%32,6 – petrol ve petrol ürünleri. %30,0 – kömür. %23,7 – gaz. İnsanlığı besleyen enerji kaynakları arasında ilk üç tam olarak böyle görünüyor. Yıldız gemileri ve "yeşil" gezegen hâlâ "galaksi çok çok uzakta" kadar uzakta.
Kesinlikle alternatif enerjiye doğru bir hareket var, ancak o kadar yavaş ki bir atılım için umut ediliyor - henüz değil. Dürüst olalım: Önümüzdeki 50 yıl boyunca fosil yakıtlar evlerimizi aydınlatacak.
Alternatif enerjinin gelişimi, Thames kıyısı boyunca ciddi bir beyefendi gibi yavaş ilerliyor. Bugün, geleneksel olmayan enerji kaynakları hakkında, bunların günlük yaşamda geliştirilmesi ve uygulanması için yapılanlardan çok daha fazlası yazıldı. Ancak bu yönde, arabanın geri kalanını arkalarına çeken 3 tanınmış "mastodon" vardır.
Nükleer enerji burada dikkate alınmıyor, çünkü ilericiliği ve kalkınmanın uygunluğu sorunu çok uzun süre tartışılabilir.
Aşağıda istasyonların güç göstergeleri olacak, bu nedenle değerleri analiz etmek için bir başlangıç noktası sunacağız: dünyanın en güçlü santrali Kashiwazaki-Kariwa nükleer santralidir (Japonya). 8,2 GW kapasiteye sahip.
Hava enerjisi: insanın hizmetindeki rüzgar
Rüzgar enerjisinin temel prensibi, hareketli hava kütlelerinin kinetik enerjisinin termal, mekanik veya elektrik enerjisine dönüştürülmesidir.
Rüzgar, yüzeydeki hava basıncındaki farkın sonucudur. Burada klasik “haberleşme gemileri” ilkesi, yalnızca küresel ölçekte uygulanmaktadır. 2 puan düşünün – Moskova ve St. Petersburg. Moskova'daki sıcaklık daha yüksekse, hava ısınır ve yükselir, alt katmanlarda düşük basınç ve düşük miktarda hava bırakır. Aynı zamanda, St. Petersburg'da yüksek basınç var ve “aşağıdan” yeterli hava var. Bu nedenle kitleler Moskova'ya doğru akmaya başlar, çünkü doğa her zaman denge için çabalar. Rüzgar denilen hava akımı bu şekilde oluşur.
Bu hareket, mühendislerin yakalamaya çalıştığı devasa bir enerji taşır.
Bugün dünya enerji üretiminin %3'ü rüzgar türbinlerinden geliyor ve kapasite artıyor. 2016 yılında rüzgar santrallerinin kurulu gücü nükleer santrallerin kapasitesini aştı. Ancak yönün gelişimini sınırlayan 2 özellik vardır:
1. Kurulu güç, maksimum çalışma gücüdür. Ve nükleer santraller neredeyse her zaman bu seviyede çalışıyorsa, rüzgar çiftlikleri nadiren bu göstergelere ulaşır. Bu tür istasyonların verimliliği %30-40'tır. Rüzgar, endüstriyel ölçekte uygulamayı sınırlayan son derece dengesizdir.
2. Rüzgar çiftliklerinin sürekli rüzgar akışı olan yerlere yerleştirilmesi rasyoneldir - bu şekilde kurulumun maksimum verimliliğini sağlamak mümkündür. Jeneratörlerin yerelleştirilmesi önemli ölçüde sınırlıdır.
Günümüzde rüzgar enerjisi ancak nükleer santraller ve yanıcı yakıt kullanan istasyonlar gibi kalıcı olanlarla birlikte ek bir enerji kaynağı olarak düşünülebilir.
Yel değirmenleri ilk olarak Danimarka'da ortaya çıktı - buraya Haçlılar tarafından getirildiler. Bugün, bu İskandinav ülkesinde, enerjinin %42'si rüzgar çiftlikleri tarafından üretiliyor.
İngiltere kıyılarının 100 km açıklarında yapay bir ada inşa etme projesi neredeyse tamamlandı. Dogger Bank'ta temelde yeni bir proje oluşturulacak - 6 km2 elektriği anakaraya iletecek birçok rüzgar türbini kurulacak. Dünyanın en büyük rüzgar çiftliği olacak. Bugün burası 5,16 GW kapasiteli Gansu (Çin). Bu, her yıl büyüyen bir rüzgar türbinleri kompleksidir. Planlanan gösterge 20 GW.
Ve maliyet hakkında biraz.
Üretilen 1 kWh enerji için ortalama maliyet göstergeleri:
─ kömür 9-30 sent;
─ rüzgar 2,5-5 sent.
Sorunu rüzgar enerjisine bağımlı olarak çözmek ve böylece rüzgar çiftliklerinin verimliliğini artırmak mümkünse, o zaman büyük bir potansiyele sahipler.
Güneş enerjisi: doğanın motoru – insanlığın motoru
Üretim prensibi, güneş ışınlarından gelen ısının toplanması ve dağıtılması esasına dayanmaktadır.
Şu anda dünya enerji üretiminde güneş enerjisi santrallerinin (GES) payı %0,79'dur.
Bu enerji, her şeyden önce, alternatif enerji ile ilişkilidir - fotoselli büyük plakalarla kaplı fantastik alanlar, gözlerinizin hemen önünde çizilir. Uygulamada, bu yönün karlılığı oldukça düşüktür. Sorunlar arasında, hava kütlelerinin ısıtıldığı güneş enerjisi santralinin üzerindeki sıcaklık rejiminin ihlali sayılabilir.
80'den fazla ülkede güneş enerjisi geliştirme programları bulunmaktadır. Ancak çoğu durumda, üretim seviyesi düşük olduğu için yardımcı bir enerji kaynağından bahsediyoruz.
Güneş radyasyonunun ayrıntılı haritalarının derlendiği gücü doğru bir şekilde yerleştirmek önemlidir.
Güneş kollektörü hem ısıtmak için su ısıtmak hem de elektrik üretmek için kullanılır. Fotovoltaik hücreler, güneş ışığının etkisi altında fotonları "devre dışı bırakarak" enerji üretir.
Güneş santrallerinde enerji üretiminde lider Çin, kişi başına üretimde ise Almanya'dır.
En büyük güneş enerjisi santrali, Kaliforniya'da bulunan Topaz güneş çiftliğinde yer almaktadır. Güç 1,1 GW.
Kollektörleri yörüngeye oturtmak ve güneş enerjisini atmosferde kaybetmeden toplamak için gelişmeler var ama bu yönde hala çok fazla teknik engel var.
Su gücü: gezegendeki en büyük motoru kullanıyor
Hidroelektrik, alternatif enerji kaynakları arasında lider konumdadır. Dünyanın enerji üretiminin %20'si hidroelektrikten geliyor. Ve yenilenebilir kaynaklar arasında %88.
Nehrin belirli bir bölümünde, kanalı tamamen kapatan devasa bir baraj inşa ediliyor. Membada bir rezervuar oluşturulur ve barajın kenarlarındaki yükseklik farkı yüzlerce metreye ulaşabilir. Türbinlerin kurulduğu yerlerde barajdan su hızla geçer. Böylece hareket eden suyun enerjisi, jeneratörleri döndürür ve enerji üretimine yol açar. Her şey basit.
Eksilerden: geniş bir alan sular altında kaldı, nehirdeki biyolojik yaşam bozuldu.
En büyük hidroelektrik santrali Çin'deki Sanxia'dır (“Üç Boğaz”). 22 GW kapasiteye sahip olup, dünyanın en büyük santralidir.
Hidroelektrik santraller tüm dünyada yaygındır ve Brezilya'da enerjinin %80'ini sağlarlar. Bu yön, alternatif enerjide en umut verici olanıdır ve sürekli gelişmektedir.
Küçük nehirler büyük güç üretemezler, bu nedenle üzerlerindeki hidroelektrik santralleri yerel ihtiyaçları karşılamak için tasarlanmıştır.
Bir enerji kaynağı olarak suyun kullanımı birkaç ana konseptte uygulanmaktadır:
1. Gelgit kullanımı. Teknoloji birçok yönden klasik hidroelektrik santraline benziyor, tek farkı barajın kanalı değil körfezin ağzını kapatması. Denizin suyu, ayın çekiminin etkisiyle günlük dalgalanmalar yapıyor ve bu da suyun barajın türbinleri aracılığıyla sirkülasyonu sağlıyor. Bu teknoloji sadece birkaç ülkede uygulanmaktadır.
2. Dalga enerjisinin kullanımı. Açık denizde suyun sürekli dalgalanması da bir enerji kaynağı olabilir. Bu sadece dalgaların statik olarak kurulmuş türbinlerden geçişi değil, aynı zamanda “yüzenlerin” kullanımıdır: ancak denizin yüzeyi, içinde küçük türbinler olan bir dizi özel şamandıra yerleştirir. Dalgalar spin üreteçleri ile belirli bir miktarda enerji üretilir.
Genel olarak, günümüzde alternatif enerji, küresel bir enerji kaynağı olamamaktadır. Ancak çoğu nesneye özerk enerji sağlamak oldukça mümkündür. Bölgenin özelliklerine bağlı olarak, her zaman en iyi seçeneği seçebilirsiniz.
Küresel enerji bağımsızlığı için, ünlü Sırp'ın "eter teorisi" gibi temelde yeni bir şey gerekli olacak.
Demagoji olmadan, 2000'lerde insanlığın Lumiere kardeşlerin fotoğrafladığı lokomotiften çok daha ilerici enerji üretmemesi garip. Günümüzde enerji kaynakları konusu, elektrik üretiminin yapısını belirleyen siyaset ve finans alanına fazlasıyla girmiştir. Yağ lambaları yakarsa, o zaman birinin buna ihtiyacı vardır…