Villamos energia és a környezet

Egy modern ember, különösen a városlakó élete elképzelhetetlen elektromos energia nélkül. Ideiglenesen le kell állítani a villamosenergia-ellátást, és megáll a gáz- és vízellátás az apartmanokba, a fűtés nem működik. Sötétben, hidegben és víz nélkül a modern lakos teljesen tehetetlenné válik.

Az elektromos energia fogyasztás folyamatosan növekszik, és termelése növekszik. Ennek következménye egy nagy terhelés a környezetre, annak környezetszennyeződése. Ezért a villamos energia racionális fogyasztás a legfontosabb műszaki és szervezeti feladat.

Az elektromosság a legjobban romlandó termék a világon - ha nem terhelik, akkor egy pillanat múlva sok tonna szén, fűtőolaj, több ezer köbméter gáz eltűnik nyom nélkül és haszontalanul. A keletkező és elfogyasztott energia mennyiségének összehangolását többféle módon oldják meg. Az elsőt hosszú ideje alkalmazzák: kiterjesztett energiarendszereket hoznak létre, amelyek több időzónát lefednek és különféle típusú erőműveket tartalmaznak: atomerőművi, hő- és vízierőműveket.

Egy ilyen kombináció lehetővé teszi a napi energiafogyasztás kiegyenlítését és az üzemanyag hatékonyabb felhasználását a generáló állomásokon. De meg kell fizetnie egy ilyen döntést azért, mert az elektromos energiát ezer kilométer távolságra kell átvinni. Ugyanakkor az energiaveszteség hirtelen növekszik.

A nagy távolságú energiaátvitel során a feszültségszintek növelésére tett kísérletek fizikai korlátokkal szembesülnek a levegő koronája lebontásával. A több mint egymillió voltos feszültségű vezetékek költsége hirtelen növekszik.

A felhasználási remények nem valósultak meg szupravezető vonalak áram továbbítására. A szupravezetők hőhiánya elméletileg lehetővé teszi a hatalmas energia korlátlan távolságba történő átadását. De a fizika itt is akadályt teremtett a szupravezetők bevezetésében a technológiában. A fémek és ötvözetek nulla ellenállású állapotba kerülnek az abszolút nulla hőmérsékleten. A niobium és az ón ötvözete szupravezető átmeneti hőmérséklete alig több mint 20 Kelvin fok.

Annak ellenére, hogy a kriogén hőmérsékleten működő távvezetékek bonyolultak, megteremthető a létrehozásuk. Ezenkívül az utóbbi évtizedekben olyan szupravezető anyagokat fedeztek fel, amelyek magasabb hőmérsékleten, szobahőmérsékletig működnek. De amikor az áram folyik, egy mágneses mező jön létre, amely egy bizonyos kritikus érték elérésekor megsemmisíti a szupravezető képességet. Ezért a dolgok nem haladták meg a laboratóriumi kutatásokat és az elektrofizikai berendezések létrehozását.

Nagyon nagy reményeket támasztottak az erõmûvek létrehozásával fúziós reaktorok. A múlt század hatvanas éveinek elején úgy tűnt, hogy számos technikai problémát még le kell küzdeni, és az emberiség korlátlan energia óceánhoz férhet hozzá. A kutatás a mai napig folytatódik, kísérleti ipari reaktorokat építenek, de még mindig hosszú utat kell elérni, hogy az elektromos energiát fúzió útján nyerjék.

A nem megújuló üzemanyag elkerülhetetlenül kimerült. Az olaj- és gázkészletek körülbelül fél évszázadra, a szén - 300–400 évig elegendőek lesznek. A szénhidrogén üzemanyagok égetése már megrontotta a bolygónk globális hőegyensúlyát. A nem megújuló erőforrások kimerülésének idején az ökológiai környezetre gyakorolt ​​hatás olyan nagyságrendű lesz, hogy az emberiség léte már kétséges.

Ezért jelenleg a fő erőfeszítéseket (pénzügyi, szellemi) a megújuló erőforrások felhasználására kell irányítani (alternatív energiaforrások): szélenergia, árapály-hullámok, a Föld hőfelhasználása. Míg ezeknek az erőforrásoknak köszönhetően előállított villamos energia a teljes mennyiségben jelentéktelen részet foglal el, és észrevehetően drágább, mint általában. De nincs más lehetőségünk: vagy megtanuljuk a megújuló energiaforrásokat, vagy elpusztulunk.