Énergi hareup: jeung realitas lamunan. sumber énérgi alternatif

Ieu aya rusiah yén daya dipake ku umat manusa kiwari geus pasti leuwih produksi hareup maranéhanana sarta pamakéan bisa ngakibatkeun teu ukur keur tanaga, tapi ogé kana musibah lingkungan. Tradisional dipaké ku sumberdaya manusa - batubara, gas jeung minyak - bakal mungkas sanggeus sababaraha dekade, sarta ukuran perlu dicokot ayeuna, dina waktu urang. Tangtu, urang tiasa miharep yén urang deui bakal manggihan sababaraha deposit euyeub, kitu ogé dina satengah munggaran abad panungtungan, tapi élmuwan yakin yén deposit ageung sapertos deui. Tapi dina sagala hal, malah kapanggihna ladang anyar wungkul bakal reureuh kudu dilawan pikeun manggihan cara pikeun ngahasilkeun énérgi alternatif, jeung ngaganti ka sumber renewable kayaning angin, surya, geothermal, aliran cai, jeung sajabana, jeung sajaba ieu perlu nuluykeun ngembangkeun téknologi nyimpen-énergi.

Dina artikel ieu kami baris kasampak di sababaraha paling ngajangjikeun, dina pamadegan sarjana modern, ideu dina nu keur ngawangun masa depan énergi.

stasiun surya

Jalma geus lila dipikir naha kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun migunakeun énérgi panonpoé urang di bumi. Dina cai cahya panonpoé dipanaskeun sarta garing baju karajinan saméméh ngirim ka oven kasebut, métode ieu bisa disebut éféktif. Sarana teknis heula, nu ngarobah tanaga surya mecenghul dina abad ka-18. élmuwan Perancis Buffon, pangalaman geus ditémbongkeun, di mana manéhna junun kalayan bantuan eunteung kerung badag dina cuaca jelas keur ngahurungkeun kai garing ti jarak kira-kira 70 méter. compatriot Na, éta élmuwan Lavoisier kawentar, nerapkeun lenses konsentrasi énérgi panonpoé, sarta di Inggris dijieun sagelas lenticular anu ku fokus sinar panonpoé urang dilebur beusi di ngan sababaraha menit.

Naturalis dilakukeun loba percobaan nu kabukti yén pamakéan tanaga surya di bumi mungkin. Sanajan kitu, éta solar cell nu bakal ngahurungkeun tanaga surya kana énergi mékanis, mucunghul rélatif anyar, taun 1953. Eta dijieun ku élmuwan ti Badan Aerospace Nasional AS. Geus aya 1959 kahiji ngagunakeun panel surya ka digitus satelit spasi.

Sugan malah lajeng, merealisasikan nu accu misalna dina spasi leuwih éfisién, anu ilmuwan kagungan gagasan ngeunaan nyieun hiji spasi tatangkalan surya, sabab dina sajam panonpoé keur ngahasilkeun salaku loba énergi sakumaha sakabéhna hasil meakeun manusa jeung taun, ku kituna naha henteu nganggo eta? Naon bakal masa depan tanaga surya?

Di hiji sisi eta sigana yén pamakéan tanaga surya nyaeta idéal. Sanajan kitu, biaya tutuwuhan spasi badag surya pisan luhur, tur komo deui, éta téh jalan ka beroperasi. Kana waktu, saperti téknologi anyar pikeun pangiriman barang bakal nempatkeun kana spasi, kitu ogé bahan anyar, palaksanaan proyék kitu bakal tiasa, tapi urang ngan bisa make panels relatif leutik dina beungeut planét. Loba bakal disebutkeun yen éta goréng teuing. Sumuhun, éta mungkin di imah pribadi, tapi keur catu daya kota ageung masing-masing kudu jadi sakumpulan panels surya, hiji téhnologi anu bakal nyieun eta leuwih efektif.

Sisi ekonomi masalah oge hadir: unggal anggaran bakal sangsara lamun eta bakal tasked mun narjamahkeun sakabeh kota (atawa nagara) dina panels surya. Ieu bakal sigana nu bisa diperlukeun padumuk urban mayar sababaraha jumlah pikeun refurbishment, tapi bisi nu aranjeunna moal bisa senang, lantaran lamun jalma éta daék balik dina expenses misalna, maranéhna bakal geus rengse eta sorangan: kamampuhan pikeun meuli panel surya nyaeta di sarerea.

Ngeunaan tanaga surya aya paradox sejen: waragad produksi. Énergi panonpoé urang langsung kana Tarjamahan listrik - moal hal paling efisien. Masih teu kapanggih cara leuwih hade tinimbang ngagunakeun sinar panonpoé urang panas cai, nu robah kana uap anu dina gilirannana drive dinamo teh. Dina hal ieu, leungitna énergi anu minimal. Manusa hayang make "héjo" panels surya sarta stasiun surya, keur ngahemat daya dina taneuh, tapi pikeun proyék ieu bakal merlukeun jumlah badag sumberdaya sarua, sarta "non-ékologis" énergi. Contona, tutuwuhan listrik tanaga surya kalawan aréa kira-kira dua kilométer pasagi geus anyar diwangun di Perancis. Biaya konstruksi éta kira 110 juta euro, teu kaasup biaya operasi. Sareng sadaya ieu kudu ditanggung dina pikiran yén hirup mékanisme misalna téh ngeunaan 25 taun.

angin

Énergi angin - nu oge dipake ku urang saprak jaman baheula, anu conto paling basajan teh sailing na windmills. Windmills nganggo kiwari, aranjeunna utamana éféktif di wewengkon kalawan angin konstan, kayaning di basisir. Élmuwan terus nempatkeun maju gagasan dina cara modernisasikeun pakakas aya pikeun ngarobah énérgi angin, salah sahijina - dina bentuk floating PLTMH angin PLTMH. Alatan éta rotasi konstan maranéhna bisa "ngagantung" dina hawa dina sababaraha ratus méter ti taneuh, dimana angin anu kuat tur konstan. Ieu bakal nulungan di electrification of padesaan, dimana éta mungkin migunakeun PLTMH angin konvensional. Sajaba ti éta, ieu PLTMH floating bakal dilengkepan Internet modul jeung nu bakal dilakukeun pikeun mastikeun aksés masarakat kana World Wide Web.

Tides sarta gelombang

The booming di tanaga surya sarta angin anu laun nyokot tempat, sarta geus narik minat peneliti téh énergi alam sejen. Leuwih ngajangjikeun nyaeta nganggo tides. Geus masalah ieu geus sabudeureun saratus pausahaan di sakuliah dunya, sarta aya sababaraha proyek anu nunjukkeun efektivitas metoda ieu produksi listrik. Kauntungan leuwih tanaga surya éta leungitna di tarjamah tina salah énergi pikeun sejen anu minimal: gelombang pasang badag rotates a turbin nu ngahasilkeun listrik.

The "tiram" - hiji gagasan disetél di lantai sagara hinge panutup, nu bakal nyadiakeun cai keur sumpah palapa, sahingga ngarobah kana turbin PLTA basajan. Ngan hiji instalasi misalna bisa nyadiakeun listrik pikeun lingkungan leutik.

Geus di Australia geus suksés dipake gelombang pasang: di kota Perth desalination dipasang dipake dina tipe ieu énérgi. karya maranéhanana ngamungkinkeun cai tawar mun kira satengah juta jalma. Énergi Pengetahuan Alam jeung industri ogé bisa digabungkeun dina sektor produksi énérgi.

Pamakéan kakuatan pasang surut mangrupa rada béda ti téhnologi nu urang dipake ningali di tutuwuhan PLTA walungan. HPP téh mindeng ngabahayakeun ka lingkungan: daerah sabudeureun banjir, ancur ékosistem, tapi tatangkalan anu ngagunakeun gelombang pasang, dina hormat ieu, teuing aman.

énergi manusa

Salah sahiji anu pang hebat pamakéan proyék énergi jalma hirup bisa nelepon dina daptar urang. Hurung stunning komo deui pikasieuneun, tapi henteu kabeh anu pikasieuneun. Élmuwan cherish pamanggih cara migunakeun énergi mékanis gerak. Nagara ieu aya di proyék ieu dina microelectronics na nanotéhnologi jeung konsumsi kakuatan low. Bari disada kawas utopia hiji, taya ngembangkeun nyata, tapi ide pisan metot sarta henteu ninggalkeun benak élmuwan. Satuju, alat bakal jadi pohara merenah, éta kawas jam kalayan podzavodkoy otomatis bakal boga muatan tina kanyataan yén ramo wiring sensor, atawa dina tablet atawa telepon teh ngan hangs dina kantong lamun leumpang. Teu nyebut baju nu geus ngeusi rupa microdevices, bisa ngarobah kana listrik énergi gerak manusa.

Dina Berkeley, di Laboratorium Lawrence, contona, élmuwan geus diusahakeun dibawa ka hirup ide ngagunakeun virus pikeun tekenan konversi energi kana listrik. mékanisme Leutik dipake dina gerak, sakumaha aya, kumaha oge, acan aliran téhnologi misalna teu disetel. Sumuhun, krisis énérgi global cara ieu teu Cope: Sabaraha urang kudu "pedal" sangkan eta dianggo sakabeh tutuwuhan? Tapi sakumaha salah sahiji ukuran dipaké di komplek, tiori téh rada giat.

Utamana kawas téhnologi pikeun jadi éféktif dina hésé ngahontal wewengkon, di stasion polar, di wewengkon pagunungan jeung leuweung, diantara travelers jeung wisatawan anu teu salawasna miboga kamampuh ngecas gadget anjeun, tapi tinggal kabaran penting, utamana lamun grup ieu dina kaayaan kritis. Sabaraha hal bisa dicegah lamun jalma geus salawasna geus alat komunikasi dipercaya nu bebas "ti témbok".

sél suluh hidrogén

Sugan, unggal boga mobil, staring dina jumlah cahya béngsin approaching enol, aya hiji pamanggih kumaha eta bakal hébat lamun mobil dijalankeun dina cai. Tapi kiwari atom na murag kana widang panempoan élmuwan sakumaha fasilitas énergi nyata. Kanyataan yén partikel hidrogén - gas paling ngaleuyah di jagat raya - ngandung jumlah badag énergi. Leuwih ti éta, mesin nundutan gas kalayan ampir henteu ku-produk, nyaeta, urang meunangkeun suluh pisan ramah lingkungan.

Hidrogén dieusi kalayan sababaraha modul ti ISS jeung shuttles, tapi di Bumi eta aya utamana di bentuk sanyawaan kayaning cai. Dina eighties di Rusia geus ngembang pesawat anu make hidrogen salaku suluh, téknologi ieu téh malah dipake dina praktekna, sarta model eksperimen geus kabuktian éféktif. Nalika hidrogén ieu dipisahkeun kaluar, mangka dipindahkeun ka sél suluh husus, listrik tiasa lajeng jadi dihasilkeun langsung. Ieu teu énergi hareup ieu geus kanyataanana a. mobil ieu téh geus dihasilkeun sarta kuantitas anu cukup badag. Pausahaan Honda, guna ngantebkeun universality sahiji sumber energi jeung mobil umumna, dipigawé hiji percobaan nu mesin geus disambungkeun ka jaringan asal listrik, tapi henteu dina urutan meunang recharged. wahana bisa nyadiakeun kakuatan home swasta dina sababaraha poé, atawa lolos tanpa refueling ampir lima ratus kilometer.

Hijina aral tina sumber ieu énérgi dina momen - ieu téh waragad rélatif mobil-eco ramah misalna, sarta tangtu, jumlah relatif leutik stasion hidrogén ngeusian, tapi di loba nagara geus rencanana konstruksi maranéhanana. Contona, Jerman geus rencana pikeun masang saratus stasiun ngeusian ku 2017.

taneuh panas

Konversi energi termal kana listrik - nyaeta hakekat énergi panas bumi. Di sababaraha nagara mana hese dipaké dina industri sejenna, mangka dipake rada lega. Contona, di wewengkon Ciamis 27% sadaya listrik tumiba dina pembangkit listrik geothermal, sarta di Islandia tokoh téh kira 30%. Hakekat metoda ieu produksi énérgi anu cukup basajan, mékanisme nu sarua jeung hiji mesin uap basajan. Sateuacan dugaan "tasik" magma nu perlu bor liang liwat mana cai keur ngompa. Kana kontak kalayan caina glow magma instan ngajanggélék jadi uap. Ieu naék mana twists turbin mékanis, kukituna generating listrik.

kahareup énergi panas bumi nyaéta pikeun manggihan hiji ageung "kolong" magma. Contona, dina disebut tadi Islandia eta hasil: fraksi magma Pijer tina kadua cai sadayana tos urang diunggah kana hawa uap ngeunaan 450 darajat Celsius, anu mangrupa catetan mutlak. Saperti uap-tekanan tinggi nyaéta bisa ningkatkeun efisiensi tina stasiun geothermal sababaraha kali, éta bisa jadi impetus pikeun ngembangkeun energi geothermal di sakuliah dunya, utamana di wewengkon jenuh kalayan gunung seuneuan sarta cinyusu termal.

Pamakéan nandakeun runtah nuklir

énergi nuklir, wanoh, dijieun furor a. Teu dugi salami urang teu sadar bahaya pinuh industri énergi. Kacilakaan anu mungkin, ti kasus sarupa hiji euweuh anu imun, tapi aranjeunna langka pisan, tapi éta runtah radioaktif némbongan stabil sarta, nepi ka ayeuna, ilmuwan teu bisa ngajawab masalah ieu. Kanyataan yen uranium rod - nu "bakar" kakuatan nuklir tradisional bisa dipaké ku ukur 5%. Saatos ngembangkeun bagian leutik ieu sakabéh inti ieu dikirim ka "dustbin".

Saacanna digunakeun téhnik whereby nu rod anu immersed dina cai, anu slows turun neutron, sedengkeun ngajaga réaksi stabil. Ayeuna gaganti cai mimitian nganggo natrium cair. substitusi Hal ieu ngamungkinkeun anjeun teu ngan ngagunakeun sakabéh volume uranium, tapi ogé pikeun ngolah puluhan rébu ton runtah radioaktif.

Leupas planét runtah énergi nuklir penting, tapi aya salah sahiji "tapi" di téhnologi sorangan. Uranus nujul kana sumberdaya jeung cadangan di dunya anu terhingga. Lamun sakabeh pangeusina narjamahkeun sacara éksklusif di énergi diturunkeun tina kakuatan nuklir (contona, dina AS pembangkit listrik nuklir ngahasilkeun ngan 20% tina total konsumsi listrik), cadangan uranium bakal exhausted rada gancang, sarta kieu deui bakal ngakibatkeun manusa kana bangbarung tina krisis énérgi, ku kituna énergi nuklir , albeit dimodernisasi, ukur hiji ukuran samentara.

minyak nabati

Malah Henry Ford, nyieun hiji "Modél T", ngira-ngira yén éta kudu beroperasi dina bahan bakar hayati. Sanajan kitu, bari widang minyak anyar nu kapanggih, sarta kabutuhan sumber énérgi alternatif geus ngiles salila sababaraha dekade, tapi ayeuna balik deui.

Leuwih lima belas taun geus kaliwat, pamakéan suluh sayur, kayaning étanol jeung biodiesel, ngaronjat sababaraha kali. Éta téh dipaké salaku sumber kakuatan bebas, tur salaku aditif pikeun béngsin. Sababaraha waktu ka tukang, amoy anu pinned dina budaya Millet husus, katelah "Canola". Ieu sagemblengna cocog sakumaha dahareun boh manusa atawa sato, tapi boga kandungan minyak luhur. Minyak na baja ngahasilkeun "biodiesel". Tapi budaya ieu nyokot nepi teuing spasi, lamun coba tumuwuh eta cukup lila nyadiakeun suluh pikeun sahenteuna bagian planét.

Ayeuna para élmuwan nu ngawangkong ngeunaan migunakeun ganggang. eusi minyak maranéhanana ngeunaan 50%, nu ogé bakal gampang nimba minyak, jeung runtah bisa dirobah jadi pupuk dina dasar nu bakal tumuwuh ganggang anyar. Ide dianggap metot, tapi viability na teu acan kungsi dibuktikeun yén ieu publikasi tina percobaan suksés di wewengkon ieu geus henteu acan geus diterbitkeun.

fusi nuklir

kakuatan dunya nu bakal datang, luyu jeung sarjana modern, mustahil tanpa téhnologi fusi. Ieu, di momen, ngembangkeun paling ngajangjikeun, nu geus invested milyaran dollar.

Dina kakuatan nuklir tatangkalan migunakeun division énergi. Ieu bahaya sabab aya hiji ancaman hiji réaksi uncontrolled nu ngancurkeun reaktor, sarta bakal ngakibatkeun sékrési jumlahna badag zat radioaktif: sugan sadayana nyebut kacilakaan di PLTN Chernobyl.

The réaksi térmonuklir fusi, nami ngakibatkeun, ngagunakeun énérgi nu dileupaskeun di atom confluence. Hasilna, kawas fisi nuklir, teu ngawujud naon runtah radioaktif.

Masalah utama nyaeta fusi anu dihasilkeun ngarupakeun zat ngabogaan saperti suhu luhur, nu bisa ngancurkeun sakabéh réaktor.

Ieu énergi mangsa - kanyataanana a. Jeung imajinasi anu kaluar tempat di momen di Perancis geus dimimitian pangwangunan reaktor nu. Sababaraha miliar dollar invested dina pilot project, nu dibiayaan ku sababaraha nagara, diantara nu, sajaba EU, ngawengku Cina, Jepang, AS, Rusia jeung sajabana. Mimitina, percobaan mimiti geus rencanana pikeun ngamimitian dina 2016, tapi itungan geus ditémbongkeun yén anggaran teuing leutik (gaganti 5 miliar nyandak 19), sarta peluncuran éta dipindahkeun pikeun sejen 9 taun. Sugan we baris nempo dina sababaraha taun, éta téh sanggup énergi fusi.

Masalah anu kemungkinan hadir jeung engke

Henteu ngan élmuwan, tapi ogé panulis fiksi, masihan loba gagasan pikeun realisasi masa depan énergina, tapi kabeh satuju dina téhnologi anu jadi jauh taya sahiji pilihan teu bisa ngahasilkeun rojongan lengkep sadaya kaperluan peradaban urang. Contona, upami sadayana mobil di AS baris ngajalankeun widang canola biofuel geus dipelak aréa sarua satengah tina sakabéh nagara, tanpa nyokot kana akun kanyataan yén tanah cocog pikeun budidaya di Amérika Serikat teu kitu loba.
Leuwih ti éta, jadi jauh sagala metode ngahasilkeun énérgi alternatif - jalan. Sugan unggal padumuk urban biasa, kuring satuju yen hal anu penting pikeun ngagunakeun sumberdaya bersih, renewable, tapi moal lamun aranjeunna masihan sora keur biaya transisi misalna dina momen. Élmuwan masih boga loba karya di ieu wewengkon. pamanggihan anyar, bahan anyar, ideu anyar - kabeh ieu bakal ngabantu umat manusa Cope hasil kalawan krisis lila-sumberdaya maranéhanana.

Ngajawab masalah énérgi planét tiasa ukuran wungkul komprehensif. Di sawatara wewengkon, éta leuwih merenah ngagunakeun produksi énérgi tina angin, tempat - panels surya, jeung saterusna. Tapi sugan faktor utama nyaéta pikeun ngurangan pamakéan énérgi di umum tur kreasi téknologi nyimpen-énergi. Tiap jalma kedah ngartos yen jawab pangeusina, sarta dulur kudu ménta patarosan: "? Jenis énergi kuring milih pikeun mangsa nu bakal datang"
Sateuacan ngarobahna kana sumberdaya lianna, dulur kudu nyadar yén éta bener perlu. Ngan pendekatan panghadena baris bisa ngajawab masalah énergi.