Готовое решение [rms] Corporation
8(8442) 96-64-69
400131 г. Волгоград, ул. Мира, 15 (для почтовой корреспонденции)

Сорокина Дарья, г. Волжский

Сорокина Дарья
ученица 9 класса
МОУ СШ № 32 «Эврика-развитие»
г. Волжский

Энергетика будущего и альтернативные источники энергии. 
Что такое альтернативные источники энергии и почему увеличивается их значимость?

К концу XX века, в эпоху большого скачка развития науки, техники и производства, человечество многое узнало о законах природы и начало осознавать её хрупкость. Наша привычная жизнь, в которой у нас всегда есть свет и тепло, работает компьютер и заряжается смартфон, основана на потреблении ресурсов и производстве большого количества энергии. Но задумываемся ли мы в обычной жизни, что будет, когда закончатся привычные источники её получения – уголь, нефть и газ? Ученые задумываются, и к концу прошлого столетия оформилось направление альтернативной энергетики.

Альтернативная энергетика – что это такое? Согласно общепринятой формулировке, альтернативная энергетика – «это совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии (зачастую — из возобновляемых источников), которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде»1. Или, другими словами – это совокупность альтернативных источников энергии – способных давать энергию из возобновляемых или почти неисчерпаемых природных явлений и ресурсов.

Современная наука относит к альтернативной энергетике различные её направления: ветроэнергетику, солнечную энергетику, гидро- и геотермальную энергетику, водородную энергетику и различные иные, менее распространенные ее виды. Рассмотрим основные из них.

Ветроэнергетика. Использование энергии ветра с помощью ветряных электростанций, возводимых на малонаселенных территория или, наоборот, в непосредственной близости от домов людей.

Солнечные электростанции - направление альтернативной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Ярким примером являются солнечные батареи.

Гидроэлектроэнергетика – приливные и волновые электростанции, мини- и микроГЭС.

Геотермальная энергетика – «вид электростанций, которые вырабатывают электрическую энергию из тепловой энергии подземных источников (например, гейзеров).

Геотермальная энергия — это энергия, получаемая из природного тепла Земли. Достичь этого тепла можно с помощью скважин. Геотермический градиент в скважине возрастает на 1 °C каждые 36 метров. Это тепло предоставляется на поверхность в виде пара или горячей воды. Такое тепло может использоваться как непосредственно для обогрева домов и зданий, так и для производства электроэнергии. Термальные регионы имеются во многих частях мира»2.

Польза альтернативной энергетики несомненна, в первую очередь для экологии нашей планеты. Это и снижение ядовитых и парниковых выбросов в атмосферу, уменьшение количества отходов, в том числе и ядерных, снижение розливов нефти, и конечно, экономия исчерпаемых природных ресурсов. По различным подсчетам, запасов ископаемых угля, газа и нефти нам хватит на 30-50 лет. И даже запасы урана на Земле весьма ограничены. А ведь без нефти мы не сможем производить такой привычный нам пластик, без использования которого многие отрасли промышленности сегодня просто не смогут работать!

Однако, у всего есть оборотная сторона. Да, действительно, доля альтернативной энергетики составляет 10-15% от общего количества вырабатываемой в мире энергии и растет. Но в промышленных масштабах она пока не получила широкого распространения. Во-первых, потому что в связи с малым количеством производимой электроэнергии она пока не может удовлетворить потребности постоянно растущих крупных городов с увеличивающимся населением. Во-вторых, развитие альтернативной энергетики требует огромных финансовых вложений, в то время, как на содержание традиционного энергообеспечения, чья эффективность проверена временем, также идут не малые средства.

При этом, альтернативная энергетика подходит не каждому типу местности. Так, выработка энергии от ветра обычно доступна от четверти до трети времени; солнце — от 10% до 25% времени суток. Соответственно, кроме строительства непосредственно самих ветряных и солнечных электростанций в подходящих для этого и часто удаленных районах, что сложно и затратно, важно учитывать и необходимость строить более длинные в сравнении с обычными линии электропередач от этих станций до потребителей их «зелёной» энергии. А ведь их еще нужно эксплуатировать и следить за их исправностью там, где поблизости никто не живёт.

Кроме того, производство такой электроэнергии зависит как от погоды, так и от времени года и будет неравномерным. А чтобы компенсировать это, придётся серьёзно перестраивать привычные нам существующие электросети и производить большое количество современных электрических батарей для временного хранения энергии.  Само строительство и производство ветрогенераторов, солнечных панелей и современных мощных электрических батарей требует больших затрат энергии. И сегодня мы не можем производить ветряные турбины, солнечные батареи или строить гидроэлектростанции без ископаемого топлива.

Еще одной проблемой при использовании альтернативных источников энергии при их масштабном производстве является большая потребность в пластмассах, при производстве которых требуется нефть и образуется много вредных выбросов в атмосферу. Также нужно большое количество цветных и редких металлов, а значит нужно больше шахт, карьеров и заводов по их переработке, вред которых для окружающей среды является очевидным и общеизвестным.

Кроме того, когда люди говорят об альтернативных источниках энергии, они часто забывают о том, что ветряные турбины, солнечные панели и мощные аккумуляторные батареи имеют свой срок службы. И раньше или позже начнут требовать ремонта, а потом и замены. И помимо того, что они дороги и при производстве уже наносят вред окружающей среде, потребуются новые специальные заводы по их переработке и хранению отходов. Очень часто затраты энергии на переработку материалов выше, чем энергия, используемая при их добыче в первоначальном виде. Эту проблему необходимо учитывать при анализе реальной стоимости возобновляемых источников энергии. Не зря сейчас существует мнение, что на самом деле затраты и ущерб природе от подготовки сырья и заводов, изготовления и утилизации различных ветряных турбин и солнечных панелей делает их малорентабельными для широкого и повсеместного применения.

Таким образом, как я считаю, можно сделать несколько выводов.

Во-первых, альтернативные источники энергии не являются такими уж эффективными. Получение необходимых для них материалов, их производство, обслуживание и утилизация делают их дорогими. Ведь это современные высокотехнологичные устройства! И нет уверенности в том, что получаемая от них даже при многолетней работе энергия будет дешевой, а сами они будут окупаться.

Во-вторых, создание различных «альтернативных электростанций» в некотором смысле может наносить природе ущерб едва ли не больший, чем создание и работа классических источников энергии.

В-третьих, не везде есть подходящие природные условия для их использования и далеко не везде они эффективны. И это ограничивает широту их применения и практическую пользу.

Таким образом, можно сделать последний, обобщающий вывод. Сегодня и в ближайшем будущем альтернативные источники энергии не заменят собой привычные нам тепловые и электростанции на ископаемом топливе. И даже атомные электростанции, которые при ответственном подходе не представляют собой такой уж большой угрозы для природы и человека. Я думаю, что альтернативные источники энергии пока найдут свою нишу там, где они справляются лучше и эффективнее привычных – в ветреных или пустынных регионах, где много солнечного света. В районах геологической активности, где можно обойтись только геотермальными станциями или там, где энергии приливных электростанций будет достаточно для нужд местного населения.

В дальнейшем же надежды человечества лучше связывать с термоядерными реакторами холодного синтеза, первые образцы которых сейчас разрабатываются всё успешнее. И тогда, когда эта технология будет успешно освоена, именно она заменит классические источники энергии в виде ТЭЦ, ТЭС и АЭС. А альтернативные источники продолжат приносить пользу в своей нише.

                                                                      

  1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Альтернативная_энергетика
  2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Геотермальная_электростанция

 

23 июля 2021
117 просмотров
Используя этот сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie