Nykymaailmassa on tarpeeksi ongelmia. Tieteiskirjailijoiden ennustuksista huolimatta ihmiset eivät ole pystyneet voittamaan nälkää, ja tartuntataudit ovat tähän päivään asti tappava uhka maan päällä elävien elämälle ja terveydelle. Mutta suurin ongelma on sivilisaatiollemme energiaa antavien resurssien ehtyminen. Uudesta ei-perinteisestä energialähteestä voi tulla ulospääsy. Mitä tällä käsitteellä tarkoitetaan?
Mikä tämä on?
Yksinkertaisesti sanottuna epätavallinen energialähde on tapa saada se, jota ei käytetä teollisessa mittakaavassa, se on kokeellinen ja vasta valmistellaan laajempaan käyttöön ympäri maailmaa. Mutta tällaisten energianhankintamenetelmien tärkein erottuva piirre on niiden täydellinen ympäristöturvallisuus ja uusiutuvuus.
Näihin voi kuulua tuulipuistoja, aurinkopaneeleja ja vuorovesivoimaloita. Lisäksi samaan luokkaan voi kuuluabiokaasuvoimaloita sekä lupaavia lämpöydinvoimalaitoshankkeita (tosin vähissä).
Aurinkoenergia
Tätä epätavanomaista energialähdettä voidaan vain suhteellisesti kutsua "epätavanomaiseksi". Ainoa syy on se, että aurinkoenergian käyttötekniikka maapallolla ei ole tällä hetkellä liian kehittynyttä: ilmakehän saastuminen vaikuttaa, ja aurinkokennot ovat edelleen erittäin kalliita. Avaruus on eri asia. Aurinkopaneelit ovat saatavilla kaikissa avaruusaluksissa, ja ne tarjoavat säännöllisesti laitteilleen ilmaista energiaa.
Ei voida olettaa, että tämä "ei-perinteinen" energialähde on kiinnittänyt ihmisten huomion vasta meidän aikanamme. Aurinko on ollut ilmainen lämmönlähde muinaisista ajoista lähtien. Jopa Sumerin sivilisaatiossa käytettiin talojen katoilla säiliöitä, joissa vesi lämmitettiin kuumina kesäpäivinä.
Periaatteessa tilanne ei ole sen jälkeen juurikaan muuttunut: tätä energia-aluetta kehitetään tehokkaasti vain niissä maissa, joissa on autio- ja kuumia alueita. Esimerkiksi suurin osa Israelista ja Kaliforniasta Yhdysvalloissa saa aurinkopaneeleilla tuotettua energiaa. Tällä menetelmällä on monia etuja: nykyaikaisille aurinkokennoille on ominaista lisääntynyt hyötysuhde, joten joka vuosi maailma pystyy tuottamaan enemmän ja enemmän täysin puhdasta ja turvallista energiaa.
Valitettavasti tekniikan hinta (kuten olemme jo puhuneet) on edelleen korkea ja akkujen valmistuksessa käytetään niin myrkyllisiä elementtejä, että voidaan puhua jonkinlaisesta ekologiastasiitä tulee täysin turhaa. Japanilaiset toimivat hieman eri tavalla ja käyttävät käytännössä laaj alti ei-perinteisiä ja uusiutuvia energialähteitä.
Japanilainen kokemus
Tietenkin aurinkopaneeleja käytetään enemmän tai vähemmän paljon myös Japanissa. Mutta viime vuosina he ovat palanneet käytäntöön, jolla on tuhatvuotinen historia: talojen katoille asennetaan säiliöitä ja mustia putkia, joiden vesi lämmitetään auringon säteiden vaikutuksesta. Kun otetaan huomioon tämän saariv altion vaikea energiatilanne, kustannussäästöt ovat huomattavia.
Tällä hetkellä analyytikot uskovat, että vuoteen 2025 mennessä aurinkoenergia ottaa yhteiskunnallisesti merkittävän aseman useimmissa maailman maissa. Lyhyesti sanottuna, ei-perinteisten energialähteiden käytön pitäisi tulla massiiviseksi seuraavien 50-70 vuoden aikana.
Biokaasu
Kaikki suuret ihmisasutukset ammoisista ajoista lähtien kohtasivat yhden yhteisen ongelman - jätteen. Kokonaiset jätevesijoet kasvoivat entisestään, kun ihminen kesytti karjaa ja sikaa ja alkoi kasvattaa niitä massiivisessa mittakaavassa.
Kun jätettä ei ollut paljon, sitä voitiin käyttää peltojen lannoittamiseen. Mutta sillä hetkellä, kun samojen sikojen lukumäärä alkoi kasvaa miljooniin, ongelma oli ratkaistava jotenkin. Tosiasia on, että tämän eläinlajin tuoreet ulosteet ovat yksinkertaisesti myrkyllisiä kasveille. Jotta niistä olisi hyötyä, sinun on kestettävä liete, ilmastettava se ja käytettävä osittain lääkkeitä pH-tason stabiloimiseksi. Se on erittäin kallista.
Biokaasu on vanhintrendi
Tutkijat kiinnittivät nopeasti huomion muinaisen Kiinan ja Intian kokemuksiin, joissa jo ennen aikakauttamme alettiin käyttää mätänemällä kotitalousjätteellä saatua metaania. Sitten sitä käytettiin useimmiten ruoanlaitossa.
Kaasuhäviöt olivat erittäin suuret, mutta se riitti yksinkertaistamaan kotitehtäviä. Muuten, näissä maissa tällaisia ratkaisuja käytetään aktiivisesti tähän päivään asti. Siten biokaasulla epätavanomaisena energialähteenä on suuret näkymät, jos lähestymme asiaa nykyaikaisilla teknologioilla.
Karjatalousyritysten jäteveden käsittelyyn ehdotettiin teknologiaa, jonka tuloksena ulostulossa saatiin puhdasta metaania. Sen kehittämisen ongelmana on, että tällaisia yrityksiä on mahdollista perustaa vain alueille, joilla on kehittynyt karjankasvatus. Lisäksi mahdollisuudet biokaasun tuotannon lisäämiseen ovat sitä pienemmät, mitä enemmän maatalousyrityksissä käytetään antibiootteja ja pesuaineita: pienikin määrä niitä estää käymisen, minkä seurauksena kaikki lanta peittyy homeella.
Tuuligeneraattorit
Muistatko Don Quijoten "jättiläistensä" kanssa? Ajatus tuulen voiman käyttämisestä on kiihottanut tiedemiehiä pitkään, ja siksi he löysivät pian tien ulos: tuulimyllyt alkoivat säännöllisesti tarjota nopeasti kasvavalle kaupunkiväestölle ensiluokkaista jauhoa.
Tietenkin, kun ensimmäiset sähkövirtageneraattorit ilmestyivät, tiedemiesten mielet ottivat jälleen h altuunsa saman idean. Miten ei halua käyttää rajatonta tuulen voimaasaada ilmaista virtaa?
Tämä idea toteutettiin nopeasti, ja siksi Japanissa, Tanskassa, Irlannissa ja USA:ssa on nyt varsin vähän alueita, joiden sähkön saanti on 80 prosenttia tai enemmänkin tuulimyllyjen avulla. Yhdysvalloissa ja Israelissa on nykyään jo yli tusina yritystä, jotka kehittävät ja asentavat tuuligeneraattoreita - tämä on erittäin lupaava ei-perinteinen energialähde. "Epätavanomaisen" määritelmä ei ole kovin sopiva tässä, koska tuulienergialla on pitkä historia.
Heidän tapauksessaan on myös tarpeeksi ongelmia. Tietenkin sähkö on ilmaista, mutta tuulimyllyn asentamiseen tarvitaan jälleen erämaa-alue, jossa tuuli puh altaa suurimman osan vuodesta. Lisäksi tehokkaan generaattorin (jonka maston korkeus on useita kymmeniä metrejä) valmistus- ja asennuskustannukset ovat kymmeniä tuhansia dollareita. Ja siksi läheskään kaikilla mailla ei ole varaa "ilmaiseen" sähköön, jossa mahdollisuus tuottaa sähköä tuulivoimalla on varsin todellinen.
Fuusioenergia
Tämä on monien nykyajan fyysikkojen perimmäinen unelma. Työ lämpöydinreaktion hillitsemiseksi aloitettiin viime vuosisadan 50-luvulla, mutta toistaiseksi toimivaa reaktoria ei ole saatu. Uutiset näiltä rintamilla ovat kuitenkin varsin optimistisia: tutkijat ehdottavat, että seuraavan 20-30 vuoden aikana he pystyvät edelleen luomaan toimivan prototyypin.
Miksi tämä tieteenala on muuten niin tärkeä? Tosiasia on, että kun kaksi vety- tai heliumiatomia sulautuvat yhteen, se muodostuusatojatuhansia kertoja enemmän energiaa kuin jos useat tuhannet uraaniytimet olisivat hajonneet! Transuraanialkuaineiden varannot ovat suuret, mutta ne ehtyvät vähitellen. Jos vetyä käytetään energian tuottamiseen, sen varannot yksin planeetallamme riittävät sadoiksi tuhansiksi vuosiksi.
Kuvittele kompakti reaktori, joka voi toimia useita vuosikymmeniä ilman tankkausta ja tuottaa täysin sähköä v altavalle muukalaistukikohdalle! Epäperinteinen lämpöydinenergian lähde on käytännöllinen mahdollisuus koko ihmiskunnalle, joka antaa mahdollisuuden aloittaa laaja avaruustutkimus.
Valitettavasti tekniikassa on paljon puutteita. Ensinnäkin, ei vieläkään ole yhtä enemmän tai vähemmän toimivaa prototyyppiä, ja läpimurrot tähän suuntaan tapahtuivat hyvin, hyvin kauan sitten. Sen jälkeen todellisesta menestyksestä ei ole juurikaan kuultu.
Toiseksi kevyiden ytimien fuusio tuottaa v altavan määrän kevyitä neutroneja. Karkeatkin laskelmat osoittavat, että reaktorin elementit muuttuvat vain viidessä vuodessa niin radioaktiivisiksi, että niiden materiaalit alkavat hajota ja rappeutua kokonaan. Sanalla sanoen, tämä tekniikka on erittäin epätäydellinen, ja sen näkymät ovat edelleen epämääräiset. Vaikka ainakin karkeat laskelmat olisivat oikeita, tästä epäsovinnaisesta vaihtoehtoisesta energialähteestä voi varmasti tulla todellinen pelastus koko sivilisaatiollemme.
Vuorovesiasemat
Maailman kansojen myyteistä ja perinteistä löytyy paljon viittauksia niihinjumalalliset voimat, jotka hallitsevat aallonpohjaa. Ihminen oli hämmästynyt jättimäisestä voimasta, joka saattoi saada tällaiset vesimassat liikkeelle.
Tietenkin teollisuuden kehittyessä ihmiset käänsivät katseensa jälleen vuorovesienergiaan, mikä mahdollisti voimaloiden rakentamisen, jotka toistavat pitkälti pitkään testattujen ja hyvin todistettujen vesivoimaloiden ajatuksia. Edut ovat halpa energia, vaarallisten jätteiden täydellinen puuttuminen ja tarve tulvii maata, kuten vesivoimaloiden tapauksessa. Haittapuolena on korkeat rakennuskustannukset.
Johtopäätökset
Tämän seurauksena voimme sanoa, että ei-perinteiset uusiutuvat energialähteet voivat tarjota ihmiskunnalle edullista ja puhdasta sähköä noin 70 %, mutta niiden massakäyttöä varten on tarpeen alentaa teknologian kustannuksia.
