Kada će se ulje

Poznato je da je potrošnja energije u svijetu ubrzano raste. Što će čovječanstvo učiniti kada u dubini naše gorivo će ostati i da će biti potrebno da žive neusporedivo više energije nego što je sada?

U isto vrijeme to je sada glavni izvor energije za čovječanstvo kao prije sto godina, je fosilno gorivo. Unatoč činjenici da je nuklearna energija podliježe ljudi za više od pola stoljeća, a njegov udio u globalnom sustavu energije do danas jedva bi ga na jednu desetinu. No, nakon što su ljudi savladali kontroliranu nuklearne fisije, smatralo se da je nuklearna energija će uskoro zamijeniti fosilna goriva. Potonji, kao što je poznato, je sve manje i manje: sve prognoze suglasni oko toga da li je trenutna stopa nafte i plina će nam trajati nekoliko desetljeća, a ugljen - za stoljeće ili dva.

nuklearne fuzije

U sredini prošlog stoljeća, ubrzo nakon prvih atomskih i hidrogenskih bombi, ideja kontrolirana termonuklearna fuzija počela širiti, najprije u Sovjetskom Savezu, a kasnije iu drugim zemljama. Godine 1956. Akademik Igor kurchatov napravio prijedlog o međunarodnoj suradnji u ovoj oblasti.
Unatoč činjenici da je čovječanstvo poznat po više od desetak različitih fusion reakcije atoma, u praksi, to se sada smatra samo dvije od njih. Najviše jednostavan i pristupačan „deuterij + tricija.” Ova reakcija se odvija u termonuklearne bombe. Njegova primjena je zbog činjenice da je gorivo je moguće koristiti dva krute tvari - litij deuteride-6 (izvor deuterij) i metalni litij-C6, koja je po neutronima iz nuklearnog osigurača propadanja sposobnih podjele kako bi se dobilo tricij i helij-3 i oslobađanje energije ,

Rezultat sinteze reakcije „deuterij tricijem +” je formiranje helija-4, neutrona i oslobađanje energije. Snažan neutrona tok i temperatura - milijun stupnjeva napraviti neke poteškoće za kontrolu: opasna i vruće plazme moraju nekako držati. Jedan od prvih i najviše dobro uspostavljena zamku rješenje-magnetski, zove tokamak. Princip rada je da se držite oblog od visokih temperatura plazme u zraku uz pomoć nekoliko moćnih magneta. U ovom slučaju magnet ima oblik zvona.

Najuspješniji znanstvenici su napravili u projektu ITER, provodi se na jugu Francuske, naporima nekoliko zemalja. On je eksperimentalni fuzijski reaktor koji može generirati električnu energiju i da će biti prva komercijalna elektrana na osnovi nuklearne fuzije. Izgradnja kompleksa započela je u 2010. godini, a lansiranje za prvih pokusa planiran za 2020-og godinu.

Drugi obećavajuće za kontrolirano fuzijski reakciju - „deuterij + helij-3”. Za razliku od prethodnog, reakcija uključuje mnogo puta manji protok opasnih neutrona, protona od kojih umjesto ističu, i oni su lako uhvatiti, pa čak i koristiti za generiranje energije. Osim toga, izvorni gorivo za sintezu neaktivan, a njezino skladištenje ne predstavlja mnogo poteškoća. Međutim, kada se nesreća, kao reaktor teško zagađuje okoliš.

Međutim, helij-3 se smatra samo za dugoročno kao gorivo. Ovaj element je nusprodukt reakcije javljaju na suncu. Na Zemlji sa svojom gustom atmosferom, njegova učestalost je vrlo niska, tako da cijela se koristi za znanstvene i industrijske potrebe izotopa dobivene umjetno kao produkt raspadanja tricija. Ali na Mjesecu, gdje nema atmosfere, helij-3 rezerve procjenjuju se na 10 milijuna. Tona, tako da u budućnosti razmotriti mogućnost komercijalne proizvodnje ovog minerala na Mjesecu i isporuke na Zemlju. To može biti vrlo povoljan: pri ulasku reakciju 1 kg helij-3 i 670 g deuterija oslobođene energije da bi se oblikuju za vrijeme izgaranja 15 tona ulja .. Nažalost, do sada, početak takve reakcije je tehnički nije moguće, jer to zahtijeva puno veću temperaturu od one za sintezu „+ deuterija tricija”.

U sve vrijeme da znamo fuzije, svijet je ne samo o novom overflew senzacionalno proboj u tom području. Svi oni u pitanju hladna fuzija - hipotetski mogućnost provesti sintezu bez zagrijavanja radnog fluida na milijune stupnjeva. Do sada, svi ti izvještaji nisu bili potvrđeni eksperimentima. Naravno, činjenica da je hladna fuzija je još uvijek moguće, to je prihvatljivo, ali bilo je značajan napredak u tom smjeru još.

sunce

. Na udaljenosti od oko 150 milijuna kilometara od nas je najvažnija u životu našeg planeta izvora energije - Sunca. Ovdje su sve iste termonuklearnih reakcija. To je njihova energija iznjedrio život na našem planetu, oslobađajući kisik, što čini osnovu kemijske nafte i plina energije, kao i zalihe helija-3 na Mjesecu.
Energetska poslao Sunca na Zemlju u obliku svjetla, bilo bi dovoljno s osvetu na čovječanstvo svaku potrebu. Na području ekvatora našeg planeta prima oko 2,5 kWh energije po kvadratnom metru površine. Pa zašto ne biste koristili ovu besplatni, siguran i pristupačne energije pa umjesto spaljivanja tona nafte?

Video: Svijet bez nafte. Što se događa ako odjednom nestane nafte

Gemasolar elektrana u španjolskoj Andaluziji, powered by solarne energije

Video: U UAE, sigurno - ulje istekne, a oni neće živjeti lošije

Izravni postupci za pretvaranje sunčeve energije u električnu je još uvijek previše primitivna. Moramo priznati da je znanost do sada shagnuvshaya na mnogo načina, još uvijek ne dopušta korištenje sunčeve energije na učinkovit način. Proveo najveći tehnološki napredni solarni paneli su na temelju silicija fotodioda, poluvodiči, unutar koje se pod utjecajem svjetla, bez dodatnih pretvorbi generira struju. Takve ploče su umetnuti u kalkulatora, elektroničkih satova i ostalih malih aparata. Međutim, bilo je tako skupo i neučinkovito do nedavno, vrijeme baterija, a za nekoliko desetljeća rad ne može nadoknaditi troškove njihove proizvodnje. No, vremena se mijenjaju, novi materijali i metode proizvodnje su poboljšanje svake godine. Ne tako davno počeli pojavljivati ​​organskih poluvodiča, gdje su troškovi proizvodnje su obično mnogo manja od silicija. Posljednja učinkovitost rekord solarne ćelije već izgleda prilično uvjerljivo - 37,8%.

Postoje i drugi načini hvatanja sunčeve energije i pretvoriti ga u struju. Jedan od njih - zagrijavanje radnog fluida, npr vodu ili otopinu soli, koji pak pokreće turbine koje proizvode električnu energiju. Polumjesec Dine Solar Energy Project, u blizini Las Vegasa, već dopušta da se proizvesti do 110 MW električne energije u prosjeku za deset sati dnevno. Konstrukcija je visina toranj od 165 m unutar tornja je spremnik s sredstva rada. - Otopljeni sol, na temperaturi od oko 1000 ° C, a izmjenjivač topline i Infrastruktura za proizvodnju električne energije. Potrebno sunčevo toranj će osigurati 10 tisuća. Ogledala, koji će biti smješten oko njega na udaljenosti do tri kilometra. Područje svakog ogledalo će biti nekoliko kvadratnih metara, a cijeli svijet će biti usmjeren na izmjenjivač topline kao mali kao 30 metara.

vjetar

Povratak u stare dane je vjetar kreće brodove i prisiljena raditi na mlin. Od tada, čovječanstvo treba porasla za nekoliko redova veličine, ali kao što vjetar puše, i dalje puhati. Mnoge zemlje već uspješno koristi vjetar za proizvodnju električne energije: u Danskoj, on donosi gotovo trećina u Portugalu - jedna petina svih električne energije.
U mnogim prednostima vjetroelektrana. Oni ne zagađuje okoliš, pružajući samo mali učinak na lokalnu klimu. Područje zauzima turbine, uobičajeno je manje od 1% cjelokupnog farmi, tako da se zemljište može koristiti bez problema za poljoprivredu. U gusto naseljenim zemljama i to: u prizemlju ispod jarbola je iznajmljen od poljoprivrednika koji su oko svojih poljoprivrednih djelatnosti.

Naravno, vjetroturbine se može instalirati tamo gdje je povjetarac. Ako prosječna brzina vjetra ispod 5 m / s, a upotreba generatora s vodoravnom osi rotacije je nepraktično. No, nedavno se pojavio rotacijski generatori s vertikalnom osi vrtnje, sposobni da rade dobro i pri vjetru od 1 m / s. Uz povećanje prosječne cijene brzine vjetra po kilovatu električne energije proizvedene znatno je smanjen.

Vjetroelektrana thanet - vjetar stanice, 11 km od obale Thanet okruga (Thanet) u županiji Kent u Engleskoj. To je najveća vjetroelektrana, koji se nalazi na otvorenom moru. Njegov kapacitet je 300 MW, a troškovi - 1,2 - 1,4 milijarde.

Svjetski lider u energije vjetra je Kina. U 2006. godini, ovdje je godina bila zakon o obnovljivim izvorima energije. Pretpostavljalo se da će do 2020. godine ukupni kapacitet svih vjetroturbina u će doseći 30 GW. No, brzi rast industrije je dozvoljeno da prelaze taj prag u 2010. godini, a do kraja prošle godine ta brojka je već 75 GW, što predstavlja 26,8% globalne proizvodnje. Najveći svjetski vjetroelektrana nalazi u Indiji i zove Jaisalmer vjetroelektrane. Osnovan 2001. godine, stalno je u porastu: od veljače ove godine, ukupan kapacitet iznosi nešto više od 1.000 MW.

hidrogen

Naravno, novi načini generiranja električne energije - to je veliki korak naprijed. Ipak, prilično kompaktan, moćan i jeftin baterije, još nismo izmislili, tako da naša vozila su još uvijek u potrebi za gorivo. Vodik - gotovo idealno gorivo: ona ima vrlo visoku određenu vrijednost topline, a kao rezultat izgaranja dobiva samo vodenu paru.

Proizvodnja vodika je vrlo jednostavno - preko elektrolize vode razlaže u vodika i kisika. Još jedan definitivno plus vodik ga čini vrlo jednostavan i kompaktan način da se električne katalizator.

U budućnosti, kada čovječanstvo naučio kako da biste dobili jeftini električne energije iz sunca, naime, hidrogen će postati glavno gorivo koristi za dolijevanja goriva vozila. U ovom slučaju, tamo je svaki razlog da vjerujemo da je današnja izvoznika nafte poput Saudijske Arabije, UAE i drugih arapskih zemalja, mogla bi postati najveći proizvođači vodika. Da biste to učinili, oni imaju sve to: veliki prazni teritorij, jako vruće sunce, stalno oblačno i dovoljno sredstava za realizaciju smion projekt. Nedostatak pitke vode, nije kritičan i vodik može se proizvesti iz morske vode.

Video: Što ako nestane SUN

antimaterija

To je vrijedno spomena o drugoj potencijalni izvor ogromne energije - antimaterije. O njoj, znamo vrlo malo. To je upravo suprotno od materije koje čine Ti i ja i svi drugi u svemiru. Na sastanku materije i antimaterije uništenja nastaje kao rezultat od kojih je jedno i drugo nestaju, a okolni prostor, energija se oslobađa. Prema proračunima, uništenje materije i 1 kg istu količinu energije za javnost antimaterije ekvivalent izlaganje gotovo 43 Mt TNT.

Do sada, ljudi nisu naučili niti primati u dovoljnim količinama, ili koristiti antimateriju. No, to ne znači da ćemo u budućnosti nikad neće moći „staviti na korištenje” tu tajanstvenu i zanimljiv sadržaj.