Энергосбережение и его проблемы

    В мире пока действуют  две-три приливно-отливные электростанции. Однако, кроме высокой стоимости энергии, электростанции такого типа  нельзя  отнести к высокоэкологичным. При их строительстве плотинами перекрываются заливы, что резко изменяет экологические факторы и условия обитания организмов.

    В океанических водах  для получения энергии можно  использовать  разности температур  на  различных  глубинах.   В   теплых   течениях,   например   в Гольфстриме,  они  достигают  20°С..  В  основе  принципа  лежит  применение жидкостей, кипящих и конденсирующихся при  небольших  разностях  температур. Теплая вода поверхностных слоев  используется  для  превращения  жидкости  в пар, который вращает турбину, холодные глубинные  массы  -  для  конденсации пара  в  жидкость.  Трудности  связаны  с  громоздкостью  сооружений  и   их

дороговизной. Установки такого типа находятся пока на стадии испытаний.

    Несравнимо  более   реальны  возможности   использования   геотермальных ресурсов.  В  данном  случае  источником  тепла  являются  разогретые  воды, содержащиеся в недрах земли. В отдельных районах такие  воды  изливаются  на поверхность в виде гейзеров. Геотермальная энергия может использоваться  как в виде тепловой, так и для получения электричества.

    Ведутся также опыты  по использованию  тепла,  содержащегося   в  твердых структурах земной коры. Такое тепло из недр извлекается посредством  закачки воды, которую затем используют так же, как и другие термальные воды.

    Уже в настоящее время  отдельные города или  предприятия   обеспечиваются энергией геотермальных вод. Это, в частности, относится к  столице  Исландии - Рейкьявику. В начале 80-х годов в мире  производилось на  геотермальных электростанциях около 5000 МВт электроэнергии (примерно  5  АЭС).  Из  стран бывшего СССР значительные ресурсы геотермальных вод имеются  лишь  в  России на Камчатке, но используются они пока в небольшом объеме. В бывшем  СССР  за счет этого вида ресурсов производилось только около 20 МВт электроэнергии.

 

                    Термоядерная энергия

 

    Современная атомная  энергетика базируется на расщеплении  ядер атомов на два  более  легких  с  выделением  энергии  пропорционально  потере   массы. Источником энергии и продуктами  распада  при  этом  являются  радиоактивные элементы.  С  ними   связаны   основные   экологические   проблемы   ядерной энергетики.

    Еще большее количество  энергии выделяется в процессе  ядерного  синтеза, при котором два ядра сливаются в одно более  тяжелое,  но  также  с  потерей массы и  выделением  энергии.  Исходными  элементами  для  синтеза  является водород, конечным - гелий. Оба элемента не оказывают отрицательного  влияния на среду и практически неисчерпаемы.

    Результатом ядерного  синтеза является энергия   солнца.  Человеком  этот процесс смоделирован при взрывах водородных  бомб.  Задача  состоит  в  том, чтобы  ядерный  синтез  сделать  управляемым,  а  его  энергию  использовать целенаправленно. Основная трудность заключается в том,  что  ядерный  синтез возможен при очень  высоких  давлениях  и  температурах  около  100 млн. °С.

Отсутствуют  материалы,   из   которых   можно   изготовить   реакторы   для осуществления   сверхвысокотемпературных   (термоядерных)   реакций.   Любой материал при этом плавится и испаряется.

    Ученые пошли по пути  поиска возможностей осуществления  реакций в среде, не способной к испарению. Для  этого  в  настоящее  время  испытываются  два пути. Один из них основан на удержании водорода в  сильном  магнитном  поле. Установка такого типа  получила  название  ТОКАМАК  (Тороидальная  камера  с магнитным полем).  Такая  камера  разработана  в  российском  институте  им. Курчатова. Второй путь  предусматривает  использование  лазерных  лучей,  за счет  которых  обеспечивается  получение   нужной   температуры,   в   места

концентрации которых подается водород.

    Несмотря  на  некоторые   положительные  результаты   по   осуществлению управляемого  ядерного  синтеза,  высказываются  мнения,  что  в   ближайшей перспективе он вряд  ли  будет  использован  для  решения  энергетических  и экологических проблем. Это связано  с  нерешенностью  многих  вопросов  и  с необходимостью колоссальных затрат на дальнейшие  экспериментальные,  а  тем более промышленные разработки.

 

                              Заключение

 

    В заключение можно  сделать вывод, что  современный  уровень  знаний,  а также имеющиеся и находящиеся в стадии разработок технологии дают  основание для оптимистических прогнозов: человечеству не грозит тупиковая ситуация  ни в отношении исчерпания  энергетических  ресурсов,  ни  в  плане  порождаемых энергетикой экологических проблем. Есть реальные  возможности  для  перехода на альтернативные источники энергии (неисчерпаемые и  экологически  чистые). С этих позиций современные методы получения энергии можно рассматривать  как своего рода переходные. Вопрос заключается в том,  какова  продолжительность этого переходного периода и какие имеются возможности для его сокращения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников: