1.
Енергія. Чому вона так необхідна?
Маленький Майк народився в серпні 2005 року. Машина, яка привезла його маму народжувати, працювала на бензині. Електростанція, що дає в пологовий будинок світло - на вугіллі. Центральне опалення, обігріває кімнату, де Майк зробив перший вдих, - на природному газі. Якби один з цих джерел енергії з якоїсь причини перервався, життя маленького Майка виявилася б в небезпеці.
Саме існування сучасної цивілізації, в якій народився Майк, залежить від різних джерел енергії. Кожен день ми, так чи інакше користуємося різними видами викопного палива: їздимо на машині, готуємо їжу, опалюємо або висвітлюємо свій будинок. Інститут світових ресурсів повідомляє, що «світове енергоспоживання на 90% задовольняється за рахунок викопного палива». У звіті, опублікованому цим інститутом в 2000 році, говориться: «Більше всього енергії виробляється з нафти-40% далі йде вугілля-26%, і природний газ-24%»
Журналіст Джеремі Крідон у статті «Коли скінчиться нафта» пише: «Не всі знають, що від нафти залежить продовольчі запаси всього світу. Нафта і природний газ відіграють величезну роль у сільському господарстві, починаючи з виробництва добрив і закінчуючи перевезенням врожаю ». Але чи надовго вистачить цих джерел енергії, від яких залежить сучасне суспільство? І чи є інші, більш економічні джерела енергії?
Навіщо потрібні нові джерела енергії?
«Якщо ви думаєте, що зараз нафти не вистачає, почекайте років 20 - ось тоді почнеться повний кошмар» - Джеремі Ріфкін, Фонд вивчення економічних тенденцій (Вашингтон, серпень 2003 року)
Років через 20 - коли Майк стане дорослим і зможе водити машину - світове енергоспоживання, згідно виходить у США «Міжнародного енергетичного огляду» за 2003 рік (IЕО 2003), «виросте на 58%». У журналі «Нью сайентіст» про майбутнє бумі йдеться як про «стрімкому зростанні енергоспоживання в історії». Чи зможуть традиційні енергоносії задовольнити такий попит? Розглянемо деякі тривожні фактори.
Вугілля
З усіх викопних видів палива вугілля залишилося найбільше, і його має вистачити на 1000 років. Електростанції, що працюють на вугіллі, виробляють 40% електроенергії в світі. Найбільший експортер вугілля - Австралія, на неї припадає майже третина світового ринку вугілля.
І все ж в недавньому прес-релізі інституту «Уорлдуоч» говориться: «Вугілля-це саме насичене вуглецем паливо, яке виділяє вуглекислого газу на 29% більше, ніж нафта, і на 80% більше, ніж природний газ. На його частку припадає 43% щорічних викидів вуглецю в атмосферу - приблизно 2,7 мільярда тонн ». Крім шкоди навколишньому середовищі, спалювання вугілля відбивається на здоров'ї людей. В одному з недавніх доповідей ООН «Глобальне економічне огляд» повідомляється: «У 11 великих містах Китаю дим і дрібні частки, що виділяються при згорянні вугілля, що є причиною понад 50 000 передчасних смертей і 400 000 нових випадків захворювання на хронічний бронхіт»
Нафта
Щодня в світі витрачається 75 мільйонів баррілей нафти. Зі світових запасів нафти, обсяг яких оцінюють у 2 трильйони барелів, близько 900 мільярдів вже
2.
використано. При нинішньому рівні нафтовидобутку запасів нафти має вистачити ще на 40 років.
Однак геологи Колін Кемпбелл і Жан Лаеррер в 1998 році висловили прогноз: «Уже в найближчі 10 років видобуток нафти не зможе наздогнати за попитом на неї». Ці фахівці-нафтовики попереджають: «Багато хто думає, що якщо нафта б'є фонтаном з свердловин сьогодні, то і останнє відро нафти добути з-під землі буде так само легко. Але практика показує: чи йде мова про одній свердловині, або цілій країні, нафтовидобуток завжди зростає до максимуму і потім, коли приблизно половина нафти викачана, починає зменшуватися, поступово падаючи до нуля. З економічної точки зору важливо знати не те, коли вся нафта вичерпається, а коли видобуток нафти почне скорочуватися ».
Коли почнеться очікуване падіння нафтовидобутку? Геолог-нафтовик Джозеф Ріва каже: «Заплановане збільшення нафтовидобутку ... в два рази менше від того, що потрібно, щоб задовольнити той попит на нафту, який за прогнозами Міжнародного енергетичного агентства (IEA) буде в 2010 році». Журнал «Нью саентіст» попереджає: «Коли нафтовидобуток знижується, а попит на нафту зростає, ціни на неї різко піднімаються або стають нестійкими, що може прів5есті до економічного хаосу, проблем з транспортуванням продуктів і інших запасів і навіть до війни за нафту».
У той час як одні фахівці вважають проблемою зниження нафтовидобутку, інші - саме використання нафти. У «Утне Рітер» Джеремі Крідон говорить: «Дефіцит нафти - це не найгірше. Спалюючи паливо і отримуючи тепло, ми виробляємо вуглекислий газ, з-за якого температура підвищується на всій планеті, але економічні проблеми як і раніше вирішуються окремо від екологічних ». Наприклад, Австралійська радіомовна комісія звертає увагу на наслідок використання нафти в одній країні: «У Великій Британії 26 млн транспортних засобів. Вони виділяють третину всього вуглекислого газу в країні, сприяючи глобальному потеплінню, і одну третину всіх шкідливих викидів в атмосферу, від яких щорічно вмирає приблизно 10 000 чоловік ».
Природний газ
У наступні 20 років «в усьому світі все більшу роль як джерела енергії буде грати природний газ», мовиться в звіті «IEO 2003». Природний газ-це самий чистий вид викопного палива і, за попередніми оцінками, є ще великі запаси газу.
Але, на думку асоціації газопромишленніков (Вашингтон), «насправді ніхто не знає, наскільки великі запаси природного газу, всі оцінки його кількості засновані на припущеннях ... Тому оцінити реальніше обсяги газу досить важко».
Основний компонент природного газу - метан, який значно посилює парниковий ефект. «Метан затримує тепло в 21 разів більше вуглекислого газу», - заявляє згадана вище Асоціація. Але, не дивлячись на це, масштабне дослідження, проведене в США Управлінням з охорони навколишнього середовища та Інститутом дослідження газу показало, що «при переході на природний газ буде виділятися більше метану, але зате значно знизиться кількість інших викидів».
Атомна енергія
«У світі існує приблизно 430 ядерних реакторів, які виробляють 16% усієї електроенергії», - повідомляється в «Остреліан джіогрефік». У доповіді «IEO 2003» йдеться, що крім існуючих реакторів, «в лютому 2003 року 17 з 35 споруджуваних у всьому світі реакторів припадало на країни Азії».
Атомна енергетика завойовує все більшу популярність, навіть, незважаючи на можливість повторення аварії, що сталася в 1986 році в Чорнобилі. У «Нью
3.
сайентіст »повідомляється, що« неполадки і пошкодження стали серйозною проблемою для атомних реакторів в Америці »і що в березні 2002 року на реакторі Дейвіс-Бессі в Огайо« мало не сталася аварія ».
Які є нові розробки в енергетиці?
Вакуумна картина світу дозволяє принципово переосмислити підходи і методи одержання енергій, що склалися, і вийти на зовсім нові технології в галузі енергетики.
На основі теорії Вакууму авторами розроблено нову енергетичну концепцію - концепцію Вакуумної енергетики. Відмінністю від традиційних підходів є використання вакуумних ефектів з метою одержання високих рівнів енергії, так і проблеми екологічної чистоти самого процесу одержання енергії.
Дослідження показали, що найефективніше проходить збудження Вакууму в польових утвореннях, які мають циліндричну, конічну форми, а найбільш сприятливим середовищем є рідина.
Речовина, що використовується як середовище збудження виконує подвійну функцію. З одного боку, вона є середовищем для вибору енергії, з другого боку вона створює умови для реалізації процесу збудження.
Вакуумні ефекти відкривають шлях до нової енергетики іd дозволяють зробити крок за рамки традиційних підходів до способів одержання енергії.
Японські вченні винайшли пристрій для одержання теплової енергії у водному середовищі, яка названа "Лазером блакитної води".
У пристрої використано явище холодного ядерного синтезу. У водному середовищі створюється акустичне поле і здійснюється концентрація ультрафіолетового світла сферичною лінзою.
Пристрій планується використати як компактний генератор енергії для нагрівання природної води до 50 ° С, Саме до такої температури зберігаються фокусуючі властивості водної сферичної лінзи, але для ультрафіолетового світла.
При цьому зберігається висока щільність енергії, достатня для реалізації безнейтронной реакції синтезу. У розробленому нами способі е можливість робити вибір, як теплової енергії так і електрики.
Енергетика майбутнього не буде грунтуватися ні на енергетичних гігантах, які використовують хімічне або ядерне пальне, ні на дорого вартісних системах транспортування енергії. Компактні генератори енергії, засновані на реалізації вакуумних ефектів, розташованих у місцях використання енергії, складатимуть основу енергетики третього тисячоліття.
Це буде вакуумна енергетика, яка буде використовувати досягнення електроніки для одержання високих рівнів екологічно чистої енергії.
Вітер
Людство вже давно використовує силу вітру в мореплаванні, для роботи млинів і для перекачування води. В останні роки, проте, інтерес до вітру знову відроджується. Виготовлені за новітніми технологіями ветроенергетіческіе установки виробляють електрику для 35 мільйонів чоловік. Вітер-це абсолютно чистий, поновлюване джерело енергії. У Данії, наприклад, вже 20% електрики виробляється силою вітру. Дедалі більшого поширення вітроенергетика отримує в Німеччині, Іспанії, а також Індії, яка претендує на п'яте місце у світі по використанню сили вітру. У США зараз виробляється електрика 13 000 вітроустановок. А деякі фахівці
4.
вважають, що якщо використовувати всі підходящі території в США, то енергія вітру могла б забезпечити 20% потреб країни в електриці.
Сонце
Зараз випускають фотоелементи, які перетворюють енергію сонячного світла в електрику. У всьому світі сумарна потужність геліоустановок становить близько 500 мегават, і потреба у фотоелементах щорічно збільшується на 30%. Однак фотоелектричні перетворювачі поки ще не на стільки ефективні, як хотілося б, і вироблене ними електрику дорожче, ніж одержуване при спалюванні викопного палива. Крім того, при виробництві фотоелементів використовуються такі отруйні речовини, як сульфід кадмію і арсенід галію. Так як вони зберігаються в природі століттями, «Біосайенс» відзначає, що «переробка та утилізація відпрацьованих фотоелементів може стати великою проблемою».
Геотермальна енергія
Якщо до ядра нашої планети, температуру якої оцінюють в 4 000 градусів за Цельсієм, крізь земну кору прокопати тунель, температура в ньому буде збільшуватися в середньому на 30 градусів на кожний кілометр. Для людей, які живуть поруч з термальними джерелами або вулканічними розломами, підземне тепло більш доступно. У 58 країнах світу виходить із глибин земної кори гаряча вода або пар використовуються, щоб опалювати будинки або виробляти електрику. Ісландія приблизно половину виробленої енергії отримує від геотермальних джерел. В інших країнах, наприклад в Австралії, обговорюється можливість отримувати енергію з розпечених кам'яних порід, що знаходяться на глибині кількох кілометрів під землею. «Остреліан джіогрефік» повідомляє: «Деякі вчені пропонують закачувати під землю воду, і назад вона буде виходити гарячої і вже під великим тиском, обертаючи турбіни електрогенераторів. Це дозволить отримувати електрику десятиліттями і навіть століттями ».
Вода
Вже зараз 6% електроенергії усього світу виробляється гідроелектростанціями. Згідно з «Міжнародному енергетичному огляду» за 2003 рік, на протязі наступних двох десятиліть «розвиток поновлюваних джерел енергії буде відбуватися в основному за рахунок будівництва великих гідроелектростанцій в країнах, що розвиваються, особливо в Азії. Однак «Біосайенс» попереджає: «Водосховища часто затоплюють цінні родючі землі. Крім того, греблі значно впливають на існуючі екосистеми - на рослини, тварин і мікроорганізми ».
Водень
Водень-це безбарвний, не має запаху горючий газ, найпоширеніший елемент у Всесвіті. На землі водень входить до складу рослинних і тваринних тканин, викопного палива і води. Він згорає без виділення шкідливих речовин і більш ефективно, ніж викопне паливо.
У журналі «Сайенс ньюс онлайн» говориться, що «пропускаючи через воду електрику, її розкладають на водень і кисень». Хоча таким способом можна добувати водень у великих кількостях, в журналі зазначається, що «цей простий метод поки не економічний».
5.
У світі виробляється приблизно 45 мільйонів тонн водню, в основному для виробництва добрив і засобів для чищення. Але цей водень проводять із застосуванням викопного палива, а при цьому виділяється отруйний чадний газ і вуглекислий газ, що сприяють глобальному потеплінню.
І все ж багато хто вважає водень одним із найбільш перспективних і багатообіцяючих альтернативних джерел енергії і вважають, що в майбутньому він зможе задовольнити енергетичні потреби людства. Подібний оптимізм базується на значних досягненнях у розробці так званого паливного елемента.
Паливний елемент
Кожна тисяча автомобілів сьогодні викидає в атмосферу більше 3 тонни оксиду вуглецю і сотні інших шкідливих речовин. Тому одне з головних завдань вчених і інженерів було винахід «чистого двигуна».
«Паливний елемент-це пристрій, який виробляє електрику з водню, але не шляхом спалювання, а шляхом з'єднання його з киснем у ході керованої хімічної реакції. При використанні чистого водню, на відміну від збагаченого воднем викопного палива, виділяється тільки тепло і вода.
У 1839 році Вільям Гров, англійський суддя і фізик, сконструював перший паливний елемент. Однак виробляти такі пристрої було дорого, до того ж паливо та необхідні елементи було важко дістати. На якийсь час ця технологія була забута, поки в середині ХХ століття не стали розробляти паливні елементи для забезпечення енергією американських космічних кораблів. Зараз такі пристрої застосовуються як в космонавтиці, так і для більш земних завдань.
Сьогодні розробляються паливні елементи, які могли б замінити двигун внутрішнього згоряння на автомобілях, забезпечувати електроенергією житлові та виробничі будівлі, а також живити невеликі електричні пристрої, наприклад стільникові телефони або комп'ютери.
Користь для навколишнього середовища від застосування більш екологічних джерел енергії очевидна. Однак вартість їх надто висока. У доповіді «IEO 2003» говориться: «Майбутній зростання енергоспоживання буде, швидше за все, буде задовольняться за рахунок викопних видів енергії (Нафти, вугілля, природного газу), тому що ціни на них залишаться відносно низькими, а виробляти енергію з інших видів палива може бути не вигідно ».
І все ж найдешевшим і чистим джерелом енергії є сонце. Практично вся енергія на землі відбувається від сонця. Вугілля, нафта, на думку вчених, не що інше, як розклалися залишки дерев і ін рослин, що виросли завдяки енергії сонця.
Використана література:
. Київ 1986р.
Енергія. Чому вона так необхідна?
Маленький Майк народився в серпні 2005 року. Машина, яка привезла його маму народжувати, працювала на бензині. Електростанція, що дає в пологовий будинок світло - на вугіллі. Центральне опалення, обігріває кімнату, де Майк зробив перший вдих, - на природному газі. Якби один з цих джерел енергії з якоїсь причини перервався, життя маленького Майка виявилася б в небезпеці.
Саме існування сучасної цивілізації, в якій народився Майк, залежить від різних джерел енергії. Кожен день ми, так чи інакше користуємося різними видами викопного палива: їздимо на машині, готуємо їжу, опалюємо або висвітлюємо свій будинок. Інститут світових ресурсів повідомляє, що «світове енергоспоживання на 90% задовольняється за рахунок викопного палива». У звіті, опублікованому цим інститутом в 2000 році, говориться: «Більше всього енергії виробляється з нафти-40% далі йде вугілля-26%, і природний газ-24%»
Журналіст Джеремі Крідон у статті «Коли скінчиться нафта» пише: «Не всі знають, що від нафти залежить продовольчі запаси всього світу. Нафта і природний газ відіграють величезну роль у сільському господарстві, починаючи з виробництва добрив і закінчуючи перевезенням врожаю ». Але чи надовго вистачить цих джерел енергії, від яких залежить сучасне суспільство? І чи є інші, більш економічні джерела енергії?
Навіщо потрібні нові джерела енергії?
«Якщо ви думаєте, що зараз нафти не вистачає, почекайте років 20 - ось тоді почнеться повний кошмар» - Джеремі Ріфкін, Фонд вивчення економічних тенденцій (Вашингтон, серпень 2003 року)
Років через 20 - коли Майк стане дорослим і зможе водити машину - світове енергоспоживання, згідно виходить у США «Міжнародного енергетичного огляду» за 2003 рік (IЕО 2003), «виросте на 58%». У журналі «Нью сайентіст» про майбутнє бумі йдеться як про «стрімкому зростанні енергоспоживання в історії». Чи зможуть традиційні енергоносії задовольнити такий попит? Розглянемо деякі тривожні фактори.
Вугілля
З усіх викопних видів палива вугілля залишилося найбільше, і його має вистачити на 1000 років. Електростанції, що працюють на вугіллі, виробляють 40% електроенергії в світі. Найбільший експортер вугілля - Австралія, на неї припадає майже третина світового ринку вугілля.
І все ж в недавньому прес-релізі інституту «Уорлдуоч» говориться: «Вугілля-це саме насичене вуглецем паливо, яке виділяє вуглекислого газу на 29% більше, ніж нафта, і на 80% більше, ніж природний газ. На його частку припадає 43% щорічних викидів вуглецю в атмосферу - приблизно 2,7 мільярда тонн ». Крім шкоди навколишньому середовищі, спалювання вугілля відбивається на здоров'ї людей. В одному з недавніх доповідей ООН «Глобальне економічне огляд» повідомляється: «У 11 великих містах Китаю дим і дрібні частки, що виділяються при згорянні вугілля, що є причиною понад 50 000 передчасних смертей і 400 000 нових випадків захворювання на хронічний бронхіт»
Нафта
Щодня в світі витрачається 75 мільйонів баррілей нафти. Зі світових запасів нафти, обсяг яких оцінюють у 2 трильйони барелів, близько 900 мільярдів вже
2.
використано. При нинішньому рівні нафтовидобутку запасів нафти має вистачити ще на 40 років.
Однак геологи Колін Кемпбелл і Жан Лаеррер в 1998 році висловили прогноз: «Уже в найближчі 10 років видобуток нафти не зможе наздогнати за попитом на неї». Ці фахівці-нафтовики попереджають: «Багато хто думає, що якщо нафта б'є фонтаном з свердловин сьогодні, то і останнє відро нафти добути з-під землі буде так само легко. Але практика показує: чи йде мова про одній свердловині, або цілій країні, нафтовидобуток завжди зростає до максимуму і потім, коли приблизно половина нафти викачана, починає зменшуватися, поступово падаючи до нуля. З економічної точки зору важливо знати не те, коли вся нафта вичерпається, а коли видобуток нафти почне скорочуватися ».
Коли почнеться очікуване падіння нафтовидобутку? Геолог-нафтовик Джозеф Ріва каже: «Заплановане збільшення нафтовидобутку ... в два рази менше від того, що потрібно, щоб задовольнити той попит на нафту, який за прогнозами Міжнародного енергетичного агентства (IEA) буде в 2010 році». Журнал «Нью саентіст» попереджає: «Коли нафтовидобуток знижується, а попит на нафту зростає, ціни на неї різко піднімаються або стають нестійкими, що може прів5есті до економічного хаосу, проблем з транспортуванням продуктів і інших запасів і навіть до війни за нафту».
У той час як одні фахівці вважають проблемою зниження нафтовидобутку, інші - саме використання нафти. У «Утне Рітер» Джеремі Крідон говорить: «Дефіцит нафти - це не найгірше. Спалюючи паливо і отримуючи тепло, ми виробляємо вуглекислий газ, з-за якого температура підвищується на всій планеті, але економічні проблеми як і раніше вирішуються окремо від екологічних ». Наприклад, Австралійська радіомовна комісія звертає увагу на наслідок використання нафти в одній країні: «У Великій Британії 26 млн транспортних засобів. Вони виділяють третину всього вуглекислого газу в країні, сприяючи глобальному потеплінню, і одну третину всіх шкідливих викидів в атмосферу, від яких щорічно вмирає приблизно 10 000 чоловік ».
Природний газ
У наступні 20 років «в усьому світі все більшу роль як джерела енергії буде грати природний газ», мовиться в звіті «IEO 2003». Природний газ-це самий чистий вид викопного палива і, за попередніми оцінками, є ще великі запаси газу.
Але, на думку асоціації газопромишленніков (Вашингтон), «насправді ніхто не знає, наскільки великі запаси природного газу, всі оцінки його кількості засновані на припущеннях ... Тому оцінити реальніше обсяги газу досить важко».
Основний компонент природного газу - метан, який значно посилює парниковий ефект. «Метан затримує тепло в 21 разів більше вуглекислого газу», - заявляє згадана вище Асоціація. Але, не дивлячись на це, масштабне дослідження, проведене в США Управлінням з охорони навколишнього середовища та Інститутом дослідження газу показало, що «при переході на природний газ буде виділятися більше метану, але зате значно знизиться кількість інших викидів».
Атомна енергія
«У світі існує приблизно 430 ядерних реакторів, які виробляють 16% усієї електроенергії», - повідомляється в «Остреліан джіогрефік». У доповіді «IEO 2003» йдеться, що крім існуючих реакторів, «в лютому 2003 року 17 з 35 споруджуваних у всьому світі реакторів припадало на країни Азії».
Атомна енергетика завойовує все більшу популярність, навіть, незважаючи на можливість повторення аварії, що сталася в 1986 році в Чорнобилі. У «Нью
3.
сайентіст »повідомляється, що« неполадки і пошкодження стали серйозною проблемою для атомних реакторів в Америці »і що в березні 2002 року на реакторі Дейвіс-Бессі в Огайо« мало не сталася аварія ».
Які є нові розробки в енергетиці?
Вакуумна картина світу дозволяє принципово переосмислити підходи і методи одержання енергій, що склалися, і вийти на зовсім нові технології в галузі енергетики.
На основі теорії Вакууму авторами розроблено нову енергетичну концепцію - концепцію Вакуумної енергетики. Відмінністю від традиційних підходів є використання вакуумних ефектів з метою одержання високих рівнів енергії, так і проблеми екологічної чистоти самого процесу одержання енергії.
Дослідження показали, що найефективніше проходить збудження Вакууму в польових утвореннях, які мають циліндричну, конічну форми, а найбільш сприятливим середовищем є рідина.
Речовина, що використовується як середовище збудження виконує подвійну функцію. З одного боку, вона є середовищем для вибору енергії, з другого боку вона створює умови для реалізації процесу збудження.
Вакуумні ефекти відкривають шлях до нової енергетики іd дозволяють зробити крок за рамки традиційних підходів до способів одержання енергії.
Японські вченні винайшли пристрій для одержання теплової енергії у водному середовищі, яка названа "Лазером блакитної води".
У пристрої використано явище холодного ядерного синтезу. У водному середовищі створюється акустичне поле і здійснюється концентрація ультрафіолетового світла сферичною лінзою.
Пристрій планується використати як компактний генератор енергії для нагрівання природної води до 50 ° С, Саме до такої температури зберігаються фокусуючі властивості водної сферичної лінзи, але для ультрафіолетового світла.
При цьому зберігається висока щільність енергії, достатня для реалізації безнейтронной реакції синтезу. У розробленому нами способі е можливість робити вибір, як теплової енергії так і електрики.
Енергетика майбутнього не буде грунтуватися ні на енергетичних гігантах, які використовують хімічне або ядерне пальне, ні на дорого вартісних системах транспортування енергії. Компактні генератори енергії, засновані на реалізації вакуумних ефектів, розташованих у місцях використання енергії, складатимуть основу енергетики третього тисячоліття.
Це буде вакуумна енергетика, яка буде використовувати досягнення електроніки для одержання високих рівнів екологічно чистої енергії.
Вітер
Людство вже давно використовує силу вітру в мореплаванні, для роботи млинів і для перекачування води. В останні роки, проте, інтерес до вітру знову відроджується. Виготовлені за новітніми технологіями ветроенергетіческіе установки виробляють електрику для 35 мільйонів чоловік. Вітер-це абсолютно чистий, поновлюване джерело енергії. У Данії, наприклад, вже 20% електрики виробляється силою вітру. Дедалі більшого поширення вітроенергетика отримує в Німеччині, Іспанії, а також Індії, яка претендує на п'яте місце у світі по використанню сили вітру. У США зараз виробляється електрика 13 000 вітроустановок. А деякі фахівці
4.
вважають, що якщо використовувати всі підходящі території в США, то енергія вітру могла б забезпечити 20% потреб країни в електриці.
Сонце
Зараз випускають фотоелементи, які перетворюють енергію сонячного світла в електрику. У всьому світі сумарна потужність геліоустановок становить близько 500 мегават, і потреба у фотоелементах щорічно збільшується на 30%. Однак фотоелектричні перетворювачі поки ще не на стільки ефективні, як хотілося б, і вироблене ними електрику дорожче, ніж одержуване при спалюванні викопного палива. Крім того, при виробництві фотоелементів використовуються такі отруйні речовини, як сульфід кадмію і арсенід галію. Так як вони зберігаються в природі століттями, «Біосайенс» відзначає, що «переробка та утилізація відпрацьованих фотоелементів може стати великою проблемою».
Геотермальна енергія
Якщо до ядра нашої планети, температуру якої оцінюють в 4 000 градусів за Цельсієм, крізь земну кору прокопати тунель, температура в ньому буде збільшуватися в середньому на 30 градусів на кожний кілометр. Для людей, які живуть поруч з термальними джерелами або вулканічними розломами, підземне тепло більш доступно. У 58 країнах світу виходить із глибин земної кори гаряча вода або пар використовуються, щоб опалювати будинки або виробляти електрику. Ісландія приблизно половину виробленої енергії отримує від геотермальних джерел. В інших країнах, наприклад в Австралії, обговорюється можливість отримувати енергію з розпечених кам'яних порід, що знаходяться на глибині кількох кілометрів під землею. «Остреліан джіогрефік» повідомляє: «Деякі вчені пропонують закачувати під землю воду, і назад вона буде виходити гарячої і вже під великим тиском, обертаючи турбіни електрогенераторів. Це дозволить отримувати електрику десятиліттями і навіть століттями ».
Вода
Вже зараз 6% електроенергії усього світу виробляється гідроелектростанціями. Згідно з «Міжнародному енергетичному огляду» за 2003 рік, на протязі наступних двох десятиліть «розвиток поновлюваних джерел енергії буде відбуватися в основному за рахунок будівництва великих гідроелектростанцій в країнах, що розвиваються, особливо в Азії. Однак «Біосайенс» попереджає: «Водосховища часто затоплюють цінні родючі землі. Крім того, греблі значно впливають на існуючі екосистеми - на рослини, тварин і мікроорганізми ».
Водень
Водень-це безбарвний, не має запаху горючий газ, найпоширеніший елемент у Всесвіті. На землі водень входить до складу рослинних і тваринних тканин, викопного палива і води. Він згорає без виділення шкідливих речовин і більш ефективно, ніж викопне паливо.
У журналі «Сайенс ньюс онлайн» говориться, що «пропускаючи через воду електрику, її розкладають на водень і кисень». Хоча таким способом можна добувати водень у великих кількостях, в журналі зазначається, що «цей простий метод поки не економічний».
5.
У світі виробляється приблизно 45 мільйонів тонн водню, в основному для виробництва добрив і засобів для чищення. Але цей водень проводять із застосуванням викопного палива, а при цьому виділяється отруйний чадний газ і вуглекислий газ, що сприяють глобальному потеплінню.
І все ж багато хто вважає водень одним із найбільш перспективних і багатообіцяючих альтернативних джерел енергії і вважають, що в майбутньому він зможе задовольнити енергетичні потреби людства. Подібний оптимізм базується на значних досягненнях у розробці так званого паливного елемента.
Паливний елемент
Кожна тисяча автомобілів сьогодні викидає в атмосферу більше 3 тонни оксиду вуглецю і сотні інших шкідливих речовин. Тому одне з головних завдань вчених і інженерів було винахід «чистого двигуна».
«Паливний елемент-це пристрій, який виробляє електрику з водню, але не шляхом спалювання, а шляхом з'єднання його з киснем у ході керованої хімічної реакції. При використанні чистого водню, на відміну від збагаченого воднем викопного палива, виділяється тільки тепло і вода.
У 1839 році Вільям Гров, англійський суддя і фізик, сконструював перший паливний елемент. Однак виробляти такі пристрої було дорого, до того ж паливо та необхідні елементи було важко дістати. На якийсь час ця технологія була забута, поки в середині ХХ століття не стали розробляти паливні елементи для забезпечення енергією американських космічних кораблів. Зараз такі пристрої застосовуються як в космонавтиці, так і для більш земних завдань.
Сьогодні розробляються паливні елементи, які могли б замінити двигун внутрішнього згоряння на автомобілях, забезпечувати електроенергією житлові та виробничі будівлі, а також живити невеликі електричні пристрої, наприклад стільникові телефони або комп'ютери.
Користь для навколишнього середовища від застосування більш екологічних джерел енергії очевидна. Однак вартість їх надто висока. У доповіді «IEO 2003» говориться: «Майбутній зростання енергоспоживання буде, швидше за все, буде задовольняться за рахунок викопних видів енергії (Нафти, вугілля, природного газу), тому що ціни на них залишаться відносно низькими, а виробляти енергію з інших видів палива може бути не вигідно ».
І все ж найдешевшим і чистим джерелом енергії є сонце. Практично вся енергія на землі відбувається від сонця. Вугілля, нафта, на думку вчених, не що інше, як розклалися залишки дерев і ін рослин, що виросли завдяки енергії сонця.
Використана література:
- «Книга для читання з фізики. Теплові явища »
- Журнал «Пробудись» 8.03.05.г. «Чи доступна нам більш чиста енергія?»
. Київ 1986р.