Интеграл 2/2018

Posted by adminwp

Лого

Альтернативные источники энергии

Осина Алина,

Студентка ФГБОУ ВО Государственный университет

по землеустройству, Москва 

Аннотация: в данной статье рассмотрены причины необходимости перехода на альтернативные источники энергии, основные их виды, а также перспективные и редко упоминаемые источники.

Ключевые слова: альтернативные источники, энергия, полезные ископаемые, экология, окружающая среда.

   Сегодня стали чаще говорить об экологических проблемах. То участники различных эко-защитных союзов и сообществ обсуждают необходимость мусоросжигательных заводов в Подмосковье, так как вопрос о судьбе полигонов для бытовых отходов необходимо решать. Потому что это уже в прямом смысле «горы» мусора, и некоторые из них планируют превратить и даже уже превращают в полноценные горнолыжные спуски. То очередная группа ученых выдает прогноз о том, что нефти хватит лишь на ближайшие пятьдесят лет, и поэтому пора бы уже перестать загрязнять атмосферу и истощать недра земли и подумать об альтернативных источниках энергии.

   Необходимо понимать, что 80% всей производимой энергии на Земле получают путем сжигания чего либо, в основном полезных ископаемых. А их, по разным оценкам ученых, хватит ненадолго: нефти на 30-50 лет, газа на 50-70 лет, угля примерно на 300 лет. Конечно, с учетом постоянного развития технологий добычи ископаемых эти цифры можно растянуть еще на несколько десятков лет, а в случае с углем, возможно, и на несколько сотен. Новые технологии в производстве энергии также позволят снизить ресурсные затраты. Находят новые месторождения или обновляют данные о старых, обнаруживая, что по новым расчетам запасов несколько больше, чем предполагалось до этого. А если еще учесть то, что наша страна лидирует по запасам данных природных ресурсов, то будущее представляется не таким мрачным.  Но все же это не решит проблему исчерпания земных недр и загрязнения окружающей среды. Необходимо проделать огромную работу, чтобы избежать энергетического кризиса. И уже сейчас сделаны большие шаги на пути в новую эпоху.

   Говоря об альтернативных источниках энергии мы, прежде всего, подразумеваем их возобновляемость и сведенное к минимуму влияние на окружающую среду. Самой популярной альтернативой является энергия, получаемая от ветра, солнца и геотермальных источников.

   Ветер используется для производства энергии с помощью ветрогенераторов. Особенно перспективен такой вид альтернативного источника там, где ветер присутствует практически постоянно. К тому же от этого источника энергии загрязнения атмосферы не происходит. Но все же такое явление, как ветер, отличается своим непостоянством, да и для стабильного производства электроэнергии необходимы целые поля ветрогенераторов, которые к тому же производят огромное количество шума. Из-за этого их приходится размещать вдали от населённых пунктов.

   Солнечная энергия может применяться как для получения электроэнергии, так и для теплоснабжения. Она возобновляема, не производит вредных выбросов в атмосферу и, в отличие, от ветряных установок не производит шума. Но и здесь есть недостатки. Опять-таки зависимость солнечной энергии от суточного и сезонного цикла и необходимость больших площадей под солнечные электростанции.

   Вулканические области и горячие источники – это прекрасные поставщики энергии. Геотермальные источники, как и солнечная энергия, могут производить электричество и обеспечивать теплоснабжение. К преимуществам данного источника энергии можно отнести неисчерпаемость и независимость от сезонных факторов. Но недостатки можно найти и здесь. Термальные воды сильно минерализованы и могут быть насыщены токсичными соединениями. Из-за чего отработанная вода должна закачиваться обратно под землю, а не сливаться в поверхностные водоемы. А некоторые учёные-сейсмологи выступают против подобных вмешательств, объясняя это возможностью спровоцировать землетрясение.

   Говоря об альтернативных источниках энергии, не стоит забывать о ГЭС и АЭС. Да, они более привычны для слуха, а технология получения электроэнергии с помощью них отработана. ГЭС используют силу движения воды в реках. АЭС – тепло, которое выделяется при ядерном распаде.

   Эти источники энергии на данный момент являются самой осуществимой альтернативой. Франция получает 80% электроэнергии за счет АЭС, Бельгия – 100%. Благодаря ГЭС на 100% обеспечила себя электроэнергией Норвегия.

   Сейчас стали разрабатываться и более необычные варианты получения энергии. Так инженер Лоуренс Кемболл-Кук создал тротуарную плитку, генерирующую электроэнергию из кинетической энергии гуляющих пешеходов. Во время проведения летней Олимпиады в Лондоне в 2012 году плитку установили на многих туристических улицах. За несколько недель удалось получить 20 миллионов джоулей энергии, чего с избытком хватило для работы уличного освещения.

   Водоросли стали рассматривать в качестве альтернативного источника энергии достаточно недавно, но технология имеет хорошие перспективы. По подсчетам, с 1 гектара площади водной поверхности, занятой водорослями, в год можно получать 150 тысяч кубометров биогаза. Это приблизительно равно объёму газа, который выдает небольшая скважина, и достаточно для жизнедеятельности небольшого поселка.

   Управляемый термоядерный синтез также можно отнести к альтернативным источникам энергии. Но, к сожалению, технология пока не отработана и имеется множество трудностей. В этой области применяются так называемые ТОКАМАК’и. ТОКАМАК (тороидальная камера с магнитными катушками) — это тороидальная установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза. В 2007 году был проведен первый в мире «безубыточный» термоядерный синтез, с точки зрения соотношения затраченной/полученной энергии. На данный момент это соотношение составляет 1:1,25. В ближайшем будущем планируется довести это соотношение до 1:50. Данный эксперимент был проведен на китайском реакторе EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), который работает в рамках международного проекта ITER. Этот международный проект, в котором, к слову, принимает участие Россия, должен продемонстрировать  возможность коммерческого использования термоядерного реактора. Будем надеяться, что благодаря ITER термоядерный синтез станет новым альтернативным источником энергии.

   В заключение хочу сказать, что трудности – двигатель всего. Так сложилось, что, чтобы совершить скачок в развитии, человечеству нужны проблемы. Возможный энергетический кризис должен стать причиной подобного скачка. Я верю, что человечество справится с этой проблемой.

Литература:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *