Будущие источники энергии

Каких только источников энергии не существует! Нефть, газ, уголь, возобновляемые источники, радиоизотопные, геотермальная энергия, но есть и самые современные источники, такие как водород.

Водородная энергетика относится к нетрадиционным источникам энергии и считается одной из самых экологически чистых в мире, так как продуктом сгорания водорода в кислороде является вода, которая в итоге вновь вводится в оборот водородной энергетики. [3]

По состоянию на 2005 год объем мирового производства водорода составлял 50 млн. тонн. К настоящему времени он равен 55-60 млн. тонн.[4] Водород в основном применяют для производства азотных удобрений и для превращения низкокачественных видов сырой нефти в моторное топливо. Сжиженный водород используют для получения сверхнизких температур и в качестве горючего для криогенных ракетных двигателей. Постоянно ведутся исследования, призванные более широко внедрить использование водородное топливо в качестве замены бензину.

Так, например, в конце 2007 года Университет Пенсильвании объявил, что разработал технологию по производству водородного топлива из пищевых отходов. Новая технология производства водородного топлива теоретически может привести к массовому переходу автомобилей на водородное топливо.

У водорода есть множество очевидных достоинств. Водород полностью сгорает в кислороде, выделяя большое количество энергии и оставляя после себя только водяной пар. Его легко транспортировать по трубопроводам практически на любые расстояния, тем более, что он не ядовит (хотя и взрывоопасен) и не обладает коррозирующим действием. Запасы водорода (как компонента воды) практически неограниченны и более или менее равномерно распределены по всем континентам. Водород представляется идеальным горючим для относительно маломощных и в то же время многочисленных силовых установок, размещенных на подвижных платформах - прежде всего для автомобильных и авиационных двигателей.

Однако при всех этих несомненных преимуществах водорода его массовое использование в качестве топлива будет сопряжено с множеством сложнейших проблем. Их решение потребует очень крупных средств, которые придется затратить как на разработку высокоэффективных технологий получения и утилизации водорода, так и на создание инфраструктуры для его промышленного производства, доставки, хранения и распределения. Эти средства неизбежно придется отбирать у других насущно важных проектов, что потребует немалой политической воли и готовности принимать рискованные решения.

На протяжении тысячелетий люди воевали друг с другом. Простые палки, потом копья, мечи, луки, дальше огнестрельное оружие и, наконец, термоядерное оружие. Но на протяжении всей истории человечества наряду с изобретениями новых средств разрушения люди создавали и то, что улучшало и облегчало им жизнь, очень часто адаптируя военные разработки для мирных целей. Так и с термоядерным оружием, в основе которого лежит термоядерный синтез[5], – учёные проводили и продолжают проводить исследования по укрощению термоядерной энергии, с целью использования её в качестве альтернативы современным источникам энергии, которые обладают той особенностью, что их запасы конечны и исчерпаются в обозримом будущем.

В современном мире ядерное оружие играет самую важную роль в сохранении мира на земле, и, как это ни парадоксально, одновременно являясь способом его погубить. В то время как управляемый термоядерный синтез, поможет человечеству выжить в будущем, оставшись в обозримом будущем одним из немногих источников энергии на Земле.

Согласно общей теории если частицы, обладающие собственной энергией, приблизить друг к другу до расстояний, при которых начинают действовать ядерные силы, то образуется целостная система, энергетически более выгодная (с меньшей внутренней энергией), чем исходная система разрозненных частиц. При этом излишек исходной энергии частиц высвобождается в форме энергии связи, которая может придать определенную скорость образовавшемуся ядру, то есть разогреть получившееся в итоге вещество.

Условия, необходимые для реакции ядерного синтеза, возникают, например, в недрах звезд, где гравитационное сжатие вещества приводит к его разогреву до таких температур, при которых отдельные ядра могут преодолевать силы кулоновского отталкивания и сближаться друг с другом до критических расстояний. Аналогичные условия могут возникать при взрыве атомной бомбы. При этом реакция расщепления урана создает условия, аналогичные условиям в недрах звезд, после чего начинается реакция синтеза, например, ядер гелия из ядер водорода. На этом принципе основано действие термоядерной бомбы.

Заключение

В последнее время все отчетливее проявляются признаки энергетического кризиса, выход из которого возможен только при правильном, научно обоснованном развитии энергетики.

За время развития цивилизации традиционные источники энергии уступали место новым. И не потому, что традиционный источник был исчерпан. Солнце светило и обогревало человека всегда, и тем не менее люди, однажды приручившие огонь, начали жечь древесину. Запасы древесины не исчезли, но паровые машины требовали более калорийного топлива, каким оказался каменный уголь. Уголь вскоре уступает свое лидерство нефти. В наши дни основные виды топлива — нефть и газ. Но за каждым новым кубометром газа или тонной нефти нужно идти все дальше на север или восток, зарываться все глубже в землю. Во второй половине XX в. освоен новый источник энергии — ядерное топливо, которое по своей энергоемкости превосходит все известные виды топлива. Энергетика очень быстро аккумулирует все самые новейшие идеи, изобретения и достижения естествознания. Это позволит в ближайшем будущем не только повысить эффективность традиционных источников энергии, но и развивать энергохимию, водородную энергетику и постепенно переходить к возобновляемым и принципиально новым источникам энергии.

Список использованной литературы

1. Карпенков С.Х.К 26 Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов/ С.Х. Карпенков. — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 2003. — 406 с:

2. http://medem.kiev.ua/page.php?pid=644

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Водородная_энергетика

4.http://www.immigrantclub.net/vodorod.php

5.http://www.quantum-tech.ru/termoyadernyisintez.html

[1] Карпенков С.Х.К 26 Концепции современного естествознания: Учеб. для вузов/ С.Х. Карпенков. — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 2003. — 367 с:

[2] http://medem.kiev.ua/page.php?pid=644

[3] http://ru.wikipedia.org/wiki/Водородная_энергетика

[4] http://www.immigrantclub.net/vodorod.php

[5] http://www.quantum-tech.ru/termoyadernyisintez.html