Кайра жаралуучу булактар ​​торийге каршы жана синтездик энергиянын айкалыштары: Future of Energy P5

 Күн 24/7 энергияны кантип өндүрбөйт, ошондой эле дүйнөнүн кээ бир жерлеринде башкаларга салыштырмалуу жакшы иштебейт. Мага ишен, Канададан келип, күндү араң көргөн айлар бар. Скандинавия өлкөлөрүндө жана Россияда бул алда канча начар болушу мүмкүн - балким, бул жерде оор металлдын жана арактын чоң көлөмүн түшүндүрөт.

Бирок айтылгандай мурунку бөлүгү Бул Future of Energy сериясында күн энергиясы шаардагы жаңылануучу жалгыз оюн эмес. Чынында, энергиянын кайра жаралуучу булактарынын ар кандай варианттары бар, алардын технологиясы күн сыяктуу тез өнүгүп жатат, жана алардын чыгашалары жана электр энергиясы (айрым учурларда) күндөн ашкан.

Экинчи жагынан, биз ошондой эле мен "жапайы белгилердин жаңылануучу булактары" деп атаган нерсе жөнүндө сүйлөшөбүз. Булар жаңы жана укмуштуудай күчтүү энергия булактары, алар нөлдүк көмүртек чыгарууну жаратат, бирок алардын айлана-чөйрөгө жана коомго болгон экинчилик чыгымдары али изилдене элек (жана зыяндуу болушу мүмкүн).

Жалпысынан, бул жерде биз изилдей турган жагдай, күн кылымдын орто ченинде үстөмдүк энергия булагы болуп калганы менен, келечек дагы кайра жаралуучу булактардан жана энергетикалык коктейлдерден куралат. Келгиле, жаңылануучу энергиядан баштайлы NIMBYs дүйнө жүзү боюнча кумарлануу менен жек көрүшөт.

Шамалдын күчү, Дон Кихот билбеген нерсе

Эксперттер кайра жаралуучу энергия жөнүндө сөз кылганда, көпчүлүк шамал электр станцияларында күн менен катар чогулат. Себеп? Базардагы бардык кайра жаралуучу булактардын ичинен ири жел тегирмендери эң көрүнүктүү болуп саналат — алар дыйкандардын талааларын бойлоп ооруган манжалардай жабышып турат жана дүйнөнүн көптөгөн бөлүктөрүндө обочолонгон (жана анчалык деле обочолонбогон) деңиз жээгиндеги көрүнүштөр.

Бирок а вокалдык шайлоо округу аларды жек көрөт, дүйнөнүн кээ бир бөлүктөрүндө алар энергия аралашмасын революция кылып жатышат. Себеби, кээ бир өлкөлөрдө күн бата болсо, башкаларында шамал жана көп болот. Бир кезде эмне болгон кол чатырды жок кылуу, терезе жабуу жана чач жасалгасын бузуу (айрыкча акыркы беш-жети жылдын ичинде) энергиянын кайра жаралуучу булактарын өндүрүүнүн кубаттуу борборуна айланган.

Мисалы, Скандинавия өлкөлөрүн алалы. Финляндия менен Данияда шамал энергиясы ушунчалык тездик менен өсүп жаткандыктан, алар көмүр менен иштеген электр станцияларынын киреше маржаларын жеп жатышат. Айтмакчы, булар көмүр электр станциялары бул өлкөлөрдү кайра жаралуучу энергиянын “ишенимсиз” булактарынан коргошу керек болчу. Эми Дания менен Финляндия бул электр станцияларын, 2,000 мегаваттык кир энергияны системадан чыгарууну пландаштырууда. 2030 менен.

Бирок бул баары эмес, адамдар! Дания шамалдын энергиясына ушунчалык гангбастер болуп кеткендиктен, алар 2030-жылга чейин көмүрдү толугу менен жок кылып, бүтүндөй экономикасын кайра жаралуучу энергияга (негизинен шамалдан) өткөрүүнү пландаштырууда. 2050 менен. Ошол эле учурда, жел тегирмендин жаңы конструкциялары (мис. бир, эки) өнөр жайда төңкөрүш жасап, шамалдын энергиясын шамалга бай өлкөлөр үчүн эле жагымдуу кыла турган ар дайым чыгып жатышат.

Толкундарды иштетүү

Шамалдын тегирмендери менен байланышкан, бирок деңиздин түбүндө көмүлгөн, кайра жаралуучу энергиянын үчүнчү эң популярдуу түрү: толкун. Толкун тегирмендери шамал тегирмендерге окшош, бирок алар энергияны шамалдан чогултуунун ордуна, океандагы толкундардан чогултушат.

Толкун чарбалары дээрлик популярдуу эмес, алар күн жана шамал сыяктуу көп инвестиция тартпайт. Ушул себептен улам, толкун Улуу Британия сыяктуу бир нече өлкөлөрдөн тышкары кайра жаралуучу булактардын аралашмасында эч качан негизги оюнчу боло албайт. Бул уят, анткени Улуу Британиянын Marine Foresight Panelинин айтымында, эгерде биз Жердин кинетикалык толкунунун энергиясынын 0.1 пайызын гана тутуп алсак, бул дүйнөнү энергия менен камсыз кылуу үчүн жетиштүү болмок.

Толкундун энергиясы да күн жана шамалга караганда уникалдуу артыкчылыктарга ээ. Мисалы, күн менен шамалдан айырмаланып, толкундар 24/7 иштейт. Толкундар дээрлик туруктуу, ошондуктан сиз кайсы бир күн ичинде канча энергия өндүрө аларыңызды билесиз — алдын ала айтуу жана пландаштыруу үчүн сонун. Ал эми ал жердеги NIMBYлер үчүн эң маанилүүсү, деңиз чарбалары океандын түбүндө жайгашкандыктан, алар эффективдүү түрдө көзгө көрүнбөйт.

Эски мектеп кайра жаралуучу булактар: гидро жана геотермалдык

Калыбына келтирүүчү булактар ​​жөнүндө сөз кылып жатып, кайра жаралуучу булактардын эң эски жана кеңири колдонулган түрлөрүнө: гидро жана геотермалдык булактарга көп эфир убактысын бербей жатканыбыз таң калыштуу деп ойлошуңар мүмкүн. Мунун жакшы себеби бар: Климаттын өзгөрүшү жакын арада гидроэнергетиканын өндүрүшүн бузат, ал эми геотермалдык энергия күн менен шамалга салыштырмалуу азыраак үнөмдүү өсөт. Бирок бир аз тереңирээк казып көрөлү.

Дүйнөдөгү ГЭСтердин көбү ири дарыялар жана көлдөр менен азыктанат, алар өздөрү жакын жайгашкан тоо кыркаларынын мөңгүлөрүнүн сезондук эришинен жана азыраак даражада деңиз деңгээлинен бийик жаан-чачындуу аймактардагы жер астындагы суулардан азыктанышат. Жакынкы ондогон жылдар аралыгында климаттын өзгөрүшү бул эки булактан тең келген суунун көлөмүн азайтат (эритет же кургатат).

Мунун мисалын дүйнөдөгү эң жашыл энергетикалык аралашмалардын бири болгон Бразилиядан көрүүгө болот, ал энергиянын 75 пайыздан ашыгын гидроэнергетикадан өндүрөт. Акыркы жылдары жаан-чачындар азайып, кургакчылык күчөдү электр энергиясын үзгүлтүксүз үзгүлтүккө учураткан (күрөң жана өчүүлөр) жылдын көп бөлүгүндө. Мындай энергетикалык алсыздыктар ар бир он жыл сайын кеңири таралып, гидроэнергетикага көз каранды болгон өлкөлөрдү жаңылануучу долларларын башка жакка инвестициялоого мажбурлайт.

Ошол эле учурда, геотермалдык түшүнүк жетишерлик негизги: белгилүү бир тереңдиктен төмөн, Жер дайыма ысык; терең тешик бургула, бир нече түтүктөрдү таштагыла, суу куюп, көтөрүлгөн ысык бууну чогултуп, ал бууну турбинаны иштетип, энергия өндүрүү үчүн колдонгула.

Исландия сыяктуу кээ бир өлкөлөрдө, алар көп сандагы вулкандар менен «батасын алган» геотермалдык эркин жана жашыл энергиянын массалык генератору болуп саналат — ал Исландиянын 30 пайызга жакынын өндүрөт. Ал эми дүйнөдөгү окшош тектоникалык мүнөздөмөлөргө ээ болгон айрым аймактарда бул энергияны инвестициялоого арзырлык. Бирок башка бардык жерде геотермалдык станцияларды куруу кымбатка турат жана күн менен шамалдын баасы жыл сайын төмөндөп бараткандыктан, геотермалдык электр энергиясы андай эмес. көпчүлүк өлкөлөрдө атаандаша алат.

Жаңылануучу булактар

Кайра жаралуучу булактарга каршы чыккандар алардын ишенимсиздигинен улам биз муктаждыктарыбызды канааттандыруу үчүн энергиянын ырааттуу көлөмүн камсыз кылуу үчүн көмүр, мунай жана суюлтулган жаратылыш газ сыяктуу ири, белгиленген жана кир энергия булактарына инвестициялоо керек деп айтышат. Бул энергия булактары "базалык жүктөө" энергия булактары деп аталат, анткени алар салттуу түрдө биздин энергетикалык системанын таянычы катары кызмат кылышкан. Бирок дүйнөнүн кээ бир бөлүктөрүндө, өзгөчө Франция сыяктуу өлкөлөрдө, өзөктүк энергия тандоонун негизги булагы болуп калды.

Ядролук Экинчи Дүйнөлүк Согуш аяктагандан бери дүйнөнүн энергетикалык комплексинин бир бөлүгү болуп калды. Ал техникалык жактан нөл-көмүртектүү энергиянын олуттуу көлөмүн өндүрсө да, уулуу калдыктар, өзөктүк кырсыктар жана өзөктүк куралдын таралышынын терс таасирлери өзөктүк куралга заманбап инвестицияларды мүмкүн эмес кылып койду.

Айтор, өзөктүк курал шаардагы жалгыз оюн эмес. Кайра жаралбаган энергия булактарынын эки жаңы түрү бар: Торий жана Фьюжн энергиясы. Буларды кийинки муундагы өзөктүк энергия деп ойлоп көрүңүз, бирок таза, коопсуз жана алда канча күчтүү.

Бурчта торий жана синтез?

Торий реакторлору торий нитраты менен иштейт, бул ресурс уранга караганда төрт эсе көп. Алар ошондой эле уран менен иштеген реакторлорго караганда алда канча көп энергия өндүрөт, калдыктарды азыраак чыгарат, курал-жаракка жарактуу бомбага айланышы мүмкүн эмес жана иш жүзүндө эрибейт. (Торий реакторлорунун беш мүнөттүк түшүндүрмөсүн көрүңүз бул жерде.)

Ошол эле учурда, синтез реакторлору негизинен деңиз суусунда иштейт, тагыраак айтканда, суутек изотоптору тритий менен дейтерийдин айкалышы. Ядролук реакторлор атомдорду бөлүү аркылуу электр энергиясын өндүргөн жерде, синтез реакторлору биздин күндүн оюн китебинен бир баракты алып, атомдорду бириктирүүгө аракет кылышат. (Сегиз мүнөттүк синтез реакторлорунун түшүндүрмөсүн көрүңүз бул жерде.)

Бул эки энергия өндүрүүчү технология тең 2040-жылдардын аягында рынокко чыгышы керек болчу — климаттын өзгөрүшүнө каршы күрөшүбүз мындай турсун, дүйнөлүк энергетика рыногунда чындап өзгөрүү үчүн өтө кеч. Бактыга жараша, бул өтө көпкө созулбашы мүмкүн.

Торий реакторлорунун айланасындагы технология буга чейин эле бар жана жигердүү болуп жатат Кытай тарабынан куугунтукталган. Чынында, алар жакынкы 10 жылдын ичинде (2020-жылдардын ортосу) толук иштеген Торий реакторун куруу пландарын жарыялашты. Ошол эле учурда, синтез күчү ондогон жылдар бою өнөкөт түрдө жетишсиз каржыланып келген, бирок жакында Lockheed Martin жаңылыктары жаңы синтез реактору, ошондой эле он жыл алыс болушу мүмкүн экенин көрсөтүп турат.

Эгерде бул энергия булактарынын бири жакынкы он жылдын ичинде интернетке кирсе, ал энергетикалык рыноктордо шок толкундарын жиберет. Торий жана термоядролук энергия кайра жаралуучу булактарга караганда биздин энергетикалык тармакка чоң көлөмдөгү таза энергияны тезирээк киргизүү мүмкүнчүлүгүнө ээ, анткени алар учурдагы электр тармагын кайра өткөрүүнү талап кылбайт. Жана бул энергиянын капиталды талап кылган жана борборлоштурулган түрлөрү болгондуктан, алар күн энергиясынын өсүшүнө каршы күрөшүүнү каалаган салттуу коммуналдык компаниялар үчүн абдан жагымдуу болот.

Акыр-аягы, бул ыргытуу. Эгерде торий жана синтез жакынкы 10 жылдын ичинде коммерциялык рынокко чыкса, алар энергиянын келечеги катары кайра жаралуучу булактардан озуп кетиши мүмкүн. Андан узунураак жана кайра жаралуучу энергия утат. Кандай болбосун, арзан жана мол энергия биздин келечегибизде.

Ошентип, чексиз энергияга ээ дүйнө чындыгында кандай болот? Акыры бул суроого жооп беребиз Биздин Келечек энергия сериясынын алтынчы бөлүгү.

ЭНЕРГИЯ СЕРИЯЛАРЫНЫН КЕЛЕЧЕГИ

Көмүртек энергия доорунун жай өлүмү: Энергиянын келечеги P1

Май! Жаңылануучу доордун триггери: Энергиянын келечеги Р2

Электр унаасынын көтөрүлүшү: Future of Energy P3

Күн энергиясы жана энергетикалык интернеттин өсүшү: Энергиянын келечеги P4

Энергияга бай дүйнөдө биздин келечегибиз: Энергиянын келечеги P6