Ci sono abbastanza problemi nel mondo moderno. Nonostante le previsioni degli scrittori di fantascienza, le persone non sono state in grado di sconfiggere la fame e le malattie infettive fino ad oggi rappresentano una minaccia mortale per la vita e la salute di coloro che vivono sulla Terra. Ma il problema principale è l'esaurimento delle risorse che danno energia alla nostra civiltà. Una nuova fonte di energia non tradizionale può diventare una via d'uscita. Cosa si intende con questo concetto?
Cos'è questo?
In parole povere, una fonte di energia non convenzionale è un modo per ottenerla, che non viene utilizzata su scala industriale, è sperimentale e viene preparata solo per un uso più ampio in tutto il mondo. Ma la principale caratteristica distintiva di tali metodi per ottenere energia è la loro completa sicurezza ambientale e rinnovabilità.
Questi possono includere parchi eolici, pannelli solari, centrali di marea. Inoltre, la stessa classe può includereimpianti di biogas, oltre a promettenti progetti di impianti termonucleari (anche se di poco conto).
Energia solare
Questa fonte di energia non convenzionale può essere definita solo relativamente "non convenzionale". L'unico motivo è che al momento la tecnologia di utilizzo dell'energia solare sulla Terra non è molto sviluppata: l'inquinamento dell'atmosfera colpisce, e le celle solari sono ancora molto costose. Lo spazio è un' altra cosa. I pannelli solari sono disponibili su tutti i veicoli spaziali e forniscono regolarmente energia gratuita alle loro apparecchiature.
Non si deve presumere che questa fonte di energia "non tradizionale" abbia attirato l'attenzione delle persone solo nel nostro tempo. Il sole è stata una fonte gratuita di calore fin dai tempi antichi. Anche la civiltà sumera utilizzava contenitori sui tetti delle case in cui l'acqua veniva riscaldata nelle calde giornate estive.
In linea di principio, da allora la situazione non è cambiata molto: quest'area di energia si sviluppa effettivamente solo in quei paesi dove ci sono zone deserte e calde. Ad esempio, la maggior parte di Israele e della California negli Stati Uniti riceve energia generata dai pannelli solari. Questo metodo ha molti vantaggi: le moderne celle fotovoltaiche sono caratterizzate da una maggiore efficienza, così che ogni anno il mondo sarà in grado di produrre energia sempre più completamente pulita e sicura.
Purtroppo il prezzo della tecnologia (di cui abbiamo già parlato) è ancora alto e la produzione di batterie utilizza elementi talmente tossici che si può parlare di una sorta di ecologiadiventa del tutto inutile. I giapponesi agiscono in modo leggermente diverso, utilizzando ampiamente in pratica fonti di energia non tradizionali e rinnovabili.
Esperienza giapponese
Naturalmente, anche in Giappone i pannelli solari sono più o meno utilizzati. Ma negli ultimi anni si è tornati a una pratica con una storia millenaria: serbatoi e tubi neri vengono installati sui tetti delle case, l'acqua in cui viene riscaldata dai raggi del sole. Data la terribile situazione energetica in questa nazione insulare, i risparmi sui costi sono sostanziali.
Al momento, gli analisti ritengono che entro il 2025 l'energia solare assumerà posizioni socialmente significative nella maggior parte dei paesi del mondo. In breve, l'uso di fonti energetiche non tradizionali nei prossimi 50-70 anni dovrebbe diventare massiccio.
Biogas
Tutti i grandi insediamenti umani da tempo immemorabile hanno dovuto affrontare un problema comune: i rifiuti. Interi fiumi di liquame divennero ancora più grandi quando l'uomo domava bovini e maiali e iniziò ad allevarli su vasta scala.
Quando non c'erano molti rifiuti, potevano essere usati per fertilizzare i campi. Ma in quel momento, quando il numero degli stessi maiali iniziò a raggiungere i milioni, fu necessario risolvere in qualche modo il problema. Il fatto è che le feci fresche di questa specie di animali sono semplicemente tossiche per le piante. Per renderli utili, è necessario resistere all'impasto liquido, aerarlo e utilizzare parzialmente farmaci per stabilizzare il livello di pH. È molto costoso.
Il biogas è il più vecchiotendenza
Gli scienziati hanno rapidamente attirato l'attenzione sull'esperienza dell'antica Cina e dell'India, dove anche prima della nostra era, le persone iniziavano a usare il metano ottenuto dai rifiuti domestici in decomposizione. Poi veniva usato più spesso per cucinare.
Le perdite di gas sono state molto grandi, ma sono state sufficienti per semplificare i compiti. A proposito, in questi paesi tali soluzioni sono utilizzate attivamente fino ad oggi. Pertanto, il biogas come fonte di energia non convenzionale ha grandi prospettive, se affrontiamo il problema utilizzando le moderne tecnologie.
È stata proposta una tecnologia per il trattamento delle acque reflue delle aziende zootecniche, a seguito della quale è stato ottenuto metano puro in uscita. Il problema del suo sviluppo è che è possibile creare tali imprese solo in regioni con zootecnia sviluppata. Inoltre, le prospettive di aumento della produzione di biogas sono minori quanto più antibiotici e detergenti vengono utilizzati nelle imprese agricole: anche una piccola quantità di essi inibisce la fermentazione, per cui tutto il letame viene ricoperto di muffa.
Generatori eolici
Ricordi Don Chisciotte con i suoi "giganti"? L'idea di utilizzare la forza del vento ha eccitato a lungo le menti degli scienziati, e quindi molto presto hanno trovato una via d'uscita: i mulini a vento hanno iniziato a fornire regolarmente farina di prima classe alla popolazione urbana in rapida crescita.
Ovviamente, quando sono apparsi i primi generatori di corrente elettrica, le menti degli scienziati si sono nuovamente impadronite della stessa idea. Come non voler utilizzare la potenza illimitata del ventoper ottenere corrente gratuita?
Questa idea è stata rapidamente messa in pratica, e quindi in Giappone, Danimarca, Irlanda e Stati Uniti ci sono ora parecchie aree, la cui fornitura è dell'80% o più di elettricità attraverso l'uso di mulini a vento. Negli Stati Uniti e in Israele oggi ci sono già più di una dozzina di aziende che sviluppano e installano generatori eolici: questa è una fonte di energia non tradizionale molto promettente. La definizione di "non convenzionale" non è molto appropriata qui, poiché l'energia eolica ha una lunga storia.
Ci sono anche abbastanza problemi nel loro caso. Naturalmente, l'elettricità è gratuita, ma per installare un mulino a vento, ancora una volta, è necessaria una zona desertica dove soffia il vento per la maggior parte dell'anno. Inoltre, il costo di produzione e installazione di un potente generatore (con un' altezza dell'albero di diverse decine di metri) ammonta a decine di migliaia di dollari. E quindi, tutt' altro che tutti i paesi possono permettersi elettricità "gratuita", in cui la possibilità stessa di generare elettricità con l'energia eolica è del tutto reale.
Energia da fusione
Questo è l'ultimo sogno di molti fisici moderni. I lavori per frenare la reazione termonucleare sono iniziati negli anni '50 del secolo scorso, ma finora non è stato ottenuto un reattore funzionante. Tuttavia, le notizie provenienti da questi fronti sono piuttosto ottimistiche: gli scienziati suggeriscono che nei prossimi 20-30 anni saranno ancora in grado di creare un prototipo funzionante.
A proposito, perché quest'area della scienza è così importante? Il fatto è che quando due atomi di idrogeno o di elio si fondono, si formacentinaia di migliaia di volte più energia che se diverse migliaia di nuclei di uranio fossero decaduti! Le riserve di elementi transuranici sono grandi, ma si stanno gradualmente esaurendo. Se l'idrogeno viene utilizzato per generare energia, solo le sue riserve sul nostro pianeta dureranno per centinaia di migliaia di anni.
Immagina un reattore compatto che può funzionare per diversi decenni senza fare rifornimento, fornendo completamente elettricità a un'enorme base aliena! Una fonte di energia termonucleare non tradizionale è un'opportunità pratica per tutta l'umanità, offrendo l'opportunità di iniziare un'ampia esplorazione dello spazio.
Purtroppo, la tecnologia ha molte carenze. In primo luogo, non esiste ancora un prototipo più o meno funzionante e le scoperte in questa direzione sono state molto, molto tempo fa. Da allora, si è sentito poco di un vero successo.
In secondo luogo, la fusione dei nuclei leggeri produce un'enorme quantità di neutroni leggeri. Anche calcoli approssimativi mostrano che gli elementi del reattore in soli cinque anni diventeranno così radioattivi che i loro materiali inizieranno a rompersi, degenerando completamente. In una parola, questa tecnologia è estremamente imperfetta e le sue prospettive sono ancora vaghe. Tuttavia, anche se i calcoli almeno approssimativi sono corretti, allora questa fonte di energia alternativa non convenzionale può certamente diventare una vera salvezza per l'intera nostra civiltà.
Stazioni di marea
Nei miti e nelle tradizioni dei popoli del mondo, puoi trovare molti riferimenti a quelliforze divine che governano il flusso e riflusso. L'uomo era sbalordito dal gigantesco potere che poteva mettere in moto tali masse d'acqua.
Ovviamente, con lo sviluppo dell'industria, le persone hanno nuovamente rivolto gli occhi all'energia delle maree, che ha permesso di creare centrali elettriche che ripetono ampiamente le idee di centrali idroelettriche a lungo collaudate e ben collaudate. I vantaggi sono l'energia a basso costo, la totale assenza di rifiuti pericolosi e la necessità di allagare i terreni, come nel caso delle centrali idroelettriche. Lo svantaggio è l' alto costo di costruzione.
Conclusioni
Di conseguenza, possiamo dire che le fonti di energia rinnovabile non tradizionali possono fornire all'umanità elettricità poco costosa e pulita di circa il 70%, ma per il loro uso di massa è necessario ridurre il costo della tecnologia.
