etj.).

Mënyrat kryesore të zgjidhjes së problemit global të energjisë përfshijnë si ato tradicionale, të cilat janë kryesisht të natyrës së gjerë, ashtu edhe ato më të reja, ato intensive.

Një mënyrë e gjerë për të zgjidhur problemin e energjisë përfshin një rritje të mëtejshme të prodhimit të energjisë dhe një rritje absolute të konsumit të energjisë. Kjo rrugë mbetet e rëndësishme për ekonominë moderne botërore. Konsumi i energjisë në botë në terma absolutë nga 1996 në 2003 u rrit nga 12 miliardë në 15.2 miliardë tonë ekuivalent i karburantit. Në të njëjtën kohë, një numër vendesh po përballen me arritjen e kufirit të prodhimit të tyre të burimeve të energjisë (Kina, ose me perspektivën e zvogëlimit të këtij prodhimi (Britania e Madhe). Ky zhvillim i ngjarjeve nxit kërkimin e mënyrave për përdorimin më racional të burimeve të energjisë.

Mbi këtë bazë, një mënyrë intensive e zgjidhjes së problemit të energjisë merr një shtysë, e cila konsiston kryesisht në rritjen e prodhimit të produkteve për njësi të konsumit të energjisë. Kriza energjetike e viteve 70-të. përshpejtoi zhvillimin dhe zbatimin e teknologjive të kursimit të energjisë, i dha shtysë ristrukturimit të ekonomisë. Këto masa, të kryera në mënyrë më të vazhdueshme nga vendet e zhvilluara, kanë bërë të mundur zbutjen e ndjeshme të pasojave të krizës energjetike.

Politikat e ruajtjes së energjisë janë zbatuar në industri, transport dhe sektorin e amvisërisë. Në të gjitha kushtet e përkohshme, një ton energji i kursyer si rezultat i masave të ruajtjes është 3-4 herë më i lirë se një ton i prodhuar shtesë. Kjo rrethanë është bërë një nxitje e fuqishme për shumë vende për të rritur efikasitetin e përdorimit të burimeve të energjisë. Gjatë çerekut të fundit të shekullit XX. intensiteti i energjisë i ekonomisë amerikane është ulur me gjysmën, dhe ai i Gjermanisë - me 2.5 herë.

Nën ndikimin e krizës energjetike, vendet e zhvilluara të viteve 1970-80. kreu një ristrukturim në shkallë të gjerë të ekonomisë në drejtim të zvogëlimit të pjesës së industrive me energji të lartë. Kështu, intensiteti i energjisë i inxhinierisë mekanike dhe veçanërisht sektorit të shërbimit është 8-10 herë më i ulët sesa në kompleksin e karburantit dhe energjisë në vetvete ose në metalurgji. Industritë me intensitet të lartë të energjisë u ndërprenë dhe u transferuan në vendet në zhvillim. Ristrukturimi strukturor në drejtim të kursimit të energjisë sjell deri në 20% kursime në karburant dhe burime të energjisë për njësi të PBB-së.

Një rezervë e rëndësishme për rritjen e efikasitetit të përdorimit të energjisë është përmirësimi i proceseve teknologjike për funksionimin e aparateve dhe pajisjeve. Pavarësisht nga fakti që ky drejtim është shumë intensiv i kapitalit, megjithatë, këto kosto janë 2-3 herë më pak se kostot e kërkuara për një rritje ekuivalente në nxjerrjen (prodhimin) e karburantit dhe energjisë. Përpjekjet kryesore në këtë fushë kanë për qëllim përmirësimin e motorëve dhe të gjithë procesin e përdorimit të karburantit. Në të njëjtën kohë, përkundër të gjitha përparimeve në teknologji dhe teknologji, niveli mesatar botëror i përdorimit të dobishëm të burimeve primare të energjisë dhe në fillim të shekullit XXI. është "/ s (gjatë djegies së qymyrit - 20%, naftës - 24, gazit natyror - 48%). Relativisht pak vëmendje i kushtohet kursimit të energjisë termike, dhe kryesisht izolimit termik të ndërtesave.

Kështu, në fazën aktuale dhe për shumë vite që do të vijnë, zgjidhja e problemit global të energjisë do të varet nga shkalla e zvogëlimit të intensitetit të energjisë së ekonomisë, d.m.th. nga konsumi i energjisë për njësi të PBB-së së prodhuar.

Problemi global i energjisë në kuptimin e tij të mëparshëm si një kërcënim i mungesës absolute të burimeve në botë nuk ekziston. Sidoqoftë, problemi i sigurimit të burimeve të energjisë mbetet në një formë të modifikuar.

Vendet e zhvilluara kanë arritur sukseset më të mëdha në rrugën e ruajtjes së energjisë dhe ristrukturimit ekonomik. Sidoqoftë, duhet të kihet parasysh se kursimi i energjisë ishte më i theksuar në industri, por nën ndikimin e naftës së lirë në vitet '90. ka pak efekt në transport.

Në ndryshim nga vendet e zhvilluara, ekonomia e vendeve me ekonomi në tranzicion, vendet udhëheqëse në zhvillim dhe ato të sapo industrializuara është akoma shumë energjike. Për më tepër, në shumë vende në zhvillim, një rritje e konsumit të energjisë duhet të pritet si në lidhje me një rritje të standardit të jetesës dhe ndryshimeve në mënyrën e jetës së popullsisë, ashtu edhe me mungesën e fondeve në shumë prej këtyre vendeve për të zvogëluar intensitetin e energjisë së ekonomisë.

Një arsye tjetër e krizës mund të jetë kërkesa në rritje e vendeve të zhvilluara në importin e burimeve të energjisë (në veçanti, për shkak të shterimit ose joprofitabilitetit të depozitave të tyre), furnizuesit e të cilave janë kryesisht vendet në zhvillim dhe disa vende me ekonomi në tranzicion. Kësaj i shtohet edhe konkurrenca në rritje në tregun global të energjisë midis vendeve të zhvilluara dhe shteteve të mëdha industrializuese (Kina, India, Brazili). Të gjitha këto rrethana, të kombinuara me paqëndrueshmëri ushtarako-politike në disa rajone, mund të shkaktojnë luhatje të konsiderueshme në nivelin e çmimeve botërore për burimet e energjisë dhe të ndikojnë seriozisht në dinamikën e furnizimit dhe kërkesës, si dhe prodhimin dhe konsumin e produkteve të energjisë, ndonjëherë duke krijuar situata krize.

Parashikimi dhe kërkesat për energji nga perspektiva e zhvillimit të qëndrueshëm njerëzor. Burime jokonvencionale të energjisë: Energji nga dielli, era, energjia termike nga toka, energjia nga ujërat e brendshme dhe biomasa. Përpjekjet për të përdorur burime jokonvencionale të energjisë.

Ministria e Bujqësisë dhe Ushqimit të Federatës Ruse

FGOU VPO Akademia Bujqësore Shtetërore Ural

Departamenti i Ekologjisë dhe Zohigjenës

Abstrakt ekologjik:

Problemet energjetike të njerëzimit

Artisti: ANTONiO

studentja FTZH 212T

Kreu: Lopaeva

Nadezhda Leonidovna

Yekaterinburg 2007

• Hyrje 3
• Energjia e Diellit 12
• Energjia e erës 15
• Energjia termike e tokës 18
• Energjia e ujërave të brendshme 19
• Energjia e biomasës 20
• Konkluzioni 21
• Literatura 23
• Prezantimi
• Tani, si kurrë më parë, ka lindur pyetja se cila do të jetë e ardhmja e planetit për sa i përket energjisë. Çfarë e pret njerëzimin - uria për energji apo bollëku i energjisë? Në gazeta dhe revista të ndryshme, artikujt në lidhje me krizën e energjisë janë gjithnjë e më të zakonshëm. Për shkak të naftës, lindin luftërat, shtetet lulëzojnë dhe bëhen më të varfëra, qeveritë ndryshojnë. Raportet mbi nisjen e instalimeve të reja ose mbi shpikjet e reja në fushën e energjisë filluan të klasifikohen si ndjesi gazetash. Janë duke u zhvilluar programe gjigande të energjisë, zbatimi i të cilave do të kërkojë përpjekje të mëdha dhe kosto të mëdha materiale.
• Nëse në fund të shekullit të 19-të energjia luajti, në përgjithësi, një rol ndihmës dhe të parëndësishëm në ekuilibrin global, atëherë tashmë në vitin 1930 bota prodhoi rreth 300 miliardë kilovat orë energji elektrike. Me kalimin e kohës - një numër i madh, ritme të mëdha të rritjes! Dhe gjithsesi, do të ketë pak energji - nevojat për të rriten edhe më shpejt. Niveli i materialit dhe, në fund të fundit, kultura shpirtërore e njerëzve është në përpjesëtim të drejtë me sasinë e energjisë në dispozicion të tyre.
• Për të nxjerrë xeheror, shkrini metal prej saj, ndërtoni një shtëpi, bëni ndonjë gjë, duhet të harxhoni energji. Dhe nevojat njerëzore po rriten gjatë gjithë kohës, dhe ka gjithnjë e më shumë njerëz. Pra, për çfarë është ndaluar? Shkencëtarët dhe shpikësit kanë zhvilluar prej kohësh mënyra të shumta për prodhimin e energjisë, kryesisht elektrike. Le të ndërtojmë gjithnjë e më shumë termocentrale, dhe energjia do të jetë aq sa nevojitet! Një zgjidhje e tillë në dukje e qartë për një problem kompleks, rezulton, është e mbushur me shumë gracka. Ligjet e pamëshirshme të natyrës pohojnë se ju mund të merrni energji të përshtatshme për përdorim vetëm përmes transformimeve të saj nga format e tjera.
• Makineritë e lëvizjes së përhershme, që supozohet se prodhojnë energji dhe nuk e marrin atë nga askund, për fat të keq, janë të pamundura. Dhe struktura e ekonomisë botërore të energjisë deri më sot është zhvilluar në një mënyrë të tillë që katër në çdo pesë kilovat të prodhuara të merren, në parim, në të njëjtën mënyrë që njeriu primitiv përdoret për ngrohjen, domethënë kur djegia e karburantit, ose kur përdoret energjia kimike e ruajtur në të, ajo shndërrohet në elektrike në termocentralet.
• Vërtetë, metodat e djegies së karburantit janë bërë shumë më të komplikuara dhe perfekte. Kërkesat e rritura për mbrojtjen e mjedisit kërkuan një qasje të re ndaj energjisë. Shkencëtarë dhe specialistë të shquar në fusha të ndryshme morën pjesë në zhvillimin e Programit të Energjisë. Duke përdorur modelet e fundit matematikore, kompjuterët elektronikë kanë llogaritur disa qindra variante të strukturës së bilancit të energjisë në të ardhmen. U gjetën vendime themelore që përcaktonin strategjinë e zhvillimit të energjisë për dekadat e ardhshme. Megjithëse sektori i energjisë në të ardhmen e afërt do të bazohet ende në energji termike të pa rinovueshme, struktura e tij do të ndryshojë. Përdorimi i vajit duhet të zvogëlohet. Prodhimi i energjisë elektrike në termocentralet bërthamore do të rritet ndjeshëm.

Energjia: parashikim nga këndvështrimi i zhvillimit të qëndrueshëm njerëzor

Sipas cilave ligje do të zhvillojë industria energjetike e botës në të ardhmen, bazuar në Konceptin e KB të Zhvillimit të Qëndrueshëm të Njerëzimit? Rezultatet e hulumtimit të shkencëtarëve Irkutsk, krahasimi i tyre me punimet e autorëve të tjerë bënë të mundur krijimin e një numri modelesh dhe veçorish të përgjithshme.

Koncepti i zhvillimit të qëndrueshëm njerëzor, i formuluar në Konferencën e KB në 1992 në Rio de Janeiro, padyshim që ndikon në energji. Konferenca tregoi se njerëzimi nuk mund të vazhdojë të zhvillohet në mënyrën tradicionale, e cila karakterizohet nga përdorimi irracional i burimeve natyrore dhe një ndikim negativ progresiv në mjedis. Nëse vendet në zhvillim ndjekin të njëjtën rrugë që vendet e zhvilluara arritën prosperitetin e tyre, atëherë një katastrofë mjedisore globale do të jetë e pashmangshme.

Koncepti i zhvillimit të qëndrueshëm bazohet në domosdoshmërinë objektive (si dhe të drejtën dhe pashmangshmërinë) e zhvillimit socio-ekonomik të vendeve të Botës së Tretë. Vendet e zhvilluara, me sa duket, mund të "durojnë" (të paktën për disa kohë) me nivelin e arritur të mirëqenies dhe konsumit të burimeve të planetit. Sidoqoftë, nuk ka të bëjë vetëm me ruajtjen e mjedisit dhe kushtet e ekzistencës njerëzore, por gjithashtu edhe me një rritje të njëkohshme të nivelit socio-ekonomik të vendeve në zhvillim ("Jugu") dhe afrimit të tij me nivelin e vendeve të zhvilluara ("Veriu").

Kërkesat për energji të zhvillimit të qëndrueshëm, natyrisht, do të jenë më të gjera se ato për energjinë e pastër. Kërkesat për pashtershmërinë e burimeve të energjisë të përdorura dhe pastërtinë mjedisore, të përcaktuara në konceptin e një sistemi të pastër ekologjikisht të energjisë, përmbushin dy parimet më të rëndësishme të zhvillimit të qëndrueshëm - respektimi i interesave të brezave të ardhshëm dhe ruajtja e mjedisit. Duke analizuar pjesën tjetër të parimeve dhe tipareve të konceptit të zhvillimit të qëndrueshëm, mund të konkludojmë se në këtë rast, të paktën dy kërkesa shtesë duhet t'i paraqiten energjisë:

- sigurimi i konsumit të energjisë (përfshirë shërbimet e energjisë për popullatën) jo më i ulët se një minimum i caktuar shoqëror;

- zhvillimi i energjisë kombëtare (si dhe i ekonomisë) duhet të koordinohet në mënyrë reciproke me zhvillimin e saj në nivelet rajonale dhe globale.

E para rrjedh nga parimet e përparësisë së faktorëve socialë dhe sigurimi i drejtësisë sociale: për të realizuar të drejtën e njerëzve për një jetë të shëndetshme dhe të frytshme, për të zvogëluar hendekun në standardet e jetesës së popujve në botë, për të çrrënjosur varfërinë dhe varfërinë, është e nevojshme të sigurohet një minimum i caktuar jetese, duke përfshirë plotësimin e nevojave minimale energjia e popullsisë dhe ekonomia.

Kërkesa e dytë lidhet me natyrën globale të katastrofës mjedisore të afërt dhe nevojën për veprime të koordinuara nga i gjithë komuniteti botëror për të eleminuar këtë kërcënim. Edhe vendet që kanë burime të mjaftueshme energjetike, të tilla si Rusia, nuk mund të planifikojnë zhvillimin e tyre të energjisë në mënyrë të izoluar për shkak të nevojës për të marrë parasysh kufizimet mjedisore dhe ekonomike globale dhe rajonale.

Në vitin 1998-2000 ISEM SB RAS kreu kërkime mbi perspektivat e zhvillimit të energjisë në botë dhe rajone të saj në shekullin 21, në të cilin, së bashku me qëllimet e përcaktuara zakonisht, për të përcaktuar tendencat afatgjata në zhvillimin e energjisë, drejtimet racionale të progresit shkencor dhe teknologjik, etj. u bë një përpjekje për të provuar opsionet që rezultojnë për zhvillimin e sektorit të energjisë "për qëndrueshmëri" për pajtueshmëri me kushtet dhe kërkesat e zhvillimit të qëndrueshëm. Në të njëjtën kohë, në ndryshim nga opsionet e zhvillimit që u zhvilluan më herët sipas parimit të "çfarë do të ndodhë nëse ...", autorët u përpoqën të ofronin, sa të ishte e mundur, një parashikim të besueshëm të zhvillimit të energjisë në botë dhe rajonet e saj në shekullin 21. Me të gjitha konventat e saj, jepet një ide më realiste për të ardhmen e energjisë, ndikimin e saj të mundshëm në mjedis, kostot e nevojshme ekonomike, etj.

Skema e përgjithshme e këtyre studimeve është kryesisht tradicionale: përdorimi i modeleve matematikore, për të cilat përgatitet informacion mbi nevojat e energjisë, burimet, teknologjitë dhe kufizimet. Për të marrë parasysh pasigurinë e informacionit, kryesisht mbi nevojat dhe kufizimet e energjisë, formohet një grup skenarësh për kushtet e ardhshme të zhvillimit të energjisë. Rezultatet e llogaritjeve në modele më pas analizohen me konkluzione dhe rekomandime të përshtatshme.

Mjeti kryesor i hulumtimit ishte Modeli Global i Energjisë GEM-10R. Ky model është optimizimi, linear, statik, multi-rajonal. Si rregull, bota u nda në 10 rajone: Amerika e Veriut, Evropa, vendet e ish-BRSS, Amerika Latine, Kina, etj. Modeli optimizon strukturën energjetike të të gjitha rajoneve njëkohësisht, duke marrë parasysh eksport-importin e karburantit dhe energjisë në interval 25-vjeçar - 2025, 2050, 2075 dhe 2100 I gjithë zinxhiri teknologjik po optimizohet, duke filluar me nxjerrjen (ose prodhimin) e burimeve primare të energjisë, duke përfunduar me teknologji për prodhimin e katër llojeve të energjisë përfundimtare (elektrike, termike, mekanike dhe kimike). Modeli paraqet disa qindra teknologji për prodhimin, përpunimin, transportin dhe konsumin e burimeve primare të energjisë dhe burimeve dytësore të energjisë. Me kusht që të sigurohen kufizime mjedisore rajonale dhe globale (në emetimet e СО 2, SO 2 dhe grimcat), kufizime në zhvillimin e teknologjisë, llogaritjen e kostove për zhvillimin dhe funksionimin e energjisë rajonale, përcaktimin e vlerësimeve të dyfishta, etj. Burimet primare të energjisë (përfshirë ato të rinovueshme) në rajonet janë vendosur me ndarje në kategoritë e kostove 4-9.

Analiza e rezultateve tregoi se opsionet e marra për zhvillimin e energjisë në botë dhe rajone janë ende të vështira për t'u zbatuar dhe nuk plotësojnë plotësisht kërkesat dhe kushtet e zhvillimit të qëndrueshëm të botës në aspektet socio-ekonomike. Në veçanti, niveli i konsideruar i konsumit të energjisë u duk, nga njëra anë, të ishte i vështirë për t'u arritur, dhe nga ana tjetër, për të mos siguruar qasjen e dëshiruar të vendeve në zhvillim ndaj vendeve të zhvilluara në drejtim të konsumit të energjisë për frymë dhe zhvillimit ekonomik (PBB specifike). Në këtë drejtim, një parashikim i ri i konsumit të energjisë (i reduktuar) u krye me supozimin e një shkalle më të lartë të rënies së intensitetit të energjisë së PBB-së dhe sigurimin e ndihmës ekonomike nga vendet e zhvilluara në vendet në zhvillim.

Niveli i lartë i konsumit të energjisë përcaktohet në bazë të PBB-së specifike, e cila në thelb korrespondon me parashikimet e Bankës Botërore. Në të njëjtën kohë, në fund të shekullit 21, vendet në zhvillim do të arrijnë vetëm nivelin aktual të PBB-së të vendeve të zhvilluara, d.m.th. vonesa do të jetë rreth 100 vjet. Në rastin e konsumit të ulët të energjisë, shuma e ndihmës nga vendet e zhvilluara për vendet në zhvillim u miratua bazuar në treguesit e diskutuar në Rio de Janeiro: rreth 0.7% të PBB-së së vendeve të zhvilluara, ose 100-125 miliardë dollarë. në vit. Në të njëjtën kohë, rritja e PBB-së në vendet e zhvilluara zvogëlohet pak, ndërsa në vendet në zhvillim rritet. Mesatarisht, PBB-ja botërore për frymë në këtë variant rritet, gjë që tregon këshillueshmërinë e dhënies së një ndihme të tillë nga pikëpamja e të gjithë njerëzimit.

Konsumi i energjisë për frymë në variantin e ulët në vendet e industrializuara do të stabilizohet, në vendet në zhvillim do të rritet deri në fund të shekullit me rreth 2.5 herë, dhe mesatarisht në të gjithë botën - me 1.5 herë krahasuar me 1990. Konsumi absolut botëror i energjisë përfundimtare (nga duke marrë parasysh rritjen e popullsisë) do të rritet deri në fund të fillimit të shekullit, sipas parashikimit të lartë, afërsisht 3.5 herë, sipas nivelit të ulët - 2.5 herë.

Përdorimi i llojeve të caktuara të burimeve primare të energjisë karakterizohet nga tiparet e mëposhtme. Në të gjithë skenarët, nafta konsumohet afërsisht e njëjtë - në 2050 arrihet kulmi i prodhimit të tij, dhe deri në 2100 burime të lira (pesë kategoritë e para të kostove) janë shteruar plotësisht ose pothuajse plotësisht. Kjo tendencë e qëndrueshme është për shkak të efikasitetit të lartë të naftës për prodhimin e energjisë mekanike dhe kimike, si dhe nxehtësisë dhe pikut të energjisë elektrike. Në fund të shekullit, nafta po zëvendësohet nga lëndët djegëse sintetike (kryesisht nga qymyri).

Prodhimi i gazit natyror është rritur vazhdimisht gjatë gjithë shekullit, duke arritur maksimumin në fund. Dy kategoritë më të shtrenjta (metani jokonvencional dhe hidrati i metanit) dolën të jenë jokonkurrues. Gazi përdoret për të prodhuar të gjitha llojet e energjisë përfundimtare, por mbi të gjitha për prodhimin e nxehtësisë.

Qymyri dhe energjia bërthamore u nënshtrohen ndryshimeve më të mëdha në varësi të kufizimeve të vendosura. Duke qenë afërsisht ekonomikisht të barabartë, ato zëvendësojnë njëra-tjetrën, veçanërisht në skenarët "ekstremë". Ato përdoren më së shumti në termocentralet. Në gjysmën e dytë të shekullit, një pjesë e konsiderueshme e qymyrit përpunohet në karburant sintetik motorik, dhe energjia bërthamore përdoret në një shkallë të gjerë për të prodhuar hidrogjen në skenarë me kufij të rëndë të emetimit të CO 2.

Përdorimi i burimeve të ripërtëritshme të energjisë ndryshon ndjeshëm në skenarë të ndryshëm. Vetëm hidrocentralet tradicionale dhe biomasa dhe burimet e erës së lirë përdoren në mënyrë të qëndrueshme. Pjesa tjetër e burimeve të ripërtëritshme të energjisë janë burimet më të shtrenjta, mbyllin bilancin e energjisë dhe zhvillohen sipas nevojës.

Interestingshtë interesante të analizohet kostoja e energjisë globale në skenarë të ndryshëm. Ata janë më së paku nga të gjithë, natyrisht, në dy skenarët e fundit me konsum të ulët të energjisë dhe kufizime të moderuara. Deri në fund të shekullit, ato janë rritur me rreth 4 herë krahasuar me vitin 1990. Kostot më të larta janë marrë në skenarin me rritjen e konsumit të energjisë dhe kufizime të mëdha. Në fund të shekullit, ato janë 10 herë më të larta se kostot e 1990 dhe 2.5 herë kostot në skenarët e fundit.

Duhet të theksohet se futja e një moratoriumi në energjinë bërthamore në mungesë të kufizimeve në emetimet e CO2 rrit kostot me vetëm 2%, gjë që shpjegohet me efikasitetin e përafërt të barabartë të termocentraleve bërthamore dhe termocentraleve me qymyr. Sidoqoftë, nëse, me një moratorium mbi energjinë bërthamore, futen kufizime të rrepta në emetimet e CO 2, kostoja e gjenerimit të energjisë do të dyfishohet.

Si pasojë, "kostot" e një moratoriumi bërthamor dhe kufizimet në emetimet e CO2 janë shumë të larta. Analiza tregoi se kostot e zvogëlimit të emetimeve të СО 2 mund të arrijnë në 1-2% të PBB-së botërore, d.m.th. ato rezultojnë të krahasueshme me dëmet e pritura nga ndryshimi i klimës së planetit (me ngrohjen për disa gradë). Kjo jep arsye për të folur për pranueshmërinë (apo edhe nevojën) e zbutjes së kufizimeve në emetimet e CO2. Në fakt, kërkohet të minimizohet kostoja e zvogëlimit të emetimeve të CO 2 dhe dëmeve nga ndryshimi i klimës (e cila, natyrisht, është një detyrë jashtëzakonisht e vështirë).

Veryshtë shumë e rëndësishme që kostot shtesë të zvogëlimit të emetimeve të CO2 duhet të përballohen kryesisht nga vendet në zhvillim. Ndërkohë, këto vende, nga njëra anë, nuk janë fajtore për situatën e krijuar me efektin serë, dhe nga ana tjetër, ata thjesht nuk kanë fonde të tilla. Marrja e këtyre fondeve nga vendet e zhvilluara padyshim që do të shkaktojë vështirësi të mëdha dhe ky është një nga problemet më serioze në arritjen e një zhvillimi të qëndrueshëm.

Burime jokonvencionale të energjisë

Në shekullin 21, ne jemi të vetëdijshëm për realitetet e mijëvjeçarit të tretë. Fatkeqësisht, rezervat e naftës, gazit dhe qymyrit nuk janë aspak të pafund. Natyrës iu deshën miliona vjet për të krijuar këto rezerva dhe ato do të konsumohen në qindra. Sot, bota ka filluar të mendojë seriozisht se si të parandalojë plaçkitjen grabitqare të pasurisë tokësore. Në të vërtetë, vetëm në këtë gjendje rezervat e karburantit mund të zgjasin me shekuj. Fatkeqësisht, shumë vende prodhuese të naftës jetojnë sot. Ata pa mëshirë i shpenzojnë rezervat e naftës që u janë dhuruar nga natyra. Çfarë do të ndodhë atëherë, dhe kjo do të ndodhë herët a vonë, kur fushat e naftës dhe gazit të shterojnë? Mundësia e një zbrazje të afërt të rezervave botërore të karburantit, si dhe përkeqësimi i situatës mjedisore në botë (rafinimi i naftës dhe aksidente mjaft të shpeshta gjatë transportimit të tij paraqesin një kërcënim real për mjedisin) i bëri njerëzit të mendojnë për llojet e tjera të karburantit që mund të zëvendësojnë naftën dhe gazin.

Tani në botë gjithnjë e më shumë shkencëtarë dhe inxhinierë po kërkojnë burime të reja, jokonvencionale që mund të marrin të paktën disa nga shqetësimet e furnizimit të njerëzimit me energji. Burimet jokonvencionale të energjisë së rinovueshme përfshijnë energjinë diellore, të erës, gjeotermale, biomasës dhe oqeanit.

Energjia e diellit

Kohët e fundit, interesi për problemin e përdorimit të energjisë diellore është rritur në mënyrë dramatike, dhe megjithëse ky burim është gjithashtu një burim i rinovueshëm, vëmendja që i kushtohet asaj në të gjithë botën na detyron të shqyrtojmë veçmas mundësitë e tij. Potenciali i energjisë i bazuar në përdorimin e rrezatimit diellor direkt është jashtëzakonisht i madh. Vini re se përdorimi i vetëm 0,0125% të kësaj sasie të energjisë diellore mund të sigurojë të gjitha nevojat aktuale të energjisë në botë, dhe përdorimi i 0,5% mund të mbulojë plotësisht nevojat për të ardhmen. Fatkeqësisht, nuk ka gjasa që këto burime të mëdha potenciale të realizohen ndonjëherë në një shkallë të gjerë. Një nga pengesat më serioze për këtë zbatim është intensiteti i ulët i rrezatimit diellor.

Edhe në kushtet më të mira atmosferike (gjerësitë gjeografike të jugut, qielli i pastër), fluksi i rrezatimit diellor nuk është më shumë se 250 W / m2. Prandaj, në mënyrë që mbledhësit e rrezatimit diellor të "mbledhin" energjinë e nevojshme për të përmbushur të gjitha nevojat e njerëzimit në një vit, ata duhet të vendosen në një sipërfaqe prej 130,000 km 2! Nevoja për të përdorur mbledhës të mëdhenj, përveç kësaj, përfshin kosto të konsiderueshme materiale. Kolektori më i thjeshtë i rrezatimit diellor është një fletë metalike e nxirë, brenda së cilës ndodhen tuba me një lëng qarkullues. Ngrohur nga energjia diellore e thithur nga kolektori, lëngu furnizohet për përdorim të drejtpërdrejtë. Sipas llogaritjeve, prodhimi i kolektorëve diellorë me një sipërfaqe prej 1 km 2 kërkon afërsisht 10 4 tonë alumin. Rezervat e provuara botërore të këtij metali vlerësohen në 1.17 * 10 9 tonë.

Shtë e qartë se ka faktorë të ndryshëm që kufizojnë fuqinë e energjisë diellore. Supozoni se në të ardhmen do të jetë e mundur të përdoren jo vetëm alumini, por edhe materiale të tjera për prodhimin e koleksionistëve. A do të ndryshojë situata në këtë rast? Ne do të vazhdojmë nga fakti që në një fazë të veçantë të zhvillimit të energjisë (pas vitit 2100) të gjitha nevojat e energjisë në botë do të plotësohen nga energjia diellore. Brenda kornizës së këtij modeli, mund të vlerësohet se në këtë rast do të jetë e nevojshme të "grumbullohet" energjia diellore në një zonë nga 1 * 10 6 në 3 * 10 6 km 2. Në të njëjtën kohë, sipërfaqja e përgjithshme e tokës së punueshme në botë sot është 13 * 10 6 km 2. Energjia diellore është një nga llojet më intensive të materialit të prodhimit të energjisë. Përdorimi në shkallë të gjerë i energjisë diellore përfshin një rritje gjigande të nevojës për materiale dhe, rrjedhimisht, burime të punës për nxjerrjen e lëndëve të para, pasurimin e tyre, prodhimin e materialeve, prodhimin e heliostateve, kolektorëve dhe pajisjeve të tjera dhe transportimin e tyre. Llogaritjet tregojnë se do të duhen 10,000 deri në 40,000 orë njerëz për të gjeneruar 1 MW energji elektrike në vit duke përdorur energjinë diellore.

Në prodhimin e energjisë tradicionale të karburanteve fosile kjo shifër është 200-500 orë njerëz. Tani për tani, energjia elektrike e prodhuar nga rrezet e diellit është shumë më e shtrenjtë se sa ajo e marrë me metodat tradicionale. Shkencëtarët shpresojnë që eksperimentet që ata do të kryejnë në instalimet dhe stacionet eksperimentale do të ndihmojnë në zgjidhjen e problemeve jo vetëm teknike, por edhe ekonomike.

Përpjekjet e para për të përdorur energjinë diellore mbi baza komerciale datojnë që nga vitet 80 të shekullit të kaluar. Suksesi më i madh në këtë fushë u arrit nga Loose Industries (SHBA). Në dhjetor 1989, ajo vuri në punë një stacion diellor-benzine me një kapacitet prej 80 MW. Këtu, në Kaliforni, në vitin 1994, u prezantua një tjetër energji elektrike prej 480 MW, për më tepër, kostoja e 1 kW / h të energjisë është 7-8 cent. Kjo është më e ulët se stacionet tradicionale. Natën dhe dimrin, energjia sigurohet kryesisht nga gazi, dhe gjatë verës dhe ditës nga dielli. Një termocentral në Kaliforni ka demonstruar se gazi dhe dielli, si burimet kryesore të energjisë për të ardhmen e afërt, mund të plotësojnë në mënyrë efektive njëra-tjetrën. Prandaj, nuk është e rastësishme të konkludohet se lloje të ndryshme të lëndëve djegëse të lëngshme ose të gazta duhet të veprojnë si një partner për energjinë diellore. "Kandidati" më i mundshëm është hidrogjeni.

Prodhimi i tij duke përdorur energji diellore, për shembull, me anë të elektrolizës së ujit, mund të jetë mjaft i lirë, dhe vetë gazi, i cili ka një vlerë të lartë kalorifike, është i lehtë për tu transportuar dhe ruajtur për një kohë të gjatë. Për rrjedhojë përfundimi: mundësia më ekonomike e përdorimit të energjisë diellore, e cila është e dukshme sot, është ta drejtojmë atë për të marrë lloje dytësore të energjisë në rajonet diellore të globit. Lënda djegëse e lëngshme ose e gaztë që rezulton mund të pompohet përmes tubacioneve ose të transportohet me anije cisternash në zona të tjera. Zhvillimi i shpejtë i energjisë diellore u bë i mundur për shkak të uljes së kostos së konvertuesve fotovoltaikë për 1 W të energjisë së instaluar nga 1000 dollarë në 1970 në 3-5 dollarë në 1997 dhe një rritje të efikasitetit të tyre nga 5 në 18%. Ulja e kostos së një vat diellor në 50 cent do të lejojë impiantet diellore të konkurrojnë me burime të tjera autonome të energjisë, për shembull, me termocentralet me naftë.

Energjia e erës

Energjia e masave të lëvizshme të ajrit është e madhe. Rezervat e energjisë së erës janë më shumë se njëqind herë më të larta se rezervat e energjisë hidrike të të gjithë lumenjve në planet. Erërat që fryjnë në pafundësinë e vendit tonë mund të plotësojnë lehtësisht të gjitha nevojat e tij për energji elektrike! Kushtet klimatike bëjnë të mundur zhvillimin e energjisë së erës në një territor të gjerë nga kufijtë tanë perëndimorë deri në brigjet e Yenisei. Rajonet veriore të vendit përgjatë bregdetit të Oqeanit Arktik janë të pasura me energji të erës, ku u nevojitet veçanërisht njerëzve të guximshëm që jetojnë në këto rajone më të pasura. Pse përdoret kaq dobët një burim energjie kaq i bollshëm, i përballueshëm dhe ekologjikisht i pastër? Sot, motorët me erë mbulojnë vetëm një të mijtën e nevojave për energji në botë. Teknologjia e shekullit të 20-të hapi mundësi plotësisht të reja për energjinë e erës, detyra e së cilës është bërë e ndryshme - për të gjeneruar energji elektrike. Në fillim të shekullit N.E. Zhukovsky zhvilloi një teori të një turbine me erë, mbi bazën e së cilës mund të krijoheshin instalime me performancë të lartë, të afta për të marrë energji nga flladi më i dobët. Shumë projekte të turbinave me erë janë shfaqur që janë pakrahasimisht më të përparuara se mullinjtë e vjetër të erës. Në projekte të reja, përdoren arritjet e shumë degëve të dijes. Në ditët e sotme, specialistët e avionëve që janë në gjendje të zgjedhin profilin më të përshtatshëm të tehut dhe ta studiojnë atë në një tunel me erë janë të përfshirë në krijimin e strukturave të rrotave të erës - zemra e çdo termocentrali me erë. Përmes përpjekjeve të shkencëtarëve dhe inxhinierëve, janë krijuar një larmi e gjerë dizenjimesh të turbinave moderne të erës.

Makina e parë me tehe që përdori energjinë e erës ishte vela. Një vela dhe një turbinë ere, përveç të njëjtit burim energjie, ndajnë të njëjtin parim të përdorur. Studimet nga Yu.S. Kryuchkov treguan se një vela mund të përfaqësohet si një turbinë ere me një diametër të pafund rrotash. Vela është makina më e përparuar e lopatës, me efikasitetin më të lartë, e cila përdor drejtpërdrejt energjinë e erës për shtytje.

Fuqia e erës, duke përdorur rrotat e erës dhe karrocat e erës, tani po ringjallet, kryesisht në instalimet tokësore. Instalimet komerciale janë ndërtuar tashmë dhe janë në veprim në Shtetet e Bashkuara. Projektet financohen gjysma nga buxheti i shtetit. Gjysma e dytë është investuar nga konsumatorët e ardhshëm të energjisë së pastër.

Zhvillimet e para në teorinë e turbinave të erës datojnë që nga viti 1918. V. Zalevsky u interesua për turbinat e erës dhe aviacionin në të njëjtën kohë. Ai filloi të krijojë një teori të plotë të mullirit të erës dhe doli me disa pozicione teorike që një turbinë ere duhet të plotësonte.

Në fillim të shekullit XX, interesi për helikat dhe turbinat me erë nuk ishte i izoluar nga tendencat e përgjithshme të kohës - për të përdorur erën kudo që ishte e mundur. Fillimisht, turbinat e erës u përdorën më gjerësisht në bujqësi. Helika ishte përdorur për të drejtuar makineritë e anijeve. Në "Frame" me famë botërore ai rrotulloi dinamon. Në varkat me vela, mullinjtë e erës vendosin në pompa lëvizëse dhe mekanizma ankorimi.

Në fillim të shekullit të kaluar, rreth 2,500 mijë turbina me erë me një kapacitet total prej një milion kilovatësh po rrotulloheshin në Rusi. Pas vitit 1917, mullinjtë mbetën pa pronarë dhe gradualisht u shembën. Vërtetë, u bënë përpjekje për të përdorur energjinë e erës mbi baza shkencore dhe shtetërore. Në vitin 1931, afër Jaltës, në atë kohë u ndërtua termocentrali më i madh i energjisë së erës me një kapacitet prej 100 kW, dhe më vonë u zhvillua një projekt i një njësie 5000 kW. Por nuk ishte e mundur të zbatohej, pasi Instituti i Energjisë së Erës, i cili merrej me këtë problem, u mbyll.

Në SH.B.A., deri në vitin 1940, u ndërtua një turbinë ere me një kapacitet prej 1250 kW. Në fund të luftës, njëra nga briskët e saj u dëmtua. Ata madje nuk filluan ta riparojnë atë - ekonomistët llogaritën se ishte më fitimprurëse të përdorej një termocentral me naftë konvencionale. Hetimet e mëtejshme të këtij objekti u përfunduan.

Përpjekjet e pasuksesshme për të përdorur energjinë e erës në inxhinierinë e energjisë në shkallë të gjerë në vitet 1940 nuk ishin të rastësishme. Nafta mbeti relativisht e lirë, investimet specifike kapitale në termocentrale të mëdha ranë ndjeshëm dhe zhvillimi i energjisë hidrike, siç dukej atëherë, garanton si çmime të ulëta, ashtu edhe mirëdashësi të kënaqshme mjedisore.

Një pengesë e rëndësishme e energjisë së erës është ndryshueshmëria e saj me kalimin e kohës, por mund të kompensohet nga vendndodhja e turbinave të erës. Nëse disa dhjetra turbina të mëdha me erë kombinohen në autonomi të plotë, fuqia e tyre mesatare do të jetë konstante. Në prani të burimeve të tjera të energjisë, gjeneratori i erës mund të plotësojë ato ekzistuese. Më në fund, energjia mekanike mund të merret direkt nga turbina e erës.

Energjia termike e tokës

Për një kohë të gjatë njerëzit kanë ditur për manifestimet spontane të energjisë gjigante që fshihen në zorrët e globit. Fuqia e shpërthimit është shumë herë më e madhe se fuqia e termocentraleve më të mëdha të krijuara nga duart e njeriut. Vërtetë, nuk ka nevojë të flitet për përdorimin e drejtpërdrejtë të energjisë së shpërthimeve vullkanike - deri më tani njerëzit nuk kanë mundësi të frenojnë këtë element rebel, dhe, për fat të mirë, këto shpërthime janë ngjarje mjaft të rralla. Por këto janë shfaqje të energjisë që fshihen në zorrët e tokës, kur vetëm një pjesë e vogël e kësaj energjie të pashtershme gjen një dalje përmes shfryrjeve të vullkaneve që marrin frymë. Islanda, një vend i vogël evropian, është plotësisht i vetë-mjaftueshëm në domate, mollë dhe madje edhe banane! Sera të shumta Islandeze e marrin energjinë e tyre nga nxehtësia e tokës - praktikisht nuk ka burime të tjera lokale të energjisë në Islandë. Por ky vend është shumë i pasur me burime të nxehta dhe burime të nxehta uji të nxehtë, që shpërthejnë nga toka me saktësinë e një kronometri. Dhe megjithëse jo-Islandezët kanë përparësi në përdorimin e nxehtësisë nga burimet nëntokësore, banorët e këtij vendi të vogël verior veprojnë me kazan nën tokë shumë intensivisht.

Reykjavik, shtëpia e gjysmës së popullsisë së vendit, nxehet vetëm nga burime nëntokësore. Por jo vetëm për ngrohjen njerëzit marrin energji nga thellësitë e tokës. Stacionet elektrike që përdorin burime të nxehta nëntokësore kanë funksionuar për një kohë të gjatë. Termocentrali i parë i tillë, ende me fuqi të ulët, u ndërtua në 1904 në qytetin e vogël italian të Larderello. Gradualisht, kapaciteti i termocentralit u rrit, gjithnjë e më shumë njësi u vunë në punë, u përdorën burime të reja uji të nxehtë dhe sot energjia e stacionit tashmë ka arritur një vlerë mbresëlënëse - 360 mijë kilovat. Në Zelandën e Re, ekziston një termocentral i tillë në rajonin Wairakei, me një kapacitet prej 160 mijë kilovat. 120 kilometra nga San Francisco në Shtetet e Bashkuara, një stacion gjeotermal me një kapacitet prej 500 mijë kilovat prodhon energji elektrike.

Energjia e ujërave të brendshme

Para së gjithash, njerëzit mësuan të përdorin energjinë e lumenjve. Por në epokën e artë të energjisë elektrike, pati një ringjallje të rrotës së ujit në formën e një turbine uji. Gjeneratorët elektrikë që prodhonin energji duhej të rrotulloheshin, dhe kjo mund të bëhej me shumë sukses nga uji. Mund të supozohet se hidrocentrali modern lindi në 1891. Përparësitë e hidrocentraleve janë të dukshme - një rezervë e vazhdueshme e ripërtëritshme e energjisë nga vetë natyra, lehtësia e funksionimit dhe mungesa e ndotjes së mjedisit. Dhe përvoja e ndërtimit dhe funksionimit të rrotave të ujit mund të jetë një ndihmë e madhe për hidroenergjinë.

Sidoqoftë, në mënyrë që të hidhen turbina të fuqishme hidrike në rrotullim, është e nevojshme të grumbullohet një furnizim i madh uji pas digës. Për të ndërtuar një digë duhet aq shumë material që duhet të grumbullohen, saqë vëllimi i piramidave gjigande egjiptiane duket i parëndësishëm në krahasim me të. Në vitin 1926, u ndërtua hidrocentrali Volkhovskaya, tjetri filloi ndërtimin e Dnieperit të famshëm. Politika energjetike e vendit tonë ka çuar në faktin se ne kemi një sistem të zhvilluar të stacioneve të fuqishme hidroelektrike. Asnjë shtet tjetër nuk mund të mburret me gjigandë të tillë të energjisë si hidrocentralet Volga, Krasnoyarsk dhe Bratsk, Sayano-Shushenskaya. Termocentrali në lumin Rance, i përbërë nga 24 gjeneratorë të kthyeshëm të turbinave dhe me një kapacitet prodhimi prej 240 megavat, është një nga hidrocentralet më të fuqishëm në Francë. Hidrocentralet janë burimi më i efektshëm i energjisë. Por ato kanë të meta - kur energjia elektrike transportohet përmes linjave të energjisë, ndodhin humbje deri në 30% dhe krijohet rrezatimi elektromagnetik i rrezikshëm për mjedisin. Deri më tani, vetëm një pjesë e vogël e potencialit hidroenergjit të tokës u shërben njerëzve. Çdo vit, rrjedha të mëdha uji nga shirat dhe borat e shkrirë derdhen në detet e papërdorura. Nëse do të ishte e mundur t'i ndalonit ato me ndihmën e digave, njerëzimi do të merrte një sasi shtesë të energjisë kolosale.

Energjia e biomasës

Në Shtetet e Bashkuara, në mesin e viteve 1970, një ekip i shkencëtarëve të oqeanit, inxhinierëve detarë dhe zhytësve krijuan fermën e parë energjetike në oqean, 12 metra nën oqeanin Paqësor të lagur nga dielli, pranë qytetit San Clement. Ferma u rrit me alga gjigande kafe kaliforniane. Sipas drejtorit të projektit Dr. Howard A. Wilcox i Qendrës për Kërkimin e Sistemeve Detare dhe Oqeanike në San Diego, California, “Deri në 50% të energjisë së këtyre algave mund të shndërrohet në karburant - metan i gazit natyror. Fermat e oqeanit të së ardhmes, duke rritur afërsisht 100,000 hektarë (40,000 ha) leshterikë, do të jenë në gjendje të sigurojnë energji të mjaftueshme për të përmbushur plotësisht nevojat e një qyteti amerikan prej 50,000,000 ".

Biomasa, përveç algave, mund të përfshijë edhe produktet e mbetjeve të kafshëve shtëpiake. Pra, më 16 janar 1998 në gazetën "Shën Petersburg Vedomosti" u botua një artikull nën titullin "Energji elektrike ... nga plehu i pulës", i cili thoshte se filiali i shqetësimit ndërkombëtar norvegjez për ndërtimin e anijeve Kvaerner, i vendosur në qytetin finlandez të Tampere, kërkon mbështetjen e BE-së për ndërtimi në termocentralin britanik Northampton që funksionon ... në plehun e pulës. Projekti është pjesë e programit EU Thermie, i cili parashikon zhvillimin e burimeve të reja, jokonvencionale, të energjisë dhe metodat e kursimit të burimeve të energjisë. Komisioni i BE ndau 140 milion ECU në 13 janar midis 134 projekteve.

Termocentrali i projektuar nga kompania finlandeze do të djegë 120 mijë ton pleh pule në vit në furra, duke gjeneruar 75 milion kilovat-orë energji.

Përfundim

Mund të dallohen një numër trendesh dhe karakteristikash të përgjithshme në zhvillimin e sektorit të energjisë në botë në shekullin që ka filluar.

1. Në shekullin XXI. një rritje e konsiderueshme e konsumit global të energjisë është e pashmangshme, kryesisht në vendet në zhvillim. Në vendet e industrializuara, konsumi i energjisë mund të stabilizohet afërsisht në nivelin aktual ose edhe të bjerë deri në fund të shekullit. Sipas parashikimit të ulët të bërë nga autorët, konsumi botëror i energjisë përfundimtare mund të arrijë në 350 milion TJ / vit në 2050, dhe 450 milion TJ / vit në 2100 (me konsumin aktual prej rreth 200 milion TJ / vit).

2. Njerëzimi është i pajisur mjaftueshëm me burime të energjisë për shekullin 21, por rritja e çmimeve të energjisë është e pashmangshme. Shpenzimet vjetore për energjinë botërore do të rriten 2.5-3 herë nga mesi i shekullit dhe 4-6 herë deri në fund të shekullit krahasuar me 1990. Kostoja mesatare e një njësie të energjisë përfundimtare do të rritet në këto periudha, përkatësisht, me 20-30 dhe 40- 80% (rritjet e çmimeve të karburantit dhe energjisë mund të jenë edhe më të mëdha).

3. Futja e kufizimeve globale në emetimet e CO2 (gazi më i rëndësishëm serrë) do të ndikojë shumë në strukturën e energjisë të rajoneve dhe botës në tërësi. Përpjekjet për të ruajtur emetimet globale në nivelin aktual duhet të njihen si joreale për shkak të një kontradikte të vështirë për t'u zgjidhur: kostot shtesë për kufizimin e emetimeve të CO2 (rreth 2 trilionë dollarë në vit në mes të shekullit dhe më shumë se 5 trilion dollarë në vit në fund të shekullit) do të duhet të jenë vendet kryesisht në zhvillim, të cilat, ndërkohë, nuk janë "fajtorë" të problemit dhe nuk kanë fondet e nevojshme; vendet e zhvilluara nuk kanë gjasa të jenë të gatshme dhe të afta të paguajnë kosto të tilla. Nga pikëpamja e sigurimit të strukturave të kënaqshme të energjisë në rajonet e botës (dhe kostot e zhvillimit të saj), kufizimi në gjysmën e dytë të shekullit të emetimeve globale të CO2 në 12-14 Gt C / vit, d.m.th. në një nivel afërsisht dy herë më të lartë se në vitin 1990. Në të njëjtën kohë, problemi i alokimit të kuotave dhe kostove shtesë për kufizimin e emetimeve midis vendeve dhe rajoneve mbetet.

4. Zhvillimi i energjisë bërthamore është mjeti më efektiv për uljen e emetimeve të CO 2. Në skenarët ku u futën kufizime të rrepta ose të moderuara të emetimeve të CO2 dhe nuk kishte kufizime në energjinë bërthamore, shkalla optimale e zhvillimit të saj doli të ishte jashtëzakonisht e madhe. Një tregues tjetër i efektivitetit të tij ishte "çmimi" i moratoriumit bërthamor, i cili, duke pasur parasysh kufizimet e rrepta mbi emetimet e CO2, përkthehet në një rritje prej 80% të kostos së energjisë botërore (më shumë se 8 trilion dollarë në vit në fund të shekullit 21). Në këtë drejtim, skenarët me kufizime "të moderuara" në zhvillimin e energjisë bërthamore u konsideruan për të kërkuar alternativa të mundshme.

5. Një kusht i domosdoshëm për tranzicionin drejt zhvillimit të qëndrueshëm është ndihma (financiare, teknike) për vendet më të prapambetura nga vendet e zhvilluara. Për të marrë rezultate reale, një ndihmë e tillë duhet të sigurohet në dekadat e ardhshme, nga njëra anë, për të përshpejtuar procesin e sjelljes së standardeve të jetesës së vendeve në zhvillim në nivelin e vendeve të zhvilluara, dhe nga ana tjetër, në mënyrë që një ndihmë e tillë të mund të përbëjë akoma një pjesë të dukshme në PBB-në totale në rritje të vendeve në zhvillim.

Koha nuk qëndron akoma. Në kohët antike, njerëzit përdornin si burim energjie vetëm forcat e tyre, ose, nëse ishte e mundur, forcat e kafshëve shtëpiake. Pastaj burimi i parë i jashtëm i energjisë që njerëzit mësuan të përdorin ishte zjarri. E gjithë ajo që në fillim ata dinin të merrnin nga zjarri ishte gatimi dhe ngrohja e shtëpisë së tyre. Sot në shërbim të njerëzimit janë burimet e energjisë që tejkalojnë fuqinë njerëzore me miliona herë. Tani ne gatuajmë ushqim jo vetëm me ndihmën e zjarrit, ne përdorim pajisje të posaçme për të ngritur tonë ngarkesa duke përdorur raketa, për të pushtuar hapësirën, për të parë thellësitë e Tokës dhe për të ndërtuar miliona qytete. Sidoqoftë, krizat lokale të energjisë që lidhen me mungesën e burimeve të energjisë po ndodhin gjithnjë e më shumë në botë.

Ligji i energjisë

Energjia nuk zhduket kurrë, ajo mund të ndryshojë formën dhe të grumbullohet. Për shembull, bimët kanë nevojë për rrezet e diellit, ata e shndërrojnë energjinë diellore dhe e ruajnë atë. Në të njëjtën kohë, ata na e japin atë në formën e produkteve të ngrënshme, njerëzit dhe kafshët i konsumojnë këto bimë dhe e shndërrojnë këtë energji, e cila grumbullohet në to, për shembull, në punë të muskujve. Nga ana tjetër, djegia e drurit në kunjin gjithashtu çliron energji nga dielli. Përveç kësaj, të gjitha burimet fosile të planetit, kryesisht qymyri, gazi natyror, nafta, janë akumulues të energjisë diellore. Të gjitha këto burime të karburantit dhe energjisë u formuan nga mbetjet e kafshëve dhe bimëve që ekzistuan miliona vjet më parë, nën ndikimin e presionit dhe temperaturave jashtëzakonisht të larta në koren e tokës.

Do të dukej magji për një njeri mesjetar nëse para syve të tij dikush prodhonte dritë nga qymyri ose vendoste një makinë në lëvizje me vaj. Por kjo magji qëndron vetëm në bërjen e mundshme të grumbullimit të energjisë dhe kalimin e saj nga një formë në një tjetër. Në kohën tonë, ky proces është bërë aq i zakonshëm për të gjithë sa pak njerëz mendojnë për problemin e energjisë dhe burimet që marrim për këtë. Që nga koha kur njerëzimi filloi të zbulonte sekretet e energjisë, ai po përpiqet të marrë energji me koston më të ulët. Opsioni ideal do të ishte të shpikësh një makinë kohe, të ashtuquajturën "celular perpertum", i cili do të gjeneronte energji vetë, duke e marrë atë nga asgjëja. Por, për fat të keq, është e pamundur të krijosh një makinë të tillë të lëvizjes së përhershme që do të zgjidhte të gjitha problemet e burimeve të energjisë. Sasia totale e energjisë mbetet gjithmonë e pandryshuar, nuk mund të krijohet, ju vetëm mund të lëshoni energjinë e akumuluar dhe ta ktheni atë në një tjetër: dritë, elektrike, termike, fizike, kimike, etj.

Uji si burim energjie

Një person mund të përdorë fuqinë e fuqishme të ujit, në disa faza ndërhyn në qarkullimin natyror të ujit në mënyrë që të marrë energji në këtë mënyrë. Sot, hidrocentralet prodhojnë energji elektrike, e cila mund të ruhet ose konsumohet menjëherë për qëllimin e synuar.

Valët e detit me forcë të pabesueshme shpërthejnë çdo sekondë në brigje të shumta, energjia e tyre e fuqishme bën punën e saj. Por njerëzimi është akoma i paaftë të përdorë fuqinë e valëve të detit për të gjeneruar energji, megjithëse ka modele dhe ide teorike të panumërta për zbatimin e tyre për të zgjidhur problemin e energjisë. Kohët e fundit, përkatësisht pas aksidentit në termocentralin bërthamor të Çernobilit, qeveritë e shumë shteteve detare janë interesuar seriozisht për këtë burim të sigurt të energjisë, përpara se testet të kryheshin kryesisht në fushën e energjisë bërthamore.

Qymyri

Të gjitha llojet e qymyrit janë rezultat i një procesi që zgjati për miliona vjet, gjatë të cilit mbetjet e një shumëllojshmërie bimësie u dekompozuan dhe u kthyen nën ndikimin e presionit të lartë në torfe, pastaj në qymyr. Gjatë miliona viteve, këto depozita kanë depërtuar gjithnjë e më thellë në koren e tokës, të mbuluara nga lart me shtresa të reja. Për shembull, një shtresë torfe 50 metra u ngjesh në një shtresë qymyri 3 metra. Të parët, përsëri në shekullin e 1 pas Krishtit, Romakët ngrohën shtëpitë e tyre me qymyr. Studiuesit besojnë se torfe është përdorur për ngrohje që nga kohërat parahistorike. Vetëm në shekullin e 16-të qymyri filloi të përdorej në Evropë si lëndë djegëse.

Qymyri dhe vaji i përkasin të njëjtit grup për nga origjina dhe përbërja kimike. Në fakt, benzina mund të merret nga qymyri, ashtu si nga nafta. Kjo metodë u zhvillua në Gjermani gjatë Luftës së Dytë Botërore, kur nuk kishte mjaft vaj për të prodhuar benzinë. Kjo metodë konsiston në faktin se gjatë procesit të djegies thëngjilli shtypet dhe i nënshtrohet disa proceseve kimike, si rezultat i të cilave merret një karburant i shkëlqyeshëm.

Naftës

Ashtu si lëndët djegëse të tjera fosile që njerëzimi djeg për të gjeneruar nxehtësi dhe energji elektrike, vaji është i një moshe jashtëzakonisht të nderuar. Fushat më të vjetra të naftës u formuan 600 milion vjet më parë. Nafta mbushi të gjitha boshllëqet dhe të çarat e kores së tokës, duke krijuar depozita të mëdha. Në ditët e sotme, ata po kërkohen në mënyrë aktive, po shpohen puse dhe po nxirren rezerva të mëdha të këtyre depozitave.

Gjithnjë e më shumë substanca prodhohen nga vaji për konsum njerëzor. Benzina dhe nafta nuk janë ushqimet e vetme që njerëzit konsumojnë. Vaji është një lëndë e parë për prodhimin e ilaçeve, pëlhurave artificiale, helmeve, plehrave minerale, kozmetikës dhe plastikës. Ne as nuk dyshojmë se sa e varur është njerëzimi nga këto burime të karburantit dhe energjisë. Jo më kot vendet më të pasura në botë janë vendet prodhuese dhe prodhuese të naftës. Në kohën tonë, nafta dominon kudo. Asnjë formë tjetër për sa i përket kapacitetit ende nuk mund ta zëvendësojë naftën si burim energjie.

Gazit natyror

Gazi i përdorur për ngrohje, gatim ose gjenerim të energjisë elektrike është në shumicën e rasteve propan, butan, ose gaz natyror. U zbulua pothuajse rastësisht gjatë shpimit të puseve të para të naftës. Sot gazi natyror furnizon një të pestën e nevojave të energjisë në botë.

Gazi natyror, i cili digjet gjatë gatimit, çliron dy herë më shumë energji sesa rryma elektrike e prodhuar nga termocentralet. Gazi natyror, si qymyri, është një lëndë djegëse fosile, por më afër naftës në origjinë. Kjo është arsyeja pse prodhohet së bashku me naftën ose në formën e formacioneve të pavarura të gazit. Mënyra më e lehtë për të nxjerrë gazin natyror është nga fushat që janë nën tokë, si në Lindjen e Mesme ose Siberi. Siguria gjatë prodhimit të saj sigurohet nga një sistem tubash lidhës dhe valvulash, me ndihmën e të cilave rregullohet presioni, pasi fushat e gazit janë vazhdimisht nën presion të madh.

Fushat kryesore të gazit evropian ndodhen në Itali, Francë dhe Hollandë, si dhe në Detin e Veriut, në brigjet e Britanisë së Madhe dhe Norvegjisë. Përveç kësaj, Rusia furnizon gazin Siberian me një sistem të gjerë të tubacioneve të gazit në vendet e Evropës Qendrore. Rusia është furnizuesi kryesor i gazit; Siberia furnizon një të tretën e të gjitha rezervave të gazit të përdorura në botë.

Energjia nga atomet

Njerëzimi ka mësuar të marrë energji atomike në termocentralet duke ndarë bërthamën e atomit të uraniumit. Thisshtë ky element që ka një bërthamë të paqëndrueshme dhe shpërbëhet më lehtë nga neutronet. Si rezultat i prishjes së bërthamës, çlirohen neutrone të reja, të cilat, nga ana tjetër, ndajnë bërthamat e tjera atomike. Ky proces kthehet në një reaksion zinxhir dhe çliron një sasi të madhe energjie, e cila përdoret për të shndërruar ujin në avull, i cili drejton një turbinë dhe një gjenerator elektrik. Fatkeqësisht, kjo metodë e zgjidhjes së problemit të energjisë është e pasigurt; së bashku me energjinë e bërthamave atomike, ndodh rrezatimi radioaktiv, i cili është i rrezikshëm për të gjithë organizmat e gjallë. Prandaj, mbrojtja me mbyllje të veçanta në termocentrale të tilla duhet të maksimizohet.

Energjitë e buta

Sipas shkencëtarëve, zgjidhja e problemit të energjisë në të ardhmen qëndron te llojet alternative të butë të energjisë. Ekzistojnë forma të tilla si energjia e erës, bioenergjia dhe energjia diellore. Ata nuk harxhojnë minerale dhe nuk dëmtojnë mjedisin. Ato quhen gjithashtu burime të ripërtëritshme të energjisë. Për sa kohë që ka jetë në Tokë, energjia e erës, bioenergjia dhe energjia diellore janë të pashtershme dhe burimet fosile në formën e qymyrit, gazit dhe naftës një ditë do të zhduken.

Bioenergji

Bioenergjia është energjia që prodhohet nga bimët. Bimët janë burimi më i rëndësishëm i energjisë dhe ushqimit për kafshët dhe njerëzit. Bimët marrin furnizimin e tyre me energji direkt nga Dielli, druri është bartës i bioenergjisë së rinovueshme. Por nevojat e shoqërisë sonë industriale janë aq të mëdha sa që i gjithë druri në planet mund të kënaqë vetëm një pjesë të vogël të tij, pa zgjidhur problemin e energjisë. Në shumë vende, druri është burimi kryesor i energjisë. Prerja e pakontrolluar çon në uljen e numrit të pemëve, pasi shpesh nuk ka para të mjaftueshme për t'i mbjellë. Në këtë rast, ky burim gradualisht bëhet i pa rinovueshëm, i cili do të bëhet një nga shkaqet e problemit të energjisë.

Prodhimi i biogazit konsiderohet si një metodë alternative dhe premtuese e prodhimit të energjisë. Formohet nga substancat e shkatërruara të botës shtazore dhe bimore në mungesë të kontaktit me ajrin. Fermat, ku shumë biomasë mblidhen si mbeturina, mund të përdorin impiante të veçanta të biogazit për prodhimin e metanit. Funksionimi i instalimeve të tilla nuk dëmton mjedisin dhe përdorimi i tyre nuk kërkon ndonjë kosto. Zgjidhja e problemit të energjisë dhe lëndëve të para është pikërisht në burime të tilla alternative. Por, sigurisht, së pari duhet të ndërtohen, dhe eksperimentet e para shoqërohen gjithmonë me shpenzime të mëdha. Një mënyrë interesante për të përdorur më pak benzinë, për shembull, u gjet në Brazil. Ata prodhojnë bio-alkool, një lëng i bërë nga fermentimi i kallamit të sheqerit dhe misrit. Ky alkool i shtohet benzinës së rregullt. Kështu, vendi bëhet më pak i varur nga importet e benzinës.

Një shembull tjetër i përdorimit të bioenergjisë është vija bregdetare e Kalifornisë. Në fermat e detit, një nga varietetet e algave rritet, e cila rritet gjysmë metri çdo ditë. Ato përpunohen gjithashtu për të prodhuar benzinë, dhe llojet e tjera të algave përdoren si lëndë të parë në termocentralet, duke zvogëluar problemin e energjisë dhe lëndëve të para.

Energjia e erës

Era është një nga burimet tradicionale të energjisë. Kthehu në shekullin e 7 para Krishtit. e turbinat e erës u përdorën në Persi, dhe në vitin 1920 në Shtetet e Bashkuara u përdor turbina e parë e erës për të gjeneruar energji elektrike. Dhjetë vjet më vonë, u ndërtuan turbina me erë në Austri dhe Bavari, të cilat siguruan zona të tëra me energjinë e tyre elektrike.

Sistemet moderne të shtytjes gjenerojnë energji elektrike. Me ndihmën e forcës së erës, lëvizin gjeneratorët elektrikë, të cilët ushqejnë rrjetin e energjisë ose grumbullojnë energji në bateri. Sipas ekspertëve, përdorimi i energjisë së erës ka një të ardhme të madhe nëse njerëzimi i jep përparësi zhvillimit të teknologjisë alternative të energjisë, sesa energjisë bërthamore dhe përdorimit të naftës si burim energjie.

Energji diellore

Për sa i përket prodhimit të energjisë, ne mund të mendojmë për Diellin si një lloj reaktori bërthamor me fuqi ekstreme. Vetëm një grimcë e vogël arrin në Tokë, por edhe kjo e bën të mundur jetën. Energjia diellore mund të shndërrohet direkt në energji elektrike? Po, është mjaft e mundur me panele diellore. Tashmë sot, kudo që Dielli shkëlqen shumë dhe nevoja për energji elektrike është e vogël, ata marrin energji direkt nga Dielli. Qelizat diellore janë pllaka që kanë dy shtresa jashtëzakonisht të holla. Një shtresë përbëhet nga silic, e dyta është bërë nga silic dhe bor. Së bashku me rrezet e diellit që godasin baterinë diellore, fotonet - grimcat më të vogla të dritës të emetuara nga Dielli - depërtojnë në shtresën e saj të jashtme. Ata vendosin elektronet në lëvizje, duke i transferuar në shtresën e dytë dhe kështu krijojnë një tension elektrik. Elektronet e transportuara hyjnë në depozitimin e rrymës, pastaj në përçuesit elektrikë. Kështu, për shembull, stacionet me energji diellore tashmë po zgjidhin problemin e energjisë në Lindjen e Largët.

Panelet diellore janë duke u përmirësuar vazhdimisht. Ato janë akoma shumë të shtrenjta, por shpresojmë që në të ardhmen e afërt të bëhen mjaft efikase dhe të lira dhe do të jenë në gjendje të zgjidhin problemin global të energjisë dhe të kënaqin një pjesë të konsiderueshme të nevojave të njerëzimit për energji elektrike. Fermat e tilla diellore tani janë të vendosura në zona të pabanuara për shkak të nxehtësisë së madhe. Perspektivat për përdorimin e energjisë diellore janë të mëdha, sipas ekspertëve, nëse teknologjia për prodhimin e hidrogjenit vazhdon të zhvillohet, atëherë energjia diellore e akumuluar në rajonet e shkretëtirës mund të dorëzohet në formën e hidrogjenit në vendet e konsumit.

Pse të kursejmë rezervat e energjisë?

Depozitat e naftës, qymyrit dhe gazit natyror, të formuara nga planeti ynë për miliona vjet, njerëzimi i kalon në disa vjet. Kur i harxhojmë pa rezerva këto rezerva me një rritje të prodhimit të energjisë, ne grabisim pasardhësit tanë.

Duke bërë këtë, ne prishim ekuilibrin e energjisë në Tokë, sepse raporti i energjisë së marrë dhe i dhënë përsëri në hapësirë \u200b\u200bduhet të jetë i ekuilibruar. Nëse njerëzimi shkatërron dhe djeg rezervat e energjisë, atëherë formohen gazra, të cilat parandalojnë kthimin e energjisë së tepërt diellore në hapësirë. Si rezultat, lind një problem global i energjisë - planeti ynë po nxehet, ndodh një fenomen i quajtur efekti serrë. Efekti serrë mund të ndryshojë klimën globale aq shumë sa që shkretëtirat zgjerohen, formohen tornada shkatërruese, akulli shkrihet në pole, niveli i detit rritet ndjeshëm dhe shumë brigje do të përmbyten me ujë.

Përveç kësaj, ka ardhur koha për zbrazjen e burimeve të energjisë. Shkencëtarët po japin alarmin, duke provuar se rezervat e energjisë do të zgjasin për disa dekada, atëherë konsumi i energjisë do të ulet dhe mirëqenia e njerëzimit gjithashtu. Zgjidhja e problemit është në tranzicionin e shpejtë të shoqërisë në një konsum të arsyeshëm të rezervave të energjisë dhe zhvillimin e metodave të reja alternative dhe të sigurta të prodhimit të energjisë.

Problemi i energjisë herët a vonë kapërcen çdo shtet në planet. Rezervat e brendshme të Tokës nuk janë të pafund, prandaj planifikimi për të ardhmen është detyra kryesore e organizatave kërkimore. Për momentin, njerëzimi nuk ka dalë me një alternativë ndaj burimeve themelore të nevojshme për mbarëvajtjen e jetës.

Shqetësimi kryesor i njerëzimit

Problemi i energjisë prek çdo qelizë të shoqërisë. Qëllimet kryesore të përdorimit të burimeve natyrore janë:

• ngrohja e banesave;
• transporti i mallrave;
• përdorimi në industri.

Burimet natyrore të energjisë nuk mund të mbulojnë plotësisht efikasitetin që rezulton nga qymyri, nafta, gazi. Çështja e ngutshme e qëndrueshmërisë së përpunimit të energjisë fosile është gjithashtu shqetësuese për të gjitha komunitetet kërkimore.

Kushtet kanë ndryshuar

Problemi i energjisë u formua dekada më parë pas një rritje të mprehtë të konsumit të burimeve të lidhura me zhvillimin e industrisë së transportit motorik.

Kriza ishte në rritje, dhe u konkludua se rezervat e naftës do të zgjasnin jo më shumë se 35 vjet. Por ky mendim ndryshoi pas zbulimit të depozitave të reja. Zhvillimi i industrisë së karburanteve ka çuar në një përkeqësim të mjedisit në botë, i cili ka sjellë një problem të ri: si të ruhet bimësia dhe jeta e egër.

Problemi i energjisë është parë jo vetëm si një çështje e nxjerrjes dhe rezervave të burimeve, por edhe si një efekt anësor i prodhimit të karburantit të ndyrë. Për shkak të dëshirës për të zotëruar depozita midis vendeve, lindin konflikte që zhvillohen në një luftë të zgjatur. rajonet varen nga mënyra e prodhimit të energjisë, nga qasja në të, vendi i zhvillimit dhe plotësimi i bazave për ruajtjen e burimeve.

Zgjidhja e problemit të energjisë do të ndihmojë në përmirësimin e situatës në disa sektorë në të njëjtën kohë, gjë që është e rëndësishme për të gjitha segmentet e popullsisë. Pronësia e pjesës më të madhe të burimeve siguron aftësinë për të qeverisur vendet; ajo prek interesin e lëvizjes në globalizimin e ekonomisë.

Opsione për mbylljen e krizës së karburantit

Mënyrat kryesore të zgjidhjes së problemeve janë studiuar tashmë nga ekonomistët. Deri më tani, nuk ka përgjigje reale për këtë pyetje. Të gjitha opsionet për tejkalimin e krizës së karburantit janë afatgjata dhe të dizajnuara për qindra vjet. Por gradualisht njerëzimi e kupton nevojën për veprim drastik drejt zëvendësimit të metodave tradicionale të prodhimit të energjisë me ato miqësore me mjedisin dhe më të dobishme.

Problemet e zhvillimit të energjisë do të rriten me rritjen e prodhueshmërisë së prodhimit dhe transportit. Në disa rajone, tashmë ka një mungesë burimesh në sektorin e energjisë. Kina, për shembull, ka arritur kufirin në zhvillimin e industrisë së energjisë, dhe Britania e Madhe po kërkon të zvogëlojë këtë zonë për të rivendosur situatën ekologjike.

Trendi kryesor në zhvillimin e energjisë në botë po shkon drejt rritjes së vëllimit të furnizimeve të energjisë, e cila çon në mënyrë të pashmangshme në një krizë. Sidoqoftë, vendet e prekura nga kriza e karburantit të viteve '70 kanë zhvilluar tashmë një mekanizëm për të mbrojtur veten nga mbitensionet në ekonomi. Janë marrë masa globale të kursimit të energjisë, të cilat tashmë po japin rezultate pozitive.

Kursimi i konsumit të karburantit

Kriza e energjisë po adresohet pjesërisht përmes masave të ruajtjes. Calculatedshtë llogaritur ekonomikisht se një njësi e karburantit të kursyer është më e lirë për një të tretën e asaj të nxjerrë nga brendësia e Tokës. Prandaj, një mënyrë e kursimit të arsyeshëm të energjisë është prezantuar në çdo ndërmarrje në planetin tonë. Si rezultat, kjo qasje çon në përmirësimin e performancës.

Problemi global i energjisë kërkon unifikimin e institucioneve kërkimore në të gjithë botën. Si rezultat i kursimit të energjisë në MB, treguesit ekonomikë janë dyfishuar, dhe në SHBA - me 2.5. Si një alternativë, vendet në zhvillim po ndërmarrin veprime për të krijuar industri me intensitet të lartë të energjisë.

Problemi i energjisë dhe lëndëve të para është më i mprehtë në vendet në zhvillim, ku konsumi i energjisë rritet me rritjen e standardeve të jetesës. Vendet e zhvilluara tashmë janë përshtatur me ndryshimin e kushteve dhe kanë zhvilluar një mekanizëm për të mbrojtur nga rritjet e papritura të kërkesës së konsumatorit. Prandaj, treguesit e tyre të konsumit të burimeve janë optimale dhe ndryshojnë në mënyrë të parëndësishme.

Vështirësitë në mënyrën e kursimit të burimeve

Kur vlerësohen kostot e energjisë, merren parasysh një gamë e tërë e problemeve të energjisë. Një nga ato kryesore është çmimi i ulët i naftës dhe gazit, i cili parandalon futjen e konvertuesve miqësorë mjedisorë të energjisë natyrore (dielli, lëvizja e ujit, era e oqeanit) në energji elektrike. Teknologjia jep një kontribut të rëndësishëm në ruajtjen e energjisë. Shkencëtarët vazhdimisht kërkojnë mënyra më të përballueshme dhe me kosto efektive për të gjeneruar energji. Këto përfshijnë automjete elektrike, panele diellore, bateri të bëra nga mbeturinat.

Idetë dhe shpikjet më interesante për ekonominë tashmë kanë marrë miratim nga banorët e Gjermanisë, Zvicrës, Francës dhe Britanisë së Madhe. Duke zëvendësuar përpunimin e fosileve me konvertues të energjisë së pastër, kishte një mungesë burimesh. Nuk është më e nevojshme të flitet për një krizë globale për shkak të rezervave të kufizuara të mineraleve.

Opsionet e zëvendësimit të energjisë

Detyra e instituteve kërkimore në rrugën për të zgjidhur mungesën e energjisë në rajone të caktuara është të kërkojnë mundësi për zhvillimin e teknologjive të nevojshme për të rregulluar çekuilibrin e burimeve. Pra, në shkretëtirë është më mirë të zhvillohet prodhimi i energjisë elektrike nga rrezet e diellit, dhe në tropikët me shi ata përpiqen të përdorin hidrocentrale.

Për të ruajtur treguesit ekonomikë dhe mjedisorë në nivelin e duhur, para së gjithash, ata përpiqen të zëvendësojnë përdorimin e burimeve primare: naftë dhe qymyr. Për shoqërinë, gazi natyror dhe burimet e tjera alternative të energjisë janë më të dobishme.

Shumica e konvertuesve të energjive të pastra kërkojnë kosto materiale kolosale për zbatimin e tyre në jetën e përditshme. Vendet në zhvillim nuk janë ende gati për këtë. Pjesërisht, problemi i mungesës së energjisë zgjidhet me vendosjen e barabartë të banorëve të megalopolizave në territore të lira. Ky proces duhet të shoqërohet me ndërtimin e stacioneve të reja miqësore me mjedisin për përpunimin e energjisë natyrore në energji elektrike dhe ngrohje.

Dëmtimi nga burimet kryesore

Kërcënimet kryesore për natyrën dhe njerëzit janë prodhimi i vajit në raft, emetimet e produkteve me djegie në atmosferë, rezultatet e reaksioneve kimike dhe atomike dhe minierat e hapura. Këto procese duhet të ndalen fare; zgjidhja mund të jetë zhvillimi i industrisë shkencore në rajone të mbetura. Konsumi i burimeve rritet me zhvillimin e shoqërisë, mbipopullimin e zonës dhe hapjen e industrive të fuqishme.

Kthehuni