Es gibt genug Probleme in der modernen Welt. Trotz der Vorhersagen von Science-Fiction-Autoren konnten die Menschen den Hunger nicht überwinden, und Infektionskrankheiten stellen bis heute eine tödliche Bedrohung für das Leben und die Gesundheit der Menschen dar, die auf der Erde leben. Aber das Hauptproblem ist die Erschöpfung der Ressourcen, die unserer Zivilisation Energie geben. Eine neue nicht-traditionelle Energiequelle kann ein Ausweg werden. Was ist mit diesem Konzept gemeint?
Was ist das?
Einfach ausgedrückt ist eine unkonventionelle Energiequelle eine Gewinnungsmöglichkeit, die nicht im industriellen Maßstab genutzt wird, experimentell ist und nur für eine breitere Nutzung auf der ganzen Welt vorbereitet wird. Aber das Hauptunterscheidungsmerkmal solcher Methoden der Energiegewinnung ist ihre vollständige Umweltsicherheit und Erneuerbarkeit.
Dazu können Windparks, Sonnenkollektoren und Gezeitenkraftwerke gehören. Darüber hinaus kann die gleiche Klasse enth altenBiogasanlagen sowie vielversprechende Projekte thermonuklearer Anlagen (wenn auch am Stück).
Solarenergie
Diese unkonventionelle Energiequelle kann nur relativ als "unkonventionell" bezeichnet werden. Der einzige Grund ist, dass die Technologie zur Nutzung von Sonnenenergie auf der Erde derzeit noch nicht so weit entwickelt ist: Die Verschmutzung der Atmosphäre wirkt sich aus, und Solarzellen sind immer noch sehr teuer. Der Weltraum ist eine andere Sache. Sonnenkollektoren sind auf allen Raumfahrzeugen vorhanden und versorgen ihre Ausrüstung regelmäßig mit kostenloser Energie.
Es ist nicht anzunehmen, dass diese "nicht-traditionelle" Energiequelle erst in unserer Zeit die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich gezogen hat. Die Sonne ist seit der Antike eine kostenlose Wärmequelle. Schon die sumerische Zivilisation verwendete Behälter auf den Dächern der Häuser, in denen an heißen Sommertagen Wasser erhitzt wurde.
Im Prinzip hat sich die Situation seitdem nicht wesentlich geändert: Dieser Energiebereich wird nur in den Ländern effektiv entwickelt, in denen es menschenleere und heiße Gebiete gibt. Zum Beispiel erhält der größte Teil von Israel und Kalifornien in den Vereinigten Staaten Energie, die von Sonnenkollektoren erzeugt wird. Diese Methode hat viele Vorteile: Moderne Photovoltaikzellen zeichnen sich durch eine erhöhte Effizienz aus, sodass die Welt jedes Jahr mehr und mehr absolut saubere und sichere Energie produzieren kann.
Leider ist der Preis der Technologie (über die wir bereits gesprochen haben) immer noch hoch, und bei der Herstellung von Batterien werden so giftige Elemente verwendet, dass wir von einer Art Ökologie sprechen könnenes wird völlig sinnlos. Die Japaner handeln etwas anders und nutzen in der Praxis weitgehend nicht-traditionelle und erneuerbare Energiequellen.
Japanisches Erlebnis
Solarpanels werden natürlich auch in Japan mehr oder weniger stark genutzt. Aber in den letzten Jahren sind sie zu einer Praxis mit tausendjähriger Geschichte zurückgekehrt: Auf den Dächern von Häusern werden Reservoirs und schwarze Rohre installiert, deren Wasser durch die Sonnenstrahlen erhitzt wird. Angesichts der desolaten Energiesituation in diesem Inselstaat sind die Kosteneinsparungen beträchtlich.
Im Moment gehen Analysten davon aus, dass die Solarenergie bis 2025 in den meisten Ländern der Welt gesellschaftlich bedeutende Positionen einnehmen wird. Kurz gesagt, die Nutzung nicht-traditioneller Energiequellen in den nächsten 50-70 Jahren sollte massiv werden.
Biogas
Alle großen menschlichen Siedlungen seit jeher hatten ein gemeinsames Problem - Abfall. Ganze Abwasserflüsse wurden noch größer, als der Mensch Rinder und Schweine zähmte und begann, sie massenhaft aufzuziehen.
Als es nicht viel Abfall gab, konnte man damit die Felder düngen. Aber in diesem Moment, als die Zahl der gleichen Schweine in die Millionen ging, musste das Problem irgendwie gelöst werden. Tatsache ist, dass frischer Kot dieser Tierart für Pflanzen einfach giftig ist. Um sie nützlich zu machen, müssen Sie der Gülle standh alten, sie belüften und teilweise Medikamente verwenden, um den pH-Wert zu stabilisieren. Es ist sehr teuer.
Biogas ist das ältesteTrend
Wissenschaftler machten schnell auf die Erfahrungen im alten China und Indien aufmerksam, wo die Menschen bereits vor unserer Zeitrechnung damit begannen, Methan zu verwenden, das durch Verrotten von Haush altsabfällen gewonnen wurde. Dann wurde es am häufigsten zum Kochen verwendet.
Gasverluste waren sehr groß, aber es reichte aus, um die Hausaufgaben zu vereinfachen. Übrigens werden solche Lösungen in diesen Ländern bis heute aktiv eingesetzt. Biogas als unkonventioneller Energieträger hat also große Perspektiven, wenn wir das Thema mit modernen Technologien angehen.
Eine Technologie zur Aufbereitung von Abwasser aus Viehbetrieben wurde vorgeschlagen, wodurch am Ausgang reines Methan gewonnen wurde. Das Problem seiner Entwicklung besteht darin, dass solche Unternehmen nur in Regionen mit entwickelter Tierh altung gegründet werden können. Zudem sinken die Aussichten auf eine Steigerung der Biogasproduktion, je mehr Antibiotika und Reinigungsmittel in landwirtschaftlichen Betrieben eingesetzt werden: Bereits eine geringe Menge davon hemmt die Gärung, wodurch der gesamte Mist mit Schimmel bedeckt wird.
Windgeneratoren
Erinnerst du dich an Don Quixote mit seinen "Riesen"? Die Idee, die Kraft des Windes zu nutzen, begeisterte die Wissenschaftler schon lange, und deshalb fanden sie schon bald einen Ausweg: Windmühlen begannen, die schnell wachsende Stadtbevölkerung regelmäßig mit erstklassigem Mehl zu versorgen.
Natürlich, als die ersten elektrischen Stromgeneratoren auftauchten, nahmen die Köpfe der Wissenschaftler wieder dieselbe Idee auf. Wie kann man die unbegrenzte Kraft des Windes nicht nutzen wollenkostenlosen Strom zu bekommen?
Diese Idee wurde schnell in die Tat umgesetzt, und so gibt es in Japan, Dänemark, Irland und den USA mittlerweile etliche Gebiete, deren Versorgung zu 80 Prozent oder mehr mit Strom durch den Einsatz von Windmühlen erfolgt. In den USA und Israel gibt es heute bereits mehr als ein Dutzend Unternehmen, die Windgeneratoren entwickeln und installieren – das ist eine vielversprechende nicht-traditionelle Energiequelle. Die Definition von „unkonventionell“ist hier nicht sehr treffend, da die Windenergie eine lange Geschichte hat.
Da gibt es auch genug Probleme in ihrem Fall. Natürlich ist Strom kostenlos, aber um eine Windmühle zu installieren, benötigen Sie wiederum ein Wüstengebiet, in dem der Wind die meiste Zeit des Jahres weht. Darüber hinaus belaufen sich die Kosten für die Herstellung und Installation eines leistungsstarken Generators (mit einer Masthöhe von mehreren zehn Metern) auf Zehntausende von Dollar. Und deshalb können sich längst nicht alle Länder "kostenlosen" Strom leisten, in denen die Möglichkeit der Stromerzeugung durch Windkraft durchaus real ist.
Fusionsenergie
Das ist der ultimative Traum vieler moderner Physiker. Die Arbeiten zur Eindämmung der thermonuklearen Reaktion begannen in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts, aber bisher wurde kein funktionierender Reaktor erh alten. Die Nachrichten von diesen Fronten sind jedoch recht optimistisch: Wissenschaftler gehen davon aus, dass sie in den nächsten 20-30 Jahren immer noch in der Lage sein werden, einen funktionierenden Prototyp zu erstellen.
Übrigens, warum ist dieses Wissenschaftsgebiet so wichtig? Tatsache ist, dass, wenn zwei Wasserstoff- oder Heliumatome verschmelzen, es sich bildethunderttausendmal mehr Energie, als wenn mehrere tausend Urankerne zerfallen wären! Die Reserven an Transuran-Elementen sind groß, aber sie werden allmählich erschöpft. Wird Wasserstoff zur Energiegewinnung genutzt, reichen seine Reserven allein auf unserem Planeten für Hunderttausende von Jahren.
Stellen Sie sich einen kompakten Reaktor vor, der mehrere Jahrzehnte lang ohne Auftanken betrieben werden kann und eine riesige Alienbasis vollständig mit Strom versorgt! Eine thermonukleare nicht-traditionelle Energiequelle ist eine praktische Chance für die gesamte Menschheit, da sie die Möglichkeit bietet, eine umfassende Weltraumforschung zu beginnen.
Leider hat die Technik viele Mängel. Erstens gibt es noch keinen halbwegs funktionierenden Prototypen, und Durchbrüche in dieser Richtung sind sehr, sehr lange her. Seitdem hat man wenig von einem wirklichen Erfolg gehört.
Zweitens erzeugt die Fusion leichter Kerne eine riesige Menge leichter Neutronen. Selbst grobe Berechnungen zeigen, dass die Elemente des Reaktors in nur fünf Jahren so radioaktiv werden, dass ihre Materialien zu zerfallen beginnen und vollständig zerfallen. Mit einem Wort, diese Technologie ist äußerst unvollkommen, und ihre Aussichten sind noch vage. Aber selbst wenn zumindest grobe Berechnungen stimmen, dann kann diese unkonventionelle alternative Energiequelle sicherlich zu einer echten Rettung für unsere gesamte Zivilisation werden.
Gezeitenstationen
In den Mythen und Traditionen der Völker der Welt findet man viele Hinweise daraufgöttliche Kräfte, die Ebbe und Flut regieren. Die Menschen staunten über die gigantische Kraft, die solche Wassermassen in Bewegung setzen konnte.
Mit der Entwicklung der Industrie wandten sich die Menschen natürlich wieder der Gezeitenenergie zu, die es ermöglichte, Kraftwerke zu schaffen, die die Ideen lang erprobter und bewährter Wasserkraftwerke weitgehend wiederholen. Die Vorteile sind billige Energie, das völlige Fehlen von Sondermüll und die Notwendigkeit, Land zu fluten, wie es bei Wasserkraftwerken der Fall ist. Der Nachteil sind die hohen Baukosten.
Schlussfolgerungen
Infolgedessen können wir sagen, dass nicht-traditionelle erneuerbare Energiequellen die Menschheit zu etwa 70% mit kostengünstigem und sauberem Strom versorgen können, aber für ihre Massennutzung ist es notwendig, die Technologiekosten zu senken.
