Noen måter å løse miljøproblemer på

I nær fremtid vil termisk energi forbli dominerende i energibalansen i verden og individuelle land.

Følgende måter og metoder for bruk av drivstoff (hovedsakelig basert på forbedring av teknologier for tilberedning av drivstoff og fangst av farlig avfall) kan redusere den negative påvirkningen på miljøet betydelig:

1. Bruk og forbedring av behandlingsapparater (innsamling av faste utslipp og oksider av svovel (96%) og nitrogen (80%) og produksjon av ammoniumnitrat - gjødsel og natriumsulfatløsning for kjemisk industri).

2. Redusere inntreden av svovelforbindelser i atmosfæren ved foreløpig avsvovling av kull (redusere svovelinnholdet) og andre typer brensel (olje, gass, oljeskifer) ved hjelp av kjemiske eller fysiske metoder. Disse metodene gjør det mulig å utvinne opptil 50–70 % svovel fra drivstoff før det brennes.

3. Energisparing - redusere energiintensiteten til produkter (i USA ble det brukt 2 ganger mindre energi per produsert enhet enn i det tidligere Sovjetunionen, i Japan - 3 ganger mindre), redusere metallintensiteten til produktene, forbedre kvaliteten og som et resultat øker levetiden .

4. Energisparing i hverdagen og på jobben ved å forbedre bygningers isolerende egenskaper. Nekter å bruke elektrisitet som varmekilde, siden tap under produksjonen ved termiske kraftverk er 60–65 % større enn ved generering av termisk energi, og ved atomkraftverk mer enn 70 %.

5. Øke effektiviteten til brensel ved bruk i stedet for termiske kraftverk ved termiske kraftverk ved å bringe energiproduksjonsanlegg nærmere forbrukeren og redusere termisk forurensning av vannmiljøet ved bruk av varme som fanges opp av kjølemidler ved termiske kraftverk. Den mest økonomiske måten å skaffe energi på er i små installasjoner som termiske kraftverk (kraftvarme) direkte i bygninger.

Den økonomiske effektiviteten ved å utvikle energibesparende teknologier i stor skala blir betydelig ved et energiforbruk på omtrent 10 kW per person. I Russland forblir dette tallet nå på omtrent 2 kW, og den industrielle komponenten dominerer strukturen i energiforbruket.

For eksempel: hvis i USA den ikke-industrielle sfæren (innenlandsk, sosiokulturell, etc.) står for mer enn 50% av energiforbruket, så er det i Russland ikke mer enn 25%.

2.14.1. Alternative energikilder

Hovedproblemene til moderne energikilder er utmattelse og miljøforurensning. Alternative kilder er solens energi, vind, vann, termonukleær fusjon og andre kilder. Selv om bruken av ikke-fornybare fossile energiressurser skaper de alvorligste økonomiske og miljømessige problemene, bruker mennesker mye mindre fornybare energiressurser natur. Ikke fordi de er mindre (de er mye større), men fordi deres kolossale energi er ustabil, fordelt over store rom, dårlig konsentrert og vanskelig å kontrollere.

2.14.2. Solens energi

Solenergi Sammenlignet med andre typer energi har den eksepsjonelle egenskaper: den er praktisk talt uuttømmelig, miljøvennlig, håndterbar, og i størrelsesorden er den tusenvis av ganger større enn all energien fra andre kilder som menneskeheten kan bruke. Det operasjonelle ressurspotensialet til solenergi er estimert til en effekt på 100 til 500 TW. På grunn av den lave tettheten til denne energien, bruker teknosfæren en ubetydelig del av den. En viss mengde brukes i passiv form - for å skape et gunstig termisk regime i lukkede bakkesystemer. Denne bruksformen, samt forbedring av tekniske midler for termisk lagring av solenergi og varmepumper, har svært store utsikter.

Imidlertid vises mer interesse for måter å konsentrere solenergi og konvertere den direkte til elektrisitet. I dette tilfellet er faktorer som innstråling, oppsamlingsområde, konverteringseffektivitet og lagringseffektivitet av avgjørende betydning. Det tekniske potensialet for bruk av solenergi er beregnet til 500 GW. Den totale kapasiteten til direkte solenergikonverteringssystemer har for tiden nådd 4 GW, inkludert 100 MW bakkebaserte solcelleomformere.

Solens energi kan brukes direkte (gjennom fangst av tekniske apparater) eller indirekte (gjennom fotosynteseprodukter, vannets kretsløp, bevegelse av luftmasser og andre prosesser forårsaket av solens påvirkning.

1. Solen som en kilde til termisk energi.

Å bruke solvarme er den enkleste og billigste måten å løse visse energiproblemer på. Det er anslått at i USA forbrukes omtrent 25 % av energien som produseres i landet til romoppvarming og varmtvannsforsyning. I nordlige land, inkludert Russland, er denne andelen merkbart høyere. I mellomtiden kan en betydelig del av varmen som kreves for disse formålene oppnås ved å fange energien til solstrålene. Disse mulighetene blir mer betydningsfulle jo mer direkte solstråling når jordens overflate.

Hvordan å bruke:

EN) solfangere;

Den vanligste måten å fange solenergi på er gjennom ulike typer solenergi samlere.

I sin enkleste form er det en mørk overflate for å fange varme og en enhet for å samle og holde på den. Begge blokkene kan representere en enkelt helhet.

Samlerne er plassert i et gjennomsiktig kammer, som fungerer etter prinsippet om et drivhus. Det finnes også enheter for å redusere energispredning (god isolasjon) og fjerning av den, for eksempel ved luft- eller vannstrømmer.

b ) varmesystemer passiv type;

Enda enklere enn samlere. Sirkulasjonen av kjølevæsker her utføres som et resultat av konveksjonsstrømmer: oppvarmet luft eller vann stiger oppover, og avkjølte kjølevæsker tar deres plass. Eksempel: et rom med store vinduer mot solen og gode isolasjonsegenskaper av materialer som kan holde på varmen i lang tid. For å redusere overoppheting på dagtid og varmetap om natten, brukes gardiner, persienner, visir og andre beskyttelsesanordninger.

Problemet med den mest rasjonelle bruken av solenergi løses gjennom riktig utforming av bygninger. Noe økning i byggekostnadene oppveies av effekten av å bruke billig og ren energi.

I USA (California) er det bygninger som, selv med en passiv type akkumulering av solstråler, kan spare opptil 75 % av energikostnadene, med ekstra byggekostnader på 5–10 %.

På Kypros, i 90 % av hyttene, mange hoteller og leilighetsbygg, løses problemet med varmeforsyning og varmtvannsforsyning av solvarmere. I andre land er den målrettede bruken av solenergi ennå ikke stor, men produksjonen av ulike typer solfangere øker intensivt. Det er nå tusenvis av lignende systemer i drift i USA, selv om de for øyeblikket bare gir 0,5 % av varmtvannsforsyningen.

V) varmelagringsenheter under solfylte dager i drivhus eller andre strukturer;

For å gjøre dette plasseres materiale med stor overflate og god varmekapasitet i lokalene. Det kan være steiner, grov sand, vann, pukk, metall. I løpet av dagen samler de varme, og om natten slipper de den gradvis. Slike enheter er mye brukt i drivhus sør i Russland, Kasakhstan og Sentral-Asia.

2. Solen som strømkilde.

Hvordan å bruke:

a) fotoceller;

I fotoceller Solenergi induseres til elektrisk strøm uten ekstra enheter. Selv om effektiviteten til slike enheter er lav, har de fordelen av langsom slitasje på grunn av fraværet av bevegelige deler.

De største vanskelighetene med å bruke fotoceller er forbundet med deres høye kostnader og behovet for store områder for å romme dem. Problemet kan til en viss grad løses ved å erstatte metallfotokonvertere med elastiske, syntetiske, bruke hustak og vegger til å huse batterier og flytte omformerne ut i verdensrommet.

I tilfeller der det kreves en liten mengde energi, er bruk av fotoceller allerede økonomisk gjennomførbart (kalkulatorer, telefoner, fjernsyn, klimaanlegg, fyrtårn, bøyer, små vanningsanlegg).

I land med en stor mengde solstråling er det prosjekter for fullstendig elektrifisering av visse sektorer av økonomien, for eksempel landbruk, ved bruk av solenergi. Energien som oppnås på denne måten, spesielt tatt i betraktning dens høye miljøvennlighet, er mer kostnadseffektiv enn energi oppnådd ved tradisjonelle metoder. Solstasjoner er også attraktive fordi de raskt kan settes i drift og øke effekten under drift ved ganske enkelt å koble til ekstra batterier – solcellemottakere.

b) gjøre vann til damp, som driver turbogeneratorer;

I disse tilfellene er de mest brukte for energilagring energitårn med et stort antall linser som konsentrerer solens stråler, samt spesielle soldammer, bestående av to lag vann: det nedre med høy konsentrasjon av salter og det øvre med klart ferskvann. Rollen til det energilagrende materialet spilles av saltoppløsningen. Oppvarmet vann brukes til å varme opp eller bli til dampvæsker som koker ved lave temperaturer.

3. Co solenergi som en kilde for å produsere hydrogen fra vann ved elektrolyse.

Hydrogen kalles "fremtidens drivstoff". Dekomponeringen av vann og frigjøring av hydrogen utføres ved å føre en elektrisk strøm mellom elektrodene, oppnådd i geleringsenheter. Ulempene med slike installasjoner er fortsatt forbundet med lav effektivitet (energien i hydrogen er bare 20 % høyere enn den som brukes på vannelektrolyse) og den høye brennbarheten til hydrogen, samt diffusjon gjennom lagertanker.

Tyskland vurderer prosjekter for å produsere flytende hydrogen ved å bruke Canadas overflødige vannressurser eller plassere solcellepaneler i Sahara-ørkenen, og deretter transportere flytende hydrogen produsert ved elektrolyse i tankbiler eller gjennom et nettverk av rørledninger til forbrukspunktet. Bruken som drivstoff for fly, kjøretøy og romteknologi er spesielt lovende. Imidlertid er det vanskeligheter for gjennomføringen av prosjektet: det resulterende hydrogenet kan være i flytende tilstand ved atmosfærisk trykk bare ved en temperatur på -253 ° C og samtidig fordamper det lett, så spesielle krav stilles til lagertanker - det er nødvendig å konstruere beholdere i form av et Dogoar-fartøy for å sikre ultralave temperaturer og beskyttelse mot rask fordampning. I tillegg er prisen på hydrogen høy, dyrere enn bensin.

4. Bruk av solenergi gjennom fotosyntese og biomasse (biodrivstoff).

Mindre enn 1 % av solenergistrømmen konsentreres årlig i biomasse. Imidlertid overgår denne energien betydelig den som en person mottar fra forskjellige kilder på nåværende tidspunkt og vil motta i fremtiden.

Hvordan å bruke:

EN) direkte forbrenning av biomasse;

Dette er den enkleste måten å bruke energien til fotosyntese på. I noen land som ikke har lagt inn på banen for industriell utvikling, er denne metoden den viktigste.

b) bearbeide biomasse til andre drivstoff;

På denne måten kan du produsere biogass (ved anaerob gjæring uten tilgang på oksygen) eller etylalkohol (ved aerob gjæring).

Dette er en mer fornuftig måte. Det er bevis for at en melkegård på 2000 hode kan, ved å bruke avfall, gi biogass ikke bare til selve gården, men også for å generere betydelige inntekter fra salg av energien som genereres. Store energiressurser er også konsentrert i kloakkslam, søppel og annet organisk avfall.

Alkohol hentet fra biologiske ressurser brukes i økende grad i forbrenningsmotorer.Siden 70-tallet av det 20. århundre har Brasil derfor byttet en betydelig del av kjøretøyene sine til alkoholdrivstoff eller til en blanding av alkohol og bensin - bensinalkohol. Det er erfaring med å bruke alkohol som energibærer i USA.

For å produsere alkohol brukes ulike organiske råvarer – sukkerrør i Brasil, mais i USA, ulike kornavlinger, poteter, tremasse (sagflis) – i andre land. Begrensende faktorer for bruk av alkohol som energibærer er mangel på arealer for å skaffe organisk materiale og miljøforurensning under produksjon av alkohol (forbrenning av fossilt brensel), samt høyere kostnader (omtrent dobbelt så dyrt som bensin).

For Russland, hvor en stor mengde tre, spesielt løvtrær (bjørk, osp), praktisk talt ikke brukes (det blir ikke hogd ned eller forblir i hogstområder), er det svært lovende å få alkohol fra denne biomassen ved bruk av teknologier basert på hydrolyse. Store reserver for å skaffe alkohol eller termisk energi er også tilgjengelig fra avfall fra sagbruk og treforedlingsbedrifter.

V) dyrking av "energivekster" eller "energiskoger";

"Energiskoger" er fytocenoser dyrket for å behandle biomassen deres til gass eller flytende brensel. "Energiskoger" er vanligvis utpekt som land der raskt voksende treslag (popler, eukalyptus og andre) dyrkes og høstes ved bruk av intensiv teknologi i løpet av kort tid (5–10 år). Generelt kan biodrivstoff betraktes som en betydelig hjelp til å løse energiproblemer i fremtiden. Den største fordelen med denne ressursen er dens konstante og raske fornyelse, og med riktig bruk, utømmelighet.

2.14.3. Vind som energikilde

Vind, som bevegelig vann, er de eldste energikildene. I flere århundrer ble disse kildene brukt som mekaniske i møller, sagbruk og i vannforsyningssystemer til forbrukssteder. De brukes også til å generere elektrisitet, selv om vindens andel av den totale produksjonen er ekstremt liten (i Danmark 3,7 % av den totale elektrisitetsproduksjonen).

Interessen for å bruke vind til å generere strøm har økt de siste årene. Til dags dato har vindturbiner med ulik kapasitet, inkludert gigantiske, blitt testet. Det ble konkludert med at i områder med intens luftbevegelse kan vindturbiner godt gi energi til lokale behov.

Bruk av vindturbiner for å betjene enkeltanlegg (boligbygg, ikke-energikrevende industri) er berettiget. Samtidig har det blitt åpenbart at gigantiske vindturbiner ennå ikke er berettiget på grunn av de høye kostnadene for strukturer, sterke vibrasjoner, støy og raske feil. Komplekser av små vindturbiner kombinert til ett system er mer økonomiske.

I USA ble det bygget en vindkraftstasjon ved å kombinere et stort antall små vindturbiner med en kapasitet på ca. 1500 MW (ca. 1,5 kjernekraftverk). Det arbeides mye med bruk av vindenergi i Canada, Nederland, Danmark, Sverige og Tyskland. I tillegg til ressursens utømmelighet og produksjonens høye miljøvennlighet, inkluderer fordelene med vindturbiner den lave kostnaden for energien som produseres av dem. Det er 2-3 ganger mindre her enn ved termiske kraftverk og kjernekraftverk.

For de fleste kjente vindgeneratorer skal den dimensjonerende vindhastigheten som merkeeffekten leveres med være 8-14 m/s og må av økonomiske årsaker opprettholdes i minst 2500 timer per år. Slike forhold eksisterer ikke i en betydelig del av den russiske føderasjonen.

2.14.4. Bruk av ukonvensjonelle vannressurser

Hydroressurser er fortsatt en viktig potensiell energikilde, forutsatt at det brukes mer miljøvennlige metoder for å skaffe den enn moderne. For eksempel er energiressursene til mellomstore og små elver (lengde fra 10 til 200 km) ekstremt underutnyttet. Bare i Russland er det mer enn 150 tusen slike elver. Tidligere var det små og mellomstore elver som var den viktigste energikilden.

Små demninger på elver forstyrrer ikke så mye som de optimaliserer det hydrologiske regimet til elver og tilstøtende territorier. De kan betraktes som et eksempel på økologisk bestemt miljøforvaltning, skånsom inngripen i naturlige prosesser.

Reservoarer opprettet på små elver strekker seg vanligvis ikke utover elvebunnene. Slike reservoarer demper fluktuasjoner i vann i elver og stabiliserer grunnvannsnivået under tilstøtende flommarker. Dette har en gunstig effekt på produktiviteten og bærekraften til både akvatiske og flomsletten økosystemer. Det er beregninger på at det på små og mellomstore elver er mulig å få ut ikke mindre energi enn det får fra moderne store vannkraftverk.

For tiden finnes det turbiner som gjør det mulig å få energi ved å bruke den naturlige strømmen av elver, uten å bygge demninger. Slike turbiner installeres enkelt på elver og flyttes om nødvendig til andre steder. Selv om kostnadene for energien som produseres ved slike installasjoner er merkbart høyere enn ved store vannkraftverk, termiske kraftverk eller kjernekraftverk, gjør dens høye miljøvennlighet det hensiktsmessig å skaffe den.

2.14.5. Energiressurser av marine, oseaniske

og termisk vann

Vannmassene i hav og hav har store energiressurser. Disse inkluderer energien til ebb og flom, havstrømmer og temperaturgradienter på forskjellige dyp. For tiden brukes denne energien i ekstremt små mengder på grunn av de høye produksjonskostnadene. Dette betyr imidlertid ikke at dens andel av energibalansen ikke vil øke i fremtiden.

1. Det er for tiden tre tidevannskraftverk i drift i verden. I Russland er potensialet for tidevannsenergi betydelig i Hvitehavet. Men bortsett fra de høye energikostnadene, kan kraftverk av denne typen ikke anses som svært miljøvennlige. Under konstruksjonen blokkerer demninger bukter, noe som dramatisk endrer miljøfaktorer og levekår for organismer.

2. I havvann kan temperaturforskjeller på forskjellige dyp brukes til å generere energi. I varme strømmer, for eksempel i Golfstrømmen, når de 20 °C. Prinsippet er basert på bruk av væsker som koker og kondenserer ved små temperaturforskjeller.

Varmt vann overflater og brukes til å gjøre væske til damp, som roterer turbinen. Kalde dype masser - for kondensering av damp til væske. Vanskeligheter er forbundet med omfanget av strukturene og deres høye kostnader. Installasjoner av denne typen er fortsatt på teststadiet (for eksempel i USA).

3. Mulighetene for å bruke geotermiske ressurser er uforlignelig mer realistiske. I dette tilfellet er varmekilden oppvarmet vann som finnes i jordens tarmer. I noen områder renner slikt vann ut fra overflaten i form av geysirer (for eksempel i Kamchatka). Geotermisk energi kan brukes både i form av varme og til å generere elektrisitet.

4. Det gjennomføres også eksperimenter med bruk av varme som finnes i de faste strukturene i jordskorpen. Denne varmen hentes fra dypet ved å pumpe vann, som deretter brukes på samme måte som andre termiske vann.

Allerede i dag forsynes enkeltbyer eller virksomheter med energi fra geotermisk vann. Dette gjelder spesielt hovedstaden på Island - Reykjavik. På begynnelsen av 80-tallet produserte verden rundt 5000 MW elektrisitet fra geotermiske kraftverk (ca. 5 kjernekraftverk). I Russland er betydelige geotermiske vannressurser tilgjengelig i Kamchatka, men de brukes fortsatt i små mengder. I det tidligere Sovjetunionen ble bare rundt 20 MW elektrisitet produsert fra denne typen ressurs.

2.14.6. Fusjonsenergi

Moderne kjernekraft er basert på splitting av atomkjerner i to lettere med frigjøring av energi proporsjonal med tap av masse. Kilden til energi og forfallsprodukter er radioaktive grunnstoffer. De viktigste miljøproblemene til kjernekraft er knyttet til dem.

Enda mer energi frigjøres i prosessen med kjernefysisk fusjon, der to kjerner smelter sammen til en tyngre, men også med tap av masse og frigjøring av energi. Utgangselementet for syntese er hydrogen, det siste elementet er helium. Begge elementene har ingen negativ innvirkning på miljøet og er praktisk talt uuttømmelige. Resultatet av kjernefysisk fusjon er solens energi. Denne prosessen har blitt modellert av mennesker i eksplosjonene av hydrogenbomber. Oppgaven er å gjøre kjernefysisk fusjon kontrollerbar og å bruke energien målrettet.

Den største vanskeligheten er at kjernefysisk fusjon er mulig ved svært høye trykk og temperaturer på rundt 100 millioner °C. Det er ingen materialer som reaktorer kan lages av for å utføre ultra-høytemperatur (termonukleære) reaksjoner. Alt materiale smelter og fordamper.

Forskere har tatt veien for å lete etter muligheten for å utføre reaksjoner i et miljø som ikke er i stand til å fordampe.For å gjøre dette, blir to måter for tiden testet. En av dem er basert på retensjon av hydrogen i et sterkt magnetfelt. En installasjon av denne typen ble kalt TOKAMAK (toroidalt kammer med magnetfelt), utviklet ved instituttet. Kurchatova. Den andre måten er bruk av laserstråler, som sikrer at ønsket temperatur oppnås og hydrogen tilføres til konsentrasjonsstedene.

Til tross for noen positive resultater i implementeringen av kontrollert kjernefysisk fusjon, uttrykkes det meninger om at det i nær fremtid er usannsynlig at det vil bli brukt til å løse energi- og miljøproblemer. Dette skyldes den uløste naturen til mange problemer og behovet for enorme kostnader for ytterligere eksperimentell, og enda mer industriell utvikling.

ª Selvtest spørsmål

1. Hvilke nye metoder for bruk av drivstoff kan redusere miljøbelastningen fra energi?

2. Hva er fordelene med å bruke solenergi sammenlignet med andre energiformer?

3. Nevn måter å bruke solen som varme- og strømkilde.

4. Hva er utsiktene for bruk av flytende hydrogen i energisektoren?

5. Hva er biodrivstoff, hvordan får man det?

6. Hva er en "energiskog"?

7. Hvilke problemer hindrer utbredt bruk av vind som energikilde?

8. Sammenlign miljøpåvirkningen fra små og store vannkraftverk.

9. Hva er den negative effekten av vannkraftverk i tidevann på økosystemene?

10. Hva er prinsippet for å hente energi fra temperaturgradienter i havet?

11. Hva er betingelsene for at det oppstår en termonukleær fusjonsreaksjon og hvilke vanskeligheter er for tiden forbundet med dette?

Tilbake fremover

Merk følgende! Lysbildeforhåndsvisninger er kun til informasjonsformål og representerer kanskje ikke alle funksjonene i presentasjonen. Hvis du er interessert i dette arbeidet, last ned fullversjonen.

Presentasjonen er tilleggsmateriale til leksjoner om energiutvikling. Energisektoren i ethvert land er grunnlaget for utviklingen av produktive krefter og skapelsen av den materielle og tekniske basen i samfunnet. Presentasjonen gjenspeiler problemene og utsiktene til alle typer energi, lovende (nye) energityper, bruker erfaringene fra museumspedagogikk, uavhengig forskningsarbeid til studenter (arbeid med magasinet "Japan Today") og kreative arbeider fra studenter ( plakater). Presentasjonen kan brukes i geografitimer på 9. og 10. klassetrinn, i fritidsaktiviteter (valgfag, valgfag), under Geografiuka «22. april – Jordens dag», i økologi- og biologitimene «Global problems of humanity. Råvarer og energiproblem."

I mitt arbeid brukte jeg metoden problembasert læring, som gikk ut på å skape problemsituasjoner for elevene og løse dem i prosessen med felles aktivitet mellom elever og lærer. Samtidig ble maksimal uavhengighet til elevene tatt i betraktning og under generell veiledning av en lærer som styrte elevenes aktiviteter.

Problembasert læring lar ikke bare elevene danne det nødvendige systemet med kunnskap, ferdigheter og evner, for å oppnå et høyt utviklingsnivå for skolebarn, men viktigst av alt, det tillater dannelsen av en spesiell stil med mental aktivitet, forskningsaktivitet og studentenes uavhengighet. Når du arbeider med denne presentasjonen, blir studentene klar over en aktuell retning - skolebarns forskningsaktiviteter.

Industrien forener en gruppe industrier som driver med utvinning og transport av drivstoff, generering av energi og overføring av det til forbrukeren.

Naturressurser som brukes til å produsere energi er brenselressurser, vannressurser, kjernekraft, samt alternative energityper. Plasseringen av de fleste næringer avhenger av utviklingen av elektrisitet. Landet vårt har enorme reserver av drivstoff og energiressurser. Russland var, er og vil bli en av de ledende energimaktene i verden. Og dette er ikke bare fordi landets dyp inneholder 12 % av verdens kullreserver, 13 % av verdens olje og 36 % av verdens naturgassreserver, som er tilstrekkelige til å dekke sine egne behov fullt ut og for eksport til nabolandene. Russland har blitt en av verdens ledende energimakter, først og fremst på grunn av etableringen av et unikt produksjons-, vitenskapelig, teknisk og personellpotensial for drivstoff- og energikomplekset.

Råvareproblem

Mineralressurser– den primære kilden, det første grunnlaget for menneskelig sivilisasjon i nesten alle faser av dens utvikling:

– Drivstoffmineraler;
– Malmmineraler;
– Ikke-metalliske mineraler.

Moderne energiforbruk vokser eksponentielt. Selv om vi tar i betraktning at veksttakten i strømforbruket vil avta noe på grunn av forbedring av energisparende teknologier, vil reservene av elektriske råvarer vare i maksimalt 100 år. Situasjonen forverres imidlertid ytterligere av avviket mellom strukturen til reserver og forbruket av organiske råvarer. Dermed kommer 80 % av fossilt brenselreserver fra kull og bare 20 % fra olje og gass, mens 8/10 av moderne energiforbruk kommer fra olje og gass.

Følgelig er tidsrammen ytterligere innsnevret. Men først i dag blir menneskeheten kvitt ideologiske ideer om at de er praktisk talt uendelige. Mineralressurser er begrensede og praktisk talt uerstattelige.

Energiproblem.

I dag er verdens energisektor basert på energikilder:

– Brennbare mineralressurser;
– Brennbare organiske fossiler;
– Elveenergi. Ikke-tradisjonelle typer energi;
– Atomets energi.

Med den nåværende økningen i prisen på jordens drivstoffressurser, blir problemet med bruk av fornybare energikilder stadig mer presserende og preger statens energimessige og økonomiske uavhengighet.

Fordeler og ulemper med termiske kraftverk.

Fordeler med TPP:

1. Kostnaden for elektrisitet ved vannkraftverk er svært lav;
2. Vannkraftverksgeneratorer kan slås på og av ganske raskt avhengig av energiforbruk;
3. Ingen luftforurensning.

Ulemper med TPP:

1. Bygging av vannkraftverk kan være lengre og dyrere enn andre energikilder;
2. Reservoarer kan oppta store områder;
3. Demninger kan skade fiskeriene ved å blokkere tilgangen til gyteplasser.

Fordeler og ulemper med vannkraftverk.

Fordeler med vannkraftverk:
– De bygges raskt og billig;
– Kjør i konstant modus;
– Ligger nesten overalt;
– Overvekt av termiske kraftverk i energisektoren i Den russiske føderasjonen.

Ulemper med vannkraftverk:

– Bruke store mengder drivstoff;
– Krever et langt stopp under reparasjoner;
– Mye varme går tapt i atmosfæren, mye faste og skadelige gasser slippes ut i atmosfæren;
– Største miljøforurensere.

I strukturen til elektrisitetsproduksjon i verden tilhører førsteplassen termiske kraftverk (TPP) - deres andel er 62%.
Et alternativ til fossilt brensel og en fornybar energikilde er vannkraft. Vannkraftverk (HPP)- et kraftverk som bruker energien fra vannstrømmen som energikilde. Vannkraftverk bygges vanligvis på elver ved å bygge demninger og reservoarer. Vannkraft er produksjon av elektrisitet gjennom bruk av fornybare elve-, tidevanns- og geotermiske vannressurser. Denne bruken av fornybare vannressurser innebærer håndtering av flom, styrking av elveleier, overføring av vannressurser til områder som lider av tørke, og bevaring av grunnvannsstrømmer.
Men også her er energikilden ganske begrenset. Dette skyldes det faktum at store elver som regel er veldig langt fra industrisentre, eller at kapasiteten deres er nesten fullstendig brukt. Vannkraften, som i dag står for om lag 10 % av verdens energiproduksjon, vil dermed ikke kunne øke dette tallet nevneverdig.

Problemer og utsikter for kjernekraftverk

I Russland når andelen kjernekraft 12 %. Reservene av utvunnet uran tilgjengelig i Russland har et elektrisk potensial på 15 billioner. kWh, dette er like mye som alle våre kraftverk kan produsere på 35 år. I dag kun kjernekraft
er i stand til dramatisk og på kort tid å svekke drivhuseffekten. Et presserende spørsmål er sikkerheten til kjernekraftverk. År 2000 markerte begynnelsen på overgangen til fundamentalt nye tilnærminger til regulering og sikring av strålingssikkerhet for kjernekraftverk.
I løpet av de 40 årene med utvikling av kjernekraft i verden er det bygget rundt 400 kraftenheter i 26 land. De viktigste fordelene med kjernekraft er høy endelig lønnsomhet og fravær av utslipp av forbrenningsprodukter til atmosfæren; de største ulempene er den potensielle faren for radioaktiv forurensning av miljøet med fisjonsprodukter av kjernebrensel i en ulykke og problemet med opparbeiding brukt kjernebrensel.

Ikke-tradisjonell (alternativ energi)

1. Solenergi. Dette er bruken av solstråling for å produsere energi i en eller annen form. Solenergi bruker en fornybar energikilde og har potensial til å bli miljøvennlig i fremtiden.

Fordeler med solenergi:

– Offentlig tilgjengelighet og uuttømmelighet av kilden;
– Teoretisk sett helt trygt for miljøet.

Ulemper med solenergi:

– Strømmen av solenergi på jordens overflate er svært avhengig av breddegrad og klima;
– Solkraftverket fungerer ikke om natten og fungerer ikke effektivt nok i morgen- og kveldsskumringen;
Fotovoltaiske celler inneholder giftige stoffer som bly, kadmium, gallium, arsen, etc., og deres produksjon forbruker mye andre farlige stoffer.

2. Vindenergi. Dette er en energigren som spesialiserer seg på bruk av vindenergi - den kinetiske energien til luftmasser i atmosfæren. Siden vindenergi er en konsekvens av solens aktivitet, er den klassifisert som en fornybar energiform.

Utsikter for vindenergi.

Vindenergi er en raskt voksende industri, og ved utgangen av 2007 var den totale installerte kapasiteten til alle vindturbiner 94,1 gigawatt, etter å ha femdoblet siden 2000. Vindparker over hele verden produserte rundt 200 milliarder kWh i 2007, noe som representerer omtrent 1,3 % av det globale elektrisitetsforbruket. Kystvindpark Middelgrunden, nær København, Danmark. På byggetidspunktet var den den største i verden.

Muligheter for å implementere vindenergi i Russland. I Russland forblir vindenergipotensialet praktisk talt urealisert frem til i dag. En konservativ holdning til den langsiktige utviklingen av drivstoff- og energikomplekset hindrer praktisk talt effektiv implementering av vindenergi, spesielt i de nordlige regionene i Russland, så vel som i steppesonen i det sørlige føderale distriktet, og spesielt i Volgograd-regionen.

3. Termonukleær energi. Solen er en naturlig termonukleær reaktor. Et enda mer interessant, men relativt fjernt, prospekt er bruken av kjernefysisk fusjonsenergi. Termonukleære reaktorer vil ifølge beregninger forbruke mindre drivstoff per energienhet, og både dette drivstoffet i seg selv (deuterium, litium, helium-3) og produktene av deres syntese er ikke-radioaktive og derfor miljøsikre.

Utsikter for termonukleær energi. Dette energiområdet har et enormt potensial; for tiden, innenfor rammen av ITER-prosjektet, der Europa, Kina, Russland, USA, Sør-Korea og Japan deltar, bygges den største termonukleære reaktoren i Frankrike, målet om som skal utvikle CTS (Controlled Thermonuclear Fusion) til et nytt nivå. Byggingen skal etter planen være ferdig i 2010.

4. Biodrivstoff, biogass. Biodrivstoff er drivstoff fra biologiske råvarer, vanligvis oppnådd ved å behandle sukkerrørstilker eller rapsfrø, mais og soyabønner. Det er flytende biodrivstoff (for forbrenningsmotorer, for eksempel etanol, metanol, biodiesel) og gassformig (biogass, hydrogen).

Typer biodrivstoff:

– Biometanol
– Bioetanol
– Biobutanol
– Dimetyleter
– Biodiesel
– Biogass
– Hydrogen

For øyeblikket er de mest utviklede biodiesel og hydrogen.

5. Geotermisk energi. Skjult under Japans vulkanøyer er enorme mengder geotermisk energi, som kan utnyttes ved å trekke ut varmt vann og damp. Fordel: Den slipper ut omtrent 20 ganger mindre karbondioksid når den genererer elektrisitet, noe som reduserer innvirkningen på det globale miljøet.

6. Energi av bølger, flo og fjære. I Japan er den viktigste energikilden bølgeturbiner, som konverterer den vertikale bevegelsen av havbølger til lufttrykk som roterer turbinene til elektriske generatorer. Det er installert et stort antall bøyer på kysten av Japan som bruker energien fra tidevannet. Slik brukes havenergi for å sikre sikkerheten ved havtransport.

Det enorme potensialet til solenergi kan teoretisk sett dekke all verdens energibehov. Men effektiviteten ved å konvertere varme til elektrisitet er bare 10 %. Dette begrenser mulighetene for solenergi. Det oppstår også grunnleggende vanskeligheter når man analyserer mulighetene for å lage høyeffektsgeneratorer ved bruk av vindenergi, tidevann, geotermisk energi, biogass, vegetabilsk brensel, etc. Alt dette fører til konklusjonen at evnene til de betraktede såkalte "fornybare" og relativt miljøvennlige energiressursene er begrenset, i hvert fall i relativt nær fremtid. Selv om effekten av deres bruk for å løse visse spesielle problemer med energiforsyning allerede kan være veldig imponerende.

Selvfølgelig er det optimisme om mulighetene for termonukleær energi og andre effektive metoder for å generere energi, som studeres intensivt av vitenskapen, men i moderne skala for energiproduksjon. Den praktiske utviklingen av disse mulige kildene vil kreve flere tiår på grunn av høy kapitalintensitet og tilsvarende treghet i gjennomføringen av prosjekter.

Forskningsarbeid av studenter:

1. Spesialrapport "Grønn energi" for fremtiden: «Japan er verdensledende innen produksjon av solenergi. 90 % av solenergien som produseres i Japan kommer fra solcellepaneler i vanlige hjem. Den japanske regjeringen har satt et mål i 2010 om å få omtrent 4,8 millioner kW energi fra solcellepaneler. Elektrisitetsproduksjon fra biomasse i Japan. Metangass frigjøres fra kjøkkenavfall. Denne gassen driver en motor som genererer elektrisitet, og som også skaper gunstige forhold for å beskytte miljøet.

Introduksjon. Energi - problemer med økende forbruk

Energi krise - et fenomen som oppstår når etterspørselen etter energiressurser er betydelig høyere enn deres tilgang. Årsakene kan ligge i logistikk, politikk eller fysisk mangel.

Energiforbruk er en forutsetning for menneskelig eksistens. Tilgjengeligheten av energi tilgjengelig for forbruk har alltid vært nødvendig for å dekke menneskelige behov, øke forventet levealder og forbedre levekårene.
Sivilisasjonens historie er historien til oppfinnelsen av flere og flere nye metoder for energikonvertering, utviklingen av dens nye kilder og til slutt en økning i energiforbruket.
Det første spranget i veksten av energiforbruket skjedde da folk lærte å lage bål og bruke det til matlaging og oppvarming av hjemmene sine. Energikildene i denne perioden var ved og menneskelig muskelkraft. Det neste viktige stadiet er forbundet med oppfinnelsen av hjulet, opprettelsen av forskjellige verktøy og utviklingen av smedarbeid. På 1400-tallet konsumerte middelalderens menneske, ved å bruke trekkdyr, vann- og vindkraft, ved og en liten mengde kull, omtrent 10 ganger mer enn det primitive mennesket. En spesielt merkbar økning i det globale energiforbruket har skjedd i løpet av de siste 200 årene siden begynnelsen av den industrielle æraen - det har økt 30 ganger og nådde 13,7 gigatonn standard drivstoff per år i 1998. En person i et industrisamfunn bruker 100 ganger mer energi enn en primitiv person.
I den moderne verden er energi grunnlaget for utviklingen av basisnæringer som bestemmer utviklingen av sosial produksjon. I alle industrialiserte land har tempoet i energiutviklingen overgått tempoet i utviklingen til andre industrier.
Samtidig er energi en av kildene til negative påvirkninger på miljøet og mennesker. Det påvirker atmosfæren (oksygenforbruk, utslipp av gasser, fuktighet og faste partikler), hydrosfæren (vannforbruk, opprettelse av kunstige reservoarer, utslipp av forurenset og oppvarmet vann, flytende avfall) og litosfæren (forbruk av fossilt brensel, landskapsendringer , utslipp av giftige stoffer).
Til tross for de bemerkede faktorene for den negative påvirkningen av energi på miljøet, forårsaket ikke økningen i energiforbruket mye bekymring blant allmennheten. Dette fortsatte til midten av 70-tallet, da spesialister kom i besittelse av en rekke data som indikerer et sterkt menneskeskapt press på klimasystemet, som utgjør trusselen om en global katastrofe med en ukontrollert økning i energiforbruket. Siden den gang har ingen andre vitenskapelige problem vakt så stor oppmerksomhet som problemet med nåværende, og spesielt fremtidige klimaendringer.
En av hovedårsakene til denne endringen antas å være energi. Energi er forstått som ethvert område av menneskelig aktivitet knyttet til produksjon og forbruk av energi. En betydelig del av energisektoren kommer fra forbruket av energi som frigjøres ved forbrenning av organiske fossile brensler (olje, kull og gass), som igjen fører til utslipp av enorme mengder forurensninger til atmosfæren.
En slik forenklet tilnærming forårsaker allerede reell skade på den globale økonomien og kan gi et fatalt slag for økonomiene til de landene som ennå ikke har nådd det energiforbruket som er nødvendig for å fullføre det industrielle utviklingsstadiet, inkludert Russland. I virkeligheten er alt mye mer komplisert. I tillegg til drivhuseffekten, som energisektoren er delvis ansvarlig for, påvirkes planetens klima av en rekke naturlige årsaker, hvorav de viktigste inkluderer solaktivitet, vulkansk aktivitet, parametere for jordens bane og selvsvingninger i atmosfære-hav-systemet. En korrekt analyse av problemet er bare mulig under hensyntagen til alle faktorer, mens det selvfølgelig er nødvendig å avklare spørsmålet om hvordan det globale energiforbruket vil oppføre seg i nær fremtid, om menneskeheten virkelig bør etablere strenge selvbegrensninger i energi forbruk for å unngå katastrofen med global oppvarming.

Moderne trender innen energiutvikling

Den allment aksepterte klassifiseringen deler primære energikilder inn i kommersielle Og non-profit.
Kommersielle kilder energier inkluderer fast (hard- og brunkull, torv, oljeskifer, tjæresand), flytende (olje og gasskondensat), gassformig (naturgass) brensel og primærelektrisitet (elektrisitet produsert av kjernekraft, vannkraft, vind, geotermisk energi, solenergi, tidevann og bølgestasjoner).
TIL non-profit inkludere alle andre energikilder (ved, landbruks- og industriavfall, muskelstyrken til trekkdyr og mennesker selv).
Verdens energi som helhet, gjennom hele den industrielle fasen av samfunnets utvikling, er primært basert på kommersielle energiressurser (ca. 90 % av det totale energiforbruket). Selv om det skal bemerkes at det er en hel gruppe land (ekvatorial-Afrika, Sørøst-Asia), hvis store befolkning støtter sin eksistens nesten utelukkende gjennom ikke-kommersielle energikilder.
Ulike prognoser for energiforbruk basert på data for de siste 50-60 årene antyder at frem til ca. 2025 forventes den nåværende moderate veksten i globalt energiforbruk å fortsette - ca. 1,5 % per år og stabiliseringen av globalt forbruk per innbygger, som har manifestert seg de siste 20 årene, på nivå 2,3-2,4 t konvensjonelt drivstoff/(årsverk). Etter 2030 vil, ifølge prognosen, en langsom nedgang i verdens gjennomsnittlige energiforbruk per innbygger begynne innen 2100. Samtidig viser det totale energiforbruket en klar tendens til stabilisering etter 2050 og til og med en liten nedgang mot slutten århundret.
En av de viktigste faktorene som tas i betraktning ved utvikling av prognosen er tilgjengeligheten av globale energiressurser basert på forbrenning av fossilt organisk brensel.
Innenfor rammen av prognosen under vurdering, som absolutt faller inn under kategorien moderat i absolutt energiforbruk, vil utmattelsen av påviste utvinnbare reserver av olje og gass skje tidligst i 2050, og tatt i betraktning ytterligere utvinnbare ressurser - etter 2100. Hvis vi tar i betraktning at påviste utvinnbare reserver Siden kullreservene betydelig overstiger olje- og gassreservene til sammen, kan det hevdes at utviklingen av verdens energi under dette scenariet er sikret i form av ressurser i mer enn et århundre.
Samtidig viser prognoseresultatene en betydelig spredning, noe som tydelig fremgår av et utvalg av noen publiserte prognosedata for år 2000.

Tabell 5.7. Noen nyere energiforbruksprognoser for 2000
(i parentes er publiseringsåret) og dets faktiske betydning.

Prognostisk senter	Primært energiforbruk, Gt konvensjonelt drivstoff/år
Atomic Energy Institute (1987)	21.2
International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) (1981)	20.0
Det internasjonale atomenergibyrået (IAEA) (1981)	18.7
Oak Ridge National Laboratory (ORNL) (1985)	18.3
Den internasjonale kommisjonen for klimaendringer (IPCC) (1992)	15.9
Laboratorium for globale energiproblemer IBRAE RAS-MEI (1990)	14.5
Faktisk strømforbruk	14.3

Nedgangen i energiforbruket i forhold til prognosen er for det første assosiert med overgangen fra omfattende utviklingsmåter, fra energieufori til en energipolitikk basert på effektivisering av energibruken og dens omfattende besparelser.
Årsaken til disse endringene var energikrisene i 1973 og 1979, stabiliseringen av fossile brenselreserver og økningen i kostnadene for produksjonen av dem, og ønsket om å redusere økonomiens avhengighet av politisk ustabilitet i verden på grunn av eksporten. av energiressurser.

På samme tid, når vi snakker om energiforbruk, bør det bemerkes at i et postindustrielt samfunn må et annet grunnleggende problem løses - befolkningsstabilisering.
Et moderne samfunn som ikke har løst dette problemet, eller i det minste ikke anstrenger seg for å løse det, kan betraktes som verken utviklet eller sivilisert, siden det er ganske åpenbart at ukontrollert befolkningsvekst utgjør en umiddelbar trussel mot menneskets eksistens som biologisk arter.
Så energiforbruk per innbygger i verden viser en klar tendens til stabilisering. Det skal bemerkes at denne prosessen startet for rundt 25 år siden, dvs. lenge før dagens spekulasjoner om globale klimaendringer. Dette fenomenet har blitt observert i fredstid for første gang siden begynnelsen av den industrielle æra og er assosiert med den massive overgangen til land rundt om i verden til et nytt, postindustrielt utviklingsstadium, der energiforbruket per innbygger forblir konstant. Dette faktum er veldig viktig, siden som et resultat vokser det totale energiforbruket i verden i et mye langsommere tempo. Det kan hevdes at den alvorlige nedgangen i veksten i energiforbruket kom som en fullstendig overraskelse for mange prognosemakere.

Drivstoffkrise

På begynnelsen av 70-tallet var sidene til avisene fulle av overskrifter: «Energikrise!», «Hvor lenge vil fossilt brensel vare?», «Slutten på oljealderen!», «Energikaos». Alle medier legger fortsatt stor vekt på dette emnet - trykt, radio, TV. Det er grunn til en slik bekymring, fordi menneskeheten har gått inn i en kompleks og ganske lang periode med kraftig utvikling av sin energibase. Derfor bør du ganske enkelt bruke opp drivstoffreservene som er kjent i dag, men ved å utvide omfanget av moderne energi, se etter nye energikilder og utvikle nye måter å konvertere den på.
Det er nå mange prognoser om energiutvikling. Til tross for de forbedrede prognosemetodene er imidlertid ikke prognosemakere immune mot feilberegninger, og har ikke tilstrekkelig grunnlag for å snakke om den store nøyaktigheten til prognosene deres for et tidsintervall som 40-50 år.
En person vil alltid strebe etter å ha så mye energi som mulig for å sikre bevegelse fremover. Vitenskap og teknologi vil ikke alltid gi ham muligheten til å skaffe energi i stadig økende volum. Men, som historisk utvikling viser, vil helt sikkert nye funn og oppfinnelser dukke opp som vil hjelpe menneskeheten til å ta et nytt kvalitativt sprang og bevege seg mot nye prestasjoner med enda raskere steg.
Problemet med å tømme energiressurser gjenstår imidlertid fortsatt. Ressursene som er tilgjengelige for jorden er delt inn i fornybar Og ikke-fornybare. De første inkluderer solenergi, jordens varme, tidevann og skog. De vil ikke slutte å eksistere så lenge solen og jorden eksisterer. Ikke-fornybare ressurser fylles ikke opp av naturen eller fylles opp veldig sakte, mye saktere enn de forbrukes av mennesker. Hastigheten for dannelse av nye fossile brensler i jordens tarmer er ganske vanskelig å bestemme. I denne forbindelse avviker ekspertestimatene med mer enn 50 ganger. Selv om vi aksepterer det største antallet, er akkumuleringshastigheten for drivstoff i jordens tarmer fortsatt tusen ganger mindre enn forbrukshastigheten. Derfor kalles slike ressurser ikke-fornybare. En vurdering av reserver og forbruk av de viktigste er gitt i tabell 5.44. Tabellen viser potensielle ressurser. Derfor, med dagens utvinningsmetoder, kan bare omtrent halvparten ekstraheres fra dem. Den andre halvparten forblir i bakken. Derfor sies det ofte at reservene vil vare i 120-160 år. Av stor bekymring er den truende uttømmingen av olje og gass, som (ifølge eksisterende estimater) bare kan vare i 40-60 år.
Kull har sine egne problemer. For det første er transporten en svært arbeidskrevende oppgave. Så i Russland er de viktigste kullreservene konsentrert i øst, og hovedforbruket er i den europeiske delen. For det andre er den utbredte bruken av kull forbundet med alvorlig luftforurensning, forurensning av jordoverflaten og jordforringelse.
I forskjellige land ser alle de listede problemene forskjellige ut, men løsningen på dem var nesten overalt den samme - innføringen av kjernekraft. Reservene av uranråvarer er også begrenset. Men hvis vi snakker om moderne termiske reaktorer av en forbedret type, kan uranreserver for dem, på grunn av deres ganske høye effektivitet, betraktes som nesten ubegrensede.
Så hvorfor snakker folk om en energikrise, hvis bare fossile brenselreserver vil vare i hundrevis av år, og det fortsatt er atombrensel i reserve?
Hele spørsmålet er hvor mye det koster. Og det er fra denne siden energiproblemet nå må vurderes. Det er fortsatt mye i jordens dyp, men deres utvinning av Olje og gass koster mer og mer, siden denne energien må utvinnes fra dårligere og dypere lag, fra dårlige forekomster oppdaget i ubebodde, utilgjengelige områder. Mye mer trenger og vil måtte investeres for å minimere miljøkonsekvensene av bruk av fossilt brensel.
Atomenergi introduseres nå, ikke fordi den er forsynt med brensel i århundrer og årtusener, men snarere på grunn av besparelser og bevaring av olje og gass for fremtiden, samt muligheten for å redusere miljøbelastningen på biosfæren.
Det er en utbredt oppfatning at kostnadene for elektrisitet fra atomkraftverk er betydelig lavere enn kostnadene for energi generert av kull og, i fremtiden, gasskraftverk. Men hvis vi vurderer i detalj hele syklusen av kjernekraft (fra utvinning av råmaterialer til deponering av radioaktivt avfall, inkludert kostnadene ved å bygge selve kjernekraftverket), vil driften av et kjernekraftverk og sikre sikker drift snur ut til å være dyrere enn bygging og drift av en stasjon med samme kapasitet ved bruk av tradisjonelle energikilder (Tabell 5.8 med eksemplet med amerikansk økonomi).
Derfor har det nylig blitt lagt mer og mer vekt på energisparende teknologier og fornybare ressurser- som sol, vind, vannelement. For eksempel har EU satt et mål for 2010-2012. få 22 % av elektrisiteten ved å bruke nye kilder. I Tyskland, for eksempel, tilsvarte energien produsert fra fornybare kilder allerede i 2001 driften av 8 atomreaktorer, eller 3,5 % av all elektrisitet.
Mange tror at fremtiden tilhører solens gaver. Det viser seg imidlertid at ikke alt er så enkelt her heller. Så langt er kostnaden for å generere strøm ved hjelp av moderne solcelleceller 100 ganger høyere enn ved bruk av konvensjonelle kraftverk. Eksperter involvert i solcelleceller er imidlertid optimistiske og tror at de vil kunne redusere kostnadene betydelig.
Eksperters syn på utsiktene for bruk av fornybare energikilder varierer sterkt. Komiteen for vitenskap og teknologi i England, etter å ha analysert utsiktene for utviklingen av slike energikilder, kom til den konklusjon at bruken av dem på grunnlag av moderne teknologier fortsatt er minst to til fire ganger dyrere enn byggingen av en atomkraft. kraftverk. Andre eksperter har gjort forskjellige spådommer om disse energikildene i nær fremtid. Tilsynelatende vil fornybare energikilder brukes i visse områder av verden som er gunstige for effektiv og økonomisk bruk, men i ekstremt begrenset omfang. Hovedtyngden av menneskehetens energibehov bør dekkes av kull og kjernekraft. Riktignok er det ennå ikke en så billig kilde som vil tillate oss å utvikle energisektoren i et så raskt tempo som vi ønsker.
Nå og i de kommende tiårene, mest miljøvennlig energikilde Nukleære og deretter muligens termonukleære redaktører introduseres. Med deres hjelp vil en person bevege seg langs trinnene i teknisk fremgang. Den vil bevege seg til den oppdager og mestrer en annen, mer praktisk energikilde.
Figur 5.38 viser en graf over veksten av kjernekraftverk i verden og elektrisitetsproduksjon for 1971-2006, og utviklingsprognoser for 2020-30. I tillegg til de som er nevnt ovenfor, har flere utviklingsland, som Indonesia, Egypt, Jordan og Vietnam, annonsert muligheten for å lage atomkraftverk og har tatt de første skritt i denne retningen.

Fig.5.38. ( oppe) Vekst i kjernekraftverkskapasitet og elektrisitetsproduksjon for 1971-2006. ifølge IAEA-data og prognoser for kjernekraftverkskapasitet i verden for 2020-2030. ( på bunnen)

Økologisk energikrise

De viktigste formene for påvirkning av energi på miljøet er som følger.

1. Menneskeheten får fortsatt mesteparten av sin energi gjennom bruk av ikke-fornybare ressurser.
2. Atmosfærisk forurensning: termisk effekt, utslipp av gasser og støv til atmosfæren.
3. 3. Hydrosfæreforurensning: termisk forurensning av vannforekomster, utslipp av forurensninger.
4. Forurensning av litosfæren under transport av energibærere og avfallshåndtering, under energiproduksjon.
5. Forurensning av miljøet med radioaktivt og giftig avfall.
6. Endringer i det hydrologiske regimet til elver ved vannkraftverk og som en konsekvens forurensning i vassdraget.
7. Oppretting av elektromagnetiske felt rundt kraftledninger.

Det er tilsynelatende to måter å forene den konstante veksten i energiforbruket med de økende negative konsekvensene av energi, gitt at menneskeheten i nær fremtid vil føle begrensningene til fossilt brensel

1. Energisparing. Graden av innflytelse av fremgang på energisparing kan demonstreres ved eksemplet med dampmaskiner. Som du vet var effektiviteten til dampmaskiner for 100 år siden 3-5%, og nå når den 40%. Utviklingen av verdensøkonomien etter energikrisen på 70-tallet viste også at menneskeheten har betydelige reserver langs denne veien. Bruken av ressursbesparende og energisparende teknologier har sikret en betydelig reduksjon i forbruket av drivstoff og materialer i utviklede land.
2. Utvikling av renere former for energiproduksjon. Problemet kan trolig løses ved utvikling av alternative energityper, spesielt de som er basert på bruk av fornybare kilder. Måtene å implementere denne retningen er imidlertid ennå ikke åpenbare. Så langt utgjør fornybare kilder ikke mer enn 20 % av det globale energiforbruket. Hovedbidraget til disse 20 % kommer fra bruk av biomasse og vannkraft.

Miljøproblemer ved tradisjonell energi

Hovedtyngden av elektrisiteten produseres i dag ved termiske kraftverk (TPP). Neste er vanligvis vannkraftverk (HPP) og kjernekraftverk (NPP).

Problemer og utsikter for moderne energi
Eksperter har beregnet at i USA er energiforbruket 6 ganger høyere enn verdensgjennomsnittet og 30 ganger høyere enn nivået i utviklingsland.

Forskere tilbyr følgende mat til ettertanke. Hvis utviklingsland klarte å oppnå en økning i forbruket av mineralressurser til nivået i USA, ville påviste oljereserver være oppbrukt om 7 år, naturgass om 5 år og kull om 18 år. Hvis vi også tar i betraktning de potensielle reservene, som geologene ennå ikke har nådd, så bør naturgass vare i 72 år, olje i konvensjonelle brønner - i 60 år, og i skifer og sand, hvorfra det er ekstremt vanskelig og dyrt å pumpe ut - i 660 år. Kull - i 350 år.
La oss anta at hele massen av planeten vår kan brukes til energibehov, som olje. Hvis økningstakten i energiforbruket forblir den samme som i dag, vil dette "drivstoffet" forbrennes i sin helhet på bare 342 år.
I det nåværende tempoet i teknologisk utvikling vil energiproduksjonen på jorden om 240 år overstige mengden solenergi som faller på planeten vår, om 800 år - all energien som frigjøres av solen, og om 1300 år vil den overstige den totale strålingen på hele galaksen vår.
Hovedproblemet med moderne energi er imidlertid ikke uttømmingen av mineralressurser, men den truende miljøsituasjonen.

Kjernekraft
Basert på erfaring vil menneskeheten måtte forlate kjernekraft av 4 grunner.
For det første er hvert kjernekraftverk, uavhengig av graden av dets pålitelighet, en stasjonær atombombe, som til enhver tid kan detoneres av sabotasje, luftbombing, rakettskyting eller konvensjonelle artillerigranater.
For det andre, ved å bruke eksempelet Tsjernobyl, har vi sett fra egen erfaring at en ulykke ved et atomkraftverk kan skje på grunn av noens uaktsomhet. Fra 1971 til 1984 Det har vært 151 alvorlige ulykker ved atomkraftverk rundt om i verden, der det var «betydelig utslipp av radioaktive materialer med farlige effekter på mennesker». Siden den gang har det ikke gått ett år uten en alvorlig ulykke ved et atomkraftverk, og noen ganger flere ulykker, som har skjedd i ett eller annet land i verden.
For det tredje er den reelle faren radioaktivt avfall fra atomkraftverk, som det har akkumulert ganske mye av i løpet av de siste tiårene, og enda mer vil samle seg dersom atomenergi tar en dominerende posisjon i den globale energibalansen. Nå begraves atomavfall dypt i bakken i spesielle beholdere eller senkes til bunnen av havet. Disse metodene er ikke trygge: over tid blir de beskyttende skjellene ødelagt, og radioaktive elementer kommer inn i vannet og jorda og deretter inn i menneskekroppen.
For det fjerde kan atombrensel brukes med lik effektivitet i både atomkraftverk og atombomber. FNs sikkerhetsråd undertrykker forsøk ved å utvikle totalitære stater for å importere kjernefysisk brensel angivelig for utvikling av kjernekraft. Dette stenger veien for kjernekraft inn i fremtiden som en dominerende del av den globale energimiksen.
Men kjernekraft har også viktige fordeler. Amerikanske eksperter har beregnet at hvis alle atomkraftverk i Sovjetunionen på begynnelsen av 90-tallet hadde blitt erstattet med kull med samme kapasitet, ville luftforurensningen blitt så stor at det ville ha ført til en 50-dobling av for tidlig død. i det 21. århundre. sammenlignet med de mest pessimistiske prognosene om konsekvensene av Tsjernobyl-katastrofen.

Alternativ energi. Teori og praksis
Alternativ energi er basert på bruk av fornybare (eller "rene") energikilder. Disse inkluderer energigenererende enheter som bruker energien fra solen, vind, tidevann, havbølger, samt den underjordiske varmen på planeten.

Solenergi
Den ledende miljøvennlige energikilden er solen. Foreløpig brukes kun en liten del av solenergien på grunn av at eksisterende solceller har relativt lav virkningsgrad og er svært kostbare å produsere. Eksperter sier at solenergi alene kan dekke alle tenkelige energibehov til menneskeheten i tusenvis av år fremover. Men den står overfor mange problemer knyttet til bygging, plassering og drift av solkraftverk på tusenvis av kvadratkilometer av jordens overflate. Derfor har den samlede andelen av solenergi vært og vil forbli ganske beskjeden.

Vindkraft
Ifølge World Meteorological Organization er det globale vindenergipotensialet 170 billioner kWh per år.
Vindenergi har flere betydelige ulemper som gjør den vanskelig å bruke. For det første er det svært spredt i rommet, så det er nødvendig å bygge vindkraftverk som hele tiden kan operere med høy effektivitet.
Vinden er veldig uforutsigbar: den endrer ofte retning, roer seg plutselig selv i de mest vindfulle områdene på kloden, og når noen ganger en slik styrke at den knekker vindmøller. Vindkraftverk er ikke ufarlige: de forstyrrer fluktene til fugler og insekter, lager støy og reflekterer radiobølger med roterende kniver. Men vindenergi har en hovedfordel - miljøvennlighet. I tillegg kan ulempene reduseres, eller til og med elimineres.
Det er utviklet vindkraftverk som kan fungere effektivt selv i den letteste brisen. Stigningen på propellbladet justeres automatisk slik at maksimalt mulig bruk av vindenergi alltid sikres, og dersom vindhastigheten er for høy, flyttes også bladet automatisk til fjærstilling, slik at en ulykke unngås.
Det er utviklet og fungerer såkalte syklonkraftverk med en kapasitet på opptil hundre tusen kilowatt, der varm luft, som stiger opp i et spesielt 15-meters tårn og blander seg med den sirkulerende luftstrømmen, skaper en kunstig "syklon" som roterer turbinen. Slike installasjoner er mye mer effektive enn både solcellepaneler og konvensjonelle vindturbiner.
For å kompensere for vindvariabilitet bygges det enorme "vindparker". Vindturbiner der står i rekker over et stort område og tar mye plass. I Danmark ble det plassert en «vindpark» i det grunne kystvannet i Nordsjøen, der det ikke plager noen, og vinden er mer stabil enn på land.
Et positivt eksempel på bruk av vindenergi ble vist av Nederland og Sverige (sistnevnte bestemte seg på 90-tallet for å bygge og plassere 54 tusen høyeffektive kraftverk på de mest praktiske stedene).
Det er nå mer enn 30 tusen vindturbiner med ulik kapasitet i drift i verden. Tyskland får 10 % av sin elektrisitet fra vind, og i hele Vest-Europa gir vind 2500 MW elektrisitet.

Vannkraft
Vannkraftverk er en annen energikilde som hevder å være miljøvennlig. På begynnelsen av 1900-tallet vakte verdens store og fjellrike elver oppmerksomhet, og mot slutten av århundret var de fleste blokkert av kaskader av demninger som ga billig energi.
Dette førte imidlertid til enorme skader på jordbruk og natur: landene over demningene ble oversvømmet, i områdene under falt grunnvannstanden, enorme landområder gikk tapt, gikk til bunnen av gigantiske reservoarer, den naturlige strømmen av elver var avbrutt, vann i reservoarene råtnet og fiskebestander. På fjellelver ble alle disse ulempene minimert, men en til ble lagt til: i tilfelle et jordskjelv som kan ødelegge demningen, kan katastrofen føre til tusenvis av skader. Derfor er ikke moderne store vannkraftverk virkelig miljøvennlige. Imidlertid ga ulempene med vannkraftverk opphav til ideen om mini-vannkraftverk, som kan være plassert på små elver eller til og med bekker, og deres elektriske generatorer er i stand til å operere med små forskjeller i vann eller bare drives av strømmens kraft. Disse samme minivannkraftverkene kan også installeres på store elver med relativt raske vannføringer.
Sentrifugal- og propellkraftenheter til transportable vannkraftverk med slanger med en kapasitet fra 0,18 til 30 kW er utviklet i detalj. I den kontinuerlige produksjonen av enhetlig hydraulisk turbinutstyr er minivannkraftverk i stand til å konkurrere med maksvarianter når det gjelder kostnad per kilowatt-time. En utvilsom fordel er også muligheten til å installere dem selv i de mest utilgjengelige hjørnene av et bestemt land: alt utstyr kan transporteres på en pakkehest, og installasjon eller demontering tar bare noen få timer.
En annen meget lovende utvikling som ennå ikke har fått utbredt bruk, er den nylig opprettede Gorlov-helikoidale turbinen, oppkalt etter dens skaper. Dens særegenhet er at den ikke krever sterkt trykk og fungerer effektivt ved å bruke den kinetiske energien til en vannstrøm - en elv, en havstrøm eller en tidevann. Denne oppfinnelsen endret den vanlige ideen om et vannkraftverk, hvis kraft tidligere bare var avhengig av kraften til vanntrykket, det vil si høyden på vannkraftdammen.

Energi av flo og fjære
En usammenlignelig kraftigere kilde til vannstrømmer er flo og fjære fra tidevannet. Tidevannskraftverksprosjekter er utviklet i detalj i ingeniørmessige termer og har blitt eksperimentelt testet i flere land, inkludert Kolahalvøya i Russland. Selv en strategi for optimal drift av kraftverket er tenkt ut: å samle vann i reservoaret bak demningen under høyvann og bruke det til å produsere elektrisitet når "toppforbruket" i enhetlige energisystemer oppstår, og dermed lette belastningen på andre kraftverk.
I dag er ikke PES konkurransedyktige sammenlignet med termisk energi.
I praksis vil byggingen av en tidevannskraftstasjon på de mest gunstige punktene av havkysten, hvor forskjellen i vannstand varierer fra 1-2 til 10-16 meter, ta tiår eller til og med århundrer. Men PES bør begynne å bidra med interesse for den globale energibalansen gjennom det 21. århundre.
Den første tidevannskraftstasjonen med en kapasitet på 240 MW ble lansert i 1966 i Frankrike ved munningen av elven Rance, som renner ut i Den engelske kanal, hvor gjennomsnittlig amplitude av tidevann er 8,4 m. Åpning av stasjonen, Frankrikes president Charles de Gaulle kalte det århundrets enestående struktur. Til tross for de høye byggekostnadene, som er nesten 2,5 ganger høyere enn kostnadene ved å bygge et elvekraftverk med samme kapasitet, viste den første erfaringen med drift av et tidevannskraftverk seg å være økonomisk forsvarlig. Kraftverket ved elven Rance er en del av det franske energisystemet og brukes effektivt.
Det er prosjekter med store TPP-er med en kapasitet på 320 MW (Kola) og 4000 MW (Mezen) på Hvitehavet, hvor tidevannsamplituden er 7-10 m.
Det er også planlagt å bruke det enorme energipotensialet i Okhotskhavet, der noen steder, for eksempel i Penzhinskaya Bay, når tidevannshøyden 12,9 m, og i Gizhiginskaya Bay - 12-14 m. Gunstige forutsetninger for bredere bruk av energien til tidevann er forbundet med muligheten for å bruke spiralformede Gorlov-turbiner, som tillater bygging av tidevannskraftverk uten demninger, noe som reduserer byggekostnadene.

Bølgeenergi
Allerede i dag er svært økonomiske bølgekraftverk utviklet og eksperimentelt testet, som er i stand til å operere effektivt selv i lav sjø eller til og med i fullstendig stille. Et vertikalt rør er installert på bunnen av havet eller innsjøen, i undervannsdelen som et "vindu" er laget av, som kommer inn som en dyp bølge (og dette er et nesten konstant fenomen) komprimerer luften i gruven, som snur generatorturbinen. Under omvendt bevegelse forsvinner luften i turbinen, og driver den andre turbinen. Dermed fungerer bølgekraftverket kontinuerlig i nesten all slags vær, og strømmen overføres til land via en undervannskabel. Noen typer vindparker kan tjene som utmerkede moloer, beskytte kysten mot bølger og dermed spare konstruksjon av betongmoler.
Spesialister fra Laboratory of Water and Wind Energy ved Northeastern University i Boston (USA) har utviklet et prosjekt for verdens første havkraftverk. Den skal bygges i Floridastredet, der Golfstrømmen har sitt utspring. Ved utgangen fra Mexicogolfen er kraften til vannstrømmen 25 millioner m3/sek, som er 20 ganger høyere enn den totale vannstrømmen i alle elver på kloden. Ifølge eksperter vil midlene som er investert i prosjektet betale seg innen fem år. Dette unike kraftverket vil bruke en Gorlov-turbin for å produsere 38 kW strøm. Denne spiralformede turbinen har tre spiralblader og roterer under påvirkning av vannstrøm 2-3 ganger raskere enn gjeldende hastighet. I motsetning til multi-tonn metallturbiner som brukes ved elvekraftverk, er dimensjonene til Gorlov-turbinen laget av plast små (diameter - 50 cm, lengde - 84 cm), og dens vekt er bare 35 kg. Det elastiske belegget på overflaten av bladene reduserer friksjonen med vannet og eliminerer vedheft av tang og skalldyr. Effektiviteten til en Gorlov-turbin er tre ganger høyere enn for konvensjonelle turbiner.

Geotermisk energi
Planetens underjordiske varme er en ganske kjent og allerede brukt kilde til "ren" energi. I Russland ble det første geotermiske kraftverket med en kapasitet på 5 MW bygget i 1966 sør i Kamchatka, i dalen til Pauzhetka-elven. I 1980 var kapasiteten allerede 11 MW. I Italia, i områdene Landerello, Monte Amiata og Travele, er det 11 slike anlegg med en total kapasitet på 384 MW. Geotermiske kraftverk opererer også i USA (California, Valley of the Great Geysers), Island (nær Lake Mývatn), New Zealand, Mexico og Japan. Islands hovedstad, Reykjavik, mottar utelukkende varme fra varme underjordiske kilder.
Geologer har oppdaget at massiver oppvarmet til 180°-200°C på en dybde på 46 km okkuperer det meste av Russlands territorium, og med temperaturer opp til 100°-150°C finnes de nesten overalt. I tillegg er det over flere millioner kvadratkilometer varme underjordiske elver og hav med en dybde på opptil 3,5 km og en vanntemperatur på opptil 200 ° C (under trykk, selvfølgelig), slik at du ved å bore en brønn kan få en fontene med damp og varmt vann.

Hydrotermisk energi
I tillegg til underjordisk varme er det også vannvarme, som ikke er så vanlig som energikilde. Vann er alltid minst et par grader varmere, og om sommeren varmes det opp til 25°C. For å bruke denne varmen trenger du en installasjon som opererer etter "kjøleskap i revers"-prinsippet. Hvis du fører vann gjennom en kjøleenhet, kan varme også tas fra den. Den varme dampen som dannes som et resultat av varmeveksling kondenserer, temperaturen stiger til 110 °C, og deretter kan den ledes enten til turbinene til kraftverk eller til å varme opp vann i sentralvarmeradiatorer til 60 °-65 °C . Som svar, for hver kilowatt-time med energi som brukes på dette, returnerer naturen 3 kilowattimer. Ved å bruke samme prinsipp kan energi skaffes til klimaanlegg i varmt vær.
Slike installasjoner er mest effektive ved store temperaturforskjeller. All nødvendig ingeniørutvikling er allerede utført og testet eksperimentelt.

Energi i dag og i morgen
I dag kommer omtrent halvparten av verdens energibalanse fra olje, omtrent en tredjedel fra gass og atomkraft (omtrent en sjettedel hver), og omtrent en femtedel fra kull. Bare noen få prosent gjenstår for alle andre energikilder. Men der det er mulig bør alternative energikilder introduseres.
Det skal bemerkes (og SiN har gjentatte ganger rapportert dette) at for eksempel Hviterussland allerede har en viss erfaring med bruk av vindenergi.

29.03.2012

Utsikter for moderne energi

Transkripsjon av talen på Global Future 2045-kongressen, 17. februar 2012, Moskva

Dmitry Semenovich Strebkov, direktør for det all-russiske forskningsinstituttet for elektrifisering av landbruk ved det russiske akademiet for landbruksvitenskap:

"Vi foreslår seks strategiske prosjekter for fremtidens verden som vil øke energisikkerheten og skape en ny energiforsyning for jorden som ikke er avhengig av forbrenning av fossilt brensel."

I følge Det internasjonale energibyrået vil det innen 2035 være en dobling av elektrisitetsproduksjonen. Denne doblingen skal oppnås gjennom videreutvikling av bruken av olje, naturgass, kull og kjernekraft. Og bare et lite bidrag vil komme fra fornybare energikilder. Dette gjelder også primærenergi. Det er åpenbart at våre internasjonale energimyndigheter planlegger å fortsette å brenne kull, olje, gass og så videre.

Dette vil selvsagt føre til en økning på 21 % i klimagassutslippene frem til 2035. Det vil si at vi følger scenarioet vi følger, og det er ingen planer om å endre noe radikalt.

Men du kan endre nå. Nye energiteknologier har dukket opp som kan endre verden dette århundret. Vi foreslår seks strategiske prosjekter for fremtidens verden som vil øke energisikkerheten og skape en ny energiforsyning for jorden som ikke er avhengig av forbrenning av fossilt brensel. Noe som forresten også vil føre til stabilisering av situasjonen i verden, fordi i det store og hele er alle krigene som nå har funnet sted og som planlegges, over energiressurser, først og fremst på grunn av olje.

Det første prosjektet er drivstofffri produksjon av elektrisk og termisk energi. I fjor ble det tatt i bruk 60 GW av slike kraftverk, som ikke bruker fossilt brensel eller atomenergi. Vi må øke den litt mer, for eksempel til 100 GW per år, doble den, og vi vil begynne å gå over til et nytt verdenssystem når det gjelder energiforsyning.

Det andre strategiske prosjektet er distribuert energiproduksjon. Dette gjøres også allerede. Den europeiske union har et direktiv om at alle bygninger, offentlige og private, må ha miljøvennlige energiinstallasjoner som bruker de samme drivstofffrie energikildene. Jeg tror dette bør være et prosjekt for hele jorden. Dette bør ikke bare være tilfelle i EU, men også i Russland og over hele verden.

Vårt tredje strategiske prosjekt er svært viktig. Dette er solenergianlegg med heldøgns produksjon av elektrisk energi. Dette er en mulighet til å slå den siste steinen ut av hendene på skeptikere som sier at solenergi er noe lokalt, lokalt, ikke storskala, fordi det er dag og natt, det er vinter, det er skyer. Det viser seg at alt dette kan unngås og det kan lages systemer der det vil være døgnkontinuerlig, helårsproduksjon av elektrisitet ved bruk av solenergi i millioner av år.

Det fjerde prosjektet er relatert til det tredje, fordi for å skape et globalt solenergisystem, må vi lære å overføre terawatt-kraftstrømmer. Nikola Tesla gjorde dette på en gang. Vi har utviklet disse teknologiene. Og i hovedsak kan vi nå foreslå opprettelse av beskyttede lokale, regionale og globale energisystemer ved å erstatte luftledninger med kabel underjordiske bølgelederoverføringslinjer. I det minste i første fase vil dette gjøre det mulig å fullstendig eliminere disse kunngjøringene på TV når Krasnodar-regionen er uten strøm, Italia er uten strøm fordi det var en orkan, alle ledninger var ødelagt, underkjølt regn, og så videre. Fordi ikke en eneste søyle blir liggende på bakken. Alt skal overføres via underjordiske kabellinjer.

Det femte strategiske prosjektet gjelder transport. Teknologier har blitt foreslått (igjen, utviklingen av Tesla-teknologier) der du kan kjøre fra Moskva til Sotsji uten motor, uten kjemiske batterier, uten å fylle drivstoff, og samtidig kan du til og med sove, fordi dette systemet vil automatisk kontrollere bevegelsen . Dette vil naturligvis gjøre det mulig å frigjøre Moskva og alle megabyer fra marerittet vi nå har når det gjelder utslipp fra kjøretøy.

Tesla-teknologiene vi laget kalte vi trådløse teknologier. De gjør det mulig å lage trådløse overføringssystemer i verdensrommet og i jordens atmosfære. Og dermed, med tilstedeværelsen av elektriske rakettmotorer, vil vi være i stand til å frigjøre oss fullstendig fra disse oppskytningene, når du i løpet av noen minutter brenner 80 tonn parafin i flytende oksygen eller, enda verre, giftig hydrazindrivstoff, og går over til en regime der i stedet for å ha 5 % nyttemasse i massen til raketten, ha 95 % av nyttemassen i rakettens masse.

Alt du legger til energien jorden mottar fra solen, fører til termisk forurensning av jorden og til slutt en økning i temperaturen. Selv om du ikke har noen klimagasser, forurenser du fortsatt planeten ved å øke temperaturen. Og dermed, det vi har nå om sommeren... De sier at den unormalt kalde vinteren i Europa, den sibirske frosten i Afrika - dette indikerer at det igjen vil komme en avkjøling, ikke en oppvarming. Faktisk er klimaet rett og slett i ferd med å bli skarpt kontinentalt. Og dette er en veldig alarmerende oppfordring. Det vil si at det blir veldig varmt om sommeren, veldig kaldt om vinteren. Og dette er alltid ikke bra, for jeg vet at konsekvensene av denne vinteren ikke bare er at 180 mennesker døde, men hager i de sørlige delene av landet vårt frøs. Og jeg tror det samme kan sies om Spania og andre land.

Derfor, når vi snakker om fremtidens rene energi, om global energi, må vi huske på at denne energien må være basert på energibalansen mellom den innkommende energien fra solen og den termiske strålingen fra jorden.

Statens rolle er veldig viktig her. For det første er dette støtte, til og med moralsk støtte, for ny energi. Og pluss personalsaker, finansiering av pilotprosjekter og så videre.

Jeg vil snakke om moralsk støtte. Vi har nå en fantastisk president Medvedev, og vi har en fantastisk amerikansk president Obama. Her er hva Obama sier: "Nasjonen som leder innen ren energiteknologi vil sannsynligvis lede den globale økonomien." Jeg tror at presidenter ikke skriver disse ordene selv – deres rådgivere skriver dem, men de er verdige rådgivere. Og her er hva vår president Dmitry Anatolyevich Medvedev sier: "Atomenergi har ikke noe alternativ." Jeg tror at alle som sitter i dette rommet fortsatt støtter president Obamas konsept. Jeg tror ikke at Dmitry Anatolyevich kom på dette selv. Kiriyenko skrev dette til ham. Men kjernekraftens fremtid... Ikke bare er den utrygg, men reaktorene må da slå seg til ro i 70 år, og det er ingen steder å sette utslippene, at det er gigantiske risikoer, at de øker andelen energi som vi legge til energien til solen, og føre til termisk forurensning av planeten - dette antyder allerede at denne energien ikke er fremtidens energi.

(...) De færreste vet, men i fjor oversteg den installerte effekten til drivstofffrie kraftverk den installerte effekten til atomkraftverk og utgjorde 388 GW. Vi har passert et så interessant punkt. Nå vil kapasiteten på installerte drivstofffrie kraftverk øke enormt (ca. 60 GW per år), og kapasiteten til kjernekraftverk vil øke litt. Her er en sammenligning: 60 GW drivstofffrie, rene kraftverk som bruker solenergi ble i hovedsak satt i drift i fjor, og tre atomkraftverk med en kapasitet på 3,6 GW ble satt i drift, som tok mer enn seks år å bygge.

For å oppsummere kan jeg si at et globalt solresonantsystem vil bli opprettet, og det vil bli opprettet helt før slutten av dette århundret, fordi vi bare trenger å finne et landområde på 200x200 km i Australia og i Mexico, og i samme Sahara, som ikke byr på noen vanskeligheter. Og alle de tekniske problemene er praktisk talt løst: effektivitet på 25 %, millioner av tonn silisium per år, produksjon av 100 GW-stasjoner per år – alt dette er absolutt mulig.

Vår andre spådom er at luftledninger vil forsvinne og det vil komme underjordiske linjer. Det vil bli benyttet høyfrekvent elektrisk transport. Flytende brensel vil bli produsert fra biomasse fra energiplantasjer. Romfartøy vil starte med elektrisk fremdrift, med et masseforhold mellom nyttelast og utskyting på 80-90 % i stedet for dagens 5 %. Tilførselen av romfartøyer vil bli utført ved hjelp av resonansbølgeledermetoder.

Landbruket vil endre seg totalt. Det vil være elektriske robotmaskiner som skal hente energi fra under feltet de jobber i. De vil jobbe dag og natt, og uten menneskelig innblanding.

Det er også utført tester som har vist at resonansmetoder kan brukes til å behandle mennesker og dyrs sykdommer, ødelegge ugress (i stedet for sprøytemidler), desinfisere vann og lage nye miljøvennlige materialer.

Som et resultat av hele dette settet med teknologier vil i fremtiden, innen slutten av dette århundret, 60-70% av termisk energi og 80-90% av elektrisk energi bli produsert ved bruk av drivstofffrie kraftverk, som jeg mener primært solenergianlegg og deres derivater: vind, hydraulikk, etc.

Vi kommer tilbake til der vi startet. På 1600-tallet var det 100 % solenergi fordi det ikke var kull, ingen gass, ingen olje. Ved slutten av det 21. århundre vil vi komme tilbake til denne situasjonen. Vi vil ha gass, olje og kull, men menneskeheten vil bruke solenergi og vil glemme alle disse tornadoene som går gjennom markene i Amerika om sommeren, og i hele Russland også, disse orkanene som er forårsaket av ustabilitet i atmosfæren, og årsaken er tross alt at dette er menneskelig inngripen, klimagasser og overoppheting av jorden.

/ Manifest

Manifest fra den strategiske sosiale bevegelsen "Russland 2045"

Menneskeheten har forvandlet seg til et forbrukersamfunn og er på randen av et totalt tap av semantiske retningslinjer for utvikling. Interessene til folk flest koker hovedsakelig ned til å opprettholde sin egen komfortable tilværelse.

Moderne sivilisasjon med sine romstasjoner, atomubåter, iPhones og Segways er ikke i stand til å redde mennesker fra begrensningene til kroppens fysiske evner, sykdom og død.

Vi er ikke fornøyd med dagens prestasjoner av vitenskapelig og teknologisk fremgang. Vitenskap som jobber for å tilfredsstille samfunnets forbrukerbehov vil ikke kunne gi et teknologisk gjennombrudd.

Vi mener at verden trenger et annet ideologisk paradigme. Innenfor dens rammer er det nødvendig å formulere en superoppgave som kan indikere en ny utviklingsvektor for hele menneskeheten og sikre gjennomføringen av en vitenskapelig og teknologisk revolusjon.

Den nye ideologien bør etablere som en av sine prioriteringer behovet for å bruke banebrytende teknologier for å forbedre mennesket selv, og ikke bare miljøet.

Vi tror at det er mulig og nødvendig å eliminere aldring og til og med død, for å overvinne de grunnleggende grensene for fysiske og mentale evner satt av begrensningene til den biologiske kroppen.

Forskere fra hele verden utvikler allerede individuelle teknologier som kan sikre opprettelsen av en prototype av en kunstig menneskekropp i løpet av det neste tiåret. Landet som er det første som erklærer sin intensjon om å kombinere disse teknologiene og skape en fungerende kybernetisk organisme, vil bli lederen for det viktigste globale teknologiske prosjektet i vår tid. Dette landet burde være Russland.

Vi tror at landet vårt fortsatt har det nødvendige vitenskapelige og tekniske potensialet til å gjennomføre en så ambisiøs oppgave. Et slikt prosjekt vil gjøre Russland til en ideologisk leder i verden, og vil også gjenopplive landets lederskap innen en rekke felt innen vitenskap og teknologi.

Gjennomføringen av dette teknologiske prosjektet vil uunngåelig føre til den eksplosive utviklingen av innovasjoner og globale sivilisasjonsendringer, og vil endre måten å leve på.

Etter vår mening, senest i 2045, vil en kunstig kropp ikke bare betydelig overgå den eksisterende i sin funksjonalitet, men vil også oppnå perfeksjon av form og vil ikke kunne se verre ut enn en menneskelig. Folk vil uavhengig bestemme seg for å fortsette livet og utviklingen i en ny kropp etter at alle ressursene til den biologiske kroppen er oppbrukt.

Den nye personen vil få et stort utvalg av evner og vil lett kunne tåle ekstreme ytre forhold: høye temperaturer, trykk, stråling, mangel på oksygen og så videre. Ved hjelp av et nevralt grensesnitt vil en person kunne fjernstyre flere kropper av forskjellige former og størrelser.

Vi foreslår å implementere ikke bare et mekanistisk prosjekt for å skape en kunstig kropp, men et helt system av synspunkter, verdier og teknologier som vil hjelpe en person med å utvikle seg intellektuelt, moralsk, fysisk, mentalt og åndelig.

Vi inviterer alle lidenskapelige mennesker til å bli med i den strategiske sosiale bevegelsen "Russland 2045": forskere, politikere, mediefolk, filosofer, fremtidsforskere, forretningsmenn.Til alle som deler vår visjon om fremtiden og er klare til å ta det neste evolusjonære spranget.

Hovedmålene for bevegelsen:

1. Opprettelse i Russland av et verdensideologisk senter for utvikling av teknologiske gjennombruddsscenarier. Etablere forbindelser med det internasjonale samfunnet og tiltrekke de mest lovende utenlandske spesialistene til samarbeid;
2. Opprettelse av et internasjonalt forskningssenter for cyborgisering med sikte på praktisk implementering av det viktigste teknoprosjektet - å skape en kunstig kropp og forberede en person på overgangen til den;
3. Ekspertvalg og støtte til de mest interessante prosjektene som jobber for å sikre et teknologisk gjennombrudd;
4. Støtte til innovative grener av russisk vitenskap. Opprettelse av spesialpedagogiske programmer for skoler og universiteter;
5. Opprettelse av informasjonsprogrammer for fjernsyns-, radio- og internettkringkasting, avholdelse av fora, konferanser, kongresser, utstillinger, utdeling av priser, samt produksjon av bøker, filmer, dataspill;
6. Dannelse av en kultur knyttet til fremtidens ideologi, teknologisk fremgang, kunstig intelligens, multikroppslighet, udødelighet, cyborgisering.