בעיות אנרגיה ופתרונות שלה

בעית האנרגיה של האנושות מן הופך נפוץ יותר בכל שנה. זאת בשל הגידול באוכלוסייה העולמית ושל התפתחות מהירה של טכנולוגיה, אשר מוביל לרמות גוברות של צריכת אנרגיה. למרות השימוש של גרעין, אלטרנטיבי כוח הידרו, את חלק הארי של עם דלק ממשיך לחלץ מן האדמה. שמן, גז טבעי ופחם הם מקורות אנרגיה טבעיים מתכלים, עד כה, המניות שלהם מופחתות לרמה קריטית.

תחילת הסוף

הגלובליזציה של בעיות האנרגיה של האנושות החלה בשנות ה -70 של המאה הקודמת, כאשר עידן הנפט הזול נגמר. גירעון עלייה חדה במחיר של סוג זה של דלק שגרמו למשבר חמור בכלכלה העולמית. ואף על פי הערך שלו ירד לאורך זמן, הכרכים היו בירידה מתמדת, כך החומר והאנרגיה גלם בעיה של האנושות הופכת אקוטית יותר.

לדוגמא, רק בתקופה שבין 60 עד 80 שנה של המאה עשרים, הנפח הגלובלי של פחם היה 40%, שמן - 75% גז טבעי - 80% מהסכום הכולל של משאבים המשמש מאז תחילת המאה.

למרות העובדה כי המחסור בדלק החל בשנות ה -70 והוא נמצא כי בעיית האנרגיה - היא בעיה גלובלית של האנושות, לא סיפקה תחזיות הצמיחה של הצריכה. זה היה מתוכנן כי היקף הכרייה על ידי 2000 יגדל ב 3 פעמים. לאחר מכן, כמובן, תוכניות אלה צומצמו, אך התוצאה היא שימוש מאוד בזבזני במשאבים, שנמשכו עשרות שנים, היום הוא כמעט נעלמו.

ההיבטים הגיאוגרפיים העיקריים של בעיות האנרגיה של האנושות

אחת הסיבות למחסור הגובר בדלק הוא שקלול של תנאי הייצור שלה, וכתוצאה מכך, עליית העלות של התהליך. אם רק לפני כמה עשרות שנים, המשאבים הטבעיים שוכבים על המשטח, אבל היום יש להגדיל את עומק זמן של מוקשים, בארות גז ונפט. רוב בעיקר החמיר תנאים גיאולוגיים של התרחשות של אנרגיה באזורי התעשייה הישנים של צפון אמריקה, מערב אירופה, רוסיה ואוקראינה.

בהתחשב בהיבטים הגיאוגרפיים של בעיות אנרגיה וחומרי גלם של האנושות, עלינו לומר כי הפתרון שלהם הוא להרחיב את גבולות המשאב. צריך לפתח תחומים חדשים עם תנאים גיאולוגיים קלים. כך ניתן להפחית את עלות ייצור דלק. ראוי לזכור כי עוצמת ההון הכוללת של ייצור אנרגיה באזורים חדשים, ככלל, הם הרבה יותר גבוהות.

היבטים כלכליים הגיאופוליטי של בעיות אנרגיה וחומרי גלם של האנושות

את הידלדלות מאגרי דלק מאובנים הובילה הופעתה של תחרות קשה בתחום הכלכלי, פוליטי גיאופוליטיים. תאגידי ענק עוסקים בסעיף הדלק של משאבי דלק ואנרגיה ועל חלוקה מחדש של אזורי השפעה בענף, אשר מוביל תנודות מחיר קבוע בשוק הגז בעולם, פחם ונפט. המצב הרעוע ברצינות מחריף בעיות האנרגיה של האנושות.

אבטחת אנרגיה עולמית

מושג זה נכנס לשימוש בתחילת המאה ה -21. העקרונות של אסטרטגיה כזו ביטחון לספק אמין, לטווח ארוך אספקת אנרגיה מקובלת לסביבה, שמחירה יהיה מוצדק, וכן להסדיר את המדינה הוא דלק היצוא ויבוא.

יישום אסטרטגיה זו אפשרית רק אם לחסל את הסיבות לבעיות האנרגיה של האנושות ואמצעים מעשיים שמטרתם נוספת הבטחת הכלכלה העולמית בדלקים קונבנציונאליים אנרגיה ממקורות חלופיים. והפיתוח של אנרגיה חלופית יש לתת תשומת לב מיוחדת.

מדיניות שימור אנרגיה

בימים של דלק זול הם כלכלה עתירת משאבים מאוד התפתחה במדינות רבות ברחבי העולם. קודם כל, תופעה כזאת נצפתה במדינות עשירות מחצבים. בראש הרשימה של ברית המועצות, ארצות הברית, קנדה, סין ואוסטרליה. בברית המועצות היקף צריכת דלק שווה פי כמה יותר מאשר באמריקה.

מצב כזה נדרש הקדמה דחופה של מדיניות חיסכון באנרגיה של המקומיים, התעשייה, תחבורה ומגזרים אחרים במשק. אם תיקח בחשבון את כל ההיבטים של בעיות אנרגיה וחומרי גלם של האנושות החל לפתח וליישם טכנולוגיות להפחית את עוצמת אנרגיה ספציפית של תוצר במדינות אלה, וכדי לשקם את המבנה הכלכלי כולו של הכלכלה העולמית.

הצלחות וכישלונות

ההצלחה הבולטת ביותר בתחום החיסכון באנרגיה הושגה במדינות מפותחות כלכלי של המערב. עבור 15 השנים הראשונות הם הצליחו להפחית את עוצמת האנרגיה של התמ"ג שלה על ידי 1/3, אשר הביאו לירידה של חלקם של צריכת אנרגיה בעולם מתוך 60 עד 48 אחוזים. נכון להיום, המגמה הזו המשיכה, ואת צמיחת תמ"ג במערב לקראת הכרכים הגוברים של צריכת דלק.

ראוי לציין גרוע במרכז ומזרח אירופה, סין ומדינות חבר העמים. עוצמת האנרגיה של הכלכלה יורדת לאט מאוד. אבל מנהיגי antireytinga הכלכלי מדינות מתפתחות. לדוגמא, ברוב המדינות באפריקה ובאסיה אובדן הדלק משויך (גז טבעי ונפט) הוא מ- 80 ל- 100 אחוזים.

מציאויות וסיכויים

בעיות ודרכי אנרגיה כדי לפתור אותה דאגה היום בעולם. כדי לשפר את המצב הנוכחי הציג חידושים טכניים וטכנולוגיים שונים. לצורך החיסכון באנרגיה שכלול ציוד תעשייתי ועירוני, פיק יותר כלי רכב חסכוני בדלק, וכן הלאה. ד

בין הצעדים המקרו-הכלכליים העיקריים כולל את השינוי ההדרגתי של מבנה הצריכה של גז, פחם ושמן במטרה להגדיל את החלקה של מקורות אנרגיה אלטרנטיביים מתחדשים.

כדי בהצלחה לפתור את בעיות האנרגיה של האנושות יש צורך להקדיש תשומת לב מיוחדת לפיתוח ויישום טכנולוגיות חדשניות זמינות בשלב הנוכחי של מהפכה מדעית וטכנולוגית.

אנרגיה גרעינית

אחד הכיוונים המבטיחים ביותר בתחום האנרגיה היא אנרגיה גרעינית. בחלק מהמדינות המפותחות כבר הכניסו לתוך פעולה דור חדש של כורים גרעיניים. מדעני גרעין עכשיו שוב דנו באופן פעיל בכורי נושא הפעלה על נוירונים מהר, כמו פעם אמור להיות הגל החדש ועוד הרבה יותר יעיל של אנרגיה גרעינית. עם זאת, הפיתוח שלהם הופסק, אבל עכשיו הנושא הזה הפך אקטואלי שוב.

השימוש גנרטורים MHD

המרה ישירה של חום לחשמל ללא דודי קיטור וטורבינות לאפשר גנרטורים מגנטו-הידרודינמיקה. התפתחות מגמה זו מבטיחה החלה 70-ies המוקדמות של המאה שעברה. בשנת 1971 במוסקבה הוא עשה את הסטארט-אפ הראשון של כוח MHD טייס של 25,000 קילוואט.

היתרונות העיקריים של גנרטורים MHD הם:

• יעילות גבוהה;
• ידידותיות סביבתיים (ללא פליטת מזהמים לאטמוספירה);
• התחלה מיידית.

טורבו-גנרטור קריוגני

עיקרון הפעולה של גנרטור קריוגני נעוץ בעובדה כי הרוטור הוא מקורר על ידי הליום נוזלי, לפיה האפקט מתקבל מוליכות. היתרונות המעורערים של מכונה זו כוללים יעילות גבוהה, משקל נמוך וממדים.

אב טיפוס הניסיון-תעשייתי של טורבו-גנרטור קריוגני נוצר בעידן הסובייטי, ועכשיו התפתחויות כאלה מתרחשות ביפן, בארצות הברית ובמדינות מפותחות אחרות.

מימן

יש שימוש במימן כדלק סיכויים גדולים. על פי מומחים רבים, הטכנולוגיה הזו תסייע לפתור את הבעיות הגדולות של האנושות lobal - אנרגיה וחומרי גלם בעיה. קודם כל, דלק המימן הוא משאבי אנרגיה טבעית אלטרנטיביים בתחום ההנדסה. הראשון המכונית על מימן נוצרה על ידי החברה היפנית "מאזדה" בתחילת שנתי ה -90, המנוע החדש תוכנן בשבילו. הניסוי הוכיח להצליח למדי, המאשר את הפוטנציאל של הכיוון הזה.

גנרטורים אלקטרוכימיים

תאי דלק זה, אשר גם עובדים על מימן. דלק מועבר דרך קרום פולימריות עם סוכן מיוחד - זרז. כתוצאת תגובה כימית עם חמצן, מימן עצמו מומר למים, משחרר אנרגיה כימית על ידי בעירה, אשר מומרת לחשמל.

מנועים עם תאי דלק נבדלים יעילים גבוה מקסימאלי (מעל 70%), שהוא כפול ארוך יותר תחנות כוח קונבנציונליות. בנוסף לכך, הם קלים לשימוש, פעולה שקטה תובעניים לתקן.

לאחרונה, תאי דלק יש לתחום צר של יישום, למשל בחקר החלל. אבל עכשיו את העבודה על יישום גנרטורים אלקטרוכימיים נערכות באופן פעיל במדינות המפותחות ביותר מבחינה כלכלית, שהראשונה בהן היא יפן. הקיבולת הכוללת של יחידות אלה בעולם נמדד במיליוני קוט"ש. לדוגמה, בניו יורק וטוקיו הן כבר בשלטון על אלמנטים כגון יצרנית המכוניות הגרמנית "דיימלר-בנץ" היה הראשון ליצור אב טיפוס עובד של מכונית עם מנוע הפועל על פי עיקרון זה.

היתוך גרעיני מבוקר

במשך עשרות שנים, שנערך בתחום מחקר האנרגיה היתוך. בליבה של אנרגיה גרעינית היא התגובה של ביקוע גרעיני היתוך גרעיני מבוססת על התהליך ההפוך - הגרעין של איזוטופים של מימן (דאוטריום, טריטיום) מיזוג. תהליך דאוטריום גרעיני בוער 1 ק"ג כמות האנרגיה המשתחררת עולה 10 מיליון פעמים כי המתקבל פחם. התוצאה היא באמת מרהיב! לכן אנרגית ההיתוך נחשבת לאחד התחומים המבטיחים ביותר בהתמודדות עם מצוקת האנרגיה העולמית.

תחזיות

כיום, ישנם תרחישים שונים לפיתוח המצב במגזר האנרגיה העולמי בעתיד. לדברי כמה מהם, על ידי 2060 הצריכה העולמית של עלייה שמן שווה 20 מיליארד טונות. במקרה זה, במונחים של צריכה, כיום במדינות מתפתחות תעקופנה פתחו.

עד אמצע המאה ה -21 אמורים להפחית באופן משמעותי את כמות האנרגיה מאובנת, אך יגדיל את החלקה של מתחדשת, בייחוד רוח, שמש, אנרגיה גיאותרמית ומקורות אנרגיה גאים.