Energji moderne. Problemi i energjisë dhe mënyrat për ta zgjidhur atë. Perspektivat për energjinë alternative. Problemet dhe perspektivat e termocentraleve bërthamore
Jeta moderneËshtë e pamundur të imagjinohet pa energji elektrike dhe ngrohje. Komoditeti material që na rrethon sot, si dhe zhvillimi i mëtejshëm i mendimit njerëzor, janë të lidhura ngushtë me shpikjen e energjisë elektrike dhe përdorimin e energjisë.
Që nga kohërat e lashta, njerëzit kanë nevojë për forcë, ose më mirë motorë që do t'u jepnin atyre forcë më të madhe njerëzore, për të ndërtuar shtëpi, për t'u marrë me bujqësi dhe për të zhvilluar territore të reja.
Bateritë e para piramidale
Në piramida Egjipti i lashte Shkencëtarët kanë gjetur enë që i ngjajnë baterive. Në vitin 1937, gjatë gërmimeve pranë Bagdadit, arkeologu gjerman Wilhelm Koenig zbuloi enë balte që përmbanin cilindra bakri. Këta cilindra fiksoheshin në fund të enëve prej balte me një shtresë rrëshirë.
Për herë të parë dukuritë që sot quhen elektrike janë vërejtur në Kinën e lashtë, Indinë dhe më vonë në Greqinë e lashtë. Filozofi i lashtë grek Thales i Miletit në shekullin e 6 para Krishtit vuri në dukje aftësinë e qelibarit, të fërkuar me lesh ose lesh, për të tërhequr copëza letre, push dhe trupa të tjerë të lehtë. Nga emri grek për qelibar - "elektron" - ky fenomen filloi të quhet elektrifikim.
Sot nuk do ta kemi të vështirë të zbulojmë “sekretin” e qelibarit të fërkuar me lesh. Në fakt, pse qelibari elektrizohet? Rezulton se kur leshi fërkohet me qelibar, një tepricë e elektroneve shfaqet në sipërfaqen e tij dhe lind një ngarkesë elektrike negative. Ne, si të thuash, "zgjedhim" elektronet nga atomet e leshit dhe i transferojmë ato në sipërfaqen e qelibarit. Fusha elektrike e krijuar nga këto elektrone tërheq letrën. Nëse merrni gotë në vend të qelibarit, atëherë vërehet një pamje tjetër. Duke fërkuar xhamin me mëndafsh, ne "heqim" elektronet nga sipërfaqja e tij. Si rezultat, qelqi bëhet i mangët në elektrone dhe ngarkohet pozitivisht. Më pas, për të dalluar këto akuza, ato filluan të përcaktohen në mënyrë konvencionale nga shenjat që kanë mbijetuar deri më sot, minus dhe plus.
Duke përshkruar vetitë e mahnitshme të qelibarit në legjendat poetike, grekët e lashtë nuk vazhduan ta studionin atë. Njerëzimit iu desh të priste shumë shekuj për përparimin tjetër në pushtimin e energjisë së lirë. Por kur u përfundua përfundimisht, bota u transformua fjalë për fjalë. Në mijëvjeçarin III para Krishtit. njerëzit përdorën vela për varka, por vetëm në shekullin e VII. pas Krishtit shpiku një mulli me erë me krahë. Historia e turbinave me erë filloi. Rrotat e ujit u përdorën në Nil, Ephrata dhe Yangtze për të ngritur ujin; ato rrotulloheshin nga skllevërit. Rrotat e ujit dhe mullinjtë e erës ishin llojet kryesore të motorëve deri në shekullin e 17-të.
Mosha e zbulimit
Historia e përpjekjeve për të përdorur avull regjistron emrat e shumë shkencëtarëve dhe shpikësve. Kështu Leonardo da Vinci la 5000 faqe përshkrime shkencore dhe teknike, vizatime dhe skica të pajisjeve të ndryshme.
Gianbattista della Porta hetoi formimin e avullit nga uji, i cili ishte i rëndësishëm për përdorim të mëtejshëm avulli në motorët me avull, studioi vetitë e një magneti.
Në vitin 1600, mjeku i oborrit të Mbretëreshës Elizabeth të Anglisë, William Gilbert, studioi gjithçka që ishte e njohur për popujt e lashtë për vetitë e qelibarit dhe ai vetë kreu eksperimente me qelibar dhe magnet.
Kush e shpiku energjinë elektrike?
Termi "energji elektrike" u prezantua nga natyralisti dhe mjeku anglez te Mbretëresha Elizabeth, William Gilbert. Ai e përdori për herë të parë këtë fjalë në traktatin e tij "Për magnetin, trupat magnetikë dhe magnetin e madh - Tokën" në 1600. Shkencëtari shpjegoi veprimin e një busull magnetik dhe gjithashtu dha përshkrime të disa eksperimenteve me trupa të elektrizuar.
Në përgjithësi, nuk u grumbulluan shumë njohuri praktike për energjinë elektrike gjatë shekujve 16-17, por të gjitha zbulimet ishin pararojë e vërtetë ndryshime të mëdha. Kjo ishte një kohë kur eksperimentet me energjinë elektrike u kryen jo vetëm nga shkencëtarët, por edhe nga farmacistët, mjekët, madje edhe monarkët.
Një nga eksperimentet e fizikanit dhe shpikësit francez Denis Papin ishte krijimi i një vakumi në një cilindër të mbyllur. Në mesin e viteve 1670 në Paris, ai punoi me fizikanin holandez Christian Huygens në një makinë që do të nxirrte ajrin nga një cilindër duke shpërthyer barut në të.
Në 1680, Denis Papin erdhi në Angli dhe krijoi një version të të njëjtit cilindër, në të cilin ai mori një vakum më të plotë duke përdorur ujë të valë që kondensohej në cilindër. Kështu, ai mundi të ngrinte një peshë të lidhur me pistonin nga një litar i hedhur mbi një rrotull.
Sistemi funksionoi si një model demonstrimi, por për të përsëritur procesin, i gjithë aparati duhej çmontuar dhe rimontuar. Papin e kuptoi shpejt se për të automatizuar ciklin, avulli duhej të prodhohej veçmas në kazan. Një shkencëtar francez shpiku një kazan me avull me një valvul sigurie me levë.
Në 1774, Watt James, si rezultat i një sërë eksperimentesh, krijoi një motor unik me avull. Për të siguruar funksionimin e motorit, ai përdori një rregullator centrifugal të lidhur me një damper në linjën e avullit të shkarkimit. Watt studioi në detaje punën e avullit në një cilindër, duke ndërtuar për herë të parë një tregues për këtë qëllim.
Në 1782, Watt mori një patentë angleze për një motor me avull zgjerimi. Ai gjithashtu prezantoi njësinë e parë të fuqisë - kuajfuqi (më vonë një njësi tjetër e fuqisë u emërua pas tij - vat). Motori me avull i Watt, për shkak të efikasitetit të tij, u bë i përhapur dhe luajti një rol të madh në kalimin në prodhimin e makinerive.
Anatomisti italian Luigi Galvani botoi Traktatin e tij mbi Forcat e Energjisë Elektrike në Lëvizjen Muskulare në 1791.
Ky zbulim, 121 vjet më vonë, i dha shtysë kërkimeve në trupin e njeriut duke përdorur rryma bioelektrike. Organet e sëmura u zbuluan duke studiuar sinjalet e tyre elektrike. Puna e çdo organi (zemra, truri) shoqërohet me sinjale elektrike biologjike, të cilat kanë formën e tyre për çdo organ. Nëse një organ nuk është në rregull, sinjalet ndryshojnë formën e tyre dhe duke krahasuar sinjalet "të shëndoshë" dhe "të sëmurë", zbulohen shkaqet e sëmundjes.
Eksperimentet e Galvanit nxitën shpikjen e një burimi të ri të energjisë elektrike nga profesori i Universitetit Tessin, Alessandro Volta. Ai u dha eksperimenteve të Galvanit me një bretkocë dhe metale të ndryshme një shpjegim të ndryshëm dhe vërtetoi se fenomenet elektrike që vëzhgoi Galvani mund të shpjegohen vetëm me faktin se një çift i caktuar metalesh të pangjashëm, të ndarë nga një shtresë e një lëngu të veçantë përçues elektrik, shërben. si një burim i rrymës elektrike që rrjedh nëpër përçuesit e mbyllur të një qarku të jashtëm. Kjo teori, e zhvilluar nga Volta në 1794, bëri të mundur krijimin e burimit të parë në botë të rrymës elektrike, i cili u quajt Kolona Voltaike.
Ishte një grup pllakash prej dy metalesh, bakri dhe zinku, të ndara me jastëkë ndjesi të njomur me kripë ose alkali. Volta krijoi një pajisje të aftë për të elektrizuar trupat duke përdorur energji kimike dhe, për rrjedhojë, për të ruajtur lëvizjen e ngarkesave në një përcjellës, domethënë një rrymë elektrike. Volta modest e quajti shpikjen e tij për nder të Galvanit "element galvanik", dhe rryma elektrike që rrjedh nga ky element - "rrymë galvanike".
Ligjet e para të inxhinierisë elektrike
Në fillim të shekullit të 19-të, eksperimentet me rrymë elektrike tërhoqën vëmendjen e shkencëtarëve nga vende të ndryshme. Në 1802, shkencëtari italian Romagnosi zbuloi devijimin e gjilpërës magnetike të një busull nën ndikimin e një rryme elektrike që rrjedh nëpër një përcjellës aty pranë. Në vitin 1820, ky fenomen u përshkrua në detaje në raportin e tij nga fizikani danez Hans Christian Oersted. Libri i vogël i Oersted, vetëm pesë faqe i gjatë, u botua në Kopenhagë në gjashtë gjuhë në të njëjtin vit dhe la një përshtypje të madhe te kolegët e Oersted nga vende të ndryshme.
Sidoqoftë, shkencëtari francez Andre Marie Ampere ishte i pari që shpjegoi saktë shkakun e fenomenit që përshkroi Oersted. Doli se rryma kontribuon në shfaqjen e një fushe magnetike në përcjellës. Një nga arritjet më të rëndësishme të Ampere ishte se ai ishte i pari që kombinoi dy fenomene të ndara më parë - elektricitetin dhe magnetizmin - me një teori të elektromagnetizmit dhe propozoi t'i konsideronte ato si rezultat i një procesi të vetëm natyror.
I frymëzuar nga zbulimet e Oersted dhe Ampere, një tjetër shkencëtar, anglezi Michael Faraday, sugjeroi që jo vetëm një fushë magnetike mund të ndikojë në një magnet, por edhe anasjelltas - një magnet lëvizës do të ndikojë në një përcjellës. Një seri eksperimentesh konfirmuan këtë supozim të shkëlqyer - Faraday arriti që një fushë magnetike në lëvizje të krijonte një rrymë elektrike në një përcjellës.
Më vonë, ky zbulim shërbeu si bazë për krijimin e tre pajisjeve kryesore të inxhinierisë elektrike - një gjenerator elektrik, një transformator elektrik dhe një motor elektrik.
Periudha fillestare e përdorimit të energjisë elektrike
Vasily Vladimirovich Petrov, një profesor në Akademinë Mjekësore dhe Kirurgjike në Shën Petersburg, qëndronte në origjinën e ndriçimit duke përdorur energjinë elektrike. Ndërsa eksploronte fenomenet e dritës të shkaktuara nga rryma elektrike, në 1802 ai bëri zbulimin e tij të famshëm - një hark elektrik, i shoqëruar nga shfaqja e një shkëlqimi të ndritshëm dhe temperaturë të lartë.
Sakrifica për shkencën
Shkencëtari rus Vasily Petrov, i cili ishte i pari në botë që përshkroi fenomenin e një harku elektrik në 1802, nuk e kurseu veten gjatë kryerjes së eksperimenteve. Në atë kohë nuk kishte instrumente si ampermetër apo voltmetër, dhe Petrov kontrollonte cilësinë e baterive nga ndjesia e rrymës elektrike në gishtat e tij. Për të ndjerë rryma të dobëta, preu shkencëtari shtresa e sipërme lëkurë nga majat e gishtave.
Vëzhgimet dhe analiza e Petrov për vetitë e harkut elektrik formuan bazën për krijimin e llambave të harkut elektrik, llambave inkandeshente dhe shumë më tepër.
Në 1875, Pavel Nikolaevich Yablochkov krijon një qiri elektrik të përbërë nga dy shufra karboni të vendosura vertikalisht dhe paralelisht me njëri-tjetrin, midis të cilave vendoset izolimi i kaolinit (balta). Për ta bërë djegien më të gjatë, katër qirinj u vendosën në një shandan, i cili digjej radhazi.
Nga ana tjetër, Alexander Nikolaevich Lodygin në 1872 propozoi përdorimin e një filamenti inkandeshent në vend të elektrodave të karbonit, të cilat shkëlqenin shkëlqyeshëm kur rridhte një rrymë elektrike. Në 1874, Lodygin mori një patentë për shpikjen e një llambë inkandeshente me një shufër karboni dhe çmimin vjetor Lomonosov të Akademisë së Shkencave. Pajisja u patentua gjithashtu në Belgjikë, Francë, Britani të Madhe dhe Austro-Hungari.
Në 1876, Pavel Yablochkov përfundoi dizajnin e një qiri elektrik, të filluar në 1875, dhe më 23 mars mori një patentë franceze që përmban një përshkrim të shkurtër të qiririt në format e tij origjinale dhe një imazh të këtyre formave. "Qiri i Yablochkov" doli të ishte më i thjeshtë, më i përshtatshëm dhe më i lirë për t'u përdorur sesa llamba e A. N. Lodygin. Nën emrin "drita ruse", qirinjtë e Yablochkov u përdorën më vonë për ndriçimin e rrugëve në shumë qytete anembanë botës. Yablochkov propozoi gjithashtu transformatorët e parë të përdorur praktikisht të rrymës alternative me një sistem të hapur magnetik.
Në të njëjtën kohë, në 1876, u ndërtua termocentrali i parë në Rusi në Uzinën e Makinerisë Sormovo; paraardhësi i tij u ndërtua në 1873 nën udhëheqjen e shpikësit belgo-francez Z.T. Gram për fuqizimin e sistemit të ndriçimit të impiantit, i ashtuquajturi stacion blloku.
Në 1879, inxhinierët elektrikë rusë Yablochkov, Lodygin dhe Chikolev, së bashku me një numër inxhinierësh dhe fizikanësh të tjerë elektrikë, organizuan një departament special të inxhinierisë elektrike në kuadër të Shoqërisë Teknike Ruse. Detyra e departamentit ishte të nxiste zhvillimin e inxhinierisë elektrike.
Tashmë në prill 1879, për herë të parë në Rusi, një urë u ndriçua me drita elektrike - Ura e Aleksandrit II (tani Ura Liteiny) në Shën Petersburg. Me ndihmën e Departamentit, instalimi i parë i ndriçimit elektrik të jashtëm në Rusi u prezantua në Urën Liteiny (me llamba me hark Yablochkov në llamba të bëra sipas dizajnit të arkitektit Kavos), i cili hodhi themelet për krijimin e sistemeve të ndriçimit lokal. me llamba me hark për disa ndërtesa publike në Shën Petersburg, Moskë dhe qytete të tjera të mëdha. Ndriçimi elektrik i urës i rregulluar nga V.N. Chikolev, ku u dogjën 12 qirinj Yablochkov në vend të 112 avionëve me gaz, funksionoi vetëm për 227 ditë.
Tramvaj Pirotsky
Makina e tramvajit elektrik u shpik nga Fyodor Apollonovich Pirotsky në 1880. Linjat e para të tramvajit në Shën Petersburg u vendosën vetëm në dimrin e vitit 1885 në akullin e Neva në zonën e argjinaturës Mytninskaya, pasi vetëm pronarët e kuajve të tërhequr nga kuaj kishin të drejtë të përdornin rrugët për transportin e pasagjerëve. - transporti hekurudhor që lëvizte me ndihmën e kuajve.
Në vitet '80 u shfaqën stacionet e para qendrore, ato ishin më të përshtatshme dhe më ekonomike se stacionet e bllokut, pasi furnizonin me energji elektrike shumë ndërmarrje njëherësh.
Në atë kohë, konsumatorët masiv të energjisë elektrike ishin burimet e dritës - llambat me hark dhe llambat inkandeshente. Termocentralet e para në Shën Petersburg u vendosën fillimisht në maune në kalatat e lumenjve Moika dhe Fontanka. Fuqia e secilit stacion ishte afërsisht 200 kW.
Stacioni i parë qendror në botë u vu në punë në 1882 në Nju Jork, ai kishte një fuqi prej 500 kW.
Ndriçimi elektrik u shfaq për herë të parë në Moskë në 1881; tashmë në 1883, llambat elektrike ndriçuan Kremlinin. Posaçërisht për këtë u ndërtua një termocentral i lëvizshëm, i cili shërbehej nga 18 lokomotiva dhe 40 dinamo. Termocentrali i parë stacionar i qytetit u shfaq në Moskë në 1888.
Ne nuk duhet të harrojmë për burimet jo tradicionale të energjisë.
Paraardhësi i fermave moderne të erës me bosht horizontal kishte një kapacitet prej 100 kW dhe u ndërtua në 1931 në Jaltë. Kishte një kullë 30 metra të lartë. Deri në vitin 1941, kapaciteti i njësisë së termocentraleve të erës arriti në 1.25 MW.
plani GOELRO
Termocentralet u krijuan në Rusi në fund të shekullit të 19-të dhe fillimit të shekullit të 20-të, megjithatë, rritja e shpejtë e energjisë elektrike dhe energjisë termike në vitet 20 të shekullit të 20-të pas miratimit me sugjerimin e V.I. Plani GOELRO (Elektrifikimi Shtetëror i Rusisë) i Leninit.
Më 22 dhjetor 1920, Kongresi VIII All-Rus i Sovjetikëve shqyrtoi dhe miratoi Plani shtetëror elektrifikimi i Rusisë - GOELRO, i përgatitur nga një komision i kryesuar nga G.M. Krzhizhanovsky.
Plani GOELRO do të zbatohej brenda dhjetë deri në pesëmbëdhjetë vjet, dhe rezultati i tij do të ishte krijimi i një "ekonomie të madhe industriale të vendit". Ky vendim ishte i një rëndësie të madhe për zhvillimin ekonomik të vendit. Jo më kot inxhinierët rusë të energjisë festojnë festën e tyre profesionale më 22 dhjetor.
Plani i kushtoi shumë vëmendje problemit të përdorimit të burimeve vendore të energjisë (torfe, ujë lumi, qymyr vendas, etj.) për prodhimin e energjisë elektrike.
Më 8 tetor 1922, u bë fillimi zyrtar i stacionit Utkina Zavod, termocentrali i parë i torfe në Petrograd.
Termocentrali i parë i Rusisë
Termocentrali i parë, i ndërtuar sipas planit GOELRO në 1922, quhej "Utkina Zavod". Në ditën e nisjes, pjesëmarrësit në takimin ceremonial e quajtën "Tetor i Kuq" dhe me këtë emër funksionoi deri në vitin 2010. Sot është Pravoberezhnaya CHPP e PJSC TGC-1.
Në 1925, u lançua termocentrali Shaturskaya, dhe në të njëjtin vit, termocentrali Kashirskaya filloi të zhvillonte një teknologji të re për djegien e qymyrit pranë Moskës në formën e pluhurit.
Dita e fillimit të ngrohjes qendrore në Rusi mund të konsiderohet 25 nëntor 1924 - atëherë hyri në punë tubacioni i parë i nxehtësisë nga GES-3, i destinuar për përdorim publik në shtëpinë numër nëntëdhjetë e gjashtë në argjinaturën e lumit Fontanka. Termocentrali nr. 3, i cili u konvertua për gjenerimi i kombinuar energjia termike dhe elektrike, është termocentrali i parë i kombinuar i nxehtësisë dhe energjisë elektrike në Rusi, dhe Leningradi është një pionier në ngrohjen qendrore. Furnizimi i centralizuar me ujë të nxehtë në ndërtesën e banimit funksionoi pa ndërprerje, dhe një vit më vonë GES-3 filloi të furnizonte me ujë të nxehtë ish-spitalin Obukhov dhe banjat e vendosura në Kazachy Lane. Në nëntor 1928, ndërtesa e ish-kazermës Pavlovsk, e vendosur në Fushën e Marsit, u lidh me rrjetet e ngrohjes të termocentralit shtetëror nr.3.
Në vitin 1926 u vu në punë hidrocentrali i fuqishëm Volkhov, energjia e të cilit u furnizua në Leningrad përmes një linje transmetimi të energjisë 110 kV me një gjatësi prej 130 km.
Energjia bërthamore e shekullit të 20-të
Më 20 dhjetor 1951, një reaktor bërthamor prodhoi një sasi të përdorshme të energjisë elektrike për herë të parë në histori - në atë që tani është Laboratori Kombëtar INEEL i Departamentit të Energjisë të SHBA. Reaktori gjeneroi fuqi të mjaftueshme për të ndezur një varg të thjeshtë prej katër llambash 100 vat. Pas eksperimentit të dytë, të kryer të nesërmen, 16 shkencëtarët dhe inxhinierët pjesëmarrës “e përjetësuan” arritjen e tyre historike duke shkruar emrat e tyre me shkumës në murin e betonit të gjeneratorit.
Shkencëtarët sovjetikë filluan të zhvillojnë projektet e para për përdorim paqësor energji atomike në gjysmën e dytë të viteve 1940. Dhe më 27 qershor 1954, u nis termocentrali i parë bërthamor në qytetin e Obnisk.
Lansimi i termocentralit të parë bërthamor shënoi hapjen e një drejtimi të ri në energji, i cili u njoh në Konferencën e Parë Ndërkombëtare Shkencore dhe Teknike mbi Përdorimet Paqësore të Energjisë Atomike (gusht 1955, Gjenevë). Nga fundi i shekullit të njëzetë, tashmë kishte më shumë se 400 termocentrale bërthamore në botë.
Energji moderne. Fundi i shekullit të 20-të
Fundi i shekullit të 20-të u shënua nga ngjarje të ndryshme që lidhen me ritmin e lartë të ndërtimit të termocentraleve të reja, fillimin e zhvillimit të burimeve të rinovueshme të energjisë dhe shfaqjen e problemeve të para nga sistemi dhe përpjekjet e mëdha globale të energjisë në zhvillim. për t'i zgjidhur ato.
Errësirë
Amerikanët e quajnë natën e 13 korrikut 1977 "Nata e frikës". Më pas ndodhi një aksident i madh në përmasat dhe pasojat e tij në rrjetet elektrike në Nju Jork. Për shkak të goditjes së rrufesë në një linjë elektrike, furnizimi me energji elektrike në Nju Jork u ndërpre për 25 orë dhe 9 milionë banorë mbetën pa energji elektrike. Tragjedia u shoqërua me një krizë financiare në të cilën ndodhej metropoli, në mënyrë të pazakontë Moti i nxehtë, dhe një krim i paprecedentë i shfrenuar. Pas një ndërprerjeje të energjisë, bandat nga lagjet e varfra sulmuan zonat e modës të qytetit. Besohet se ishte pas atyre ngjarjeve të tmerrshme në Nju Jork që koncepti i "errësimit" filloi të përdoret gjerësisht në lidhje me aksidentet në industrinë e energjisë.
Ndërsa komunitetet moderne bëhen gjithnjë e më të varura nga energjia elektrike, ndërprerjet e energjisë elektrike shkaktojnë humbje të konsiderueshme për bizneset, komunitetet dhe qeveritë. Gjatë një aksidenti, pajisjet e ndriçimit fiken, ashensorët, semaforët dhe metrotë nuk punojnë. Në objektet jetike (spitale, objekte ushtarake, etj.), Burimet autonome të energjisë përdoren në sistemet e energjisë për funksionimin e jetës gjatë emergjencave: bateritë, gjeneratorët. Statistikat tregojnë një rritje të ndjeshme të aksidenteve në vitet '90. XX - fillimi i shekujve XXI.
Në ato vite, zhvillimi i energjisë alternative vazhdoi. Në shtator 1985, u bë një lidhje provë e gjeneratorit të termocentralit të parë diellor të BRSS me rrjetin. Projekti i SPP-së së parë të Krimesë në BRSS u krijua në fillim të viteve '80 në degën e Rigës të Institutit Atomteploelectroproekt me pjesëmarrjen e trembëdhjetë organizatave të tjera të projektimit të Ministrisë së Energjisë dhe Elektrifikimit të BRSS. Stacioni u bë plotësisht funksional në 1986.
Në vitin 1992, filloi ndërtimi i hidrocentralit më të madh në botë, Hidrocentrali Tre Gorges në Kinë në lumin Yangtze. Fuqia e stacionit është 22.5 GW. Strukturat e presionit të hidrocentralit formojnë një rezervuar të madh me një sipërfaqe prej 1,045 km² dhe një kapacitet të dobishëm prej 22 km³. Kur u krijua rezervuari, 27,820 hektarë tokë të kultivuar u përmbytën dhe rreth 1.2 milion njerëz u zhvendosën. Qytetet Wanxian dhe Wushan kaluan nën ujë. Përfundimi i plotë i ndërtimit dhe komisionimi zyrtar u bë më 4 korrik 2012.
Zhvillimi i energjisë është i pandashëm nga problemet që lidhen me ndotjen e mjedisit. Në Kioto (Japoni) në dhjetor 1997, përveç Konventës Kuadër të OKB-së për Ndryshimet Klimatike, u miratua Protokolli i Kiotos. Ai angazhon vendet e zhvilluara dhe vendet me ekonomi në tranzicion për të reduktuar ose stabilizuar emetimet e gazeve serrë midis 2008 dhe 2012 krahasuar me nivelet e vitit 1990. Periudha për nënshkrimin e protokollit u hap më 16 mars 1998 dhe përfundoi më 15 mars 1999.
Që nga 26 mars 2009, Protokolli është ratifikuar nga 181 vende (këto vende përbëjnë kolektivisht më shumë se 61% të emetimeve globale). Një përjashtim i dukshëm nga kjo listë janë Shtetet e Bashkuara. Periudha e parë e zbatimit të protokollit filloi më 1 janar 2008 dhe do të zgjasë pesë vjet deri më 31 dhjetor 2012, pas së cilës pritet të zëvendësohet me një marrëveshje të re.
Protokolli i Kiotos ishte marrëveshja e parë globale për mbrojtjen e mjedisit bazuar në një mekanizëm rregullator të bazuar në treg - një mekanizëm për tregtimin ndërkombëtar të kuotave të emetimeve të gazeve serrë.
Shekulli 21, ose më saktë 2008, u bë një vit historik për sistemin energjetik rus; Shoqëria Aksionare e Hapur Ruse për Energjinë dhe Elektrifikimin "UES of Russia" (OAO RAO "UES of Russia"), një kompani ruse energjetike që ekzistonte në vitet 1992-2008, u likuidua. Kompania bashkoi pothuajse të gjithë sektorin energjetik rus dhe ishte një monopolist në tregun rus të gjenerimit dhe transportit të energjisë. Në vend të tij, u shfaqën kompanitë shtetërore monopole natyrore, si dhe kompanitë e privatizuara të prodhimit dhe shitjes.
Në shekullin e 21-të në Rusi, ndërtimi i termocentraleve arrin një nivel të ri dhe fillon epoka e përdorimit të ciklit të kombinuar të gazit. Rusia po promovon zgjerimin e kapaciteteve të reja gjeneruese. Më 28 shtator 2009 filloi ndërtimi i Termocentralit Adler. Stacioni do të krijohet në bazë të 2 njësive energjitike të një impianti gazi me cikël të kombinuar me një kapacitet total prej 360 MW (fuqi termike - 227 Gcal/h) me një efikasitet prej 52%.
Teknologjia moderne e ciklit të gazit me avull siguron efikasitet të lartë, konsum të ulët të karburantit dhe një reduktim të emetimeve të dëmshme në atmosferë me një mesatare prej 30% në krahasim me termocentralet tradicionale me avull. Në të ardhmen, termocentrali duhet të bëhet jo vetëm një burim ngrohjeje dhe energjie elektrike për objektet e Lojërave Olimpike Dimërore 2014, por edhe një kontribut i rëndësishëm në bilancin energjetik të Soçit dhe zonave përreth. Termocentrali është përfshirë në Programin për ndërtimin e objekteve olimpike dhe zhvillimin e Soçit si një vendpushim klimatik malor, të miratuar nga Qeveria e Federatës Ruse.
Më 24 qershor 2009, termocentrali i parë hibrid me gaz diellor filloi të funksionojë në Izrael. Është ndërtuar nga 30 reflektorë diellorë dhe një kullë “lule”. Për të ruajtur fuqinë e sistemit 24 orë në ditë, ai mund të kalojë në një turbinë me gaz gjatë errësirës. Instalimi zë relativisht pak hapësirë dhe mund të funksionojë në zona të largëta që nuk janë të lidhura me sistemet qendrore të energjisë.
Teknologjitë e reja të përdorura në termocentralet hibride po përhapen gradualisht në të gjithë botën, kështu që në Turqi është planifikuar të ndërtohet një termocentral hibrid që do të funksionojë njëkohësisht në tre burime të energjisë së rinovueshme - era, gazi natyror dhe energji diellore.
Termocentrali alternativ është projektuar në mënyrë që të gjithë komponentët e tij të plotësojnë njëri-tjetrin, kështu që ekspertët amerikanë ranë dakord që në të ardhmen termocentrale të tilla të kenë të gjitha shanset për t'u bërë konkurrues dhe për të furnizuar energji elektrike me një çmim të arsyeshëm.
Problemet dhe perspektivat e energjisë moderne
Ekspertët kanë llogaritur se në Shtetet e Bashkuara konsumi i energjisë është 6 herë më i lartë se mesatarja botërore dhe 30 herë më i lartë se niveli i vendeve në zhvillim.
Shkencëtarët ofrojnë ushqimin e mëposhtëm për mendim. Nëse vendet në zhvillim do të arrinin të arrinin një rritje të konsumit të burimeve minerale në nivelin e Shteteve të Bashkuara, atëherë rezervat e provuara të naftës do të varfëroheshin në 7 vjet, gazi natyror në 5 vjet dhe qymyri në 18 vjet. Nëse marrim parasysh edhe rezervat e mundshme, të cilat gjeologët nuk i kanë arritur ende, atëherë gazi natyror duhet të zgjasë për 72 vjet, nafta në puset konvencionale - për 60 vjet, dhe në argjilë dhe rërë, nga ku është jashtëzakonisht e vështirë dhe e shtrenjtë të pompoj - për 660 vjet . Qymyri - për 350 vjet.
Le të supozojmë se e gjithë masa e planetit tonë mund të përdoret për nevoja energjetike, si nafta. Nëse shkalla e rritjes së konsumit të energjisë mbetet e njëjtë si sot, kjo “karburant” do të digjet tërësisht në vetëm 342 vjet.
Me ritmin aktual të zhvillimit teknologjik, prodhimi i energjisë në Tokë në 240 vjet do të tejkalojë sasinë e energjisë diellore që bie në planetin tonë, në 800 vjet - e gjithë energjia e lëshuar nga dielli, dhe në 1300 vjet do të tejkalojë rrezatimin total të gjithë galaktikën tonë.
Megjithatë, problemi kryesor i energjisë moderne nuk është varfërimi i burimeve minerale, por situata kërcënuese mjedisore.
Energjia bërthamore
Bazuar në përvojën, njerëzimi do të duhet të braktisë energjinë bërthamore për 4 arsye.
Së pari, çdo termocentral bërthamor, pavarësisht nga shkalla e besueshmërisë së tij, është një bombë atomike e palëvizshme, e cila në çdo kohë mund të shpërthehet nga sabotazhi, bombardimi ajror, zjarri me raketa ose predha artilerie konvencionale.
Së dyti, duke përdorur shembullin e Çernobilit, ne kemi parë nga përvoja jonë se një aksident në një termocentral bërthamor mund të ndodhë për shkak të neglizhencës së dikujt. Nga viti 1971 deri në 1984 Ka pasur 151 aksidente të rënda në termocentralet bërthamore në mbarë botën, në të cilat ka pasur një "lirim të konsiderueshëm të materialeve radioaktive me efekte të rrezikshme për njerëzit". Që atëherë, nuk ka kaluar asnjë vit pa një aksident të rëndë në një termocentral bërthamor, dhe ndonjëherë disa aksidente, të ndodhura në një vend ose në një tjetër në botë.
Së treti, rreziku real janë mbetjet radioaktive nga termocentralet bërthamore, nga të cilat janë grumbulluar mjaft gjatë dekadave të fundit, dhe akoma më shumë do të grumbullohen nëse energjia bërthamore zë një pozicion dominues në bilancin global të energjisë. Tani mbetjet bërthamore varrosen thellë në tokë në kontejnerë të veçantë ose ulen në fund të oqeanit. Këto metoda nuk janë të sigurta: me kalimin e kohës, predhat mbrojtëse shkatërrohen, dhe elementët radioaktivë hyjnë në ujë dhe tokë, dhe më pas në trupin e njeriut.
Së katërti, karburanti atomik mund të përdoret me efikasitet të barabartë si në termocentralet bërthamore ashtu edhe në bomba atomike. Këshilli i Sigurimit i OKB-së po shtyp përpjekjet e shteteve totalitare për të importuar karburant bërthamor gjoja për zhvillimin e energjisë bërthamore. Kjo mbyll rrugën për energjinë bërthamore në të ardhmen si një pjesë dominuese e përzierjes globale të energjisë.
Por energjia bërthamore ka gjithashtu avantazhe të rëndësishme. Ekspertët amerikanë kanë llogaritur se nëse në fillim të viteve '90 në BRSS të gjitha termocentralet bërthamore do të ishin zëvendësuar me ato me qymyr të të njëjtit kapacitet, atëherë ndotja e ajrit do të ishte aq e madhe sa do të kishte çuar në një rritje 50-fish të vdekjeve të parakohshme. në shekullin e 21-të. në krahasim me parashikimet më pesimiste të pasojave të fatkeqësisë së Çernobilit.
Energji alternative. Teoria dhe praktika
Energjia alternative bazohet në përdorimin e burimeve të rinovueshme (ose "të pastra") të energjisë. Këto përfshijnë pajisje gjeneruese të energjisë që funksionojnë duke përdorur energjinë e Diellit, erës, baticave, valëve të detit, si dhe nxehtësinë nëntokësore të planetit.
Energji diellore
Burimi kryesor i energjisë miqësore me mjedisin është Dielli. Aktualisht, vetëm një pjesë e vogël e energjisë diellore përdoret për faktin se qelizat diellore ekzistuese kanë një efikasitet relativisht të ulët dhe janë shumë të kushtueshme për t'u prodhuar. Ekspertët thonë se vetëm energjia diellore mund të mbulojë të gjitha nevojat e mundshme për energji të njerëzimit për mijëra vitet e ardhshme. Por ajo përballet me shumë probleme që lidhen me ndërtimin, vendosjen dhe funksionimin e termocentraleve diellore në mijëra kilometra katrorë të sipërfaqes së tokës. Prandaj, pjesa e përgjithshme e energjisë diellore ka qenë dhe do të mbetet mjaft modeste.
Energjia e erës
Sipas Organizatës Botërore Meteorologjike, potenciali global i energjisë së erës është 170 trilion kWh në vit.
Energjia e erës ka disa disavantazhe të rëndësishme që e bëjnë të vështirë përdorimin e saj. Para së gjithash, ajo është shumë e shpërndarë në hapësirë, prandaj është e nevojshme të ndërtohen termocentrale me erë që mund të funksionojnë vazhdimisht me efikasitet të lartë.
Era është shumë e paparashikueshme: shpesh ndryshon drejtimin, papritmas qetësohet edhe në zonat më me erë të globit dhe ndonjëherë arrin një forcë të tillë që thyen mullinjtë e erës. Termocentralet e erës nuk janë të padëmshme: ato ndërhyjnë në fluturimet e zogjve dhe insekteve, bëjnë zhurmë dhe reflektojnë valët e radios me tehe rrotulluese. Por energjia e erës ka një avantazh kryesor - mirëdashësi mjedisore. Përveç kësaj, disavantazhet mund të reduktohen, apo edhe të eliminohen.
Janë krijuar termocentrale me erë që mund të funksionojnë me efikasitet edhe në erën më të lehtë. Hapi i tehut të helikës rregullohet automatikisht në mënyrë që të sigurohet gjithmonë përdorimi maksimal i mundshëm i energjisë së erës, dhe nëse shpejtësia e erës është shumë e lartë, tehu gjithashtu zhvendoset automatikisht në pozicionin e pendës, në mënyrë që të shmanget një aksident.
Janë zhvilluar dhe funksionojnë të ashtuquajturat termocentrale ciklonike me një kapacitet deri në njëqind mijë kilovat, ku ajri i ngrohtë, duke u ngritur në një kullë të veçantë 15 metra dhe duke u përzier me rrjedhën e ajrit qarkullues, krijon një "ciklon" artificial që rrotullohet. turbinën. Instalime të tilla janë shumë më efikase se panelet diellore dhe turbinat e erës konvencionale.
Për të kompensuar ndryshueshmërinë e erës, ndërtohen "ferma me erë" të mëdha. Turbinat me erë atje qëndrojnë në rreshta në një zonë të madhe dhe zënë shumë hapësirë. Në Danimarkë, në ujërat e cekëta bregdetare të Detit të Veriut u vendos një “ferkë me erë”, ku nuk shqetëson askënd dhe era është më e qëndrueshme se në tokë.
Një shembull pozitiv i përdorimit të energjisë së erës u tregua nga Holanda dhe Suedia (kjo e fundit vendosi gjatë viteve '90 të ndërtojë dhe vendosë 54 mijë termocentrale me efikasitet të lartë në vendet më të përshtatshme).
Tani në botë funksionojnë më shumë se 30 mijë turbina me erë me kapacitete të ndryshme. Gjermania merr 10% të energjisë elektrike nga era, dhe në të gjithë Evropën Perëndimore era siguron 2500 MW energji elektrike.
Hidrocentrali
Hidrocentralet janë një tjetër burim energjie që pretendon se është miqësor me mjedisin. Në fillim të shekullit të 20-të, lumenjtë e mëdhenj dhe malorë të botës tërhoqën vëmendjen dhe nga fundi i shekullit, shumica e tyre u bllokuan nga kaskada digash që siguronin energji të lirë.
Megjithatë, kjo çoi në dëme të mëdha në Bujqësia dhe natyra: tokat mbi diga u përmbytën, në zonat poshtë, niveli i ujërave nëntokësore ra, hapësira të mëdha toke humbën, duke shkuar në fund të rezervuarëve gjigantë, rrjedha natyrore e lumenjve u ndërpre, uji në rezervuarë u kalbur, dhe rezervat e peshkut janë ulur. Në lumenjtë malorë, të gjitha këto disavantazhe u minimizuan, por u shtua një tjetër: në rast të një tërmeti që mund të shkatërrojë digën, fatkeqësia mund të çojë në mijëra viktima. Prandaj, hidrocentralet e mëdha moderne nuk janë vërtet miqësore me mjedisin. Sidoqoftë, disavantazhet e hidrocentraleve lindën idenë e mini-hidrocentraleve, të cilët mund të vendosen në lumenj të vegjël apo edhe përrenj, dhe gjeneratorët e tyre elektrikë janë në gjendje të funksionojnë me diferenca të vogla në ujë ose të lëvizin vetëm. nga forca e rrymës. Të njëjtat mini-hidrocentrale mund të instalohen edhe në lumenj të mëdhenj me prurje relativisht të shpejta.
Janë zhvilluar në detaje njësitë e fuqisë centrifugale dhe helikë të hidrocentraleve portative me zorrë me kapacitet nga 0,18 deri në 30 kW. Në prodhimin e vazhdueshëm të pajisjeve të unifikuara të turbinave hidraulike, mini-hidrocentralet janë në gjendje të konkurrojnë me variantet maxi për sa i përket kostos për kilovat-orë. Gjithashtu një avantazh i padyshimtë është aftësia për t'i instaluar ato edhe në qoshet më të paarritshme të një vendi të caktuar: të gjitha pajisjet mund të transportohen me një kalë të vetëm, dhe instalimi ose çmontimi zgjat vetëm disa orë.
Një tjetër zhvillim shumë premtues që nuk ka marrë ende përdorim të gjerë është turbina helikoidale Gorlov e krijuar së fundmi, e quajtur sipas krijuesit të saj. E veçanta e tij është se nuk kërkon presion të fortë dhe funksionon në mënyrë efektive duke përdorur energjinë kinetike të një rrjedhe uji - një lumë, një rrymë oqeani ose një baticë detare. Kjo shpikje ndryshoi idenë e zakonshme të një hidrocentrali, fuqia e të cilit më parë varej vetëm nga forca e presionit të ujit, domethënë nga lartësia e digës hidroelektrike.
Energjia e zbaticave dhe rrjedhave
Një burim pakrahasueshëm më i fuqishëm i rrjedhave ujore është zbatica dhe baticat. Projektet e hidrocentraleve të baticës janë zhvilluar në detaje në terma inxhinierikë dhe janë testuar eksperimentalisht në disa vende, duke përfshirë gadishullin Kola në Rusi. Madje është menduar edhe një strategji për funksionimin optimal të termocentralit: grumbullimi i ujit në rezervuarin pas digës gjatë baticave të larta dhe përdorimi i tij për të prodhuar energji elektrike kur ndodh "konsumi maksimal" në sistemet e unifikuara të energjisë, duke lehtësuar kështu ngarkesën. në termocentrale të tjera.
Sot, FPEE nuk janë konkurruese në krahasim me energjinë termike.
Në praktikë, ndërtimi i një termocentrali baticë në pikat më të favorshme të bregut të detit, ku diferenca në nivelet e ujit varion nga 1-2 në 10-16 metra, do të marrë dekada apo edhe shekuj. Por PES duhet të fillojë të kontribuojë me interes për bilancin global të energjisë gjatë gjithë shekullit të 21-të.
Termocentrali i parë i baticës me një kapacitet prej 240 MW u lançua në vitin 1966 në Francë në grykën e lumit Rance, i cili derdhet në Kanalin anglez, ku amplituda mesatare e baticave është 8.4 m. Duke hapur stacionin, Presidenti francez Charles de Gaulle e quajti atë strukturën e shquar të shekullit. Pavarësisht kostos së lartë të ndërtimit, e cila është pothuajse 2.5 herë më e lartë se kostoja e ndërtimit të një hidrocentrali lumor me të njëjtin kapacitet, përvoja e parë në funksionimin e një hidrocentrali baticor rezultoi të justifikohej ekonomikisht. Termocentrali në lumin Rance është pjesë e sistemit energjetik francez dhe po përdoret me efikasitet.
Në Detin e Bardhë ka projekte të TEC-eve të mëdhenj me kapacitet 320 MW (Kola) dhe 4000 MW (Mezen), ku amplituda e baticës është 7-10 m.
Është planifikuar gjithashtu të përdoret potenciali i madh energjetik i Detit të Okhotsk, ku në disa vende, për shembull, në Gjirin Penzhinskaya, lartësia e baticave arrin 12.9 m, dhe në Gjirin Gizhiginskaya - 12-14 m. Parakushtet e favorshme për përdorimin më të gjerë të energjisë së baticave detare shoqërohen me mundësinë e përdorimit të turbinave helikoidale Gorlov, të cilat lejojnë ndërtimin e termocentraleve baticore pa diga, duke ulur kostot e ndërtimit.
Energjia e valës
Tashmë sot janë zhvilluar dhe testuar eksperimentalisht termocentrale me valë mjaft ekonomike, të aftë për të funksionuar me efikasitet edhe në det të ulët apo edhe në qetësi të plotë. Një tub vertikal është instaluar në fund të detit ose liqenit, në pjesën nënujore të të cilit është bërë një "dritare", duke hyrë në të cilën një valë e thellë (dhe kjo është një fenomen pothuajse konstant) ngjesh ajrin në minierë, i cili kthehet turbina e gjeneratorit. Gjatë lëvizjes së kundërt, ajri në turbinë rrallohet, duke lëvizur turbinën e dytë. Kështu, termocentrali me valë funksionon vazhdimisht në pothuajse çdo mot, dhe rryma transmetohet në breg përmes një kablloje nënujore. Disa lloje të parqeve me erë mund të shërbejnë si shkëmbyes të shkëlqyer, duke mbrojtur bregdetin nga dallgët dhe duke kursyer kështu ndërtimin e valëve të betonit.
Specialistët nga Laboratori i Energjisë së Ujit dhe Erës në Universitetin Northeastern në Boston (SHBA) kanë zhvilluar një projekt për termocentralin e parë të oqeanit në botë. Ai do të ndërtohet në ngushticën e Floridës, ku buron Rrjedha e Gjirit. Në daljen e tij nga Gjiri i Meksikës, fuqia e rrjedhës së ujit është 25 milionë m3/sek, që është 20 herë më e lartë se rrjedha totale e ujit në të gjithë lumenjtë e globit. Sipas ekspertëve, fondet e investuara në projekt do të paguajnë brenda pesë viteve. Ky termocentral unik do të përdorë një turbinë Gorlov për të prodhuar 38 kW rrymë. Kjo turbinë helikoidale ka tre tehe spirale dhe, nën ndikimin e rrjedhës së ujit, rrotullohet 2-3 herë më shpejt se shpejtësia aktuale. Për dallim nga turbinat metalike shumë-tonëshe të përdorura në hidrocentralet e lumenjve, dimensionet e turbinës Gorlov prej plastike janë të vogla (diametri - 50 cm, gjatësia - 84 cm), dhe pesha e saj është vetëm 35 kg. Veshja elastike e sipërfaqes së teheve redukton fërkimin me ujin dhe eliminon ngjitjen e algave të detit dhe butakëve. Efikasiteti i një turbine Gorlov është tre herë më i lartë se ai i turbinave konvencionale.
Energjia gjeotermale
Nxehtësia nëntokësore e planetit është një burim mjaft i njohur dhe i përdorur tashmë i energjisë "të pastër". Në Rusi, termocentrali i parë gjeotermik me një kapacitet prej 5 MW u ndërtua në vitin 1966 në jug të Kamchatka, në luginën e lumit Pauzhetka. Në vitin 1980, kapaciteti i tij ishte tashmë 11 MW. Në Itali, në zonat Landerello, Monte Amiata dhe Travele, ka 11 impiante të tilla me një kapacitet total prej 384 MW. Termocentralet gjeotermale operojnë gjithashtu në SHBA (Kaliforni, Lugina e Gejzerëve të Mëdha), Islandë (afër liqenit Mývatn), Zelanda e Re, Meksikë dhe Japoni. Kryeqyteti i Islandës, Reykjavik, merr nxehtësi ekskluzivisht nga burimet e nxehta nëntokësore.
Gjeologët kanë zbuluar se masivët e ngrohur në 180°-200°C në një thellësi prej 46 km zënë pjesën më të madhe të territorit të Rusisë dhe me temperatura deri në 100°-150°C gjenden pothuajse kudo. Për më tepër, mbi disa milion kilometra katrorë ka lumenj dhe dete të nxehtë nëntokësor me një thellësi deri në 3.5 km dhe një temperaturë uji deri në 200 ° C (nën presion, sigurisht), kështu që duke shpuar një pus, mund të merrni një burim me avull dhe ujë të nxehtë.
Energjia hidrotermale
Përveç nxehtësisë nëntokësore, ekziston edhe nxehtësia e ujit, e cila nuk është aq e zakonshme si burim energjie. Uji është gjithmonë të paktën disa gradë më i ngrohtë, dhe në verë nxehet deri në 25°C. Për të përdorur këtë nxehtësi, ju nevojitet një instalim që funksionon në parimin "frigorifer në të kundërt". Nëse kaloni ujin përmes një pajisjeje ftohëse, atëherë mund të merret edhe nxehtësia prej saj. Avulli i nxehtë që krijohet si rezultat i shkëmbimit të nxehtësisë kondensohet, temperatura e tij rritet në 110°C dhe më pas mund të drejtohet ose në turbinat e termocentraleve ose për të ngrohur ujin në radiatorët e ngrohjes qendrore në 60°-65°C. . Si përgjigje, për çdo kilovat-orë energji të shpenzuar për këtë, natyra kthen 3 kilovat-orë. Duke përdorur të njëjtin parim, energjia mund të merret për klimatizimin në mot të nxehtë.
Instalime të tilla janë më efektive në ndryshime të mëdha të temperaturës. Të gjitha zhvillimet e nevojshme inxhinierike tashmë janë kryer dhe testuar eksperimentalisht.
Energji sot dhe nesër
Sot, rreth gjysma e bilancit të energjisë në botë vjen nga nafta, rreth një e treta nga gazi dhe energjia bërthamore (rreth një e gjashta secila) dhe rreth një e pesta nga qymyri. Mbeten vetëm disa për qind për të gjitha burimet e tjera të energjisë. Por aty ku është e mundur, duhet të futen burime alternative të energjisë.
Duhet të theksohet (dhe SiN e ka raportuar vazhdimisht këtë) se, për shembull, Bjellorusia tashmë ka një përvojë në përdorimin e energjisë së erës.
Industria moderne e energjisë elektrike ka shumë probleme, shkaktohen nga kostoja e lartë e karburantit, ndikimi negativ në mjedis etj.
Për shembull, teknologjitë hidroenergjetike kanë shumë përparësi, por ka edhe disavantazhe të konsiderueshme. Mbivendosja, stinët me shi, burimet e pakta ujore gjatë thatësirës mund të ndikojnë seriozisht në sasinë e energjisë së prodhuar. Ky mund të bëhet një problem serioz ku hidrocentralet përbëjnë një pjesë të konsiderueshme të kompleksit energjetik të vendit, digat shkaktojnë shumë probleme: zhvendosje të banorëve, tharje të shtretërve të lumenjve natyrorë, llumëzimin e rezervuarëve, mosmarrëveshjet ujore midis vendeve fqinje dhe kosto të konsiderueshme të këtyre. projektet. Hidrocentralet në lumenj ultësirë çojnë në përmbytje të zonave të mëdha. Një pjesë e konsiderueshme e sipërfaqes së rezervuarëve të formuar është ujë i cekët. Në verë, për shkak të rrezatimit diellor, bimësia ujore zhvillohet në mënyrë aktive në to dhe ndodh e ashtuquajtura "lulëzim" i ujit.
Ndryshimet në nivelet e ujit, ndonjëherë duke arritur në tharje të plotë, çojnë në vdekjen e bimësisë. Digat parandalojnë migrimin e peshqve. Hidrocentralet me shumë kaskadë i kanë kthyer tashmë lumenjtë në një sërë liqenesh ku shfaqen këneta. Peshqit ngordhin në këta lumenj dhe mikroklima përreth tyre ndryshon, duke shkatërruar më tej ekosistemet natyrore.
Për sa i përket dëmtimit të termocentraleve, kur karburanti digjet në motorët me nxehtësi, lëshohen substanca të dëmshme: monoksidi i karbonit, përbërjet e azotit, komponimet e plumbit, si dhe një sasi e konsiderueshme nxehtësie lëshohet gjithashtu në atmosferë.
Përveç kësaj, përdorimi i turbinave me avull në termocentralet kërkon ndarjen e zonave të mëdha për pellgje në të cilat ftohet avulli i shkarkimit. Çdo vit në botë digjen 5 miliardë ton qymyr dhe 3.2 miliardë ton naftë, e cila shoqërohet me lëshimin e 2 10 J nxehtësi në atmosferë. Rezervat e karburantit organik në Tokë shpërndahen jashtëzakonisht në mënyrë të pabarabartë, dhe me normën aktuale të konsumit, qymyri do të zgjasë për 150-200 vjet, nafta për 40-50 vjet dhe gazi për rreth 60 vjet. I gjithë cikli i punës që lidhet me nxjerrjen, transportin dhe djegien e karburantit organik (kryesisht qymyrit), si dhe gjenerimin e mbetjeve, shoqërohet me çlirimin e sasi e madhe ndotësve kimikë. Nxjerrja e qymyrit shoqërohet me kripëzim të konsiderueshëm të rezervuarëve të ujit ku shkarkohet uji nga minierat. Përveç kësaj, uji i pompuar përmban izotope të radiumit dhe radonit. Termocentrali, megjithëse ka sisteme moderne për pastrimin e produkteve të djegies së qymyrit, lëshon në atmosferë në vit, sipas vlerësimeve të ndryshme, nga 10 deri në 120 mijë ton oksid squfuri, 2-20 mijë ton okside azoti, 700-1500. ton hi (pa pastrim - në 2 -3 herë më shumë) dhe lëshon 3-7 milion ton monoksid karboni. Përveç kësaj, formohen më shumë se 300 mijë tonë hi, që përmban rreth 400 ton metale toksike (arseniku, kadmiumi, plumbi, merkur). Mund të vërehet se termocentralet me qymyr lëshojnë më shumë substanca radioaktive në atmosferë sesa termocentralet bërthamore të së njëjtës fuqi. Kjo është për shkak të çlirimit të elementëve të ndryshëm radioaktivë që përmbahen në qymyr në formën e përfshirjeve (radium, torium, polonium, etj.) Për të përcaktuar sasinë e ndikimit të rrezatimit, futet koncepti i "dozës kolektive", d.m.th. produkti i vlerës së dozës dhe numri i njerëzve të ekspozuar ndaj rrezatimit (shprehet në man-sievert). Doli se në fillim të viteve '90 të shekullit të kaluar, doza vjetore kolektive e rrezatimit të popullsisë së Ukrainës për shkak të energjisë termike ishte 767 njerëz / n dhe për shkak të energjisë bërthamore - 188 njerëz / n.
Aktualisht, 20-30 miliardë ton monoksid karboni emetohen në atmosferë çdo vit. Parashikimet tregojnë se nëse kjo normë vazhdon në të ardhmen, nga mesi i shekullit temperatura mesatare në Tokë mund të rritet me disa gradë, gjë që do të çojë në ndryshime të paparashikueshme klimatike globale. Kur krahasojmë efektet mjedisore të burimeve të ndryshme të energjisë, është e nevojshme të merret parasysh ndikimi i tyre në shëndetin e njeriut. Rreziku i lartë për punëtorët kur përdorin qymyrin lidhet me nxjerrjen dhe transportin e tij dhe ndikimin mjedisor të produkteve të tij të djegies. Dy arsyet e fundit lidhen me naftën dhe gazin dhe prekin të gjithë popullsinë. Është vërtetuar se ndikimi global i emetimeve nga djegia e qymyrit dhe naftës në shëndetin e njeriut është afërsisht i njëjtë me një aksident si Çernobili, i cili ndodh një herë në vit. Ky është një "Çernobil i heshtur", pasojat e të cilit janë drejtpërdrejt të padukshme, por vazhdimisht ndikojnë në mjedis. Përqendrimi i papastërtive toksike në mbetjet kimike është i qëndrueshëm dhe në fund të gjitha do të shkojnë në ekosferë, ndryshe nga mbetjet radioaktive nga termocentralet bërthamore, ato kalbet.
Në përgjithësi, ndikimi aktual i rrezatimit të termocentraleve bërthamore në mjedis është shumë (10 ose më shumë herë) më pak se i lejueshëm. Nëse marrim parasysh ndikimin mjedisor të burimeve të ndryshme të energjisë në shëndetin e njeriut, atëherë midis burimeve të energjisë së rinovueshme rreziku nga termocentralet bërthamore që funksionojnë normalisht është minimal, si për punëtorët, aktivitetet e të cilëve lidhen me faza të ndryshme të ciklit të karburantit bërthamor, ashtu edhe për Popullsia. Kontributi global i rrezatimit të energjisë bërthamore në të gjitha fazat e ciklit të karburantit bërthamor është tani rreth 0.1% e sfondit natyror dhe nuk do të kalojë 1% edhe me zhvillimin e saj intensiv në të ardhmen.
Nxjerrja dhe përpunimi i xeheve të uraniumit shoqërohet gjithashtu me efekte të pafavorshme mjedisore.
Doza kolektive e marrë nga personeli i instalimit dhe publiku në të gjitha fazat e nxjerrjes së uraniumit dhe prodhimit të karburantit të reaktorit është 14% e dozës totale të ciklit të karburantit bërthamor. Por problemi kryesor mbetet asgjësimi i mbetjeve të nivelit të lartë. Vëllimi i mbetjeve radioaktive shumë të rrezikshme është afërsisht njëqind e mijëta e sasisë totale të mbetjeve, duke përfshirë elementët kimikë shumë toksikë dhe përbërjet e tyre të qëndrueshme. Po zhvillohen metoda për përqendrimin e tyre, lidhjen e besueshme dhe vendosjen në formacione të qëndrueshme gjeologjike, ku sipas ekspertëve mund të mbahen për mijëra vjet. Një disavantazh serioz i energjisë bërthamore është radioaktiviteti i karburantit të përdorur dhe produkteve të tij të ndarjes. Kjo kërkon krijimin e mbrojtjes kundër lloje të ndryshme rrezatimi radioaktiv, i cili rrit ndjeshëm energjinë e gjeneruar nga termocentrali bërthamor. Përveç kësaj, një tjetër disavantazh i termocentraleve bërthamore është ndotja termike e ujit, d.m.th. ngrohjen e saj.
Është interesante të theksohet se, sipas një grupi mjekësh britanikë, njerëzit që kanë punuar në industrinë bërthamore britanike midis viteve 1946 dhe 1988 jetojnë mesatarisht më gjatë dhe shkalla e vdekshmërisë së tyre nga të gjitha shkaqet, përfshirë kancerin, është dukshëm më e ulët. Duke marrë parasysh nivelet dhe përqendrimet aktuale të rrezatimit substancave kimike në atmosferë, mund të themi se ndikimi i kësaj të fundit në florën në tërësi është mjaft domethënës në krahasim me efektin e rrezatimit.
Të dhënat e paraqitura tregojnë se gjatë funksionimit të termocentraleve mjedisi ndikimi i energjisë bërthamore është dhjetëra herë më i ulët se energjia termike.
Tragjedia e Çernobilit mbetet një e keqe e pariparueshme për Ukrainën. Por ka të bëjë më shumë me sistemin shoqëror që e lindi atë sesa me energjinë bërthamore. Në fund të fundit, në asnjë termocentral bërthamor në botë, përveç Çernobilit, nuk pati aksidente që çuan drejtpërdrejt në vdekjen e njerëzve.
Metoda probabilistike për llogaritjen e sigurisë së termocentraleve bërthamore në përgjithësi tregon se kur prodhohet e njëjta njësi e energjisë elektrike, probabiliteti i një aksidenti të madh në një termocentral bërthamor është 100 herë më i ulët se në rastin e energjisë së qymyrit. Përfundimet nga një krahasim i tillë janë të qarta.
Përdorimi në rritje i energjisë elektrike dhe përkeqësimi i problemeve mjedisore kanë intensifikuar ndjeshëm kërkimin e metodave miqësore me mjedisin për prodhimin e energjisë elektrike. Janë duke u zhvilluar intensivisht metodat e përdorimit të energjisë së rinovueshme pa lëndë djegëse - diellore, erës, gjeotermale, energjia valore, energjia e baticës, energjia e biogazit, etj. Burimet e këtyre llojeve të energjisë janë të pashtershme, por duhet të vlerësohet në mënyrë të arsyeshme nëse ato mund të kënaqin të gjitha nevojat e njerëzimit.
Hulumtimi i fundit ka për qëllim kryesisht gjenerimin e energjisë elektrike nga energjia e erës. Parqet e erës po ndërtohen kryesisht me rrymë të vazhdueshme. Rrota e erës drejton një dinamo - një rrymë elektrike që ngarkon njëkohësisht bateritë e lidhura paralelisht.
Sot, njësitë elektrike të erës sigurojnë energji elektrike për punëtorët e naftës; ato operojnë me sukses në zona të vështira për t'u arritur, në ishuj të largët, në Arktik, në mijëra ferma bujqësore ku nuk ka vendbanime të mëdha apo termocentrale publike afër.
Përdorimi i gjerë i njësive elektrike me erë në kushte normale kostoja e tyre e lartë është aktualisht një pengesë. Kur përdorni erën, ndodh problem serioz: energjia e tepërt në mot me erë dhe mungesa e saj në periudha të qeta. Përdorimi i energjisë së erës është i ndërlikuar nga fakti se ajo ka një densitet të ulët të energjisë, dhe forca dhe drejtimi i tij gjithashtu ndryshojnë. Turbinat me erë përdoren kryesisht në vendet ku ka kushte të mira të erës. Për të krijuar turbina me erë me fuqi të lartë është e nevojshme të keni madhësive të mëdha Për më tepër, helika duhet të ngrihet në një lartësi të mjaftueshme, pasi në lartësi më të larta era është më e qëndrueshme dhe ka një shpejtësi më të madhe. Vetëm një termocentral me lëndë djegëse fosile mund të zëvendësojë (për sa i përket sasisë së energjisë së prodhuar) mijëra turbina me erë.
Për shekuj me radhë, njerëzit kanë spekuluar për shkakun e baticave të detit. Sot e dimë me siguri se të fuqishmit një fenomen natyror- lëvizja ritmike e ujërave të detit shkaktohet nga forcat gravitacionale të Hënës dhe Diellit. Energjia e baticës është e madhe, fuqia e saj totale në Tokë është rreth 1 miliard kW, që është më shumë se fuqia totale e të gjithë lumenjve në botë.
Parimi i funksionimit termocentralet e baticës shume e thjeshte. Gjatë baticës së lartë, uji, duke rrotulluar turbinat hidraulike, mbush rezervuarin dhe pas baticës e lë rezervuarin në oqean, duke rrotulluar përsëri turbinat. Gjëja kryesore është të gjesh një vend të përshtatshëm për instalimin e digës, ku lartësia e baticës do të ishte e rëndësishme. Ndërtimi dhe funksionimi i termocentraleve është një detyrë komplekse. Uji i detit shkakton gërryerje të shumicës së metaleve; pjesët e instalimeve mbingarkohen me alga.
Fluksi i nxehtësisë i rrezatimit diellor që arrin në Tokë është shumë i madh. Është më shumë se 5000 herë më i lartë se përdorimi total i të gjitha llojeve të karburanteve dhe burimeve të energjisë në botë.
Ndër përfitimet e energjisë diellore- përjetësinë e tij dhe pastërtinë e jashtëzakonshme mjedisore. Energjia diellore arrin në të gjithë sipërfaqen e Tokës, vetëm rajonet polare të planetit vuajnë nga mungesa e saj. Domethënë, pothuajse në të gjithë globin, vetëm retë dhe nata na pengojnë ta përdorim vazhdimisht. Kjo disponueshmëri e përgjithshme e bën të pamundur monopolizimin e këtij lloji të energjisë, ndryshe nga nafta dhe gazi. Sigurisht, kostoja është 1 kWh. energjia diellore është dukshëm më e lartë se ajo e marrë metodë tradicionale. Vetëm një e pesta e dritës së diellit shndërrohet në rrymë elektrike, por kjo përqindje vazhdon të rritet falë përpjekjeve të shkencëtarëve dhe inxhinierëve në mbarë botën.
Meqenëse energjia e rrezatimit diellor shpërndahet në një zonë të madhe (me fjalë të tjera, ka densitet të ulët), çdo instalim për përdorim të drejtpërdrejtë të energjisë diellore duhet të ketë një pajisje grumbulluese me sipërfaqe të mjaftueshme. Pajisja më e thjeshtë e këtij lloji është një kolektor me pllaka të sheshta; në parim është një pllakë e zezë, e izoluar mirë në fund.
Ka termocentrale të një lloji paksa të ndryshëm, ndryshimi i tyre është se nxehtësia diellore e përqendruar në majë të kullës drejton një ftohës natriumi, i cili ngroh ujin për të formuar avull. Sipas ekspertëve, ideja më tërheqëse për konvertimin e energjisë diellore është përdorimi i efektit fotoelektrik në gjysmëpërçuesit. Megjithatë, sipërfaqja e paneleve diellore për të siguruar fuqi të mjaftueshme duhet të jetë mjaft e madhe (për një prodhim ditor prej 500 MWh. Kërkohet një sipërfaqe prej 500,000 m2), e cila është mjaft e shtrenjtë. Energjia diellore është një nga llojet më intensive të prodhimit të energjisë. Përdorimi në shkallë të gjerë i energjisë diellore sjell një rritje gjigante të nevojës për materiale dhe, rrjedhimisht, në burimet e punës për nxjerrjen e lëndëve të para, pasurimin e tyre, marrjen e materialeve, prodhimin e heliostatëve, kolektorëve, pajisjeve të tjera dhe transportimin e tyre. Efikasiteti i termocentraleve diellore në zonat larg ekuatorit është mjaft i ulët për shkak të kushteve të paqëndrueshme atmosferike, intensitetit relativisht të dobët të rrezatimit diellor, si dhe luhatjeve të tij për shkak të alternimit të ditës me natën.
Energjia gjeotermale përdor temperaturat e larta të brendësisë së thellë të kores së tokës për të gjeneruar energji termike.
Në disa vende të Tokës, veçanërisht në skajet e pllakave tektonike, nxehtësia del në sipërfaqe në formën e burimeve të nxehta - gejzerëve dhe vullkaneve. Në zona të tjera, burimet nënujore rrjedhin nëpër formacione të nxehta nëntokësore dhe kjo nxehtësi mund të kapet përmes sistemeve të shkëmbimit të nxehtësisë. Islanda është një shembull i një vendi ku Energjia gjeotermale përdoret gjerësisht.
Tani janë zhvilluar teknologji që bëjnë të mundur nxjerrjen e gazeve të ndezshme nga lëndët e para biologjike si rezultat i reaksionit kimik të dekompozimit të përbërjeve me peshë të lartë molekulare në ato me peshë molekulare të ulët për shkak të aktivitetit të baktereve të veçanta (të cilat marrin pjesë në reaksion pa akses në oksigjenin e ajrit). Skema e reagimit: biomasa + + baktere -> gazra të djegshëm + gazra të tjerë + plehra.
Biomasa është mbetje nga prodhimi bujqësor (blegtoria, industria përpunuese).
Lënda e parë kryesore për prodhimin e biogazit është plehu, i cili dërgohet në stacionet e biogazit. Produkti kryesor i stacionit të biogazit është një përzierje e gazrave të djegshëm (90% e përzierjes është metan). Kjo përzierje furnizohet në termocentrale dhe termocentrale.
Burimet e rinovueshme (përveç energjisë së ujit) kanë një pengesë të përbashkët: energjia e tyre është e përqendruar shumë dobët, gjë që krijon vështirësi të konsiderueshme për përdorim praktik. Kostoja e burimeve të rinovueshme (duke përjashtuar hidrocentralet) është shumë më e lartë se ato tradicionale. Si energjia diellore ashtu edhe era dhe llojet e tjera të energjisë mund të përdoren me sukses për të gjeneruar energji elektrike në rangun e fuqisë nga disa kilovat në dhjetëra kilovat. Por këto lloje të energjisë nuk janë plotësisht premtuese për krijimin e burimeve të fuqishme industriale të energjisë
Problemi i energjisë është një nga problemet më të rëndësishme që njerëzimi duhet të zgjidhë sot. Arritjet e tilla të shkencës dhe teknologjisë si komunikimi i menjëhershëm, transporti i shpejtë dhe eksplorimi i hapësirës tashmë janë bërë të zakonshme. Por e gjithë kjo kërkon sasi të mëdha energjie. Rritja e mprehtë e prodhimit dhe konsumit të energjisë ka sjellë një problem të ri akut të ndotjes së mjedisit, i cili përbën një rrezik serioz për njerëzimin.
Nevojat botërore për energji do të rriten me shpejtësi në dekadat e ardhshme. Asnjë burim energjie nuk do të jetë në gjendje t'i sigurojë ato, prandaj është e nevojshme të zhvillohen të gjitha burimet e energjisë dhe të përdoren burimet e energjisë në mënyrë efikase.
Në fazën tjetër të zhvillimit të energjisë (dekadat e para të shekullit të 21-të), energjia e qymyrit dhe energjia bërthamore me reaktorë termikë dhe të shpejtë neutron do të mbeten më premtueset. Megjithatë, mund të shpresojmë se njerëzimi nuk do të ndalet në rrugën e përparimit që lidhet me konsumin e energjisë në sasi gjithnjë në rritje.
Fjala "energji" nga greqishtja do të thotë veprim, aktivitet. Rëndësia e konceptit të energjisë përcaktohet nga fakti se ajo i bindet ligjit të ruajtjes. Ideja e energjisë ndihmon për të kuptuar pamundësinë e krijimit të një makine me lëvizje të përhershme. Puna mund të kryhet vetëm si rezultat i disa ndryshimeve në trupat ose sistemet përreth (djegia e karburantit, uji që bie). Aftësia e një trupi, kur kalonte nga një gjendje në tjetrën, për të kryer një sasi të caktuar pune (performancë) quhej energji. Tani, më shumë se kurrë, ka lindur pyetja: çfarë e pret njerëzimin - uria e energjisë apo bollëku i energjisë. Artikujt për krizën energjetike nuk largohen nga faqet e gazetave dhe revistave. Ligjet e paepur të natyrës thonë se energjia e përdorshme mund të merret vetëm duke e kthyer atë nga forma të tjera. Makinat me lëvizje të përhershme janë për fat të keq të pamundura. Dhe sot, 4 nga 5 kilovat energji elektrike të prodhuar fitohen nga djegia e karburantit ose përdorimi i energjisë kimike të ruajtur në të, duke e kthyer atë në energji elektrike në stacionet termike. Rritja e çmimeve të naftës, zhvillimi i shpejtë i energjisë bërthamore dhe rritja e kërkesave për mbrojtjen e mjedisit kërkonin një qasje të re ndaj energjisë.
Jo më kot thonë: "Energjia është buka e industrisë". Sa më e zhvilluar industria dhe teknologjia, aq më shumë energji kanë nevojë. Ekziston edhe një koncept i veçantë - "zhvillimi i avancuar i energjisë". Kjo do të thotë që asnjë ndërmarrje e vetme industriale, asnjë qytet i ri apo vetëm një shtëpi nuk mund të ndërtohet derisa burimi i energjisë të identifikohet ose të krijohet përsëri,
të cilat do të konsumojnë. Kjo është arsyeja pse, sipas sasisë së energjisë së prodhuar dhe të përdorur, mund të gjykohet mjaft saktë fuqia teknike dhe ekonomike, ose, më thjesht, pasuria e çdo shteti.
Në natyrë, rezervat e energjisë janë të mëdha. Ajo po bartet rrezet e diellit, erërat dhe masat lëvizëse të ujit, ruhet në depozitat e drurit, gazit, naftës dhe qymyrit. Energjia e "vulosur" në bërthamat e atomeve të materies është praktikisht e pakufishme. Por jo të gjitha format e tij janë të përshtatshme për përdorim të drejtpërdrejtë.
Gjatë historisë së gjatë të energjisë, shumë mjete dhe metoda teknike për prodhimin e energjisë dhe shndërrimin e saj në njerëzit kanë nevojë forma. Në fakt, njeriu u bë njeri vetëm kur mësoi të marrë dhe të përdorë energji termike. Zjarri i zjarreve u ndez nga njerëzit e parë që nuk e kuptonin ende natyrën e tij, por kjo metodë e transformimit të kimikateve
energjia në nxehtësi është ruajtur dhe përmirësuar për mijëra vjet.
Njerëzit shtuan energjinë muskulore të kafshëve në energjinë e muskujve dhe zjarrit të tyre. Ata shpikën një teknikë për heqjen e ujit të lidhur kimikisht nga balta duke përdorur energjinë termike të zjarrit - furrat e qeramikës, në të cilat prodhoheshin produkte qeramike të qëndrueshme. Sigurisht, njeriu mësoi për proceset që ndodhin gjatë këtij procesi mijëra vjet më vonë.
Pastaj njerëzit dolën me mullinj - një teknikë për shndërrimin e energjisë së rrymave të erës dhe erës në energji mekanike bosht rrotullues. Por vetëm me shpikjen e motorit me avull, motorit me djegie të brendshme, turbinave hidraulike, avullit dhe gazit, gjeneratorit dhe motorit elektrik, njerëzimi kishte në dispozicion mjaftueshëm të fuqishëm.
pajisje teknike. Ato janë të afta të konvertojnë energjinë natyrore në lloje të tjera që janë të përshtatshme për përdorim dhe të prodhojnë sasi të mëdha pune. Kërkimi për burime të reja të energjisë nuk mbaroi këtu: bateritë, qelizat e karburantit, konvertuesit e energjisë diellore në elektrike dhe, tashmë në mesin e shekullit të njëzetë, u shpikën reaktorët bërthamorë.
Problemi i sigurimit të energjisë elektrike për shumë sektorë të ekonomisë botërore, nevojat vazhdimisht në rritje të më shumë se gjashtë miliardë njerëzve në Tokë, tani po bëhen gjithnjë e më urgjente.
Baza e energjisë moderne botërore janë termocentralet dhe hidrocentralet. Megjithatë, zhvillimi i tyre pengohet nga një sërë faktorësh. Kostoja e qymyrit, naftës dhe gazit, mbi të cilat funksionojnë termocentralet, është në rritje dhe burimet natyrore të këtyre llojeve të karburanteve janë në rënie. Për më tepër, shumë vende nuk kanë burimet e tyre të karburantit ose i mungojnë ato. Gjatë prodhimit të energjisë elektrike në termocentralet, substancat e dëmshme lëshohen në atmosferë. Për më tepër, nëse karburanti është qymyri, veçanërisht qymyri kafe, i cili ka pak vlerë për llojet e tjera të përdorimit dhe përmban një përmbajtje të lartë të papastërtive të panevojshme, emetimet arrijnë përmasa kolosale. Dhe së fundi, aksidentet në termocentrale i shkaktojnë natyrës dëme të mëdha, të krahasueshme me dëmtimet e çdo zjarri të madh. Në rastin më të keq, një zjarr i tillë mund të shoqërohet me një shpërthim, duke prodhuar një re pluhuri qymyri ose blozë.
Burimet hidroenergjetike në vendet e zhvilluara përdoren pothuajse plotësisht: shumica e seksioneve të lumenjve të përshtatshme për ndërtime inxhinierike hidraulike tashmë janë zhvilluar. Dhe çfarë dëmi i shkaktojnë natyrës hidrocentralet! Nuk ka shkarkime në ajër nga hidrocentralet, por
Ajo shkakton mjaft dëme në mjedisin ujor. Para së gjithash, peshqit vuajnë sepse nuk mund të kapërcejnë digat hidroelektrike. Në lumenjtë ku ndërtohen hidrocentrale, veçanërisht nëse ka disa prej tyre - të ashtuquajturat kaskada të hidrocentraleve - sasia e ujit para dhe pas digave ndryshon në mënyrë dramatike. Rezervuarë të mëdhenj vërshojnë në lumenj të ultësirës dhe tokat e përmbytura humbasin në mënyrë të pakthyeshme për bujqësinë, pyjet, livadhet dhe vendbanimet njerëzore. Sa i përket aksidenteve në hidrocentralet, në rast të një përparimi të ndonjë hidrocentrali, formohet një valë e madhe që do të fshijë të gjitha digat e hidrocentraleve që ndodhen më poshtë. Por shumica e këtyre digave ndodhen pranë qyteteve të mëdha me një popullsi prej disa qindra mijëra banorësh.
Një rrugëdalje nga kjo situatë u pa në zhvillimin e energjisë bërthamore. Në fund të vitit 1989, më shumë se 400 termocentrale bërthamore (NPP) u ndërtuan dhe funksionuan në botë. Megjithatë, sot termocentralet bërthamore nuk konsiderohen më si burim i energjisë së lirë dhe miqësore me mjedisin. Lënda djegëse për termocentralet bërthamore është minerali i uraniumit - një lëndë e parë e shtrenjtë dhe e vështirë për t'u nxjerrë, rezervat e së cilës janë të kufizuara. Përveç kësaj, ndërtimi dhe funksionimi i centraleve bërthamore shoqërohen me vështirësi dhe kosto të mëdha. Vetëm disa vende tani po vazhdojnë të ndërtojnë termocentrale të reja bërthamore. Një pengesë serioze për zhvillimin e mëtejshëm të energjisë bërthamore është problemi i ndotjes së mjedisit. E gjithë kjo e ndërlikon më tej qëndrimin ndaj energjisë bërthamore. Gjithnjë e më shumë po bëhen thirrje për të braktisur plotësisht përdorimin e karburantit bërthamor, për mbylljen e të gjitha termocentraleve bërthamore dhe kthimin në prodhimin e energjisë elektrike në termocentralet dhe hidrocentralet, si dhe për përdorimin e të ashtuquajturave të rinovueshme - të vogla, ose "Jo-tradicionale" - llojet e prodhimit të energjisë. Këto të fundit përfshijnë kryesisht instalimet dhe pajisjet që përdorin energjinë e erës, ujit, diellit, energjisë gjeotermale, si dhe nxehtësinë që përmban uji, ajri dhe toka.
Gjatë dekadave të ardhshme, konsumi i energjisë pritet të rritet ndjeshëm për shkak të zhvillimit ekonomik dhe rritjes së popullsisë. Kjo do të ushtrojë presion të shtuar në sistemin e furnizimit me energji dhe do të kërkojë vëmendje më të madhe ndaj efikasitetit të energjisë. Këto janë probleme të energjisë moderne që duhet të zgjidhen që tani. Disponueshmëria e burimeve energjetike është një faktor kyç për zhvillimin ekonomik dhe ndihmon në përmirësimin e cilësisë së jetës. Si rregull, parashikimet e konsumit të energjisë bazohen në faktorë të tillë si rritja e ekonomive globale dhe rritja e popullsisë, të cilët veprojnë si forca kryesore lëvizëse për rritjen e vazhdueshme të konsumit të energjisë. Këto arritje kanë bërë të mundur që aktiviteti ekonomik të rritet me ritme më të shpejta se rritja e konsumit të energjisë.
Për shembull, pavarësisht nga fakti se numri i makinave në Kinë për 2000-2006. rritur me më shumë se 2 herë, ka një makinë për çdo 40 persona, ndërsa në SHBA kjo shifër është e barabartë me një makinë për dy persona. Bazuar në këtë, ne mund të parashikojmë me besim një rritje të mëtejshme të shpejtë të shitjeve të makinave dhe konsumit të karburantit në Kinë. Ritmi i përshpejtuar i konsumit, i shoqëruar me një popullsi të madhe që vazhdon të rritet, sugjeron se vala e ardhshme e rritjes së konsumit të energjisë do të vijë kryesisht nga vendet në zhvillim.
Njeriu sapo ka filluar të kuptojë kufizimet e burimeve fosile, duke pasur parasysh nevojën për përdorimin racional të tyre. Nga viti 1960 deri në vitin 1970 është konsumuar e njëjta sasi nafte si në 100 vitet e mëparshme. Deri në vitin 2030, pesha e naftës si burim energjie do të ulet në 16%. Ndërkohë, deri vonë vetëm 30% e naftës nxirrej nga puset e eksploruara dhe funksionuese. Qymyri mund të bëhet sërish një burim jetik energjie. Një alternativë tjetër quhet gjithnjë e më shumë energji bërthamore.
Frytet e rritjes ekonomike i gëzon rreth 15% e popullsisë së botës (kryesisht vendet perëndimore), dhe burimet energjetike të përqendruara kryesisht në vendet në zhvillim. SHBA, EEC, Kanada, Japonia konsumojnë 1/2 e të gjithë energjisë botërore, 1/3 e plehrave, 2/3 e të gjitha metaleve, 2/3 e drurit komercial. Ato prodhojnë më shumë se 2/3 e produktit bruto botëror, sigurojnë 2/3 e tregtisë botërore dhe lëshojnë 3/4 e të gjithë ndotësve. Investimi në energji për 100,000 njerëz në Holandë është 914 pentaxhaule, Gjermania - 418, Britania e Madhe - 355, Japonia - 352, SHBA - 74, në Rusi - vetëm 16. Lufta për zotërimin e burimeve të energjisë shpesh përfundon në konflikte ushtarake. Në kushtet moderne, përpjekjet në këto konflikte drejtohen gjithnjë e më shumë jo në kapjen e territoreve të armikut, por në shtypjen e potencialit ushtarako-ekonomik - duke eliminuar "konkurrentin" dhe duke siguruar dominimin e fituesit në tregjet e lëndëve të para dhe shitjeve. Ky mendim është veçanërisht i rëndësishëm për situatën e sotme në botë.
Aktualisht, burimet kryesore të energjisë janë hidrokarburet dhe mineralet e uraniumit. Rezervat e tyre globale tashmë dihen afërsisht, dhe, edhe sipas vlerësimeve më optimiste, kërkimi nuk ka gjasa të rrisë ndjeshëm vëllimet e tyre. Duke qenë se niveli i konsumit të këtyre burimeve dihet, tashmë është llogaritur periudha pas së cilës ato do të shteren plotësisht. Është e qartë se asnjë regjim për kursimin e burimeve të energjisë së parinovueshme nuk mund të parandalojë momentin në të ardhmen kur ato do të shteren plotësisht. Situata rëndohet edhe nga disa faktorë të tjerë.
Së pari, rritja eksponenciale e prodhimit industrial. Kështu, në shekullin e kaluar, vëllimi i përgjithshëm i prodhimit industrial në botë rritej mesatarisht çdo 20 vjet. Nëse ky trend vazhdon në shekullin e 21-të, atëherë në 20 vjet nevoja për burime energjetike do të rritet me 2 herë, në 40 vjet me 4 herë dhe në fund të shekullit të 21-të. - në vitin 32, kah fundi i shekullit të 22-të. - 1024 herë. Dhe duke qenë se edhe nëse konsumi i burimeve mbetet në nivelin e sotëm, ai do të zgjasë jo më shumë se disa dekada, rritja e industrisë përshpejton në mënyrë katastrofike afrimin e një katastrofe të burimeve globale.
Në këtë drejtim, kalimi në energjinë termonukleare (ndoshta në një kuptim më të gjerë - në energjinë e plazmës në përgjithësi) është e vetmja mënyrë e njohur me të vërtetë nga ngërçi i afërt. Por edhe nëse reaksionet termonukleare mund të frenohen në të ardhmen, problemet e tjera të energjisë moderne do të mbeten të pazgjidhura.
