Источники энергии будущего. Окончание.


Рубрика: Новости -> Альтернативная энергетика
Метки:
Просмотров: 4808

источники энергии будущего

Человечество давно осознало, что уголь, нефть и природный газ – это те три вида ископаемого топлива, от которых люди в большей части зависят в энергетических потребностях, начиная от домашнего отопления и электричества, до топлива для автомобилей.

Однако на смену традиционным углеводородам, в наш быт стремительно внедряются альтернативные источники энергии. Особый интерес вызывают источники энергии будущего, о которых мы начали рассказ в предыдущей статье. Продолжаем знакомиться с десяткой наиболее перспективных энергий для безопасного использования человеком.

5. Ядерные отходы.

ядерные реакторы

Атомные электростанции представляют собой традиционные ядерные реакторы, которые используются уже на протяжения десятилетия, отвечая за 20% потребляемой энергии в США. Реакторы построены по так называемой «легководной» технологии. Вода окружает топливные стержни, тем самым замедляя нейтроны и поддерживая устойчивую ядерную реакцию.

Но эта система крайне не эффективна. Лишь 5% атомов урана в стержнях используется к концу их срока службы. Весь неиспользуемый радиоактивный уран идет в копилку радиоактивных отходов.

Но теперь у нас есть более эффективная технология быстрых реакторов, где стержни погружены не в воду, а в жидкий натрий. Благодаря этому используется 95% урана, вместо не приемлемо низкой эффективности 5%. Этот метод позволит решить гигантскую проблему избавления от 77000 т радиоактивных отходов, так как эти реакторы могут использовать их повторно.

реактор на быстрых нейтронах

Компания «Hitachi» уже сконструировала реактор под названием «PRISM» и предлагает его энергокомпаниям, однако наибольшим препятствием является высокая стоимость постройки новых электростанций. К тому же надо преодолеть политические предпосылки насчет опасности ядерной энергетики.

Тем не менее выгоды огромные. Это проработанная технология, при которой почти не образуются парниковые газы. Пример большого успеха Франция, где 75% процентов электричества производится на 59 атомных реакторах.

4. Оконные солнечные батареи.

оконные солнечные батареи

С каждым днем производство и установка солнечных батарей становится все дешевле, что ведет к их широкому распространению. Европа во главе с Германией, лидер по преобразованию энергии солнца в электричество. В обычный солнечный день 2012 г Германия выработала столько же энергии от солнца, как от 20 АЭС, что достаточно для обеспечения половины страны.

Сегодня Испания получает 50% энергии из возобновляемых источников, таких как солнце. Калифорнийская пустыня родина крупнейшей в мире солнечной электростанции, чья мощность была увеличена на 500% раз с 2010 по 2014 годы.

солнечные электростанции

Исследователи из национальной лаборатории «Лос- Аламос» совершили значительный прорыв в технологии фотоэлементов на квантовых точках, что позволит высокоэффективным солнечным панелям работать и как прозрачное стекло. Когда эта технология подешевеет достаточно в ближайшие пару лет, чтобы выйти на массовый рынок, любое освещаемое солнцем окно можно превратить в миниатюрную солнечную станцию.

3. Биотопливо (водоросли).

биотопливо

С 2002 до 2013 года производство биотоплива выросло более чем на 500%, так как этанол и биодизель растительного происхождения стали основными заместителями или добавками к автомобильному топливу. На самом деле, когда Генри Форд создавал свою «Модель Т», он рассчитывал, что она будет работать на этаноле.

Однако повсеместное открытие месторождений дешевой нефти сделало именно ее самым дешевым источником энергии. Сегодня биотопливо отвоевывает свои позиции. Единственным недостатком является то, что первое поколения биотоплива использует те же земли и ресурсы, которые раньше использовалось для выращивания еды, что повышает цены на нее и вызывает много проблем в развивающемся мире.

Если мы хотим заменить нефть более чистым горючим необходимо произвести некоторые изменения. Тут выходит на сцену просо прутивидное, которое плодородное, не съедобное, растет везде как сорняки. Тем не менее, если бы мы захотели на него перевести все автомобили, им пришлось бы засеять всю территории США и России вместе взятые. То есть, это не вариант.

Это приводит нас к третьему поколению биотоплив – водорослям, которые могут заменить нефть раз и навсегда. Природная масличность водорослей более 50%, что гарантирует легкое извлечение и обработку масла. Остатки растения можно превратить в электричество в природный газ или удобрения, чтобы вырастить еще больше водорослей без химикатов.

биотопливо из водорослей

Водоросли растут быстро и не требуют сельхозугодий или питьевой воды. В прошлом месяце в Алабаме появилась первая в мире топливная система на водорослях, которая так же эффективно очищает сточные воды, и привело к отрицательным уровням эмиссии углерода.

В ходе демонстрации работы системы в бухту было выпущено множество огромных пакетов, которые закачали в сточные воды, добавили немного водорослей и дали солнечному свету завершить работу. Вскоре водоросли разрослись и очистили воду так хорошо, что ее можно было использовать как питьевую или выливать в бухту.

2. Парящие ветряки.

парящие ветряки

Уже сегодня мы получаем достаточное количество энергии из ветра, но парящие, благодаря висящей ветряной турбине на высоте 300-600 м над землей, где ветер сильнее и устойчивее мы могли бы получать эту энергию гораздо эффективней. Схема проста. Привязанный к земле мягкий кольцевой дирижабль с турбиной посередине, который будет производить энергии в два раза больше чем стационарная ветряк такого же размера.

Ему нипочем ветра более 1600 км/ч и его можно оснастить дополнительными модулями, типа вай фай, которые могут обеспечить доступами в интернет в те части мира, где он еще отсутствует. Парящая турбина была создана для того, чтобы обеспечить возобновляемой энергией ветра сельские области планеты, где строительство традиционных ветряков невозможно.

Первые образцы будут установлены на Аляске, они могут автоматически менять высоту, в поисках наилучшей скорости ветра. Если ветер становится слишком сильным, турбина сама пришвартует себя к земле, не прибегая к помощи человека.

летающие ветряки

Летающие ветряки в скором времени должны вытеснить менее эффективные стационарные ветряные мельницы и стимулировать строительство прибрежных ветряных ферм, которые раньше были крайне дорогими.

1.Термоядерный синтез.

термоядерный синтез

В отличие от атомного деления ядерный синтез, не производит ни каких смертельных ядерных отходов, так как он сливает атомы вместе, а не расщепляет их. Следовательно, отсутствует угроза неуправляемой реакции, способной привести к расплавлению активной области реактора. Однако, легче сказать, чем сделать.

Один из лауреатов Нобелевской премии описал термоядерный синтез, как попытку засунуть солнце в коробку. Идея хороша, вот только мы не знаем, как сделать коробку. Дело в том, что при реакции синтеза, образуется настолько горячее и неустойчивое вещество, что оно может повредить создавший его реактор.

Это тем не мене не останавливает частные компании правительства от выделения миллиардов для исследования технологий и решения данных проблем. И если будут преодолены эти трудности, то термоядерный синтез обеспечит мир практически неисчерпаемой энергией.

Вот почему богатейшие правительства объединились ради воплощения неоднозначного проекта международного экспериментального термоядерного реактора «ИТЭР» расположенного во Франции. Когда в последний раз Европа, Россия, Китай, США работали над чем-то. Вот насколько важен этот проект для человечества.

термоядерный реактор ИТЭР

И ввиду его революционного потенциала несколько крупных компаний, таких как «Lockheed Martin» негласно работают над собственными термоядерными реакторами. Согласно самым оптимистическим планам «Lockheed» они могут удовлетворить мировой спрос на энергию уже к 2050 году. Их оптимизм может быть оправданным.

В октябре 2013 г в ходе независимого исследования ученые из Ливерморской лаборатории США достигли важного этапа в термоядерном синтезе, когда топливная капсула выделила больше энергии, чем было к ней приложено.

Источник – Популярная Механика

Такова десятка будущих источников энергии, которые в ближайшее будущее будет использовать человечество.

Как вы думаете, какой будет энергия будущего?

Комментариев: 6 RSS

Солнцеприемные стекла я встречал еще пару лет назад в Китае. Я почему-то не придал этому значения. Теперь вижу это одно из перспективных направлений будущих источников энергии.

комментатор42
2015-01-02 в 18:25:36

Очень интересно о парящих ветряках. Никогда раньше не слышала об этом. Действительно, если генератор будет на дирижабле, то на высоте ветер дует всегда. Правда будет все это сооружение слишком дорого.

Борис. В Китае я не был, но об информации солнцепреобразующих стекол узнал совершенно недавно. Однозначно, за ними большое будущее, связанное с преобразованием солнечной энергии в электрическую и тепловую в домах, квартирах и общественных зданиях.

Что правда, то правда, комментатор, парящие ветряки сейчас очень дороги. Но как утверждают авторы проекта, они предназначены для сельской местности и не промышленных районов. Два-три года и технологии будут намного дешевле.

Мне понравилась информация о водорослях, которые очищают воду. Просто не верится, что сточные воды можно очистить до питьевого состава.

Оксана, если представить как это работает, ведь можно избавиться от фильтровальных станций крупных городов, где тратится много энергии, чтобы переработать стоки. Если Австралийцы могут, значит и мы сможем. Кто-то "наверху" об этом думает?

Оставьте комментарий!

Используйте нормальные имена

Имя и сайт используются только при регистрации

Спасибо за ваш комментарий!

(обязательно)