Ηλεκτρική ενέργεια και περιβάλλον

Η ζωή ενός σύγχρονου ατόμου, ιδιαίτερα ενός κατοίκου της πόλης, είναι αδιανόητη χωρίς ηλεκτρική ενέργεια. Είναι απαραίτητο να σταματήσει προσωρινά την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας, και η παροχή φυσικού αερίου, το νερό στα διαμερίσματα σταματά, η θέρμανση δεν λειτουργεί. Στο σκοτάδι, το κρύο και χωρίς νερό, ένας σύγχρονος κάτοικος γίνεται εντελώς αβοήθητος.

Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται διαρκώς και η παραγωγή της αυξάνεται. Η συνέπεια είναι ένα μεγάλο φορτίο στο περιβάλλον, η ρύπανση του περιβάλλοντος. Επομένως, η ορθολογική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας είναι το σημαντικότερο τεχνικό και οργανωτικό έργο.

Η ηλεκτρική ενέργεια είναι το πιο φθαρτό προϊόν στον κόσμο - αν δεν καταναλώνεται από φορτία, τότε μετά από μια στιγμή πολλοί τόνοι άνθρακα, μαζούτ, χιλιάδες κυβικά μέτρα φυσικού αερίου θα εξαφανιστούν χωρίς ίχνος και άχρηστα. Ο συντονισμός της ποσότητας ενέργειας που παράγεται και καταναλώνεται επιλύεται με διάφορους τρόπους. Η πρώτη από αυτές έχει υλοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα: δημιουργούνται εκτεταμένα συστήματα ισχύος, καλύπτοντας αρκετές ζώνες ώρας και περιλαμβάνουν σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής διαφόρων τύπων: πυρηνικούς, θερμικούς και υδροηλεκτρικούς σταθμούς.

Ένας τέτοιος συνδυασμός σας επιτρέπει να εξομαλύνετε την κατανάλωση ενέργειας κατά τη διάρκεια της ημέρας και να χρησιμοποιήσετε πιο αποτελεσματικά καύσιμο στους σταθμούς παραγωγής. Αλλά πρέπει να πληρώσετε για μια τέτοια απόφαση από την ανάγκη μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας σε αποστάσεις χιλιάδων χιλιομέτρων. Ταυτόχρονα, οι απώλειες ενέργειας κατά τη μεταφορά αυξάνονται έντονα.

Οι προσπάθειες για την αύξηση των επιπέδων τάσης κατά τη διάρκεια της μετάδοσης ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις αντιμετωπίζουν φυσικούς περιορισμούς που συνδέονται με τη διάσπαση του αέρος. Το κόστος των ηλεκτρικών γραμμών με τάση μεγαλύτερη από ένα εκατομμύριο βολτ αυξάνεται απότομα.

Οι ελπίδες για τη χρήση δεν πραγματοποιήθηκαν υπεραγωγικές γραμμές για τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας. Η έλλειψη θερμότητας σε υπεραγωγούς θεωρητικά επιτρέπει τη μεταφορά τεράστιας ισχύος σε απεριόριστη απόσταση. Αλλά και εδώ, η φυσική έχει θέσει ένα εμπόδιο στην εισαγωγή των υπεραγωγών στην τεχνολογία. Τα μέταλλα και τα κράματα εισέρχονται σε κατάσταση μηδενικής αντίστασης σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν. Το κράμα νιοβίου και κασσίτερου έχει υπεραγωγική θερμοκρασία μετάβασης μόλις πάνω από 20 βαθμούς Kelvin.

Παρά την πολυπλοκότητα των ηλεκτρικών γραμμών που λειτουργούν σε κρυογονικές θερμοκρασίες, θα μπορούσε κανείς να πάει για τη δημιουργία τους. Επιπλέον, τις τελευταίες δεκαετίες, ανακαλύφθηκαν υπεραγώγιμα υλικά που λειτουργούν σε υψηλότερες θερμοκρασίες, μέχρι τη θερμοκρασία δωματίου. Αλλά όταν ρέει το ρεύμα, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο, όταν φτάσει σε κάποια κρίσιμη τιμή, καταστρέφει την υπεραγωγιμότητα. Ως εκ τούτου, τα πράγματα δεν πέρασαν πέρα ​​από την εργαστηριακή έρευνα και τη δημιουργία ηλεκτροφυσικών εγκαταστάσεων.

Πολλές μεγάλες ελπίδες τοποθετήθηκαν στη δημιουργία μονάδων παραγωγής ενέργειας αντιδραστήρες σύντηξης. Στις αρχές της δεκαετίας του εξήντα του περασμένου αιώνα, φάνηκε ότι πολλά τεχνικά προβλήματα έπρεπε να ξεπεραστούν και η ανθρωπότητα θα αποκτούσε πρόσβαση σε έναν απεριόριστο ωκεανό ενέργειας. Η έρευνα συνεχίζεται μέχρι σήμερα, κατασκευάζονται πιλοτικοί βιομηχανικοί αντιδραστήρες, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει πολύς δρόμος για την ηλεκτρική ενέργεια μέσω της σύντηξης.

Και τα μη ανανεώσιμα καύσιμα εξαντλούνται. Τα αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου θα είναι αρκετά για περίπου μισό αιώνα, ο άνθρακας - για 300-400 χρόνια. Η καύση καυσίμων υδρογονανθράκων έχει ήδη διαταράξει την παγκόσμια ισορροπία θερμότητας στον πλανήτη μας. Μέχρι την εξάντληση των μη ανανεώσιμων πόρων, οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις θα φθάσουν σε τέτοιες αναλογίες ώστε η ίδια η ύπαρξη της ανθρωπότητας θα γίνει αμφίβολη.

Συνεπώς, επί του παρόντος, οι κύριες προσπάθειες (οικονομικές, πνευματικές) πρέπει να κατευθύνονται στη χρήση ανανεώσιμων πόρων (εναλλακτικές πηγές ενέργειας): η αιολική ενέργεια, τα παλιρροιακά κύματα, η χρήση της θερμότητας της Γης. Ενώ η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται χρησιμοποιώντας αυτούς τους πόρους καταλαμβάνει ασήμαντο μέρος του συνολικού όγκου και είναι αισθητά πιο ακριβή από ότι συνήθως. Αλλά δεν έχουμε άλλες επιλογές: είτε θα ελέγξουμε τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, είτε θα χάσουμε.