Problemy energetyczne i jego rozwiązania

Problem energia ludzkości z coraz bardziej powszechne rocznie. Wynika to ze wzrostu światowej populacji i szybkiego rozwoju technologii, która prowadzi do rosnących poziomów zużycia energii. Pomimo zastosowania jądrowego, alternatywnych i energii wodnej, lwia ludzi paliw nadal wydobyć z ziemi. Naftowa, gaz ziemny i węgiel są wyczerpywalne naturalne źródła energii, do tej pory, ich zapasy zredukowane do poziomu krytycznego.

Począwszy od końca

Globalizacja problemów energetycznych ludzkości rozpoczęła się w latach 70. ubiegłego wieku, kiedy era taniej ropy jest skończona. Deficytu i gwałtowny wzrost cen tego paliwa wywołało poważny kryzys w gospodarce światowej. I choć jego wartość spadła z upływem czasu, objętości były stale spada, więc problem energii i surowców ludzkości staje się coraz bardziej dotkliwy.

Na przykład, tylko w okresie od 60 do 80 lat XX wieku, globalny wolumen węgla wynosiła 40%, olej – 75% gazu ziemnego – 80% ogólnej ilości zasobów używanych od początku XX wieku.

Pomimo faktu, że brak paliwa rozpoczął się w latach 70. i okazało się, że problem energii – jest to globalny problem ludzkości, nie podał prognozy wzrostu konsumpcji. Zaplanowano, że wielkość wydobycia w roku 2000 wzrośnie o 3 razy. Następnie, oczywiście, plany te zostały zmniejszone, ale wynik jest bardzo nieekonomiczne wykorzystanie zasobów, które trwały przez dziesięciolecia, dziś są one prawie nie było.

Główne aspekty geograficzne problemów energetycznych ludzkości

Jednym z powodów rosnącego niedoboru paliwa jest ważenie z warunków produkcji, aw konsekwencji wzrost kosztów procesu. Jeśli tylko kilka lat temu, zasoby naturalne leżący na powierzchni, ale dzisiaj trzeba stale zwiększać głębokość studni kopalniach gazowych i olejowych. Przede pogorszyła geologicznych warunków występowania energii w dawnych terenach przemysłowych w Ameryce Północnej, Europie Zachodniej, Rosji i Ukrainy.

Biorąc pod uwagę aspekty geograficzne energii i surowców problemów ludzkości, musimy powiedzieć, że ich rozwiązanie jest poszerzenie granic zasobów. Trzeba opracować nowe obszary z lżejszych warunkach geologicznych. W ten sposób możliwe jest zmniejszenie kosztów produkcji paliw. Należy pamiętać, że ogólna kapitałochłonność produkcji energii w nowych obszarach, co do zasady, są znacznie wyższe.

Aspekty ekonomiczne i geopolityczne energii i surowców problemów ludzkości

Wyczerpywanie się rezerw paliw kopalnych doprowadziło do powstania silnej konkurencji w sferach gospodarczych, politycznych i geopolitycznych. Gigantyczne korporacje są zaangażowane w sekcji paliwowej zasobów paliw i energii oraz redystrybucji stref wpływów w branży, co prowadzi do ciągłych wahań cen na światowym rynku gazu, węgla i ropy naftowej. Niestabilna sytuacja poważnie pogłębia problemy energetyczne ludzkości.

Globalne bezpieczeństwo energetyczne

Koncepcja ta wszedł do użytku na początku 21 wieku. Zasady takiej strategii bezpieczeństwa zapewniają niezawodną i długotrwałą i akceptowalny dla środowiska dostaw energii, której cena będzie uzasadnione i zorganizować kraj zarówno eksportujących i importujących paliwa.

Realizacja tej strategii jest to możliwe tylko wtedy, gdy wyeliminować przyczyny problemów energetycznych ludzkości i praktycznych działań mających na celu dalsze zapewnianie gospodarki światowej jako konwencjonalnych paliw i energii z alternatywnych źródeł. I rozwój alternatywnych źródeł energii należy poświęcić szczególną uwagę.

polityka oszczędzania energii

W czasach taniego paliwa są gospodarka zasobami intensywnie bardzo pojawiło się w wielu krajach na całym świecie. Przede wszystkim takie zjawisko zaobserwowano w krajach bogatych w surowce mineralne. Na czele listy Związku Radzieckiego, Stanów Zjednoczonych, Kanadzie, Chinach i Australii. W ZSRR wielkość zużycia paliwa równoważne jest kilkakrotnie wyższa niż w Ameryce.

Taka sytuacja wymaga pilnego wprowadzenia polityki oszczędzania energii w krajowym, przemysłu, transportu i innych sektorach gospodarki. Biorąc pod uwagę wszystkie aspekty energii i surowców problemów ludzkości zaczęły rozwijać i wdrażać technologie, aby zmniejszyć specyficzne energochłonności PKB w tych krajach, a także przebudować całą strukturę ekonomiczną gospodarki światowej.

Sukcesy i porażki

Najbardziej godne uwagi sukcesy w dziedzinie oszczędzania energii został osiągnięty rozwiniętych gospodarczo krajach Zachodu. Przez pierwsze 15 lat byli w stanie zmniejszyć energochłonność PKB o 1/3, co spowodowało zmniejszenie ich udziału w światowym zużyciu energii od 60 do 48 procent. Do tej pory, ta tendencja nadal, a wzrost PKB na Zachodzie przed rosnących ilości zużycia paliwa.

Znacznie gorzej w Europie Wschodniej, krajach WNP i Środkowej, Chinach i. Energochłonność gospodarki zmniejsza się bardzo powoli. Ale przywódcy antireytinga gospodarczego krajów rozwijających się. Na przykład, w większości krajów afrykańskich i azjatyckich strata związana paliwo (gaz ziemny i olej) są od 80 do 100 procent.

Realia i perspektywy

Problemy energetyczne i sposoby jego rozwiązania już problemem na całym świecie. Aby poprawić obecną sytuację wprowadziła różne innowacje techniczne i technologiczne. W celu oszczędzania energii udoskonalany sprzęt przemysłowych i komunalnych, wyprodukowany więcej oszczędnych samochodów, i tak dalej. D.

Wśród podstawowych środków makroekonomicznych obejmuje stopniową zmianę struktury zużycia gazu, węgla i ropy naftowej w celu zwiększenia udziału alternatywnych i odnawialnych źródeł energii.

Aby skutecznie rozwiązać problemy energetyczne ludzkości należy zwrócić szczególną uwagę na rozwój i wdrożenie innowacyjnych technologii dostępnych na obecnym etapie rewolucji naukowej i technologicznej.

energia jądrowa

Jednym z najbardziej obiecujących kierunków w dziedzinie energii jest energia jądrowa. W niektórych krajach rozwiniętych już oddany do eksploatacji nowej generacji reaktorów jądrowych. Naukowcy jądrowe teraz znowu aktywnie dyskutowane reaktory tematycznych działających na szybkich neuronów, które, tak jak kiedyś miało stać się nowym i znacznie bardziej skuteczne fala energii jądrowej. Jednak ich rozwój został wstrzymany, ale teraz ta kwestia stała się znów aktualna.

Zastosowanie generatorów MHD

Bezpośrednia konwersja energii cieplnej na energię elektryczną bez kotłów parowych i turbin pozwala na generatorach magnetohydrodynamicznych. Rozwój tego obiecującego trendu rozpoczęła się we wczesnych latach 70-tych ubiegłego wieku. W 1971 roku w Moskwie został wykonany pierwszy rozruch władzy pilot MHD 25.000 kW.

Główne zalety generatorach MHD są:

• wysoka skuteczność;
• przyjazność dla środowiska (bez emisji szkodliwych substancji do atmosfery);
• Natychmiastowy start.

kriogenicznego turbogeneratora

Zasadę działania generatora kriogenicznych polega na tym, że wirnik jest chłodzone ciekłym helem, przy czym efekt występuje nadprzewodnictwo. W niezaprzeczalne zalety tego urządzenia to wysoką wydajność, mały ciężar i wymiary.

Prototyp doświadczalny-przemysłowy kriogenicznej turbogeneratora została stworzona w czasach Związku Radzieckiego, a teraz takie wydarzenia odbywają się w Japonii, Stanach Zjednoczonych i innych krajach rozwiniętych.

wodór

Z zastosowaniem wodoru jako paliwa ma wielkie perspektywy. Według wielu ekspertów, ta technologia pomoże rozwiązać najważniejsze problemy ludzkości skroniowe – Energia i surowce problem. Przede wszystkim paliwo wodór jest alternatywne zasoby naturalne energii w przemyśle maszynowym. Pierwszy samochód na wodór został stworzony przez japońską firmę „Mazda” we wczesnych latach '90, nowy silnik został zaprojektowany dla niego. Eksperyment okazał się całkiem udany, co potwierdza potencjał tego kierunku.

generatory elektrochemiczne

Te ogniwa paliwowe, które są również pracujące na wodorze. Paliwo przepływa przez membranę polimerową specjalnym środkiem – katalizator. W wyniku reakcji chemicznej z tlenem, który sam wodoru przekształca się w wodzie, uwalnianie energii chemicznej w procesie spalania, która jest przekształcana w energię elektryczną.

Silników z ogniwami paliwowymi różnią się maksymalnie wysoką wydajność (ponad 70%), która jest dwa razy większa od konwencjonalnych elektrowniach. Poza tym, że są one łatwe w obsłudze, cicha praca i mało wymagające naprawy.

Niedawno, ogniwa paliwowe mają wąski zakres zastosowania, na przykład w badaniach kosmicznych. Ale teraz praca na realizację generatorów elektrochemicznych aktywnie prowadzone w krajach rozwiniętych gospodarczo, większość z których pierwszy jest Japonia. Całkowita pojemność tych jednostek na świecie w milionach kWh. Na przykład, w Nowym Jorku i Tokio są już w mocy na elementach takich jak niemiecka firmę „Daimler-Benz” został pierwszym stworzyć prototyp samochodu z silnikiem pracującym zgodnie z tą zasadą.

Kontrolowanej syntezy jądrowej

Przez dziesięciolecia, przeprowadzone w zakresie badań energii syntezy jądrowej. U podstaw energii jądrowej reakcja rozszczepienia jądrowego i syntezy jądrowej w oparciu o proces odwrotny – jądro izotopów wodoru (deuteru, trytu) połączenie. Proces deuteru jądrowego spalania 1 kg ilość uwolnionej energii przekracza 10 milionów razy, że otrzymanych z węgla. Rezultatem jest naprawdę spektakularny! Dlatego energia fuzja jest uważany za jeden z najbardziej obiecujących obszarów adresowania globalny niedobór energii.

prognozy

Obecnie istnieją różne scenariusze rozwoju sytuacji w światowej energetyce w przyszłości. Według niektórych z nich do 2060 globalna konsumpcja ropy równoważny wzrost do 20 mld ton. W tym przypadku, jeśli chodzi o zużycie Obecnie dogoni rozwinięte kraje rozwijające się.

W połowie 21 wieku powinno znacznie zmniejszyć ilość energii z paliw kopalnych, ale będzie zwiększenie udziału źródeł odnawialnych, w szczególności wiatru, energia słoneczna, energia geotermalna i pływów źródeł energii.