Când va exista ulei

Este cunoscut faptul că consumul de energie din lume este în creștere rapidă. Ce va face omenirea atunci când în adâncul nostru de combustibil vor rămâne și vor fi obligați să trăiască incomparabil mai multă energie decât este acum?

În același timp, este acum principala sursă de energie pentru omenire ca o sută de ani în urmă, este un combustibil fosil. În ciuda faptului că energia nucleară este supusă persoane pentru mai mult de o jumătate de secol, cota sa în sistemul energetic la nivel mondial până în prezent cu greu face la o zecime. Dar, odată ce oamenii au însușit o fisiune nucleară controlată, se credea că energia nucleară va înlocui în curând combustibilii fosili. Acesta din urmă, după cum se știe, este din ce în ce mai puțin și mai puțin: toate previziunile sunt de acord asupra faptului că în cazul în care rata actuală de petrol și gaze ne va dura timp de câteva decenii, și cărbune - pentru un secol sau două.

fuziune nucleară

La mijlocul secolului trecut, la scurt timp după primele bombe atomice și cu hidrogen, ideea fuziunii termonucleare controlate a început să se răspândească, mai întâi în Uniunea Sovietică, și mai târziu în alte țări. În 1956 Academicianul Igor Kurchatov a făcut o propunere privind cooperarea internațională în acest domeniu.
În ciuda faptului că omenirea a cunoscut de mai mult de o duzină de reacții de fuziune diferite de atomi, în practică, este considerat acum doar două dintre ele. Cel mai simplu și accesibil, „deuteriu + tritiu.“ Această reacție are loc într-o bombă termonucleară. Aplicarea acesteia se datorează faptului că în calitate de combustibil este posibil să se utilizeze două substanțe solide - litiu deuteriura-6 (sursa de deuteriu) și metalic litiu-6, care de neutroni de la siguranța nucleară descompunere capabile de divizare pentru a forma tritiu și heliu-3 și eliberarea de energie .

Rezultatul reacției de sinteză „deuteriu tritiu +“ este formarea de heliu 4, neutronul și eliberarea de energie. Puternic flux de neutroni si temperatura - un milion de grade face unele dificultăți pentru controlul său: o plasmă periculoasă și caldă trebuie să dețină într-un fel. Unul dintre primul și cel mai bine stabilit capcana soluție-magnetic, numit tokamak. Principiul de funcționare este de a deține o bucată de plasmă de temperatură ridicată în aer, cu ajutorul unor magneți puternici. În acest caz, magnetul are o formă de inel.

oamenii de stiinta cele mai de succes au făcut în proiectul ITER, se desfășoară în sudul Franței, eforturile mai multor țări. El este un reactor de fuziune experimental care poate genera energie electrică și va fi prima centrala comercială bazată pe fuziunea nucleară. Construcția complexului a început în 2010, anul, și lansarea pentru primele experimente planificate pentru anul 2020-lea.

O altă promițătoare pentru reacția de fuziune controlată - „deuteriu + heliu-3.“ Spre deosebire de cele anterioare, reacția implică de multe ori mai mic flux de neutroni periculoase, protoni în loc să iasă în evidență, care, și ei sunt ușor de prins și chiar folosit pentru a genera energie. În plus, combustibilul inițial pentru sinteza inactivă, iar stocarea acesteia nu prezintă mare dificultate. Cu toate acestea, atunci când un accident de un astfel de reactor cu greu poluează mediul înconjurător.

Cu toate acestea, heliu-3 este considerat numai pe termen lung, ca și combustibil. Acest element este un produs secundar al reacțiilor care au loc la soare. Pe Pământ cu atmosfera sa densa, prevalenta sa este foarte scăzută, astfel încât întreaga este utilizat pentru nevoile științifice și industriale ale izotopului obținut în mod artificial ca un produs de degradare a tritiului. Dar, pe lună, în cazul în care nu există nici o atmosferă, heliu-3 rezerve sunt estimate la 10 milioane de. Tone, astfel încât, în viitor, ia în considerare posibilitatea producerii comerciale a acestui mineral pe Lună și livrare pe Pământ. Acest lucru poate fi foarte avantajos: atunci când intră în reacția 1 kg de heliu-3 și 670 g de deuteriu energie eliberată, care s-ar fi format în timpul arderii 15 tone de petrol .. Din păcate, până în prezent, de începere a unei astfel de reacție nu este tehnic posibil, deoarece acest lucru necesită temperaturi mult mai mare decât cea pentru sinteza „tritiu + deuteriu“.

În tot timpul pe care noi știm de fuziune, lumea nu este doar despre noua descoperire senzațională survolat în acest domeniu. Toate acestea fuziune la rece în cauză - o posibilitate ipotetică de a efectua sinteza, fără încălzirea fluidului de lucru la milioane de grade. Până în prezent, toate aceste rapoarte nu au fost confirmate de experimente. Desigur, faptul că fuziunea la rece este încă posibil, este acceptabil, dar orice progres semnificativ în această direcție încă.

soare

. La o distanță de aproximativ 150 de milioane kilometri de noi este cel mai important în viața sursa de energie a planetei noastre - soarele nostru. Aici sunt toate aceleași reacții termonucleare. Este energia lor a dat naștere vieții pe planeta noastră, eliberarea de oxigen, aceasta constituie baza energiei de petrol și gaze chimice, precum și rezerve de heliu-3 pe luna.
Energia trimisă de Soare spre Pământ sub formă de lumină, ar fi suficient, cu o răzbunare asupra omenirii orice nevoie. În zona ecuatorului planetei noastre primeste aproximativ 2,5 kWh de energie pe metru pătrat de suprafață. Deci, de ce să nu folosească această energie, sigure și la prețuri accesibile, astfel în loc de ardere o tona de ulei?

Video: Lumea fără ulei. Ce se întâmplă dacă dispar brusc ulei

centrală Gemasolar în spaniolă Andaluzia, alimentat cu energie solară

Video: În Emiratele Arabe Unite, sigur - uleiul se termină, iar ei nu vor trăi mai prost

Metode directe de conversie a energiei solare în energie electrică este încă prea primitiv. Trebuie să recunoaștem că știința, până în prezent shagnuvshaya în multe feluri, încă nu permite utilizarea energiei solare în mod eficient. panouri solare cele mai avansate tehnologic Petrecut sunt bazate pe fotodiode de siliciu, semiconductori, în care sub influența luminii, fără conversii suplimentare generate de energie electrică. Astfel de panouri sunt introduse în calculatoare, ceasuri electronice și alte aparate mici. Cu toate acestea, au existat atât de scumpe și ineficiente, până de curând, timp baterie, și timp de mai multe decenii, activitatea nu a putut recupera costurile lor de producție. Dar vremurile se schimba, noi materiale și metode de producție se îmbunătățesc în fiecare an. Nu cu mult timp în urmă au început să apară semiconductori organici, în cazul în care costurile de producție sunt, de obicei mult mai mici decât siliciu. Celulele solare de eficiență Ultima înregistrare arată deja destul de convingător - 37,8%.

Există și alte modalități de a captarea energiei solare si transformarea acestuia in energie electrica. Unul dintre ei - încălzirea fluidului, de exemplu, apă sau soluție salină de lucru, care, la rândul său conduce turbine care produc energie electrică. Crescent Dunes Proiectul Energie solară, aproape de Las Vegas, permite deja să producă până la 110 MW de energie electrică cu o medie de zece ore pe zi. Construcția este înălțimea turnului de 165 m în interiorul turnului este un rezervor cu un mediu de lucru -. Sarea topită la o temperatură de circa 1000 ° C, iar schimbătorul de căldură și infrastructura necesară pentru a genera electricitate. turn lumina soarelui este necesar, va oferi 10 mii. Oglinzile, care va fi amplasat în jurul acestuia la o distanță de până la trei kilometri. Suprafața fiecărei oglinzi va fi câțiva metri pătrați, și întreaga lume va fi axat pe schimbătorul de căldură cât mai mică de 30 de metri.

vânt

Înapoi în zilele vechi vântul a fost în mișcare nave și forțat să lucreze moara. De atunci, omenirea are nevoie a crescut cu mai multe ordine de mărime, dar vântul sufla, și continuă să arunce în aer. Multe țări sunt deja cu succes folosind vântul pentru a genera energie electrică: în Danemarca, el aduce aproape o treime din Portugalia - o cincime din totalul energiei electrice.
În centralele electrice eoliene multe avantaje. Ele nu poluează mediul înconjurător, oferind doar un efect mic asupra climatului local. Suprafața ocupată de turbina, este de obicei mai puțin de 1% din întreaga fermă, astfel încât terenul poate fi folosit fără probleme pentru agricultură. În țările dens populate și de a face: pământul de sub brațul de ridicare este închiriat de la fermierii care sunt în jurul valorii de activitățile lor agricole.

Desigur, turbinele eoliene pot fi instalate în cazul în care există o briza. Dacă viteza medie a vântului este sub 5 m / s, generatoarele de utilizare cu o axă orizontală de rotație este impracticabilă. Dar, recent, a apărut generatoare rotative cu o axă de rotație verticală, capabil să funcționeze bine și la o viteză a vântului de 1 m / s. Odată cu creșterea costului mediu vitezei vântului per kilowatt de energie electrică produsă este redus semnificativ.

fermă eoliană Thanet - stație de vânt, la 11 km de coasta districtul Thanet (Thanet), în comitatul Kent din Anglia. Acesta este cel mai mare parc eolian, situată în largul mării. Capacitatea sa este de 300 MW, iar costul - 1.2-1400000000.

Liderul mondial în energia eoliană este China. În 2006, anul aici a fost o lege privind sursele de energie regenerabile. Sa presupus că până în 2020, capacitatea totală a tuturor turbinelor eoliene va ajunge la 30 GW. Cu toate acestea, creșterea rapidă a industriei a permis să treacă de acest prag în 2010, anul, și până la sfârșitul anului trecut această cifră a fost deja de 75 GW, ceea ce reprezintă 26,8% din producția mondială. cel mai mare parc eolian din lume situat în India și numit Jaisalmer parc eolian. Fondată în anul 2001, acesta este în continuă creștere: începând cu luna februarie a acestui an, capacitatea sa totală se ridică la puțin mai mult de 1.000 MW.

hidrogen

Desigur, noi modalități de generare a energiei electrice - acesta este un salt uriaș înainte. Cu toate acestea, baterii destul de compacte, puternice și ieftine, încă nu am inventat, astfel încât vehiculele noastre sunt încă nevoie de combustibil. Hidrogenul - combustibil practic ideală: are o putere calorică specifică foarte mare, și ca urmare a arderii se obține numai vapori de apă.

Producerea de hidrogen este, de asemenea, foarte simplu - prin electroliza apei se descompune în hidrogen și oxigen. Un alt hidrogen plus clar face mod destul de ușor și compact pentru a obține catalizator de energie electrică.

În viitor, atunci când omenirea a învățat cum să obțineți energie ieftină de la soare, și anume, hidrogenul va deveni principalul combustibil utilizat pentru alimentarea vehiculelor. În acest caz, există toate motivele să credem că exportatorii de petrol de astăzi, cum ar fi Arabia Saudită, Emiratele Arabe Unite și alte țări arabe, ar putea deveni cei mai mari producători de hidrogen. Pentru a face acest lucru, ei au totul: teritoriu neocupat imens, un soare foarte fierbinte, în mod constant fonduri înnorate și suficiente pentru realizarea unui proiect indraznet. Lipsa de apă proaspătă nu este critică, iar hidrogenul poate fi produs din apa de mare.

Video: CE DACĂ dispar SUN

antimaterie

Este demn de menționat despre o altă sursă potențială de energie enorm - antimaterie. Despre ei, știm foarte puțin. Este exact opusul materiei care alcătuiesc tu și eu și toți ceilalți din univers. La o întâlnire a materiei și anihilarea antimaterie apare ca rezultat al cărui unul și celălalt dispar, iar în spațiul înconjurător, energia este eliberată. Conform calculelor, anihilarea materiei și 1 kg de aceeași cantitate de energie de presă antimaterie echivalent de expunere aproape 43 Mt TNT.

Până în prezent, oamenii nu au învățat nici să primească în cantități suficiente, sau de a folosi antimaterie. Dar acest lucru nu înseamnă că, în viitor, nu vom putea „pune de a utiliza“ această substanță misterioasă și interesantă.