განახლებადი ენერგია თორიუმის და შერწყმის ენერგიის ველური ბარათების წინააღმდეგ: ენერგიის მომავალი P5

 ისევე, როგორც მზის ენერგია არ გამოიმუშავებს ენერგიას 24/7, ის ასევე არ მუშაობს ძალიან კარგად მსოფლიოს ზოგიერთ ადგილას სხვებთან შედარებით. მერწმუნეთ, კანადიდან ჩამოსული, არის რამდენიმე თვე, სადაც მზეს ძლივს ხედავ. ეს ბევრად უარესია სკანდინავიურ ქვეყნებსა და რუსეთში - შესაძლოა ეს ასევე აიხსნება მძიმე მეტალისა და არაყის დიდი რაოდენობით სარგებლობაში.

მაგრამ როგორც აღნიშნულია წინა ნაწილი ამ Future of Energy სერიის, მზის ენერგია არ არის ერთადერთი განახლებადი თამაში ქალაქში. სინამდვილეში, არსებობს განახლებადი ენერგიის სხვადასხვა ვარიანტები, რომელთა ტექნოლოგიაც ისევე სწრაფად ვითარდება, როგორც მზის, და რომლის ხარჯები და ელექტროენერგიის გამომუშავება (ზოგიერთ შემთხვევაში) აჭარბებს მზის ენერგიას.

მეორეს მხრივ, ჩვენ ასევე ვაპირებთ ვისაუბროთ იმაზე, რასაც მე მინდა ვუწოდო "გაახლებული წყაროები". ეს არის ახალი და წარმოუდგენლად ძლიერი ენერგიის წყაროები, რომლებიც აწარმოებენ ნახშირბადის ნულოვან გამონაბოლქვს, მაგრამ რომელთა მეორადი ხარჯები გარემოსა და საზოგადოებაზე ჯერ კიდევ არ არის შესწავლილი (და შესაძლოა საზიანო აღმოჩნდეს).

მთლიანობაში, ჩვენ აქ შევისწავლით, რომ სანამ მზის ენერგია გახდება დომინანტური ენერგიის წყარო საუკუნის შუა პერიოდისთვის, მომავალი ასევე შედგება განახლებადი ენერგიის კოქტეილისგან და ველური ბარათებისგან. ასე რომ, დავიწყოთ განახლებადი წყაროებით NIMBY-ები მთელ მსოფლიოში სიძულვილი ვნებით.

ქარის ძალა, რაც არ იცოდა დონ კიხოტმა

როდესაც ექსპერტები საუბრობენ განახლებად ენერგიაზე, უმეტესობა ქარის ელექტროსადგურებშია მზის მზისგან. Მიზეზი? ისე, ბაზარზე არსებულ ყველა განახლებად წყაროებს შორის, გიგანტური ქარის წისქვილები ყველაზე თვალსაჩინოა - ისინი მტკივნეული ცერა თითებივით იშლება ფერმერების მინდვრებთან და იზოლირებული (და არც თუ ისე იზოლირებული) ზღვისპირა ხედები მსოფლიოს ბევრ ქვეყანაში.

მაგრამ სანამ ა ვოკალური ოლქი სძულს ისინი, მსოფლიოს ზოგიერთ ნაწილში ისინი რევოლუციას ახდენენ ენერგიის მიქსში. ეს იმიტომ, რომ სანამ ზოგიერთ ქვეყანას მზე აქვს დალოცვილი, ზოგს აქვს ქარი და ბევრი. რაც ოდესღაც იყო ქოლგის დამღუპველი, ფანჯრების ჩამკეტი და თმის ვარცხნილობის დამღუპველი გაღიზიანება კულტივირებულია (განსაკუთრებით ბოლო ხუთიდან შვიდი წლის განმავლობაში) განახლებადი ენერგიის წარმოების ელექტროსადგურად.

მაგალითად, ავიღოთ სკანდინავიური ქვეყნები. ქარის ენერგია იმდენად სწრაფად იზრდებოდა ფინეთსა და დანიაში, რომ ისინი ჭამენ ნახშირზე მომუშავე ელექტროსადგურების მოგების ზღვარს. სხვათა შორის, ეს არის ქვანახშირის ელექტროსადგურები, რომლებიც უნდა დაეცვათ ეს ქვეყნები "არასანდო" განახლებადი ენერგიისგან. ახლა დანია და ფინეთი გეგმავენ ამ ელექტროსადგურების, 2,000 მეგავატიანი ბინძური ენერგიის ამოღებას სისტემიდან. მიერ 2030.

მაგრამ ეს ყველაფერი არ არის ხალხო! დანია იმდენად ყაჩაღური გახდა ქარის ენერგიაზე, რომ ისინი გეგმავენ 2030 წლისთვის ნახშირის სრულად გამორიცხვას და მთელი ეკონომიკის განახლებას (ძირითადად ქარისგან) ენერგიაზე გადასვლას. მიერ 2050. იმავდროულად, ქარის წისქვილის ახალი დიზაინი (მაგ. ერთი, ორ) მუდმივად გამოდის, რამაც შეიძლება რევოლუცია მოახდინოს ინდუსტრიაში და პოტენციურად ქარის ენერგიას ისეთივე მიმზიდველი გახადოს მზისით მდიდარი ქვეყნებისთვის, როგორც ქარით მდიდარი ქვეყნებისთვის.

ტალღების მოშენება

ქარის წისქვილებთან დაკავშირებული, მაგრამ ღრმად ჩაფლული ზღვის ქვეშ, არის განახლებადი ენერგიის მესამე ყველაზე პოპულარული ფორმა: მოქცევა. მოქცევის წისქვილები ქარის წისქვილებს ჰგავს, მაგრამ ქარისგან ენერგიის შეგროვების ნაცვლად, ისინი აგროვებენ ენერგიას ოკეანის მოქცევიდან.

მოქცევის ფერმები არც თუ ისე პოპულარულია და არც იზიდავს იმდენ ინვესტიციას, როგორიცაა მზის და ქარი. ამ მიზეზით, Tidal არასოდეს იქნება ძირითადი მოთამაშე განახლებადი ენერგიის მიქსში რამდენიმე ქვეყნის გარეთ, როგორიცაა დიდი ბრიტანეთი. ეს სირცხვილია, რადგან, გაერთიანებული სამეფოს საზღვაო შორსმჭვრეტელობის პანელის თანახმად, თუ ჩვენ დედამიწის კინეტიკური მოქცევის ენერგიის მხოლოდ 0.1 პროცენტს აღვიქვამთ, ეს საკმარისი იქნება მსოფლიოს გასაძლიერებლად.

მოქცევის ენერგიას ასევე აქვს რამდენიმე უნიკალური უპირატესობა მზისა და ქარის მიმართ. მაგალითად, მზისა და ქარისგან განსხვავებით, მოქცევა ნამდვილად მუშაობს 24/7. ტალღები თითქმის მუდმივია, ასე რომ თქვენ ყოველთვის იცით, რამდენ ძალას გამოიმუშავებთ მოცემული დღის განმავლობაში - შესანიშნავია პროგნოზირებადობისა და დაგეგმვისთვის. და რაც მთავარია NIMBY-ებისთვის, რადგან მოქცევის ფერმები სხედან ოკეანის ფსკერზე, ისინი ფაქტობრივად მხედველობიდან, გონების გარეშე არიან.

ძველი სკოლის განახლებადი ენერგია: ჰიდრო და გეოთერმული

შეიძლება უცნაურად იფიქროთ, რომ განახლებად ენერგიაზე საუბრისას, ჩვენ დიდ დროს არ ვუთმობთ განახლებადი ენერგიის ზოგიერთ უძველეს და ყველაზე ფართოდ მიღებულ ფორმებს: ჰიდრო და გეოთერმული. კარგი მიზეზი არსებობს ამისთვის: კლიმატის ცვლილება მალე გაანადგურებს ჰიდროენერგიის გამომუშავებას, ხოლო გეოთერმული გაიზრდება ნაკლებად ეკონომიურად მზისა და ქარის შედარებით. მაგრამ ცოტა ღრმად ჩავუღრმავდეთ.

მსოფლიოს ჰიდროელექტრო კაშხლების უმეტესობა იკვებება დიდი მდინარეებითა და ტბებით, რომლებიც თავად იკვებება მყინვარების სეზონური დნობით ახლომდებარე მთის ქედებით და, უფრო მცირე ზომით, მიწისქვეშა წყლებით წვიმიანი რეგიონებიდან ზღვის დონიდან მაღლა. მომდევნო ათწლეულების განმავლობაში, კლიმატის ცვლილება შეამცირებს (დნება ან გამოშრობა) წყლის რაოდენობას, რომელიც მოდის ორივე წყლის წყაროდან.

ამის მაგალითი შეიძლება ნახოთ ბრაზილიაში, ქვეყანაში ერთ-ერთი ყველაზე მწვანე ენერგეტიკული მიქსებით, რომელიც გამოიმუშავებს ენერგიის 75 პროცენტზე მეტს ჰიდროელექტროენერგიით. ბოლო წლებში შემცირდა ნალექი და გაიზარდა გვალვები იწვევდა რეგულარული კვების შეფერხებას (ბრუნაუტი და გათიშვა) მთელი წლის განმავლობაში. ასეთი ენერგეტიკული დაუცველობა უფრო ხშირი გახდება ყოველი გასული ათწლეულის განმავლობაში, რაც აიძულებს ქვეყნებს, რომლებიც დამოკიდებულნი არიან ჰიდროელექტროსადგურებზე, განაახლონ თავიანთი განახლებადი დოლარი სხვაგან.

იმავდროულად, გეოთერმული კონცეფცია საკმარისად ძირითადია: გარკვეულ სიღრმეზე, დედამიწა ყოველთვის ცხელია; გაბურღეთ ღრმა ხვრელი, ჩააგდეთ რამდენიმე მილსადენი, დაასხით წყალი, შეაგროვეთ ცხელი ორთქლი, რომელიც ამოდის და გამოიყენეთ ეს ორთქლი ტურბინის გასაძლიერებლად და ენერგიის გამომუშავებისთვის.

ზოგიერთ ქვეყანაში, როგორიცაა ისლანდია, სადაც ისინი „კურთხეულია“ ვულკანების დიდი რაოდენობით, გეოთერმული არის თავისუფალი და მწვანე ენერგიის მასიური გენერატორი — ის აწარმოებს ისლანდიის ენერგიის თითქმის 30 პროცენტს. და მსოფლიოს ცალკეულ რაიონებში, რომლებსაც აქვთ მსგავსი ტექტონიკური მახასიათებლები, ენერგიის ღირებული ფორმაა ინვესტირება. მაგრამ უმეტესად ყველგან, გეოთერმული სადგურების აშენება ძვირია, ხოლო მზის და ქარის ფასი ყოველწლიურად მცირდება, გეოთერმული უბრალოდ არ იქნება. შეძლებს კონკურენციას უმრავლეს ქვეყანაში.

განახლებული წყაროები

განახლებადი ენერგიის ოპონენტები ხშირად ამბობენ, რომ მათი არასანდოობის გამო, ჩვენ გვჭირდება ინვესტიციები დიდი, დამკვიდრებული და ბინძური ენერგიის წყაროებში, როგორიცაა ქვანახშირი, ნავთობი და თხევადი ბუნებრივი აირი, რათა მივაწოდოთ თანმიმდევრული რაოდენობით ენერგია ჩვენი საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად. ამ ენერგიის წყაროებს მოიხსენიებენ, როგორც "ბაზისური დატვირთვის" ენერგიის წყაროებს, რადგან ისინი ტრადიციულად ემსახურებიან როგორც ჩვენი ენერგეტიკული სისტემის ხერხემალს. მაგრამ მსოფლიოს ზოგიერთ ნაწილში, განსაკუთრებით ისეთ ქვეყნებში, როგორიცაა საფრანგეთი, ბირთვული ენერგიის ძირითადი წყარო იყო.

ბირთვული არის მსოფლიო ენერგეტიკული მიქსის ნაწილი მეორე მსოფლიო ომის დასრულების შემდეგ. მიუხედავად იმისა, რომ იგი ტექნიკურად აწარმოებს ნულოვანი ნახშირბადის ენერგიის მნიშვნელოვან რაოდენობას, გვერდითი ეფექტები ტოქსიკური ნარჩენების, ბირთვული ავარიების და ბირთვული იარაღის გავრცელების თვალსაზრისით, თანამედროვე ინვესტიციებს ბირთვულ სფეროში შეუძლებელი გახადა.

ამის თქმით, ბირთვული არ არის ერთადერთი თამაში ქალაქში. არსებობს ორი ახალი ტიპის არაგანახლებადი ენერგიის წყარო, რომელზეც ღირს საუბარი: თორიუმი და Fusion ენერგია. იფიქრეთ მათზე, როგორც შემდეგი თაობის ბირთვულ ენერგიაზე, მაგრამ უფრო სუფთა, უსაფრთხო და ბევრად უფრო ძლიერი.

თორიუმი და fusion გარშემო კუთხეში?

თორიუმის რეაქტორები მუშაობს თორიუმის ნიტრატზე, რესურსზე, რომელიც ოთხჯერ მეტია, ვიდრე ურანი. ისინი ასევე გამოიმუშავებენ ბევრად მეტ ენერგიას, ვიდრე ურანის ენერგიაზე მომუშავე რეაქტორები, წარმოქმნიან ნაკლებ ნარჩენებს, ვერ გადაიქცევიან იარაღის კლასის ბომბებად და პრაქტიკულად არ დნება. (ნახეთ თორიუმის რეაქტორების ხუთწუთიანი ახსნა აქ დაწკაპუნებით.)

იმავდროულად, შერწყმის რეაქტორები ძირითადად ზღვის წყალზე მუშაობენ - უფრო სწორად, წყალბადის იზოტოპების ტრიტიუმის და დეიტერიუმის კომბინაცია. სადაც ბირთვული რეაქტორები წარმოქმნიან ელექტროენერგიას ატომების გაყოფით, შერწყმის რეაქტორები ამოიღებენ გვერდს ჩვენი მზის სათამაშო წიგნიდან და ცდილობენ ატომების ერთმანეთთან შერწყმას. (ნახეთ შერწყმის რეაქტორების რვაწუთიანი ახსნა აქ დაწკაპუნებით.)

ენერგიის გამომუშავების ორივე ტექნოლოგია ბაზარზე უნდა გამოსულიყო 2040-იანი წლების ბოლოს - ძალიან გვიან იმისთვის, რომ რეალურად შეგვეტანა ცვლილება მსოფლიოს ენერგეტიკულ ბაზრებზე, რომ აღარაფერი ვთქვათ ჩვენს ბრძოლაში კლიმატის ცვლილების წინააღმდეგ. საბედნიეროდ, ეს შეიძლება არც ისე დიდი ხნის განმავლობაში იყოს.

თორიუმის რეაქტორების გარშემო ტექნოლოგია ძირითადად უკვე არსებობს და აქტიურად მიმდინარეობს მისდევს ჩინეთი. ფაქტობრივად, მათ გამოაცხადეს თავიანთი გეგმები, აეშენებინათ სრულად მოქმედი თორიუმის რეაქტორი მომდევნო 10 წლის განმავლობაში (2020-იანი წლების შუა პერიოდი). იმავდროულად, fusion power ქრონიკულად არასაკმარისად დაფინანსებული იყო ათწლეულების განმავლობაში, მაგრამ ბოლო დროს სიახლე Lockheed Martin-ისგან მიუთითებს, რომ ახალი შერწყმის რეაქტორი შესაძლოა სულ რაღაც ათი წლის მანძილზე იყოს.

თუ რომელიმე ამ ენერგეტიკული წყარო შემოვა ინტერნეტში მომდევნო ათწლეულის განმავლობაში, ეს გამოიწვევს შოკის ტალღებს ენერგიის ბაზრებზე. თორიუმსა და შერწყმის ენერგიას აქვს პოტენციალი, შემოიტანონ სუფთა ენერგიის დიდი რაოდენობა ჩვენს ენერგეტიკულ ქსელში უფრო სწრაფად, ვიდრე განახლებადი წყაროები, რადგან მათ არ დაგვჭირდება ჩვენი არსებული ელექტრო ქსელის გადატვირთვა. და რადგან ეს არის კაპიტალის ინტენსიური და ცენტრალიზებული ენერგიის ფორმები, ისინი ძალზე მიმზიდველი იქნება იმ ტრადიციული კომუნალური კომპანიებისთვის, რომლებიც ცდილობენ ებრძოლონ მზის ენერგიის ზრდას.

დღის ბოლოს, ეს არის გადაყრა. თუ თორიუმი და ფუჟი შემოვა კომერციულ ბაზრებზე მომდევნო 10 წლის განმავლობაში, მათ შეუძლიათ გადალახონ განახლებადი ენერგიის წყაროები, როგორც ენერგიის მომავალი. ამაზე მეტი დრო და განახლებადი ენერგია იმარჯვებს. ნებისმიერ შემთხვევაში, იაფი და უხვი ენერგია ჩვენს მომავალშია.

მაშ, როგორ გამოიყურება სამყარო შეუზღუდავი ენერგიით? ჩვენ საბოლოოდ ვპასუხობთ ამ კითხვას ჩვენი ენერგიის მომავლის სერიის მეექვსე ნაწილი.

FUTURE OF ENERGY SERIES ბმულები

ნახშირბადის ენერგიის ეპოქის ნელი სიკვდილი: ენერგიის მომავალი P1

ზეთი! განახლებადი ეპოქის ტრიგერი: ენერგიის მომავალი P2

ელექტრო მანქანის აღზევება: ენერგიის მომავალი P3

მზის ენერგია და ენერგეტიკული ინტერნეტის ზრდა: ენერგიის მომავალი P4

ჩვენი მომავალი ენერგიით სავსე სამყაროში: ენერგიის მომავალი P6