Noananaviy energiya turlari va ulardan foydalanish

Qora tuynuklar to'qnashganda nima sodir bo'ladi?

Odamlar koinotdagi qora tuynuklar va ularning harakatlari bilan ajralib turadilar. Yaqin vaqtgacha qora tuynuklar to'qnashganda nima bo'lganini o'lchash uchun olimlar uchun qiyin bo'ldi. Albatta, bu juda g'ayratli bir voqea va ko'plab radiatsiya qoldiradi. Biroq, yana bir ajoyib voqea sodir bo'ladi: to'qnashuv gravitatsiyaviy to'lqinlarni hosil qiladi va ularni o'lchash mumkin!


2-Seminar mashg’uloti: Noa’nanaviy energiya manbalari. Geliofizika va quyosh energiyasidan foydalanishdagi zamonoviy yondashuvlar va innovatsiyalar.
Yaponiyalik mutaxassislar quyosh batareyasining foydali ish koeffitsiyenti (FIK) 26,3 foiz bo‘lishiga erishdilar. Ular bunga qanday muvaffaq bo‘lganlari haqida Nature energy jurnalidagi maqolada so‘zlangan.
Kremniy quyosh batareyasining FIKi uchun maksimal nazariy chegara 29 foizni tashkil qiladi. Biroq bu ko‘rsatkichga hali hech kim erisha olmagan. Amaliyotda FIK 20 foizga yaqinni tashkil qiladi, rekord ko‘rsatkich esa 25,6 foizni tashkil qilgan. Yaponiyalik olimlar bu ko‘rsatkichni 26,3 foizga yetkazishga muvaffaq bo‘ldilar.
Ular buning uchun taqiqlangan zonalar – ideal kristalldagi elektron ega bo‘la olmaydigan energiya qiymatlari sohasini minimallashtirish uchun yuqori sifatli yupqa plyonkali geteroo‘tish dan(ikkita turli yarimo‘tkazgich kontakti) foydalanishgan. Bundan tashqari, olimlar batareyaning yuqori qismini amorf kremniy va fotonlar tarqalishidan qochish uchun aksqaytaruvchi qoplama bilan qoplashgan.
Mutaxassislar batareyani yanada takomillashtirishni rejalashtirilmoqdalar. Ular 29 foizlik FIKga erishishga imkon bermayotgan bir necha sabablarni aniqlashdi. Bu sabablar orasida optik yo‘qotishlar va tashqi rekombinatsiyadagi yo‘qotishlar bor. 

Yer sathiga tushayotgan Quyosh energiyasidan yanada samaraliroq foydalanish maqsadida quyosh nurlarini ko’zgular yordamida mujassamlash, energiya zichligini oshirishda qo’llaniluvchi qurilmalar yuqori haroratli quyosh qurilmalaridir. Uning yordamida materiallarni eritish, yuqori fizik va mexanik xossalarga ega yangi materiallar sintez qilish, elektr energiyasi olish, texnika qismlarining yorug’lik oqimiga ta’siriga chidamliligini o’rganish kabi ishlar amalga oshiriladi.1987 yil Toshkent viloyatining Parkent tumanida Katta Quyosh qurilmasi ishga tushirildi. Bu noyob qurilma avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimiga ega bo’lib, geliostat maydonidan optik o’qiga parallel kelayotgan quyosh nurlarini o’z fokus zonasiga to’plab beradi. Bunday qurilma jahonda atigi ikkita bo’lib, bittasi Frantsiyaning Odeyoo shahrida barpo etilgan.
Katta Quyosh Tandirida o’ziga xos texnologiya qo’llanib, yaratilgan funktsional keramika materiallari materialshunoslik sohasida juda katta ishlarni bajarishga asos bo’lgan. Quyosh batareyasi fotoelementlar to’plamidan iborat bo’lib, yorug’lik energiyasini elektroenergiyaga aylantirish vositasi hisoblanadi. Uning elektrik parametrlari me’yorlashtirilgan yoritish sharoitlarida o’lchanadi (Toshkent kengligida bahorgi issiq kunning choshgohiga taxminan mos keladi).
Fotoelementlar va quyosh batareyasi, eng katta chiqish quvvati, ishchi va maksimal kuchlanishlar, toklar, yorug’lik energiyasini elektr energiyaga aylantirishning foydali ish koeffitsenti ishlab chiqarish texnologiyasi bilan tavsiflanadi. Mavjud quyosh batareyalarini tipiga ko’ra ikki guruhga – kristall va amorf kremniy asosidagi qurilmalarga ajratish mumkin. Quyosh energiyasidan foydalanish yorug’likni fotoelementlar- quyosh batareyalari yordamida elektr energiyasiga aylantirish orqali amalga oshiriladi. Bu borada Yaponiya, Germaniya, AQSH mamlakatlari yetakchilik qilmoqda. Quyosh kollektorlari- quyosh pechlaridan foydalanib issiqlik energiyasini xosil qilish - quyosh pechlarining yuzasi 21 mln metr kvadrat bilan o’lchanadi. Bu borada Yaponiya, Isroil, Gretsiya mamlakatlari yetakchi o’rinlarda turadilar.Quyosh energiyasidan elektr energiyasini xosil qiladigan kremniy monokristalini sof xolda tayyorlash juda qimmatga tushganligi sababli quyosh batareyalarining foydali ish koeffitsenti juda past bulgan. Endilikda Arsenid galliy, kremniy polikristali, kadmiy tellur kabi yupqa plyonkali quyosh elementlari yaratildi-ki, ular asosida tayyorlangan kuyosh batareyalarining foydali ish koeffitsienti ancha oshdi. Bugungi kunda quyosh fotoelektr stantsiyalari va suvni quyosh energiyasi orqali isitish kollektorlari Surxondaryo, Jizzax, Buxoro, Navoiy, Toshkent, Andijon viloyatlarida va Qoraqalpog’iston Respublikasida muvaffaqiyatli qo’llanilib kelinmoqda. Quyosh fotoelektr stantsiyalaridan “Zomin” monitoring markazida, Forish tumanidagi Narvonsoy kishlogidagi fermer xujaligida, Navoiy viloyati Tomdi tumanidagi ikkita urta maktablarda foydalanilmoqda. Nurota tumani markaziy shifoxonadagi tibbiyot jixozlari shamol generatoridan olinadigan energiya xisobiga ishlamoqda.Dunyo buyicha quyosh batareyalari orqali olingan energiya miqdori yiliga 200 MVt ni tashkil etadi. Butun jaxondagi kabi mamlakatimizda xam energiyaga bo’lgan talabning ortib borishi muqobil energiya manbalariga ehtiyojning ortishiga olib keldi. Mamlakatimizda qayta tiklanuvchi muqobil energiya manbalarining potentsiali 173,4 mln t.n.e.ga teng bo’lib, energiyaning yillik iste’moli qiymatidan uch barobar ko’pdir. Bu energiyaning 98,8% ni quyosh energiyasi tashkil etadi. CHunki mamlakatimiz serquyosh o’lka bo’lib, yilning 250-270 kunida quyosh nur sochib turadi va xar bir metr kvadrat yerga 1100 vt gacha energiya uzatiladi.Xozirgi kunda muqobil energiya manbalarining asosan 5 ta turi sanab o’tiladi, bular quyosh energetikasi, shamol energiyasi, suv energiyasi, Yer tubidagi issiqlik energiyasi, biomassa energiyalaridir. Quyosh nurlari energiyasi ta’sirida qizigan issiq xavo nisbatan yengil bo’ladi va u yuqoriga ko’tariladi. Uning o’rnini egallashga intilgan sovuq xavo oqimining xarakati tufayli shamol xosil bo’ladi. Bunday xavo oqimlaridan foydalanib shamol tegirmoni yasash VIII asrning boshlarida shimoliy Yevropada amalga oshirilgan. 1885 yildayoq Daniya mamlakatida dastlabki shamol elektr stantsiyalari qurilgan. 1918 yilda Daniyada 120 tadan ortiq shamol elektr stantsiyalaridan foydalanilgan. Ularning xar birini quvvati 10-20 kilovat bo’lgan. 1880-1930 yillarda AQSHda 6 milliondan ortiq shamol elektr stantsiyalari ishlatilgan. Yuqoriga ko’tarilgan sayin shamolning tezligi ortib boradi. Yer ustida shamol tezligi 3 m/s ga teng bo’lsa, 10 metr balandlikda shamolning tezligi ikki barobar ortiq bo’ladi. 40-80 metr balandlikka o’rnatilgan shamol generatorlari yordamida 25-50 kilovatdan ortiq elektr energiyasi xosil kilish mumkin.2020 yillarda Yevropa ittifoqidagi davlatlarda iste’mol qilinadigan energiyaning 80% ni shamol va quyosh energiyasi xisobiga qoplash rejalashtirilgan. Buning uchun 20 yil ichida sayyoramizda 3,8 million dona shamol generatori, 90 mingta yirik va 1,7 milliard kichik quyosh elektr stantsiyalari qurilishi lozim. SHamol energiyasidan foydalanish orqali olinadigan elektr energiyasi miqdori bo’yicha Germaniya (45 Gvt) yetakchilik qilmoqda. Suv energiyasidan kichik GESlar orqali elektr energiyasini xosil qilish bo’yicha yetakchi o’rinda Xitoy turadi. Keyingi o’n yillikda Xitoyda 40000 ta kichik GESlar qurish rejalashtirilgan Xindistonda esa 400 ta kichik GESlar qurish rejalashtirilgan. Avstriya, Finlandiya, SHvetsiya mamlakatlarida xam kichik GESlarga e’tibor kuchaytirilgan. Endilikda muqobil energiya manbai bo’lgan oqar suvlar energiyasidan mikro GESlar yordamida foydalanishga bo’lgan e’tibor xam kuchayib bormoqda.Elektr uzatish tarmoqlaridan uzoqda joylashgan tog’li xududlardagi buloq va kanal suvlarining mexanik energiyasidan foydalanib elektr energiyasi ishlab chiqarish mikro GESlar orqali amalga oshiriladi. Bunday elektr energiyasi manbai uchun to’g’on qurish shart emas, ya’ni oqar suvning mexanik-potentsialь energiyasi yetarlidir. Bunday mikro GESlar uchun gidroturbinalarning bir necha xil varianti A. Ustyujin tomonidan taklif etilgan. Ana shunday mikro GESlardan biri Jizzax tumanidagi Uvobsoy qishlog’idan oqib o’tuvchi soyga, Jizzax politexnika instituti xududidan oqib o’tuvchi kanallarga o’rnatilgan. Kichik quvvatli bunday mikro GESlar qishloq sharoitda yashayotgan bir yoki bir nechta xo’jaliklarni elektr energiyasiga bo’lgan extiyojini qondira oladi.Muqobil energiya manbalari ya’ni shamol va kuyosh energiyasidan foydalanish iktisodiy usishga, ekologik soflikka xizmat kiladi. Elektr uzatish tarmoklaridan uzok bulgan xududlarda mukobil energiya manbalariga bulgan extiyoj juda katta bo’lgani uchun shamol va kuyosh energiyasidan foydalanish, mazkur energetika soxasini ravnaq toptirish zarur. SHu orkali juda katta iktisodiy va ekologik yutuklarga erishiladi.