Адамзаттын энергетикалык маселеси жана аны чечүүнүн жолдору

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Адамзаттын энергетикалык көйгөйү жыл өткөн сайын кеңири жайылууда. Бул дүйнө калкынын өсүшүнө жана энергияны керектөөнүн тынымсыз өсүшүнө алып келген технологиянын интенсивдүү өнүгүшүнө байланыштуу. Атомдук, альтернативдик жана гидроэнергетиканы колдонууга карабастан, адамдар Жердин түбүнөн отундун арстандык үлүшүн алууну улантууда. Мунай, жаратылыш газы жана көмүр кайра жаралбаган табигый энергия ресурстары болуп саналат, ошондуктан алардын запасы азыркыга чейин эң маанилүү деңгээлге чейин кыскарган.

Акырдын башы

Адамзаттын энергетикалык проблемасынын глобалдашы өткөн кылымдын 70-жылдарында, арзан мунайдын доору аяктаганда башталган. Күйүүчү майдын бул түрүнүн тартыштыгы жана баасынын кескин көтөрүлүшү дүйнөлүк экономикада олуттуу кризисти жаратты. Ал эми анын наркы убакыттын өтүшү менен азайса да, көлөмү тынымсыз азайып баратат, ошондуктан энергетика жана чийки зат маселесиадамзат курчуп баратат.

Мисалы, ХХ кылымдын 60-80-жылдарына чейинки мезгилде гана көмүр өндүрүүнүн дүйнөлүк көлөмү бул ресурстардын жалпы көлөмүнүн 40%, мунай – 75%, жаратылыш газы – 80% түзгөн. кылымдын башынан бери колдонулган.

Күйүүчү майдын тартыштыгы 70-жылдары башталып, энергетика маселеси адамзаттын глобалдык көйгөйү экени белгилүү болгонуна карабастан, прогноздор аны керектөөнүн өсүшүн караган эмес. 2000-жылга чейин пайдалуу кендерди казып алуунун келемун 3 эсе кебейтуу пландаштырылган. Кийинчерээк, албетте, бул пландар кыскартылды, бирок ондогон жылдарга созулган ресурстарды өтө ысырапкорчулук менен эксплуатациялоонун натыйжасында бүгүнкү күндө алар иш жүзүндө жок болуп калды.

Адамзаттын энергетикалык проблемасынын негизги географиялык аспектилери

Отундун жетишсиздигинин себептеринин бири аны казып алуу шарттарынын оорлошуп, натыйжада бул процесстин наркынын кымбатташы болуп саналат. Эгерде мындан бир нече ондогон жылдар мурда жер бетинде жаратылыш ресурстары жаткан болсо, бугунку кунде биз шахталардын, газ жана мунай скважиналарынын терендигин тынымсыз жогорулатууга тийишпиз. Түндүк Американын, Батыш Европанын, Россиянын жана Украинанын эски өнөр жай аймактарында энергетикалык ресурстардын пайда болушунун тоо-кен-геологиялык шарттары өзгөчө байкаларлык түрдө начарлап кеткен.

Адамзаттын энергетикалык жана сырьелук проблемаларынын географиялык аспектилерин эске алып, аларды чечүү ресурстук чек араны кеңейтүүдө деп айтуу керек. Жаңы үйрөнүү кереккен-геологиялык шарттары женил райондор. Ошентип, күйүүчү май өндүрүүнүн өздүк наркын төмөндөтүүгө болот. Бирок, жаңы жерлерде энергетикалык ресурстарды казып алуунун жалпы капитал сыйымдуулугу адатта бир топ жогору экенин эске алуу керек.

Адамзаттын энергетикалык жана сырьелук проблемаларынын экономикалык жана геосаясий аспектилери

Табигый отун запастарынын түгөнүшү экономикалык, саясий жана геосаясий чөйрөдө катуу атаандаштыкка алып келди. Гигант отун корпорациялары отун-энергетикалык ресурстарды бөлүштүрүү жана бул тармакта таасир чөйрөлөрүн кайра бөлүштүрүү менен алектенет, бул газдын, көмүрдүн жана мунайдын дүйнөлүк рыногунда баалардын туруктуу өзгөрүшүнө алып келет. Кырдаалдын туруксуздугу адамзаттын энергетикалык көйгөйүн олуттуу түрдө курчутат.

Глобалдык энергетикалык коопсуздук

Бул түшүнүк 21-кылымдын башында колдонула баштаган. Мындай коопсуздук стратегиясынын принциптери ишенимдүү, узак мөөнөттүү жана экологиялык жактан алгылыктуу энергия менен камсыз кылууну карайт, анын баасы акталып, күйүүчү майды экспорттоочу да, импорттоочу да өлкөлөргө ылайыктуу болот.

Бул стратегияны ишке ашыруу адамзаттын энергетикалык проблемасынын себептери жоюлганда жана практикалык чаралар дүйнөлүк экономиканы салттуу отун менен да, альтернативдик булактардан алынган энергия менен дагы камсыз кылууга багытталганда гана мүмкүн болот. Анын үстүнө альтернативдик энергетиканы өнүктүрүүгө өзгөчө көңүл буруу керек.

Энергияны үнөмдөө саясаты

Арзан отун убагында дүйнөнүн көп өлкөлөрүндө ресурсту абдан көп талап кылган экономика түзүлдү. Биринчиден, бул көрүнүш кен байлыктарга бай мамлекеттерде байкалган. Тизмеде биринчиликти Советтер Союзу, АКШ, Канада, Кытай жана Австралия ээледи. Ошону менен бирге СССРде күйүүчү майдын эквиваленттүү чыгымдалышы Америкадагыдан бир нече эсе көп болгон.

Мындай абал эл чарбасынын турмуш-тиричилик, енер жай, транспорт жана башка тармактарында энергияны үнөмдөө саясатын тезинен киргизүүнү талап кылды. Адамзаттын энергетикалык жана сырьелук проблемаларынын бардык аспектилерин эсепке алуу менен бул елкелердун ИДПсынын салыштырма энергия сыйымдуулугун темендетууге багытталган технологиялар иштелип чыгып, ишке киргизиле баштады, дуйнелук экономиканын буткул экономикалык структурасы кайра курулуп жатат.

Ийгиликтер жана ийгиликсиздиктер

Энергияны үнөмдөө жаатындагы эң көрүнүктүү ийгиликтерге Батыштын экономикалык жактан өнүккөн өлкөлөрү жетишти. Биринчи 15 жылдын ичинде алар ИДПнын энергия сыйымдуулугун 1/3 га кыскартууга жетишти, бул алардын дүйнөлүк энергия керектөөдөгү үлүшүн 60 пайыздан 48 пайызга чейин кыскартууга алып келди. Бүгүнкү күнгө чейин бул тенденция уланып, Батышта ИДПнын өсүшү күйүүчү май керектөөнүн өсүшүнөн ашып кетти.

Борбордук жана Чыгыш Европада, Кытайда жана КМШ өлкөлөрүндө абал алда канча начар. Алардын экономикасынын энергетикалык сыйымдуулугу өтө жай төмөндөп жатат. Бирок экономикалык антирейтингдин лидерлери өнүгүп келе жаткан өлкөлөр. Мисалы, көпчүлүк Африка жана Азия өлкөлөрүндөкошо күйүүчү майдын (жаратылыш газы жана мунай) жоготуулары 80 пайыздан 100 пайызга чейин.

Чындыктар жана перспективалар

Адамзаттын энергетикалык проблемасы жана аны чечүүнүн жолдору бүгүнкү күндө бүткүл дүйнөнү тынчсыздандырууда. Түзүлгөн кырдаалды жакшыртуу үчүн ар кандай техникалык жана технологиялык жаңылыктар киргизилүүдө. Энергияны үнөмдөө максатында өнөр жай жана коммуналдык жабдуулар жакшыртылууда, күйүүчү майды көбүрөөк үнөмдөөчү машиналар чыгарылууда, т.б.

Негизги макроэкономикалык чаралардын арасында салттуу эмес жана кайра жаралуучу энергия ресурстарынын үлүшүн көбөйтүү перспективасы менен газды, көмүрдү жана нефтини керектөө структурасын акырындык менен өзгөртүү саналат.

Адамзаттын энергетикалык проблемасын ийгиликтуу чечуу учун илимий-техникалык революциянын азыркы этабында бар болгон принциптуу жацы технологияны иштеп чыгууга жана ишке киргизууге езгече кецул буруу зарыл.

Атомдук энергетика

Энергия менен камсыздоо тармагындагы эң перспективдүү багыттардын бири – атомдук энергетика. Кээ бир өнүккөн өлкөлөрдө жаңы муундагы өзөктүк реакторлор ишке киргизилген. Ядролук илимпоздор дагы бир жолу тез нейрондор менен иштеген реакторлор темасын активдүү талкуулап жатышат, алар мурда эле болжолдонгондой, өзөктүк энергиянын жаңы жана алда канча эффективдүү толкунуна айланат. Бирок, аларды иштеп чыгуу токтотулган, бирок азыр бул маселе кайрадан актуалдуу болуп калды.

MHD генераторлорун колдонуу

Жылуулук энергиясын буу казандары жана турбиналары жок түз электр энергиясына айландыруу мүмкүндүк беретмагнитогидродинамикалык генераторлорду аткарышат. Бул перспективдүү багытты өнүктүрүү өткөн кылымдын 70-жылдарынын башында башталган. 1971-жылы Москвада кубаттуулугу 25000 киловатт келген биринчи тажрыйба-ендуруштук МХД ишке киргизилген.

Магнитогидродинамикалык генераторлордун негизги артыкчылыктары:

• жогорку эффективдүүлүк;
• экологиялык (атмосферага зыяндуу эмиссиялар жок);
• тез баштоо.

Криогендик турбогенератор

Криогендик генератордун иштөө принциби ротор суюк гелий менен муздатылып, анын натыйжасында өтө өткөргүчтүк эффекти пайда болот. Бул бирдиктин талашсыз артыкчылыктарына жогорку эффективдүүлүк, аз салмак жана өлчөмдөр кирет.

Криогендик турбогенератордун пилоттук прототиби совет доорунда жаралган жана азыр Японияда, АКШда жана башка өнүккөн өлкөлөрдө ушундай иштеп чыгуулар жүрүп жатат.

Суутек

Суутекти отун катары колдонуунун чоң перспективалары бар. Көптөгөн эксперттердин пикири боюнча, бул технология адамзаттын эң маанилүү глобалдык көйгөйлөрүн – энергетикалык жана чийки зат маселесин чечүүгө жардам берет. Биринчи кезекте водороддук отун машина курууда табигый энергия ресурстарына альтернатива болуп калат. Биринчи суутек машина 90-жылдардын башында жапон компаниясы Mazda тарабынан түзүлгөн, ал үчүн жаңы кыймылдаткыч иштелип чыккан. Эксперимент абдан ийгиликтүү болду, бул бул багыттын убадасын ырастайт.

Электрохимиялык генераторлор

Бул суутек менен иштеген күйүүчү клеткалар. Күйүүчү май өткөрүлөтатайын зат менен полимердик мембраналар - катализатор. Кычкылтек менен болгон химиялык реакциянын натыйжасында суутек өзү сууга айланып, күйүү учурунда химиялык энергияны бөлүп чыгарат, ал электр энергиясына айланат.

Күйүүчү клеткалардын кыймылдаткычтары эң жогорку натыйжалуулугу (70%дан жогору) менен мүнөздөлөт, бул кадимки электр станцияларынан эки эсе көп. Мындан тышкары, аларды колдонуу оңой, иштөө учурунда унчукпайт жана оңдоп-түзөө талап кылынбайт.

Жакынкы убактарга чейин күйүүчү май клеткалары, мисалы, космос мейкиндигин изилдөөдө тар чөйрөгө ээ болгон. Бирок азыр электрохимиялык генераторлорду ишке киргизүү боюнча иштер экономикалык жактан өнүккөн өлкөлөрдүн көбүндө активдүү жүргүзүлүп жатат, алардын арасында Япония биринчи орунду ээлейт. Дүйнөдө бул агрегаттардын жалпы кубаттуулугу миллиондогон кВт менен ченелет. Мисалы, Нью-Йорк менен Токиодо мындай клеткаларды колдонгон электр станциялары бар жана Германиянын Daimler-Benz автоконцерни биринчи болуп ушул принципте иштеген кыймылдаткычы бар унаанын жумушчу прототибин түзгөн.

Башкарылуучу термоядролук синтез

Бир нече ондогон жылдар бою термоядролук энергия жагынан изилдеелер жургузулуп келе жатат. Атом энергиясы өзөктүк бөлүнүү реакциясына, ал эми термоядролук энергия тескери процесске негизделген – суутек изотопторунун (дейтерий, тритий) ядролору биригүүдө. 1 кг дейтерийдин ядролук күйүү процессинде бөлүнүп чыккан энергиянын көлөмү көмүрдөн алынгандан 10 миллион эсе көп. Натыйжа чындап эле таасирдүү! Ошондуктан термоядролук энергетика глобалдык проблемаларды чечүүдө эң келечектүү багыттардын бири болуп эсептелетэнергия тартыштыгы.

Божомолдор

Бүгүнкү күндө келечектеги глобалдык энергетика тармагындагы кырдаалдын өнүгүшүнүн ар кандай сценарийлери бар. Алардын айрымдарынын айтымында, 2060-жылга карата дүйнөлүк энергия керектөө мунай эквивалентинде 20 миллиард тоннага чейин өсөт. Ошол эле учурда керектөө боюнча өнүгүп келе жаткан өлкөлөр өнүккөн өлкөлөрдөн озуп кетет.

21-кылымдын ортосуна карата казылып алынган энергия булактарынын көлөмү кыйла азайышы керек, бирок энергиянын кайра жаралуучу булактарынын, атап айтканда шамал, күн, геотермалдык жана толкун булактарынын үлүшү көбөйөт.