Nekonvenční zdroj energie a jeho aplikace

V moderním světě je dost problémů. Navzdory předpovědím science fiction, lidé nebyli schopni porazit hlad a infekční onemocnění, a dodnes jsou smrtelné ohrožení života a zdraví lidí, kteří žijí na Zemi. Ale hlavním problémem je vyčerpání zdrojů, které dávají naší civilizaci energii. Výstup může být nový nekonvenční zdroj energie. Co se myslí tímto konceptem?

Co to je?

Jednoduše řečeno, netradiční zdroj energie - je to takový způsob jeho přípravy, která není použita v průmyslovém měřítku, je experimentální a připravuje pouze pro širší využívání po celém světě. Hlavní charakteristikou těchto metod získávání energie je však jejich úplná bezpečnost a obnovitelnost.

Mohou to být větrných elektráren, solární panely, elektrárny, napájené energií. Navíc ve stejné třídě lze přičíst bioplynových stanic, stejně jako dlouhodobé projekty fúzních zařízeních (i když úsek).

Sluneční energie

Tento nekonvenční zdroj energie lze jen velmi poměrně nazvat "nekonvenční". Důvodem je pouze to, že v současné době je technologie využití sluneční energie na Zemi není příliš rozvinutá: ovlivňuje znečištění ovzduší a fotobuňky jsou stále velmi drahé. Prostor je jinou záležitostí. Solární baterie jsou k dispozici na všech kosmických lodích a pravidelně poskytují své zařízení s volnou energií.

Není nutné předpokládat, že tento "nekonvenční" zdroj energie přilákal pozornost lidí jen v naší době. Slunce je zdrojem tepla ze starověku. Dokonce i civilizace Sumeru používala kontejnery na střechách domů, ve kterých byla voda ohřátá v horkých letních dnech.

V zásadě se situace od té doby příliš nezměnila: efektivně rozvíjet tento směr energie pouze v těch zemích, kde jsou pouštní a horké oblasti. Takže většina Izraele a Kalifornie v USA přijímá energii vyrobenou ze solárních článků. Výhodou této metody je chybí: Moderní solární články jsou různé vysoké účinnosti, takže každý rok svět bude moci vyrábět více a více úplně čisté a bezpečné energie.

Bohužel, cena technologie (jak jsme již řekli) je stále vysoká a výrobě baterií používá jako toxických prvků, které hovoří o některých ekologii obecně ztrácí smysl. Japonci, kteří v praxi široce využívají netradiční a obnovitelné zdroje energie, se poněkud liší.

Japonské zkušenosti

Samozřejmě, solární panely se v Japonsku víceméně intenzivně používají. Ale v posledních letech se vrátili k praxi tisíc let historie: na střechách budov instalovaných nádrže a potrubí černé vody, která je ohřívána slunečním zářením. Vzhledem k nestabilní energii v tomto ostrovním národě jsou úspory významné.

V současné době se analytici domnívají, že do roku 2025 bude mít sluneční energie společensky významné postavení ve většině zemí světa. Stručně řečeno, použití netradičních zdrojů energie v příštích 50-70 letech by mělo být masivní.

Bioplyn

Všechna velká lidská sídla se od nepaměti setkávají s jedním běžným problémem - odpady. Celá řeka odpadních vod se stala ještě větší, když člověk zkrocil dobytek a prasata a začal masivně růst.

Když odpad nebyl ještě tolik, mohli by být použity k oplodnění polí. Ale v době, kdy počet prasat začal být počet v milionech, bylo nutné nějak vyřešit problém. Faktem je, že fekálie tohoto druhu zvířat v čerstvé formě jsou prostě toxické pro rostliny. Abyste je učinili užitečnými, musíte odolat kalu, provzdušnit ji a částečně užívat léky ke stabilizaci hladiny pH. To je velmi drahé.

Bioplyn je nejstarší trend!

Vědci rychle upozornili na zkušenosti starověké Číny a Indie, kde ještě před naší dobou lidé začali používat metan, který se získal z rozpadu domácího odpadu. Pak se nejčastěji používá k vaření.

Straty plynů byly velmi vysoké, ale stačilo zjednodušit práci v domácnosti. Mimochodem, v těchto zemích jsou tato řešení aktivně využívána dodnes. Proto bioplyn jako nekonvenční zdroj energie má velké vyhlídky, pokud se k problematice přistupujeme pomocí moderních technologií.

Byla nabízena technologie zpracování odpadních vod podniků chovu dobytka, díky jejichž výsledku byl čistý metan. Problémem jejího vývoje je, že tyto podniky lze vytvářet pouze v regionech s rozvinutým chovem živočichů. Kromě toho, vyhlídky na zvýšení produkce bioplynu je nižší, tím větší využití v zemědělském podniku antibiotik a detergentů, že i malé množství inhibuje fermentaci, což ve všech hnoje je pokryta plísní.

Větrné generátory

Pamatuješ Don Quijote s jeho "obry"? Nápad na použití síly větru dlouho vyvolával myšlenky vědců, a proto brzy našli cestu ven: větrné mlýny začala poskytovat rychle rostoucí městskou populaci prvotřídní mouky.

Samozřejmě, když se objevili první generátory elektrického proudu, myšlenky vědců byly opět zachyceny stejnou myšlenkou. Jak můžete nechcete používat neomezenou sílu větru, abyste získali volný proud?

Tento nápad byl dostatečně rychlý je implementována, a tudíž v Japonsku, Dánsku, Irsku a Spojených státech je nyní poměrně málo okresů, které jsou pomocí větrných elektráren dodávány elektřinou o 80% nebo více. V USA a Izraeli dnes existuje již tucet firem, které vyvíjejí a instalují větrné generátory - to je velmi slibný netradiční zdroj energie. Definice "nekonvenčních" zde není příliš vhodná, protože větrná energie má dlouhou historii.

Problémy v jejich případě jsou také dost. Samozřejmě, že elektřina je volná, ale instalovat větrný mlýn znovu, potřebujete pouštní oblast, kde většinu roku vítr vítr. Navíc náklady na výrobu a instalaci výkonného generátoru (s výškou stožáru několik desítek metrů) se odhadují na desítky tisíc dolarů. To je důvod, proč ne všechny země si mohou dovolit "bezplatnou" elektřinu, v níž je sama možnost současné generace větrnou energií docela reálná.

Termonukleární energie

To je konečný sen mnoha moderních fyziků. Práce na potlačení termonukleární reakce začaly již v 50. letech 20. století, ale dosud nebyl přijat provozní reaktor. Nicméně, zprávy z frontách docela optimistický: výzkumníci naznačují, že v příštích 20-30 let, ale stále bude schopen vytvořit funkční prototyp.

Mimochodem, proč je tento směr vědy tak důležitý? Faktem je, že když se spojí dva atomy vodíku nebo helia, stovky tisíckrát více energie se tvoří, než když se rozpadlo několik tisíc atomů jádra uranu! Zásoby transuranových prvků jsou velké, ale postupně se vyčerpávají. Používáme-li vodík k výrobě energie, její rezervy pouze na naší planetě budou trvat stovky tisíc let.

Představte si kompaktní reaktor, který může pracovat po několik desetiletí bez doplňování paliva a zcela dodá elektřinu obrovské mimozemské základně! Fúze alternativních zdrojů energie - to je praktický příležitost pro celé lidstvo, dává možnost zahájit široký průzkum vesmíru.

Bohužel existuje mnoho technologických nedostatků. Za prvé, stále ještě není jediný pracovní prototyp a průlomy v tomto směru byly velmi, velmi dávno. Od té doby se slyší o skutečném úspěchu.

Za druhé, fúze lehkých jader vytváří obrovské množství lehkých neutronů. Dokonce i hrubé výpočty ukazují, že prvky reaktoru za pouhých pět let budou tak radioaktivní, že se jejich materiály začnou degradovat, zcela degenerují. Jedním slovem je tato technologie extrémně nedokonalá a její vyhlídky jsou stále nejasné. Nicméně, i když je pravda, alespoň hrubý odhad, tento netradiční alternativní zdroj energie by jistě stát skutečnou spásou pro celé naší civilizace.

Přílivové stanice

V mýtech a legendách národů světa najdete spoustu odkazů na ty božské síly, které vedou odliv a proudění. Obrovská síla inspirovala lidskou bytost, která může pohánět takové množství vody.

Samozřejmě, že s rozvojem průmyslu lidí znovu obrátil pohled na přílivové energie, která je umožněno vytvořit sílu, do značné míry opakuje myšlenku na dlouhou dobu testované a osvědčené HPP. Výhody - levné energie, úplná absence škodlivého odpadu a potřeba zaplavení půdy, jako v případě vodních elektráren. Nevýhodou jsou vysoké náklady na stavbu.

Závěry

Výsledkem je, že můžeme říci, že nekonvenční zdroje obnovitelné energie může být asi 70% poskytnout lidstvo s přijatelnou a čistou elektřinu, ale jejich masové využití je nutné snížit náklady na technologie.