Elég probléma van a modern világban. A tudományos-fantasztikus írók jóslatai ellenére az emberek nem tudták legyőzni az éhséget, és a fertőző betegségek a mai napig halálos veszélyt jelentenek a Földön élők életére és egészségére. De a fő probléma a civilizációnknak energiát adó erőforrások kimerülése. Egy új, nem hagyományos energiaforrás válhat kiúttá. Mit jelent ez a fogalom?
Mi ez?
Egyszerűen fogalmazva, egy nem szokványos energiaforrás a megszerzésének módja, amelyet nem használnak ipari méretekben, kísérleti jellegűek, és világszerte csak készülnek a szélesebb körű felhasználásra. De az ilyen energiaszerzési módszerek fő megkülönböztető jellemzője a teljes környezeti biztonság és megújuló képesség.
Ezek lehetnek szélerőművek, napelemek, árapály-erőművek. Ezenkívül ugyanabba az osztályba tartozhatbiogáz erőművek, valamint a termonukleáris erőművek ígéretes projektjei (bár csak rövidesen).
Napenergia
Ez a nem hagyományos energiaforrás csak viszonylagosan nevezhető "nem szokványosnak". Ennek csak az az oka, hogy jelenleg a napenergia felhasználásának technológiája a Földön nem túl fejlett: a légkör szennyezettsége befolyásolja, és a napelemek még mindig nagyon drágák. A tér az más kérdés. A napelemek minden űrhajón rendelkezésre állnak, és rendszeresen ingyenes energiával látják el a berendezéseiket.
Nem szabad azt feltételezni, hogy ez a "nem hagyományos" energiaforrás csak korunkban keltette fel az emberek figyelmét. A nap ősidők óta ingyenes hőforrás. Még a sumer civilizáció is használt tartályokat a házak tetején, amelyekben meleg nyári napokon vizet melegítettek.
A helyzet elvileg azóta sem sokat változott: ez az energiaterület csak azokban az országokban fejlődik hatékonyan, ahol elhagyatott és forró területek vannak. Például Izrael és Kalifornia nagy része az Egyesült Államokban napelemekkel termelt energiát kap. Ennek a módszernek számos előnye van: a modern fotovoltaikus cellákat megnövekedett hatásfok jellemzi, így a világ évről évre egyre több teljesen tiszta és biztonságos energiát tud majd előállítani.
Sajnos a technológia ára (amint arról már beszéltünk) még mindig magas, az akkumulátorok gyártása pedig olyan mérgező elemeket használ fel, hogy valamiféle ökológiáról beszélhetünkteljesen értelmetlenné válik. A japánok némileg másként járnak el, a gyakorlatban széles körben használnak nem hagyományos és megújuló energiaforrásokat.
Japán élmény
Természetesen Japánban is többé-kevésbé intenzíven használják a napelemeket. Ám az utóbbi években visszatértek egy ezer éves múltra visszatekintő gyakorlathoz: a házak tetejére tározókat és fekete csöveket szerelnek fel, amelyekben a vizet a napsugarak melegítik fel. Tekintettel a szigetország súlyos energiahelyzetére, a költségmegtakarítás jelentős.
Jelenleg az elemzők úgy vélik, hogy 2025-re a napenergia társadalmilag jelentős pozíciót foglal el a világ legtöbb országában. Röviden: a nem hagyományos energiaforrások felhasználásának a következő 50-70 évben tömegessé kell válnia.
Biogáz
Minden nagy emberi település ősidők óta egyetlen közös problémával szembesült: a hulladékkal. Egész szennyvízfolyók lettek még nagyobbak, amikor az ember megszelídítette a szarvasmarhákat és a sertéseket, és elkezdte tömegesen tenyészteni őket.
Amikor nem volt sok hulladék, lehetett vele trágyázni a földeket. De abban a pillanatban, amikor ugyanazon sertések száma milliósra nőtt, valahogyan meg kellett oldani a kérdést. Az a tény, hogy ennek az állatfajnak a friss ürüléke egyszerűen mérgező a növényekre. Ahhoz, hogy hasznosak legyenek, el kell viselnie a zagyot, levegőztetnie kell, és részben gyógyszereket kell használnia a pH-szint stabilizálására. Nagyon drága.
A biogáz a legrégebbitrend
A tudósok gyorsan felhívták a figyelmet az ókori Kína és India tapasztalataira, ahol már korszakunk előtt elkezdték használni a háztartási hulladék rothadásából nyert metánt. Akkor leggyakrabban főzéshez használták.
A gázveszteség nagyon nagy volt, de ez elég volt a házi feladat egyszerűsítéséhez. Egyébként ezekben az országokban a mai napig aktívan alkalmazzák az ilyen megoldásokat. A biogáznak, mint nem hagyományos energiaforrásnak tehát nagy kilátásai vannak, ha a modern technológiákkal közelítjük meg a kérdést.
Az állattenyésztő vállalkozások szennyvizének feldolgozására olyan technológiát javasoltak, amelynek eredményeként tiszta metánt kaptak a kimeneten. Fejlődésének problémája, hogy csak fejlett állattenyésztéssel rendelkező régiókban lehet ilyen vállalkozásokat létrehozni. Ráadásul minél több antibiotikumot és mosószert használnak a mezőgazdasági vállalkozásokban, annál kisebbek a biogáz-termelés növelésének kilátásai: ezek kis mennyisége is gátolja az erjedést, aminek következtében minden trágyát penész borít.
Szélgenerátorok
Emlékszel Don Quijote az "óriásaira"? A szél erejének felhasználásának ötlete régóta izgatta a tudósokat, ezért nagyon hamar megtalálták a kiutat: a szélmalmok rendszeresen első osztályú liszttel látták el a gyorsan növekvő városi lakosságot.
Természetesen, amikor megjelentek az első elektromos áramfejlesztők, a tudósok elméje ismét birtokba vette ugyanezt az ötletet. Hogy nem akarod használni a szél korlátlan erejétingyenes áramot kapni?
Ezt az elképzelést gyorsan a gyakorlatba is átültettük, és ezért Japánban, Dániában, Írországban és az USA-ban mára jó néhány olyan terület van, ahol szélmalmok segítségével 80 százalékban vagy annál is többet látnak el villamos energiával. Az Egyesült Államokban és Izraelben ma már több mint egy tucat cég fejleszt és telepít szélgenerátorokat - ez egy nagyon ígéretes, nem hagyományos energiaforrás. A "nem szokványos" definíciója itt nem nagyon megfelelő, mivel a szélenergia hosszú múltra tekint vissza.
Az ő esetükben is van elég probléma. Természetesen az áram ingyenes, de egy szélmalom telepítéséhez ismét egy sivatagi terület kell, ahol az év nagy részében fúj a szél. Ezenkívül egy nagy teljesítményű generátor (több tíz méteres árbocmagassággal) gyártásának és telepítésének költsége több tízezer dollár. Ezért messze nem minden ország engedheti meg magának az "ingyenes" villamos energiát, amelyben a szélenergiával való villamosenergia-termelés lehetősége nagyon is valós.
Fúziós energia
Ez sok modern fizikus végső álma. A termonukleáris reakció megfékezésére irányuló munka a múlt század 50-es éveiben kezdődött, de működő reaktort eddig nem sikerült elérni. A hírek azonban ezekről a frontokról meglehetősen optimisták: a tudósok azt sugallják, hogy a következő 20-30 évben még képesek lesznek működő prototípust létrehozni.
Apropó, miért olyan fontos ez a tudományterület? A helyzet az, hogy amikor két hidrogén- vagy héliumatom összeolvad, akkor kialakultöbb százezerszer több energia, mintha több ezer uránmag elbomlott volna! A transzurán elemek tartalékai nagyok, de fokozatosan kimerülnek. Ha hidrogént használnak fel energia előállítására, akkor a bolygónkon lévő tartalékai több százezer évre elegendőek.
Képzeljen el egy kompakt reaktort, amely több évtizedig üzemel tankolás nélkül, teljes mértékben ellátva árammal egy hatalmas idegen bázist! A nem hagyományos termonukleáris energiaforrás gyakorlati esély az egész emberiség számára, lehetőséget adva egy széles űrkutatás megkezdésére.
Sajnos a technológiának sok hiányossága van. Először is, még mindig nincs többé-kevésbé működő prototípus, és ebben az irányban az áttörések nagyon-nagyon régen történtek. Azóta keveset hallottunk valódi sikerről.
Másodszor, a könnyű atommagok fúziója során hatalmas mennyiségű könnyű neutron keletkezik. A durva számítások is azt mutatják, hogy a reaktor elemei mindössze öt év alatt annyira radioaktívak lesznek, hogy anyagaik bomlásnak indulnak, teljesen degenerálódnak. Egyszóval ez a technológia rendkívül tökéletlen, és kilátásai még homályosak. Azonban még ha legalább a hozzávetőleges számítások helyesek is, ez a nem szokványos alternatív energiaforrás minden bizonnyal valódi megváltást jelenthet egész civilizációnk számára.
Ápály állomások
A világ népeinek mítoszaiban és hagyományaiban sok utalást találhatunk ezekreisteni erők, amelyek irányítják az apályt és az apályt. Az ember rettegve volt attól a gigantikus erőtől, amely ekkora víztömegeket képes mozgásba hozni.
Természetesen az ipar fejlődésével az emberek ismét az árapály-energiára fordították a tekintetüket, ami lehetővé tette olyan erőművek létrehozását, amelyek nagyrészt megismétlik a régóta tesztelt és jól bevált vízi erőművek elképzeléseit. Az előnyök az olcsó energia, a veszélyes hulladékok teljes hiánya és a föld elárasztásának szükségessége, ahogyan ez a vízerőművek esetében is történik. Hátránya a magas építési költség.
Következtetések
Ennek eredményeként elmondhatjuk, hogy a nem hagyományos megújuló energiaforrások mintegy 70%-ban képesek olcsó és tiszta villamos energiát biztosítani az emberiség számára, de tömeges felhasználásukhoz a technológia költségeinek csökkentése szükséges.
