Quantumrun

ՊԱՏԿԵՐԻ ՎԱՐԿ. Quantumrun

Վերականգնվող էներգիան ընդդեմ թորիումի և միաձուլման էներգիայի բնագրեր. Էներգիայի ապագան P5

Դեյվիդ Թալ, հրատարակիչ, ֆուտուրիստ
@DavidTalWrites
LinkedIn

Երեքշաբթի, 09/15/2020 - 10:23

Ճիշտ այնպես, ինչպես արևը չի արտադրում էներգիա 24/7, այն նույնպես այնքան էլ լավ չի աշխատում աշխարհի որոշ վայրերում, համեմատած մյուսների հետ: Հավատացեք ինձ, գալիս եք Կանադայից, կան ամիսներ, որտեղ հազիվ եք տեսնում արևը: Հավանաբար, շատ ավելի վատ է սկանդինավյան երկրներում և Ռուսաստանում, միգուցե դա բացատրում է նաև ծանր մետաղի և օղու զգալի քանակությունը, որը վայելում են այնտեղ:

Բայց ինչպես նշված է նախորդ մասը Այս Future of Energy շարքի արևային էներգիան միակ վերականգնվող խաղը չէ քաղաքում: Իրականում կան վերականգնվող էներգիայի մի շարք տարբերակներ, որոնց տեխնոլոգիան զարգանում է նույնքան արագ, որքան արևայինը, և որոնց ծախսերն ու էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը (որոշ դեպքերում) գերազանցում են արևայինին:

Հակառակ դեպքում, մենք նաև կխոսենք այն մասին, թե ինչ ես սիրում եմ անվանել «վայրի նշանների վերականգնվող էներգիա»: Սրանք էներգիայի նոր և աներևակայելի հզոր աղբյուրներ են, որոնք արտադրում են ածխածնի զրոյական արտանետումներ, բայց որոնց երկրորդական ծախսերը շրջակա միջավայրի և հասարակության վրա դեռ պետք է ուսումնասիրվեն (և կարող են վնասակար լինել):

Ընդհանուր առմամբ, այն կետը, որը մենք կուսումնասիրենք այստեղ, այն է, որ թեև արևը կդառնա էներգիայի գերիշխող աղբյուրը դարի կեսերին, ապագան նույնպես կկազմվի վերականգնվող էներգիայի էներգիայի կոկտեյլից և այլանդակներից: Այսպիսով, եկեք սկսենք վերականգնվող աղբյուրներից NIMBY-ներ ամբողջ աշխարհն ատում է կրքով:

Քամու ուժ, այն, ինչ չգիտեր Դոն Կիխոտը

Երբ փորձագետները խոսում են վերականգնվող էներգիայի մասին, մեծ մասը հողմակայաններում է արևի հետ մեկտեղ: Պատճառը? Դե, շուկայում առկա բոլոր վերականգնվող աղբյուրների մեջ հսկա հողմաղացներն ամենատեսանելին են. դրանք ցավոտ բութ մատների պես դուրս են ցցվում ֆերմերների դաշտերի երկայնքով և մեկուսացված (և ոչ այնքան մեկուսացված) ծովափնյա տեսարաններով աշխարհի շատ մասերում:

Բայց մինչ Ա վոկալ ընտրատարածք ատում է նրանց, աշխարհի որոշ մասերում նրանք հեղափոխում են էներգետիկ խառնուրդը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ մինչ որոշ երկրներ օրհնված են արևով, մյուսներն ունեն քամի և շատ այն: Այն, ինչ ժամանակին եղել է հովանոց քանդող, պատուհանները փակող և սանրվածքը փչացնող անհանգստություն այն մշակվել է (հատկապես վերջին հինգից յոթ տարիների ընթացքում) վերածվելով վերականգնվող էներգիայի արտադրության էլեկտրակայան:

Վերցնենք, օրինակ, սկանդինավյան երկրները: Քամու էներգիան այնքան արագ է աճում Ֆինլանդիայում և Դանիայում, որ նրանք սպառում են իրենց ածխով աշխատող էլեկտրակայանների շահույթը: Սրանք ածխի էլեկտրակայաններ են, որոնք, ի դեպ, պետք է պաշտպանեին այդ երկրները «անվստահելի» վերականգնվող էներգիայից։ Այժմ Դանիան և Ֆինլանդիան ծրագրում են համակարգից դուրս բերել 2,000 մեգավատ կեղտոտ էներգիայի այս էլեկտրակայանները։ ըստ 2030.

Բայց սա դեռ ամենը չէ, ժող. Դանիան այնքան է հարձակվել քամու էներգիայի վրա, որ նրանք նախատեսում են աստիճանաբար ամբողջությամբ հանել ածուխը մինչև 2030 թվականը և իրենց ամբողջ տնտեսությունը փոխանցել վերականգնվող էներգիայի (հիմնականում քամուց): ըստ 2050. Միևնույն ժամանակ, հողմաղացների նոր նախագծերը (օրինակ. մեկ, երկու) անընդհատ հայտնվում են, ինչը կարող է հեղափոխել արդյունաբերությունը և պոտենցիալ քամու էներգիան դարձնել նույնքան գրավիչ արևով հարուստ երկրների համար, որքան քամուց հարուստ երկրների համար:

Ալիքների մշակում

Կապված հողմաղացների հետ, բայց թաղված է ծովի խորքում, վերականգնվող էներգիայի երրորդ ամենահայտնի ձևն է՝ մակընթացային: Մակընթացային ջրաղացները նման են հողմաղացներին, սակայն քամուց էներգիա հավաքելու փոխարեն նրանք իրենց էներգիան հավաքում են օվկիանոսի մակընթացություններից:

Մակընթացային տնտեսությունները գրեթե այնքան հայտնի չեն, ոչ էլ այնքան ներդրումներ են ներգրավում, ինչպիսիք են արևը և քամին: Այդ իսկ պատճառով, Tidal-ը երբեք չի լինի վերականգնվող էներգիայի խառնուրդի հիմնական խաղացողը մի քանի երկրներից դուրս, ինչպիսին Մեծ Բրիտանիան է: Դա ամոթ է, քանի որ, ըստ Մեծ Բրիտանիայի ծովային հեռատեսության խմբի, եթե մենք գրավեինք Երկրի մակընթացության կինետիկ էներգիայի ընդամենը 0.1 տոկոսը, դա բավարար կլիներ աշխարհը ուժ տալու համար:

Մակընթացային էներգիան ունի նաև որոշ եզակի առավելություններ արևի և քամու նկատմամբ: Օրինակ, ի տարբերություն արևի և քամու, մակընթացությունն իսկապես աշխատում է 24/7: Մակընթացությունները գրեթե մշտական են, այնպես որ դուք միշտ գիտեք, թե որքան էներգիա կստեղծեք ցանկացած օրվա ընթացքում, ինչը հիանալի է կանխատեսելիության և պլանավորման համար: Եվ ամենակարևորը այնտեղ գտնվող NIMBY-ների համար, քանի որ մակընթացային ֆերմաները գտնվում են օվկիանոսի հատակին, դրանք արդյունավետորեն հեռու են տեսադաշտից և մտքից:

Հին դպրոցի վերականգնվող աղբյուրներ՝ հիդրո և երկրաջերմային

Դուք կարող եք տարօրինակ թվալ, որ երբ խոսում ենք վերականգնվող էներգիայի մասին, մենք շատ եթեր չենք տրամադրում վերականգնվող էներգիայի ամենահին և ամենալայն ընդունված ձևերին՝ հիդրո և երկրաջերմային: Դե, դրա համար լավ պատճառ կա. կլիմայի փոփոխությունը շուտով կկործանի հիդրոէներգիայի արտադրությունը, մինչդեռ երկրաջերմային էներգիան ավելի քիչ տնտեսապես կաճի՝ համեմատած արևի և քամու հետ: Բայց եկեք մի քիչ ավելի խորանանք։

Աշխարհի հիդրոէլեկտրական ամբարտակների մեծ մասը սնվում է մեծ գետերից և լճերից, որոնք իրենք են սնվում մոտակա լեռնաշղթաների սառցադաշտերի սեզոնային հալոցքից և, ավելի քիչ, ծովի մակարդակից բարձր անձրևոտ շրջանների ստորերկրյա ջրերից: Առաջիկա տասնամյակների ընթացքում կլիմայի փոփոխությունը նախատեսվում է նվազեցնել (հալեցնել կամ չորացնել) ջրի քանակը, որը գալիս է այս երկու ջրային աղբյուրներից:

Դրա օրինակը կարելի է տեսնել Բրազիլիայում, երկիր, որն ունի աշխարհի ամենականաչ էներգետիկ խառնուրդներից մեկը, որն իր էներգիայի ավելի քան 75 տոկոսն արտադրում է հիդրոէլեկտրակայաններից: Վերջին տարիներին կրճատվել են տեղումները և աճել են երաշտները սնուցման կանոնավոր խափանումներ են առաջացրել տարվա մեծ մասի ընթացքում (շոգեխաշումներ և անջատումներ): Այսպիսի էներգետիկ խոցելիությունները գնալով ավելի տարածված կդառնան յուրաքանչյուր տասնամյակի ընթացքում՝ ստիպելով այն երկրներին, որոնք կախված են հիդրոէներգիայից, ներդնել իրենց վերականգնվող էներգիայի դոլարներն այլուր:

Մինչդեռ երկրաջերմային հասկացությունը բավական հիմնարար է. որոշակի խորության տակ Երկիրը միշտ տաք է. խորը անցք փորեք, մի խողովակ գցեք, ջուր լցրեք, հավաքեք բարձրացող տաք գոլորշին և օգտագործեք այդ գոլորշին տուրբինն սնուցելու և էներգիա արտադրելու համար:

Որոշ երկրներում, ինչպիսիք են Իսլանդիան, որտեղ նրանք «օրհնված են» մեծ թվով հրաբուխներով, երկրաջերմային էներգիան ազատ և կանաչ էներգիայի զանգվածային գեներատոր է. այն արտադրում է Իսլանդիայի էներգիայի գրեթե 30 տոկոսը: Եվ աշխարհի որոշ տարածքներում, որոնք ունեն նմանատիպ տեկտոնական բնութագրեր, դա էներգիայի արժեքավոր ձև է ներդրումներ կատարելու համար: Բայց ամենուրեք, երկրաջերմային կայանների կառուցումը թանկ է, և արևի և քամու գները ամեն տարի նվազում են, երկրաջերմային էներգիան պարզապես չի անի: կարողանալ մրցել շատ երկրներում:

Վերականգնվող էներգիայի բնօրինակը

Վերականգնվող էներգիայի հակառակորդները հաճախ ասում են, որ դրանց անհուսալիության պատճառով մենք պետք է ներդրումներ կատարենք մեծ, կայացած և կեղտոտ էներգիայի աղբյուրներում, ինչպիսիք են ածուխը, նավթը և հեղուկ բնական գազը, որպեսզի ապահովենք հետևողական քանակությամբ էներգիա՝ մեր կարիքները բավարարելու համար: Էներգիայի այս աղբյուրները կոչվում են «բազային բեռնվածության» էներգիայի աղբյուրներ, քանի որ դրանք ավանդաբար ծառայել են որպես մեր էներգետիկ համակարգի ողնաշարը: Սակայն աշխարհի որոշ մասերում, հատկապես այնպիսի երկրներում, ինչպիսին Ֆրանսիան է, միջուկը եղել է հիմնական բեռնվածության էներգիայի ընտրության աղբյուրը:

Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ավարտից ի վեր միջուկային էներգիան համաշխարհային էներգետիկ խառնուրդի մի մասն է: Թեև այն տեխնիկապես արտադրում է զգալի քանակությամբ զրոյական ածխածնի էներգիա, կողմնակի ազդեցությունները թունավոր թափոնների, միջուկային վթարների և միջուկային զենքի տարածման առումով ժամանակակից ներդրումները միջուկային ոլորտում գրեթե անհնարին են դարձրել:

Ասել է թե՝ միջուկայինը միակ խաղը չէ քաղաքում: Գոյություն ունեն երկու նոր տեսակի չվերականգնվող էներգիայի աղբյուրներ, որոնց մասին արժե խոսել՝ Թորիում և Ֆյուժն էներգիա: Մտածեք դրանց մասին որպես հաջորդ սերնդի միջուկային էներգիա, բայց ավելի մաքուր, անվտանգ և շատ ավելի հզոր:

Թորիում և միաձուլում անկյունո՞ւմ:

Թորիումի ռեակտորներն աշխատում են թորիումի նիտրատով, ռեսուրս, որը չորս անգամ ավելի շատ է, քան ուրանը: Նրանք նաև արտադրում են շատ ավելի շատ էներգիա, քան ուրանի էներգիայով աշխատող ռեակտորները, արտադրում են ավելի քիչ թափոններ, չեն կարող վերածվել զենքի ռումբերի և գործնականում հալոցքից պաշտպանված են: (Դիտեք Thorium ռեակտորների հինգ րոպեանոց բացատրությունը այստեղ.)

Մինչդեռ, միաձուլման ռեակտորները հիմնականում աշխատում են ծովի ջրի վրա, իսկ ավելի ճիշտ՝ տրիտիումի և դեյտերիումի ջրածնի իզոտոպների համակցությունը: Այնտեղ, որտեղ միջուկային ռեակտորները արտադրում են էլեկտրաէներգիա՝ տրոհելով ատոմները, միաձուլման ռեակտորները մի էջ են վերցնում մեր արևի գրքույկից և փորձում են միաձուլել ատոմները: (Դիտեք միաձուլման ռեակտորների ութ րոպեանոց բացատրությունը այստեղ.)

Էներգիա արտադրող այս երկու տեխնոլոգիաներն էլ պետք է շուկա դուրս գան 2040-ականների վերջին, ինչը շատ ուշ է աշխարհի էներգետիկ շուկաներում իսկապես փոփոխություն մտցնելու համար, էլ չենք խոսում կլիմայի փոփոխության դեմ մեր պայքարի մասին: Բարեբախտաբար, դա կարող է լինել շատ երկար:

Թորիումի ռեակտորների շուրջ տեխնոլոգիան հիմնականում արդեն գոյություն ունի և ակտիվորեն կիրառվում է հետապնդվում է Չինաստանի կողմից. Փաստորեն, նրանք հայտարարեցին առաջիկա 10 տարիների ընթացքում (2020-ականների կեսերին) լիովին գործող Թորիումի ռեակտոր կառուցելու իրենց պլանների մասին: Միևնույն ժամանակ, միաձուլման էներգիան տասնամյակներ շարունակ խրոնիկապես թերֆինանսավորվել է, բայց վերջերս լուրեր Lockheed Martin-ից ցույց է տալիս, որ միաձուլման նոր ռեակտորը նույնպես կարող է ընդամենը մեկ տասնամյակ հեռու լինել:

Եթե այս էներգիայի աղբյուրներից որևէ մեկը հաջորդ տասնամյակի ընթացքում առցանց հայտնվի, այն ցնցող ալիքներ կուղարկի էներգետիկ շուկաներում: Թորիումը և միաձուլման էներգիան ներուժ ունեն հսկայական քանակությամբ մաքուր էներգիա ներդնելու մեր էներգացանց ավելի արագ, քան վերականգնվողները, քանի որ նրանց կարիք չի լինի, որ մենք վերալարենք գոյություն ունեցող էլեկտրացանցը: Եվ քանի որ դրանք կապիտալ ինտենսիվ և կենտրոնացված էներգիայի ձևեր են, դրանք հզոր գրավիչ կլինեն այն ավանդական կոմունալ ընկերությունների համար, ովքեր ցանկանում են պայքարել արևային էներգիայի աճի դեմ:

Օրվա վերջում դա շպրտում է: Եթե թորիումը և fusion-ը մտնեն առևտրային շուկաներ առաջիկա 10 տարվա ընթացքում, նրանք կարող են առաջ անցնել վերականգնվող աղբյուրներից՝ որպես էներգիայի ապագա: Դրանից ավելի երկար, և վերականգնվող աղբյուրները հաղթում են: Ամեն դեպքում, էժան և առատ էներգիան մեր ապագայում է:

Այսպիսով, ինչպիսի՞ն է իրականում անսահմանափակ էներգիա ունեցող աշխարհը: Մենք վերջապես պատասխանում ենք այդ հարցին մեր «Էներգետիկայի ապագան» շարքի վեցերորդ մասը.