Ενέργεια προβλήματα και λύσεις

Το ενεργειακό πρόβλημα της ανθρωπότητας από την όλο και πιο διαδεδομένη κάθε χρόνο. Αυτό οφείλεται στην αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού και την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας, η οποία οδηγεί σε αυξανόμενα επίπεδα κατανάλωσης ενέργειας. Παρά τη χρήση της πυρηνικής ενέργειας, εναλλακτικών και υδροηλεκτρική ενέργεια, τη μερίδα του λέοντος των ανθρώπων των καυσίμων συνεχίζουν να εξάγει από τη γη. Το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο και ο άνθρακας είναι εξαντλήσιμων φυσικών ενεργειακών πόρων, μέχρι σήμερα, τα αποθέματα τους μειώνεται σε ένα κρίσιμο επίπεδο.

Αρχίζοντας από το τέλος

Η παγκοσμιοποίηση των ενεργειακών προβλημάτων της ανθρωπότητας άρχισε στη δεκαετία του '70 του περασμένου αιώνα, όταν η εποχή του φθηνού πετρελαίου έχει τελειώσει. Έλλειμμα και μια απότομη αύξηση των τιμών αυτού του τύπου καυσίμου προκάλεσε σοβαρή κρίση στην παγκόσμια οικονομία. Και αν και η αξία της έχει μειωθεί την πάροδο του χρόνου, οι όγκοι ήταν σταθερά πτωτική, οπότε το πρόβλημα της ενέργειας και των πρώτων υλών της ανθρωπότητας γίνεται όλο και πιο έντονη.

Για παράδειγμα, μόνο κατά την περίοδο από 60 έως 80 ετών του εικοστού αιώνα, ο συνολικός όγκος του άνθρακα ήταν 40%, έλαιο - 75% φυσικό αέριο - 80% του συνολικού ποσού των πόρων που χρησιμοποιούνται από τις αρχές του αιώνα.

Παρά το γεγονός ότι η έλλειψη καυσίμων άρχισε στη δεκαετία του '70 και διαπιστώθηκε ότι το ενεργειακό πρόβλημα - είναι ένα παγκόσμιο πρόβλημα της ανθρωπότητας, δεν παρέχει προβλέψεις της αύξησης της κατανάλωσης. Είχε προβλεφθεί ότι ο όγκος της εξόρυξης από το 2000 θα αυξηθεί κατά 3 φορές. Στη συνέχεια, βέβαια, τα σχέδια αυτά μειώθηκαν, αλλά το αποτέλεσμα είναι πολύ σπάταλη χρήση των πόρων, η οποία διήρκεσε για δεκαετίες, σήμερα έχουν σχεδόν εξαφανιστεί.

Οι κύριες γεωγραφικές πτυχές των ενεργειακών προβλημάτων της ανθρωπότητας

Ένας λόγος για την αυξανόμενη έλλειψη καυσίμων είναι η στάθμιση των συνθηκών παραγωγής και, κατά συνέπεια, την αύξηση του κόστους της διαδικασίας. Αν πριν από λίγες μόνο δεκαετίες, οι φυσικοί πόροι που βρίσκονται στην επιφάνεια, αλλά σήμερα πρέπει να αυξηθεί συνεχώς το βάθος των φρεάτων ορυχείων, φυσικού αερίου και πετρελαίου. Πιο συγκεκριμένα επιδεινώθηκε γεωλογικές συνθήκες της εμφάνισης της ενέργειας στις παλιές βιομηχανικές περιοχές της Βόρειας Αμερικής, της Δυτικής Ευρώπης, τη Ρωσία και την Ουκρανία.

Λαμβάνοντας υπόψη τις γεωγραφικές πτυχές της ενέργειας και των πρώτων υλών προβλήματα της ανθρωπότητας, πρέπει να πούμε ότι η λύση τους είναι να επεκτείνουν τα όρια των πόρων. Πρέπει να αναπτύξουν νέους τομείς με ελαφρύτερο γεωλογικές συνθήκες. Έτσι είναι δυνατό να μειωθεί το κόστος παραγωγής του καυσίμου. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η συνολική ένταση κεφαλαίου της παραγωγής ενέργειας σε νέες περιοχές, κατά κανόνα, είναι πολύ υψηλότερο.

Οικονομικούς και γεωπολιτικούς πτυχές της ενέργειας και των πρώτων υλών προβλήματα της ανθρωπότητας

Η εξάντληση των ορυκτών αποθεμάτων καυσίμων έχει οδηγήσει στην εμφάνιση του έντονου ανταγωνισμού στις οικονομικές, πολιτικές και γεωπολιτικές σφαίρες. Οι Giant εταιρείες που ασχολούνται με το τμήμα των καυσίμων των καυσίμων και ενεργειακών πόρων και την αναδιανομή των σφαιρών επιρροής στη βιομηχανία, η οποία οδηγεί σε συνεχείς διακυμάνσεις των τιμών στην αγορά φυσικού αερίου παγκοσμίως, τον άνθρακα και το πετρέλαιο. Ασταθής η κατάσταση επιδεινώνει σοβαρά ενεργειακά προβλήματα της ανθρωπότητας.

Παγκόσμια Ενεργειακή Ασφάλεια

Η έννοια αυτή τέθηκε σε χρήση στις αρχές του 21ου αιώνα. Οι αρχές μιας τέτοιας στρατηγικής για την ασφάλεια παρέχουν αξιόπιστη, μακροχρόνια και περιβαλλοντικά αποδεκτή ενεργειακού εφοδιασμού, η τιμή των οποίων θα πρέπει να δικαιολογηθεί και να οργανώσει τη χώρα τόσο εισαγωγής και εξαγωγής καυσίμων.

Η εφαρμογή της στρατηγικής αυτής είναι δυνατή μόνο αν εξαλειφθούν οι αιτίες των ενεργειακών προβλημάτων της ανθρωπότητας και πρακτικά μέτρα για την περαιτέρω διασφάλιση της παγκόσμιας οικονομίας ως συμβατικά καύσιμα και την ενέργεια από εναλλακτικές πηγές. Και θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην ανάπτυξη των εναλλακτικών πηγών ενέργειας.

πολιτική διατήρησης της ενέργειας

Στις ημέρες των φθηνών καυσίμων είναι πολύ οικονομίας έντασης πόρων έχει αναδειχθεί σε πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο. Πρώτα απ 'όλα, ένα τέτοιο φαινόμενο έχει παρατηρηθεί σε χώρες πλούσιες σε ορυκτούς πόρους. Με επικεφαλής τον κατάλογο της Σοβιετικής Ένωσης, τις Ηνωμένες Πολιτείες, τον Καναδά, την Κίνα και την Αυστραλία. Στην ΕΣΣΔ ο όγκος της κατανάλωσης ισοδύναμο καύσιμο είναι πολλές φορές υψηλότερο από ό, τι στην Αμερική.

Μια τέτοια κατάσταση απαιτεί επείγουσα εισαγωγή της πολιτικής εξοικονόμησης ενέργειας στον οικιακό, βιομηχανικό, των μεταφορών και σε άλλους τομείς της οικονομίας. Λαμβάνοντας υπόψη όλες τις πτυχές της ενέργειας και των πρώτων υλών προβλήματα της ανθρωπότητας έχουν αρχίσει να αναπτύξουν και να εφαρμόσουν τεχνολογίες μείωσης των ειδικών ενεργειακή ένταση του ΑΕΠ στις χώρες αυτές, και να ξαναχτίσουν το σύνολο της οικονομικής δομής της παγκόσμιας οικονομίας.

Επιτυχίες και αποτυχίες

Η πιο αξιοσημείωτη επιτυχία στον τομέα της εξοικονόμησης ενέργειας έχει επιτευχθεί οικονομικά ανεπτυγμένες χώρες της Δύσης. Για τα πρώτα 15 χρόνια ήταν σε θέση να μειώσει την ενεργειακή ένταση του ΑΕΠ της κατά το 1/3, η οποία οδήγησε σε μείωση του μεριδίου τους της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας 60-48 τοις εκατό. Μέχρι σήμερα, η τάση αυτή συνεχίστηκε και η αύξηση του ΑΕΠ στο εν όψει των αυξανόμενος όγκος της κατανάλωσης καυσίμου Δύσης.

Σημαντικά χειρότερη στην Κεντρική και Ανατολική Ευρώπη, την Κίνα και τις χώρες της ΚΑΚ. Η ενεργειακή ένταση της οικονομίας μειώνεται πολύ αργά. Αλλά οι ηγέτες της οικονομικής antireytinga αναπτυσσόμενες χώρες. Για παράδειγμα, στις περισσότερες αφρικανικές και ασιατικές χώρες απώλειας που συνδέεται καύσιμο (φυσικό αέριο και πετρέλαιο) είναι από 80 έως 100 τοις εκατό.

Πραγματικότητα και Προοπτικές

Ενέργεια προβλήματα και τους τρόπους για να το λύσουμε σήμερα την ανησυχία του κόσμου. Για να βελτιωθεί η σημερινή κατάσταση παρουσιάζει διάφορες τεχνικές και τεχνολογικές καινοτομίες. Για τους σκοπούς της εξοικονόμησης ενέργειας τελειοποιηθεί βιομηχανικών και αστικών εξοπλισμό, παράγονται πιο αποδοτικών οχημάτων, και ούτω καθεξής. Δ

Μεταξύ των κύριων μακροοικονομικών μέτρα περιλαμβάνουν τη σταδιακή αλλαγή της δομής της κατανάλωσης φυσικού αερίου, άνθρακα και πετρελαίου, με στόχο την αύξηση του μεριδίου των εναλλακτικών και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Για να λύσει με επιτυχία τα ενεργειακά προβλήματα της ανθρωπότητας είναι απαραίτητο να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην ανάπτυξη και εφαρμογή καινοτόμων τεχνολογιών διατίθενται στο παρόν στάδιο της επιστημονικής και τεχνολογικής επανάστασης.

πυρηνική ενέργεια

Μία από τις πιο πολλά υποσχόμενες κατευθύνσεις στον τομέα της ενέργειας είναι η πυρηνική ενέργεια. Σε ορισμένες ανεπτυγμένες χώρες έχουν ήδη τεθεί σε λειτουργία μια νέα γενιά πυρηνικών αντιδραστήρων. Πυρηνική επιστήμονες τώρα πάλι συζήτησε το θέμα αντιδραστήρες που λειτουργούν σε γρήγορο νευρώνες που, όπως κάποτε έπρεπε να γίνει το νέο και πολύ πιο αποτελεσματική κύμα της πυρηνικής ενέργειας. Ωστόσο, η ανάπτυξή τους έχει διακοπεί, αλλά τώρα το θέμα αυτό έχει γίνει επίκαιρο και πάλι.

Η χρήση των γεννητριών MHD

Η άμεση μετατροπή της θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια χωρίς ατμολέβητες και τουρμπίνες επιτρέπουν για μαγνητο-γεννήτριες. Η ανάπτυξη αυτού του πολλά υποσχόμενη πορεία ξεκίνησε στις αρχές της δεκαετίας του '70 του περασμένου αιώνα. Το 1971 στη Μόσχα είχε γίνει την πρώτη εκκίνηση της πιλοτικής MHD ισχύος 25.000 kW.

Τα κύρια πλεονεκτήματα των γεννητριών MHD είναι:

• υψηλής απόδοσης?
• φιλικότητα προς το περιβάλλον (χωρίς επιβλαβείς εκπομπές στην ατμόσφαιρα)?
• άμεση έναρξη.

κρυογονική turbo-γεννήτρια

Η αρχή της λειτουργίας του κρυογονικού γεννήτριας έγκειται στο γεγονός ότι ο δρομέας ψύχεται με υγρό ήλιο, οπότε το αποτέλεσμα επιτυγχάνεται υπεραγωγιμότητα. Τα αδιαμφισβήτητα πλεονεκτήματα αυτής της μηχανής περιλαμβάνουν υψηλή απόδοση, χαμηλό βάρος και τις διαστάσεις.

Πειραματικό-βιομηχανικού πρωτοτύπου ενός κρυογονικού turbo-γεννήτρια δημιουργήθηκε στη Σοβιετική εποχή, και τώρα οι εξελίξεις αυτές λαμβάνουν χώρα στην Ιαπωνία, τις Ηνωμένες Πολιτείες και άλλες ανεπτυγμένες χώρες.

υδρογόνο

Χρησιμοποιώντας το υδρογόνο ως καύσιμο έχει μεγάλες προοπτικές. Σύμφωνα με πολλούς ειδικούς, η τεχνολογία αυτή θα σας βοηθήσει να λύσει τα μεγάλα προβλήματα της ανθρωπότητας lobal - πρόβλημα ενέργειας και πρώτων υλών. Πρώτα απ 'όλα, το καύσιμο το υδρογόνο είναι μια εναλλακτική λύση πόρων φυσικής ενέργειας στον κλάδο της μηχανικής. Το πρώτο αυτοκίνητο υδρογόνου δημιουργήθηκε από την ιαπωνική εταιρεία «Mazda» στις αρχές της δεκαετίας του '90, ο νέος κινητήρας έχει σχεδιαστεί γι 'αυτόν. Το πείραμα αποδείχθηκε πολύ επιτυχής, επιβεβαιώνοντας τις δυνατότητες αυτής της κατεύθυνσης.

ηλεκτροχημικές γεννήτριες

Αυτή κυψέλες καυσίμου, τα οποία εργάζονται επίσης για το υδρογόνο. Το καύσιμο διέρχεται διαμέσου μίας πολυμερούς μεμβράνης με ένα ειδικό παράγοντα - καταλύτη. Ως αποτέλεσμα μιας χημικής αντίδρασης με το οξυγόνο, το ίδιο το υδρογόνο μετατρέπεται σε νερό, απελευθερώνοντας χημική ενέργεια από την καύση, η οποία μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.

Κινητήρες με κυψέλες καυσίμου διαφέρουν μεγίστως υψηλή απόδοση (πάνω από 70%), το οποίο είναι δύο φορές περισσότερο από τα συμβατικά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας. Εκτός από αυτό, είναι εύκολο στη χρήση, αθόρυβη λειτουργία και χωρίς ιδιαίτερες απαιτήσεις για την επισκευή.

Πιο πρόσφατα, οι κυψέλες καυσίμου έχουν περιορισμένο πεδίο εφαρμογής, για παράδειγμα στο χώρο της έρευνας. Τώρα, όμως, οι εργασίες σχετικά με την εφαρμογή των ηλεκτροχημικών γεννητριών διεξάγονται ενεργά στις πιο αναπτυγμένες οικονομικά χώρες, η πρώτη των οποίων είναι η Ιαπωνία. Η συνολική δυναμικότητα των μονάδων αυτών στον κόσμο σε εκατομμύρια kWh. Για παράδειγμα, στη Νέα Υόρκη και το Τόκιο είναι ήδη σε ισχύ σε στοιχεία όπως η γερμανική αυτοκινητοβιομηχανία «Daimler-Benz» ήταν το πρώτο για να δημιουργήσει ένα λειτουργικό πρωτότυπο του αυτοκινήτου με τον κινητήρα που λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή αυτή.

Ελεγχόμενη πυρηνική σύντηξη

Για δεκαετίες, διεξάγονται στον τομέα της έρευνας για την ενέργεια σύντηξης. Στον πυρήνα της πυρηνικής ενέργειας είναι η αντίδραση της πυρηνικής σχάσης και της πυρηνικής σύντηξης βασίζεται στην αντίστροφη διαδικασία - ο πυρήνας του ισοτόπων υδρογόνου (δευτέριο, τρίτιο) συγχώνευση. Η διαδικασία της πυρηνικής δευτερίου καύση ποσότητα 1 kg απελευθερωμένη ενέργεια στο υπερβαίνει τα 10 εκατομμύρια φορές εκείνη του που λαμβάνεται από τον άνθρακα. Το αποτέλεσμα είναι πραγματικά εντυπωσιακό! Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ενέργεια σύντηξης θεωρείται ένας από τους πλέον υποσχόμενους τομείς για την αντιμετώπιση της παγκόσμιας έλλειψης ενέργειας.

προβλέψεις

Σήμερα, υπάρχουν διάφορα σενάρια για την εξέλιξη της κατάστασης στον τομέα της παγκόσμιας ενέργειας στο μέλλον. Σύμφωνα με ορισμένα από αυτά, από το 2060 η παγκόσμια κατανάλωση πετρελαίου αντίστοιχη αύξηση σε 20 δισεκατομμύρια τόνους. Στην περίπτωση αυτή, όσον αφορά την κατανάλωση επί του παρόντος, θα ξεπεράσει ανεπτυγμένων χωρών.

Έως τα μέσα του 21ου αιώνα, θα πρέπει να μειώσει σημαντικά την ποσότητα της ενέργειας από ορυκτά καύσιμα, αλλά και θα αυξήσει το μερίδιο των ανανεώσιμων πηγών, κυρίως αιολική, ηλιακή, γεωθερμική και παλιρροιακή πηγές ενέργειας.