Masalah tenaga dan penyelesaiannya

Masalah tenaga manusia daripada menjadi lebih meluas setiap tahun. Ini adalah disebabkan oleh pertumbuhan penduduk global dan pembangunan pesat teknologi, yang membawa kepada tahap yang semakin meningkat penggunaan tenaga. Walaupun penggunaan nuklear, alternatif dan kuasa hidro, bahagian besar orang bahan api terus mengeluarkan dari bumi. Minyak, gas asli dan arang batu adalah sumber tenaga semula jadi batasannya, setakat ini, saham mereka dikurangkan kepada tahap yang kritikal.

Bermula akhir

Globalisasi masalah tenaga manusia bermula pada tahun 70-an abad yang lalu, apabila era minyak murah berakhir. Defisit dan peningkatan mendadak harga bahan api jenis ini menimbulkan krisis yang serius dalam ekonomi dunia. Dan walaupun nilainya telah menurun dari masa ke masa, jumlah telah semakin merosot, jadi masalah tenaga dan bahan mentah yang manusia menjadi lebih teruk.

Sebagai contoh, hanya dalam tempoh dari 60 hingga 80 tahun abad kedua puluh, jumlah global arang batu adalah 40%, minyak - 75% gas asli - 80% daripada jumlah sumber yang digunakan sejak awal abad ini.

Walaupun fakta bahawa kekurangan bahan api bermula pada tahun 70-an dan didapati bahawa masalah tenaga - ia adalah masalah global manusia, tidak memberikan ramalan pertumbuhan penggunaan. Ia telah dirancang bahawa jumlah perlombongan pada tahun 2000 akan meningkat sebanyak 3 kali. Selepas itu, sudah tentu, rancangan-rancangan ini telah dikurangkan, tetapi hasilnya adalah penggunaan yang sangat membazir sumber, yang berlangsung selama beberapa dekad, hari ini mereka hampir hilang.

Aspek geografi utama masalah tenaga manusia

Salah satu sebab bagi kekurangan bahan api yang semakin meningkat adalah pemberat daripada keadaan-keadaan pengeluaran dan, sebagai akibatnya, kenaikan dalam kos proses. Jika hanya beberapa dekad yang lalu, sumber-sumber semula jadi yang terletak di permukaan, tetapi hari ini perlu sentiasa meningkatkan kedalaman lombong, gas dan minyak telaga. Paling ketara memburukkan keadaan geologi berlakunya tenaga di kawasan perindustrian lama Amerika Utara, Eropah Barat, Rusia dan Ukraine.

Memandangkan aspek geografi tenaga dan bahan mentah masalah manusia, kita mesti mengatakan bahawa penyelesaian mereka adalah untuk meluaskan sempadan sumber. Perlu membangunkan kawasan baru dengan keadaan geologi lebih ringan. Oleh itu, ia adalah mungkin untuk mengurangkan kos pengeluaran bahan api. Perlu diingat bahawa intensiti modal keseluruhan pengeluaran tenaga di tempat baru, sebagai peraturan, adalah lebih tinggi.

aspek ekonomi dan geopolitik tenaga dan bahan mentah masalah manusia

Pengurangan rizab bahan api fosil telah membawa kepada kemunculan persaingan yang sengit dalam bidang ekonomi, politik dan geopolitik. syarikat-syarikat gergasi yang terlibat dalam bahagian bahan api bahan api dan sumber tenaga dan pengagihan semula sfera pengaruh dalam industri, yang membawa kepada turun naik harga malar di pasaran gas dunia, arang batu dan minyak. keadaan tidak stabil serius memburukkan masalah tenaga manusia.

Keselamatan Tenaga Global

Konsep ini mula digunakan pada awal abad ke-21. Prinsip-prinsip seperti strategi keselamatan menyediakan dipercayai, jangka panjang dan bekalan tenaga mesra alam, harga yang akan dibenarkan, dan untuk mengatur negara kedua-dua bahan api pengeksport dan pengimport.

Pelaksanaan strategi ini mungkin hanya jika menghapuskan punca-punca masalah tenaga manusia dan langkah-langkah praktikal yang bertujuan untuk memastikan lagi ekonomi dunia sebagai bahan api konvensional dan tenaga daripada sumber-sumber alternatif. Dan pembangunan tenaga alternatif perlu diberi perhatian khusus.

dasar pemuliharaan tenaga

Pada zaman bahan api murah adalah ekonomi sumber intensif sangat telah muncul di banyak negara di seluruh dunia. Pertama sekali, apa-apa fenomena yang telah diperhatikan di negara-negara kaya dengan sumber mineral. Mengetuai senarai Kesatuan Soviet, Amerika Syarikat, Kanada, China dan Australia. Di USSR jumlah penggunaan bahan api yang setara adalah beberapa kali lebih tinggi daripada di Amerika.

Keadaan seperti itu diperlukan pengenalan segera dasar penjimatan tenaga di dalam negeri, industri, sektor lain dalam ekonomi pengangkutan dan. Dengan mengambil kira semua aspek tenaga dan bahan mentah masalah manusia telah mula untuk membangunkan dan melaksanakan teknologi untuk mengurangkan intensiti tenaga tertentu daripada KDNK di negara-negara, dan untuk membina semula struktur ekonomi keseluruhan ekonomi dunia.

Kejayaan dan kegagalan

Kejayaan yang paling ketara dalam bidang penjimatan tenaga yang telah dicapai negara-negara maju dari segi ekonomi Barat. Bagi 15 tahun pertama mereka dapat mengurangkan intensiti tenaga KDNK sebanyak 1/3, yang mengakibatkan pengurangan bahagian mereka daripada penggunaan tenaga dunia 60-48 peratus. Setakat ini, trend ini berterusan, dan pertumbuhan KDNK di Barat lebih awal daripada jumlah yang semakin meningkat penggunaan bahan api.

Lebih teruk di Tengah dan Eropah Timur, China dan negara-negara CIS. Keamatan tenaga ekonomi berkurangan perlahan-lahan. Tetapi pemimpin-pemimpin antireytinga ekonomi negara-negara membangun. bahan api sebagai contoh, dalam kebanyakan negara-negara Afrika dan Asia kerugian berkaitan (gas asli dan minyak) adalah 80-100 peratus.

Realiti dan Prospek

masalah tenaga dan cara-cara untuk menyelesaikannya hari ini kebimbangan dunia. Untuk memperbaiki keadaan semasa memperkenalkan pelbagai inovasi teknikal dan teknologi. Bagi tujuan penjimatan tenaga disempurnakan peralatan perindustrian dan perbandaran, yang dihasilkan lebih banyak kenderaan cekap bahan api, dan sebagainya. D.

Antara langkah makroekonomi utama termasuk perubahan secara beransur-ansur struktur penggunaan gas, arang batu dan minyak dengan tujuan untuk meningkatkan bahagian sumber tenaga alternatif dan boleh diperbaharui.

Untuk berjaya menyelesaikan masalah tenaga manusia adalah perlu untuk memberi perhatian khusus kepada pembangunan dan pelaksanaan teknologi inovatif yang ada pada peringkat ini revolusi sains dan teknologi.

tenaga nuklear

Salah satu arahan yang paling menjanjikan di bidang tenaga adalah tenaga nuklear. Di sesetengah negara maju telah dimasukkan ke dalam operasi generasi baru reaktor nuklear. saintis nuklear kini sekali lagi aktif dibincangkan reaktor topik beroperasi pada neuron pantas bahawa, kerana sekali sepatutnya menjadi gelombang baru dan lebih berkesan daripada tenaga nuklear. Walau bagaimanapun, perkembangan mereka telah dihentikan, tetapi kini isu ini telah menjadi topikal lagi.

Penggunaan penjana MHD

penukaran langsung haba kepada tenaga elektrik tanpa dandang stim dan turbin membolehkan penjana magnetohydrodynamic. Pembangunan trend menjanjikan ini bermula pada awal 70-ies abad yang lalu. Pada tahun 1971 di Moscow beliau telah membuat perjanjian yang pertama start-up kuasa perintis MHD 25,000 kW.

Kelebihan utama penjana MHD adalah:

• kecekapan yang tinggi;
• keramahan alam sekitar (tiada pelepasan berbahaya ke dalam atmosfera);
• mula segera.

kriogenik turbo-generator

Prinsip operasi penjana kriogenik terletak pada hakikat bahawa pemutar disejukkan oleh helium cecair, di mana kesan yang diperolehi kesuperkonduksian. Kelebihan tidak dapat dinafikan mesin ini termasuk kecekapan tinggi, berat badan yang rendah dan dimensi.

prototaip eksperimen-industri yang kriogenik turbo-generator telah diwujudkan pada zaman Soviet, dan kini perkembangan itu dilakukan di Jepun, Amerika Syarikat dan negara-negara maju yang lain.

hidrogen

Menggunakan hidrogen sebagai bahan api mempunyai prospek yang besar. Menurut ramai pakar, teknologi ini akan membantu untuk menyelesaikan masalah-masalah utama manusia lobal - tenaga dan bahan mentah masalah. Pertama sekali, bahan api hidrogen merupakan sumber tenaga semula jadi alternatif dalam industri kejuruteraan. Pertama kereta hidrogen telah dicipta oleh syarikat Jepun "Mazda" di awal 90-an ', enjin baru telah direka untuk dia. Kajian ini membuktikan untuk menjadi sangat berjaya, mengesahkan potensi ke arah ini.

penjana elektrokimia

Ini sel-sel bahan api, yang juga bekerja pada hidrogen. Bahan api melalui membran polimer dengan agen khas - pemangkin. Akibat daripada tindak balas kimia dengan oksigen, hidrogen dirinya ditukarkan ke dalam air, melepaskan tenaga kimia oleh pembakaran, yang ditukar menjadi tenaga elektrik.

Enjin dengan sel-sel bahan api berbeza kecekapan maksima tinggi (lebih 70%), yang dua kali lebih lama daripada loji janakuasa konvensional. Di samping itu, mereka mudah untuk digunakan, operasi yang senyap dan tak berat untuk membaiki.

Baru-baru ini, sel-sel bahan api mempunyai skop yang sempit permohonan, contohnya dalam penyelidikan angkasa. Tetapi kini kerja pada pelaksanaan penjana elektrokimia secara aktif dijalankan di negara-negara maju yang paling ekonomi, di mana yang pertama adalah Jepun. Jumlah kapasiti unit-unit ini di dunia diukur dalam berjuta-juta kWh. Sebagai contoh, di New York dan Tokyo sudah berkuasa pada unsur-unsur seperti pembuat Jerman "Daimler-Benz" adalah yang pertama untuk mencipta prototaip kerja kereta dengan enjin yang beroperasi mengikut prinsip ini.

Dikawal pelakuran nuklear

Selama beberapa dekad, yang dijalankan dalam bidang penyelidikan tenaga fusion. Pada teras tenaga nuklear adalah reaksi pembelahan nuklear dan pelakuran nuklear adalah berdasarkan kepada proses sebaliknya - nukleus isotop hidrogen (deuterium, tritium) merge. Proses deuterium nuklear membakar kuantiti 1 kg tenaga dikeluarkan pada melebihi 10 juta kali ganda daripada yang diperolehi daripada arang batu. Hasilnya adalah benar-benar menakjubkan! Itulah sebabnya tenaga gabungan yang dianggap sebagai salah satu kawasan yang paling menjanjikan dalam menangani masalah kekurangan tenaga global.

ramalan

Hari ini, terdapat pelbagai senario untuk pembangunan keadaan di sektor tenaga global pada masa akan datang. Menurut sebahagian daripada mereka, menjelang 2060 penggunaan global minyak peningkatan bersamaan dengan 20 bilion tan. Dalam kes ini, dari segi penggunaan masa ini, negara-negara membangun akan mengatasi maju.

Menjelang pertengahan abad ke-21 dengan ketara perlu mengurangkan jumlah tenaga fosil, tetapi akan meningkatkan bahagian boleh diperbaharui, terutama angin, solar, geoterma dan sumber tenaga pasang surut.