Elektriciteit en het milieu

Het leven van een moderne persoon, vooral een stadsbewoner, is ondenkbaar zonder elektrische energie. Het is noodzakelijk om de levering van elektriciteit tijdelijk te stoppen, en de levering van gas, water aan de appartementen stopt, de verwarming werkt niet. In het donker, koud en zonder water wordt een moderne bewoner volledig hulpeloos.

Elektrisch energieverbruik groeit voortdurend en de productie ervan neemt toe. Het gevolg is een grote belasting van het milieu, zijn milieuvervuiling. Daarom is het rationele verbruik van elektrische energie de belangrijkste technische en organisatorische taak.

Elektriciteit is het meest bederfelijke product ter wereld - als het niet door ladingen wordt verbruikt, zullen na enkele ogenblikken vele tonnen steenkool, stookolie en duizenden kubieke meters gas spoorloos en nutteloos verdwijnen. De coördinatie van de hoeveelheid gegenereerde en verbruikte energie wordt op verschillende manieren opgelost. De eerste is al lang geïmplementeerd: uitgebreide energiesystemen worden gecreëerd, die verschillende tijdzones bestrijken en verschillende soorten elektriciteitscentrales omvatten: nucleaire, thermische en hydro-elektrische centrales.

Met een dergelijke combinatie kunt u het energieverbruik overdag gelijkmatig verdelen en op een efficiëntere manier brandstof gebruiken bij de generatorstations. Maar je moet voor zo'n beslissing betalen door de noodzaak om elektrische energie over afstanden van duizenden kilometers over te dragen. Tegelijkertijd nemen de energieverliezen tijdens het transport sterk toe.

Pogingen om spanningsniveaus tijdens de transmissie van energie over lange afstanden te verhogen, ondervinden fysieke beperkingen die verband houden met corona-afbraak van lucht. De kosten van stroomleidingen met een spanning van meer dan een miljoen volt nemen sterk toe.

Hoop voor gebruik werd niet gerealiseerd supergeleidende lijnen elektriciteit overbrengen. Het gebrek aan warmte in supergeleiders maakt in theorie de overdracht van enorm vermogen naar een onbeperkte afstand mogelijk. Maar ook hier heeft de fysica de invoering van supergeleiders in de technologie belemmerd. Metalen en legeringen gaan in een toestand met nulweerstand bij temperaturen in de buurt van absoluut nul. De legering van niobium en tin heeft een supergeleidende overgangstemperatuur van iets meer dan 20 graden Kelvin.

Ondanks de complexiteit van hoogspanningsleidingen die bij cryogene temperaturen werken, zou men kunnen gaan voor hun creatie. Bovendien zijn in de afgelopen decennia supergeleidende materialen ontdekt die werken bij hogere temperaturen, tot kamertemperatuur. Maar wanneer de stroom vloeit, ontstaat een magnetisch veld dat, bij het bereiken van een bepaalde kritische waarde, supergeleiding vernietigt. Daarom ging het niet verder dan laboratoriumonderzoek en het creëren van elektrofysische installaties.

Met de oprichting van energiecentrales werden zeer hoge verwachtingen gesteld fusiereactoren. In de vroege jaren zestig van de vorige eeuw leek het erop dat verschillende technische problemen nog moesten worden opgelost en dat de mensheid toegang zou krijgen tot een onbeperkte oceaan van energie. Het onderzoek gaat nog steeds door, er worden pilootindustriële reactoren gebouwd, maar het is nog een lange weg om elektrische energie door fusie te krijgen.

En niet-hernieuwbare brandstof is onverbiddelijk uitgeput. Olie- en gasreserves zullen voldoende zijn voor ongeveer een halve eeuw, steenkool - gedurende 300 - 400 jaar. Het verbranden van koolwaterstofbrandstoffen heeft de wereldwijde warmtebalans op onze planeet al verstoord. Tegen de tijd dat de niet-hernieuwbare hulpbronnen zijn uitgeput, zal de invloed op het milieu zulke proporties aannemen dat het bestaan ​​van de mensheid twijfelachtig zal worden.

Daarom moeten op dit moment de belangrijkste inspanningen (financieel, intellectueel) gericht zijn op het gebruik van hernieuwbare bronnen (alternatieve energiebronnen): windenergie, vloedgolven, het gebruik van aardwarmte. Terwijl de elektrische energie die wordt gegenereerd met behulp van deze bronnen, een onbeduidend aandeel in het totale volume inneemt en aanzienlijk duurder is dan normaal. Maar we hebben geen andere opties: ofwel beheersen we hernieuwbare energiebronnen of gaan we ten onder.