Енергетика майбутнього

Енергетика майбутнього . План 1. 2. Їм належить майбутнє. 3. 4. Свiт шукає енергiю. 5. До нової вакуумної картини свiту. 6. Нова енергетична концепцiя. 7. Мiсце лазера голубої води у новiй енергетицi. “Пишнота полярного сяйва, квiтування троянд, думка – все це прояви променистої енергiї Сонця” О. Л. Чижевський. Ми так звикли до сонця, що навiть не замислюємося, що то за диво – свiтанок i день, що настає за ним... Лише в рiдкiснi хвилини нас осяває думка про те, що все суще на Землi зобов’язане своїм iснуванням великому свiтилу. Це воно свiтить i грiє, годує й напуває, руйнує й будує… i є нескiнченною згадкою для людини. Талановитий дослiдник сонячно-земних зв’язкiв О. Л. Чижевський написав: “Безперечно, що головним збудником життєдiяльностi Землi є випромiнювання Сонця”. На всiх етапах розвитку суспiльства вдосконалення технiки та створення нових знарядь працi супроводжувалися стрiмким зростанням видобутку енергiї та освоєння її нових джерел. Довгий час це була винятково енергiя м’язiв, потiм дрова, вода, вiтер, тепер вугiлля, нафта, газ. Характерно, що кожне нове вiдкриття в галузi перетворення енергiї призводило до iнтенсивного i рiзноманiтного її використання. Апетит людства зростав, як кажуть, “пiд час їди”. Бiльшiсть розвинутих країн посилено займається технологiєю нетрадицiйних, або вiдновлюваних джерел енергiї (ВДЕ) – Сонця, вiтру, припливiв, тепла землi тощо. Вони не можуть стати справжнiми замiнниками нафти, газу, вугiлля чи ядерної енергiї, яка повинна використовуватися в поєднаннi з традицiйними. При цьому вони можуть вiдiгравати важливу роль для регiонiв iз сприятливими клiматичними та iншими умовами. Оцiнки спецiалiстiв свiдчать що бiльш чи менш широкого практичного застосування нетрадицiйних джерел енергiї можна чекати на початку наступного тисячолiття. Головною причиною, що стримує розвиток вiдновлюваних джерел енергiї, виявляється необхiднiсть високих капiтальних затрат. Але жоден вид енергiї не обходиться так дорого, як її недостача, що актуально сьогоднi. Так, на широтах Ашхабада i Ташкента на квадратний кiлометр падає опiвднi потiк сонячної енергiї, рiвний потужностi Днiпрогесу. Звичайно, на Українi сумарна густина сонячної радiацiї в середньому становить 700 Вт/м2 . Найбiльша пряма сонячна радiацiя в пiвденних областях (Одеськiй, Миколаївськiй, Херсонськiй) на рiвнi моря досягає 1кВт/м2 – 0,1 Вт/см2 . Найвизначнiшим заходом здiйсненим на Українi в галузi використання сонячної енергiї, є створення сонячної електростанцiї в с. Ленiно Кримської обл. Потужнiстю 55МВт (СЕС-5). Питанням розвитку енергетики надається першочергового значення, бо це не тiльки головна проблема, але i важливий соцiально-полiтичний аспект сучасного свiту. Найбiльш гостра проблема джерел. Щороку збiльшення витрат енергiї перевищує зростання населення Землi, i це є закономiрним. Процес iндустрiалiзацiї призводить до додаткових витрат матерiалiв, що в свою чергу викликає збiльшення витрат енергiї. Є й iншi причини. Зокрема, постiйне зниження родючостi ґрунтiв потребує все бiльшої кiлькостi добрив, на виробництво яких теж витрачається енергiя. Можна було б навести ще чимало прикладiв, але висновок буде один: людству необхiдно все бiльше та бiльше енергiї, отримати яку за рахунок традицiйних джерел в недалекому майбутньому буде важко чи взагалi неможливо. Отже, необхiдно шукати iншi варiанти енергетичного забезпечення цивiлiзацiї. Все необхiднiшою стає замiна iснуючих технологiй на екологiчно чистi, що гарантують виживання людства та збереження бiосфери, так як енергетика загрожує екологiчною катастрофою. Енергетика, що ґрунтується на спалюваннi природних запасiв вугiлля, нафти, газу, урану стає пагубною для людства. Окрiм того, запаси природних копалин та дешевого урану вичерпуються. Передбачається що до нинiшнього року потреба щодо природних ресурсiв сягне 25млрд. тонн, i прогнозується, що запасiв хiмiчного палива людству вистачить на 150 рокiв. Атомна енергетика, крiм небезпеки експлуатацiйного характеру, має невирiшену проблему захоронення й утилiзацiї ядерних вiдходiв. Ще зовсiм недавно деякi надiї покладалися на водневу енергетику. Природнi запаси чистого водню зовсiм незначнi, водночас у сполуках водень широко розповсюджений. Розроблено рiзноманiтнi способи одержання водню як хiмiчним шляхом, так i на основi електролiзу води. Екологiчна чистота водневої енергетики призводить до не екологiчностi одержання електроенергiї при добуваннi водню. Розроблюються проекти використання сонячної енергiї. Енергiя сонця, при попаданнi на Землю перетворюється на тепло. Ставиться завдання максимального використання її до того, як вона перетвориться на теплову енергiю. Щiльнiсть потоку сонячної радiацiї в космосi становить 1400Вт на м2 . Пiдраховано, що при вiдрахуваннi витрат на випаровування та фотосинтез кiлькiсть сонячної радiацiї що досягає поверхнi Землi, майже у 7 тисяч разiв перевищує кiлькiсть всiєї необхiдної нинi енергiї. Сонячну енергiю планується перетворити в електричну шляхом створення космiчних станцiй. На думку К. П. Феонтiстова для одержання потужностi 10млн. КВт необхiднi сонячнi батареї приблизно 100 км2 . У мiкрохвильовому дiапазонi енергiю можна буде трансформувати на Землю. Якщо проаналiзувати найбiльш поширенi способи одержання енергiї, що використовуються нинi, то виявляється важлива закономiрнiсть. Суть її полягає в наступному. Кiнцевим продуктом усього ланцюга енергетичних перетворень у сучасних спробах одержання енергiї є речовина. Причому ця кiнцева речовина стає, як правило, бiльш небезпечною для бiосфери, нiж вихiдний енергоносiй. Свiт вже звик до думки, що для одержання енергiї необхiдно подiяти на речовину i в кiнцевiй стадiї також одержувати речовину, i такий шлях вважається єдиним. Це глибока помилка. Завдання полягає в тому, аби знайти зовсiм новi способи одержання енергiї, вiльнi вiд традицiйної схеми: “речовина на початку – речовина на кiнцi”. Альтернативою iснуючим способам одержання енергiї можуть бути лише такi способи, в яких на кiнцевiй стадiї енергоперетворень не буде з’являтися шкiдлива речовина, або зовсiм не буде речовини як такої. В цьому й полягає вся парадоксальнiсть вирiшення проблеми. не залишкова речовина. Історiя розвитку людства – це iсторiя змiни свiтоглядiв. Механiчна картина свiту замiнилась електромагнiтною. На змiну їй квантова картина свiту. Але вона також уже пройшла свiй перiод розвитку i стоїть на порозi змiни на нову. Картина свiту починає перекроюватися i вже визначаються напрямки, по яких пiде її переосмислення. На думку академiка Г.І. Наана, нова картина свiту має бути вакуумною. Вiн вважає, що єднiсть природи ґрунтується на всюдисущностi вакууму, властивостi якого i визначають характер основних законiв, що дiють у нашому свiтi. Всесвiт великий. Вiдстанi вiд Землi до Сонця складає 150млн. Км. Вiдстань вiд сонячної системи до центру галактики в два мiльярди разiв бiльша нiж вiдстань вiд Землi до Сонця. В свою чергу, розмiри спостережного Всесвiту в мiльйон разiв бiльша за вiдстань вiд сонячної системи до центру галактики. І весь цей простiр заповнений неймовiрно великою кiлькiстю речовини. 21 тонн. Маса Сонця у 300000 разiв бiльша. Лише у спостережнiй областi Всесвiту сумарна його маса становить 1022 мiститься вся речовина атома. Якщо збiльшити атом так, щоб ядро набуло розмiру макової зернини, то розмiри атома матимуть кiлька десяткiв метрiв у дiаметрi. На вiдстанi десяткiв метрiв вiд ядра будуть знаходитися багатократно збiльшенi електрони, якi все ж таки буде важко побачити неозброєним оком, оскiльки вони надто малi. А мiж електронами i ядром буде величезний простiр, не заповнений речовиною. Це i є субстанцiйний Вакуум. Таким чином ми приходимо до висновку що речовина є рiдкiсним винятком у величезному просторi, що заповнений субстанцiєю Вакууму. Отака незбагненно велика кiлькiсть матерiї Вакууму у Всесвiтi. Ось така вiдкривається нам вакуумна картина свiту. Судячи з описаної сутностi Вакууму закладаються умови для практичного його використання при вирiшеннi проблеми енергетики. Інтенсивно йдуть пошуки нових способiв одержання енергiї. На думку академiка Н. С. Лiдоренка, реальним є створення принципово нових генераторiв енергiї, що мають ККД понад 100%. При цьому генератор може використовувати енергiю навколишнього середовища, перетворювати її в електричну енергiю. Одначе визначимо, що для подiбних генераторiв коректнiше було б говорити про надлишковий енергобаланс, а не про ККД Свiт наближається до практичної реалiзацiї новiтнiх способiв одержання енергiї про якi й думки не мали ще кiлька рокiв тому. Але успiх буде тiльки в тих, хто зможе розкрити механiзм явищ i знайти їм теоретичне обґрунтування. І все ж, уже давно вiдомi розрахунки Р. Фейнмана i А. Ж. Уiллера, Згiдно з якими у Вакуумi, замкнутому об‘ємi звичайної електричної лампочки енергiї така велика кiлькiсть, що її вистачило б, щоб скип‘ятити всi океани на Землi. Н. Тисла, виступаючи в 1892 роцi в американському iнститутi iнженерiв – електрикiв говорив: “ Енергiя є по всюди. Повиннi вiднайтися способи утилiзацiї цiєї енергiї. І коли свiтло буде одержано iз навколишнього середовища, i коли таким же чином одержано всi iншi енергiї з свого невичерпного джерела, людство пiде в перед гiгантськими кроками”. Вакуумна картина свiту дозволяє принципово переосмислити пiдходи i методи одержання енергiй, що склалися, i вийти на зовсiм новi технологiї в галузi енергетики. На основi теорiї Вакууму авторами розроблено нову енергетичну концепцiю – концепцiю Вакуумної енергетики. Вiдмiннiстю вiд традицiйних пiдходiв є використання вакуумних ефектiв з метою одержання високих рiвнiв енергiї, так i проблеми екологiчної чистоти самого процесу одержання енергiї. Дослiдження показали, що найефективнiше проходить збудження Вакууму в польових утвореннях, що мають цилiндричну, конiчну форми, а найбiльш сприятливим середовищем є рiдина. Японськi вченнi винайшли пристрiй для одержання теплової енергiї у водному середовищi, який названо “Лазером голубої води”. У пристрої використано явище холодного ядерного синтезу. У водному середовищi створюється акустичне поле i здiйснюється концентрацiя ультрафiолетового свiтла сферичною лiнзою. Пристрiй планується використати як компактний генератор енергiї для нагрiвання природної води до 50ºС, Саме до такої температури зберiгаються фокусуючи властивостi водної сферичної лiнзи, але для ультрафiолетового свiтла. При цьому зберiгається висока щiльнiсть енергiї, достатня для реалiзацiї безнейтронної реакцiї синтезу. У розробленому нами способi е можливiсть робити вибiр, як теплової енергiї так i електрики. заснованi на реалiзацiї вакуумних ефектiв, розташованих у мiсцях використання енергiї, складатимуть основу енергетики третього тисячолiття. Це буде вакуумна енергетика, що використовуватиме досягнення електронiки для одержання високих рiвнiв екологiчно чистої енергiї. Використана лiтература Серiя 12. Тематичний цикл “Проблеми екологiї” Київ – 1990р. Кирилiн Володимир Олексiйович “Енергетика сьогоднi i завтра” Москва, Педагогiка. 1983р. Давидова Людмила Петрiвна. Буряк Анатолiй Андрiйович “Енергетика: розвиток i перспективи” “Наука”. Москва. 1981р. Л. Л. Пасiчкiн. А. С. Попович “Енергетика: реальнiсть i перспективи” “Наукова думка”. Київ 1986р. Козлов Володимир Борисович “Енергетика i природа” Москва “Мысль” 1982р. Серiя: “Людина i навколишнє середовище” Москва “Наука” 1982р.