Энергия будущего

Перелистав множество статей связанных с альтернативной энергетикой, в который раз сожалея о том, что с физикой в школе явно не сложилось (не смотря на то, что окончила ее с отличием), я поняла одно: то что раньше было для нас сюжетом фантастического фильма, в недалеком будущем неизбежно станет реальностью. В небольших масштабах это уже реально! Разве это не фантастика: посреди полей стоит дом, к которому не протянуто ни единого провода коммуникаций - внутри же этого дома круглые сутки включается свет, работают электроприборы, а его обитатели пользуются всеми благами цивилизации. Сегодня такие дома появляются во всех уголках мира, где светит солнце и дует ветер. Архитекторы всех стран буквально помешались на идее энергосбережения. В самом деле, почему не использовать энергию, что называется, по максимуму, учитывая каждую мелочь?



Долгое время энергетической базой для человечества служило ископаемое топливо (уголь, нефть и газ), запасы которого неуклонно сокращаются и приближаются к полному исчерпанию.

Надвигающаяся угроза топливного “голода”, а также загрязнение окружающей среды и тот факт, что прирост потребности в энергии значительно опережает прирост ее производства, вынуждает мир с новых позиций обратить внимание на энергию солнечных лучей, ветра, текущей воды, тепла земных недр, то есть на энергию, большая часть которой растворяется в пространстве, не принося ни вреда, ни пользы.

Ограниченность запасов полезных ископаемых, а также экологические проблемы, связанные с их использованием, ставят нас перед выбором: либо осваивать альтернативные источники энергии, лишенные этих недостатков, либо ограничивать энергопотребление. Последнее препятствует стремлению человечества к дальнейшему технологическому развитию и может стать лишь временным решением. Поэтому альтернативные возобновляемые и экологически безопасные энергетические ресурсы – это наше будущее. К подобным можно отнести следующие источники:

- Геотермальные
- Гравитационные
- Солнечное излучение
- Течения рек и морские течения
- Атмосферные явления

Последние два источника являются производными солнечной энергии, поскольку обязаны своим происхождением нагреву земной поверхности и атмосферы солнечными лучами. Их уже довольно давно и эффективно используют в ветряных и гидроэлектростанциях, обеспечивающих вместе порядка 20% мирового производства электроэнергии. Существуют проекты по использованию энергии ветровых волн, морских течений, дождя. Однако использование данных энергетических ресурсов территориально ограничено, ибо существуют области вдали от морского побережья, где нет крупных рек и сильных ветров.

Запасы геотермальной энергии огромны и во много раз превосходят потребности человечества. Однако применение этого вида энергии затруднено, и лишь в немногих районах Земли есть естественный выход геотермальной энергии на поверхность - гейзеры. В таких местах уже действуют геотермальные электростанции.

Фаворитом среди альтернативных источников энергии является солнечная радиация. Поток солнечного излучения за пределами земной атмосферы равен 1367 Вт/м². Из-за поглощения атмосферой максимальный поток солнечного излучения на уровне моря составляет 1020 Вт/м². За год на Землю попадает 1018 кВт·ч солнечной энергии [2], 2% которой могут быть использованы без заметного ущерба для окружающей среды, что в сотни раз превышает современные потребности планеты.

Маркетинговые исследования, проведенные компанией SBCD Expo в 2008 году, показали, что, несмотря на кризисные явления в мировой экономике, такие основополагающие базовые принципы - как экологическая безопасность и экономия ресурсов, лежащие в основе альтернативной энергетики - станут приоритетными и сохранят свою востребованность и актуальность в большинстве стран на долгие годы.

И вопрос касается не только извлечения электрической энергии, но также и поиска альтернативы бензину для транспорта. Появилось так называемое биотопливо. Из чего только его не изготовляют: рапс, пшеница, свекла, зерно, кукуруза и так далее. Технологии производства биотоплива постоянно совершенствуются. Рынок этого вида топлива на данный момент практически безграничен.

Главная и единственная проблема как биотоплива, так и возобновляемых источников энергии заключается, как всегда, в деньгах. На сегодняшний день, даже с учетом экологичности и иногда большей целесообразности использования вышеназванных, стоимость полученной энергии существенно выше, чем у традиционных источников энергии. Сейчас это и является главной головной болью всех ученых и инженеров – сделать новые виды топлива экономически выгодными к использованию. Чтобы предприниматель не только из любви к природе переводил свое предприятие на новый вид топлива, но и получал от этого существенную экономическую выгоду.

В целом использование альтернативной энергии в мире приобрело ощутимые масштабы и устойчивую тенденцию к росту. Если сейчас в некоторых странах их доля составляет в энергобалансе единицы процентов, то, по различным прогнозным оценкам, к 2010-2015 году она достигнет или превзойдет 10%-ную отметку. Конечно, о темпах роста данного показателя можно поспорить, но сам факт его роста не подвергается сомнению. Различные виды альтернативной энергии находятся на разных стадиях освоения.

Итак, судя по всему, мировой энергетике предстоит кардинально измениться. В структуре энергобаланса будет неизбежно увеличиваться доля нетрадиционных возобновляемых источников энергии. С развитием научно-технологического уровня таких видов альтернативной энергетики, как ветро- и гелиоэнергетика, себестоимость производимой ими электроэнергии будет уменьшаться, делая их выгодными для массового использования. На “солнечное” будущее гелиоэнергетики не раз указывали ведущие ученые-энергетики мира. Как отметил еще 30 лет тому назад нобелевский лауреат в области физики полупроводников академик Ж. И. Алфёров, если бы на развитие альтернативных источников энергии было затрачено только 15% средств, брошенных на развитие атомной энергетики, то АЭС для производства электроэнергии в СССР вообще не понадобились бы.

Похожие посты:

-Солнечная энергетика
-Ветроэнергетика вчера и сегодня
-Зеленый тариф