Talabni qondirish va bugungi turmush darajamizga erishish uchun. Bizning shaharlarimiz, sanoat tarmoqlarimiz va boshqalarni ta'minlaydigan energiya manbalari har xil

Inson energiyasidan foydalanish muammolari
Barcha turdagi energiya manbalaridan quyosh energiyasi alohida ahamiyatga ega. Barcha turdagi energiya manbalari quyosh energiyasining tabiiy o'zgarishi natijasidir. Ko'mir, neft, tabiiy gaz, torf, moyli slanets va o'tin o'simliklar tomonidan qazib olinadigan va o'zgartiriladigan Quyoshning nurlanish energiyasining zaxiralari hisoblanadi. Quyosh nurlari ta'sirida atrof-muhitning noorganik elementlari - suv H 2 O va karbonat angidrid CO 2 - fotosintez reaktsiyasi jarayonida o'simliklarda asosiy elementi uglerod bo'lgan organik moddalar hosil bo'ladi. FROM. Ma'lum bir geologik davrda, millionlab yillar davomida, o'lik o'simliklardan, bosim va harorat sharoitlari ta'sirida, bu esa, o'z navbatida, Quyoshdan Yerga ma'lum miqdorda energiya tushishi natijasida organik energiya manbalari edi. O'simliklarda ilgari to'plangan uglerodga asoslangan. Suv energiyasi quyosh energiyasidan ham olinadi, u suvni bug'laydi va bug'ni atmosferaning yuqori qatlamlariga ko'taradi. Shamol sayyoramizning turli nuqtalarining Quyosh tomonidan isitilishining har xil harorati tufayli paydo bo'ladi. Bundan tashqari, Yer yuzasiga tushadigan Quyoshning to'g'ridan-to'g'ri nurlanishi juda katta energiya salohiyatiga ega. Shunday qilib, organik yoqilg'ining hosil bo'lishi, bir tomondan, quyosh energiyasining tabiiy o'zgarishi natijasi bo'lsa, ikkinchi tomondan, ko'p asrlar davomida o'simlik va hayvonot dunyosi qoldiqlariga issiqlik, mexanik va biologik ta'sirlarning natijasidir. barcha geologik tuzilmalar. Bu yoqilg'ilarning barchasi uglerodga asoslangan va energiya ulardan birinchi navbatda karbonat angidrid (CO2) hosil bo'lishi orqali chiqariladi. Insoniyat butun mavjudligi davomida tabiat tomonidan milliardlab yillar davomida to'plangan energiyadan foydalangan. Shu bilan birga, maksimal samaradorlikka erishish uchun uni qo'llash usullari doimiy ravishda takomillashtirildi. Shunday qilib, evolyutsion rivojlanishining eng boshida, faqat uning tanasi mushaklarining energiyasi . Keyinchalik, inson qabul qilishni va foydalanishni o'rgandi olov energiyasi . Insoniyat jamiyati evolyutsion rivojlanishining navbatdagi bosqichi foydalanish imkoniyatini keltirdi suv va shamol energiyasi - harakat qilish uchun shamol kuchidan foydalangan holda birinchi suv va shamol tegirmonlari, suv g'ildiraklari, yelkanli kemalar paydo bo'ldi. Bug' mashinasi 18-asrda ixtiro qilingan issiqlik energiyasi , ko'mir yoki yog'ochni yoqish natijasida olingan, mexanik harakat energiyasiga aylantirildi. XIX asrda voltaik yoy, elektr yoritgichlar kashf qilindi, elektr dvigatel ixtiro qilindi, keyin esa elektr generatori - bu asrning boshi edi. elektr energiyasi . 20-asr insoniyat tomonidan energiya ishlab chiqarish va undan foydalanish usullarini ishlab chiqishda haqiqiy inqilob bo'ldi: ulkan quvvatga ega issiqlik, gidravlik, atom elektr stantsiyalari qurilmoqda, yuqori, o'ta va o'ta yuqori kuchlanishli elektr energiyasini uzatish liniyalari qurilmoqda. qurilmoqda, elektr energiyasini ishlab chiqarish, o'zgartirish va uzatishning yangi usullari ishlab chiqilmoqda ( boshqariladigan termoyadro reaksiyasi, magnit gidrodinamik generator, oʻta oʻtkazuvchan turbogeneratorlar va boshqalar), kuchli energiya tizimlari yaratilmoqda.. Shu bilan birga, neft va gaz ta'minotining kuchli tizimlari paydo bo'ldi. Shunday qilib, bizni o'rab turgan dunyo har xil turdagi energiyaning haqiqiy bitmas-tuganmas manbasiga ega. Ulardan ba'zilari hozirgacha to'liq foydalanilmagan - Quyosh energiyasi, Yer va Oyning o'zaro ta'siri energiyasi, termoyadro sintezi energiyasi, Yerning issiqligi energiyasi . Endi energiya insoniyat tsivilizatsiyasining rivojlanishida hal qiluvchi rol o'ynaydi. Energiya iste'moli va ishlab chiqarish o'rtasida yaqin bog'liqlik mavjud. Insoniyat hayotida energiya katta ahamiyatga ega. Uning rivojlanish darajasi jamiyat ishlab chiqaruvchi kuchlarining rivojlanish darajasini, fan-texnika taraqqiyoti imkoniyatlarini va aholi turmush darajasini aks ettiradi. Afsuski, inson tomonidan iste'mol qilinadigan energiyaning katta qismi mavjud energiya resurslaridan foydalanish samaradorligi pastligi sababli foydasiz issiqlikka aylanadi. Dunyoda yiliga iste'mol qilinadigan energiyaning taxminiy taqsimoti Jadvalda keltirilgan. 1.1. Energiya qiymati ko'mir miqdorida berilgan megatonlar(Mt), u yoqilganda bir xil energiya beradi. Har yili odamlarni boqish uchun taxminan 400 Mt sarflanadi, shundan 40 Mtga yaqini foydali mehnatga aylanadi. Maishiy ehtiyojlar uchun taxminan 800 Mt, ijtimoiy ishlab chiqarish uchun 1000 Mt sarflanadi. 1.1-jadval Dunyoda yillik energiya iste'moli Energiya shakli Miqdori, Mt Manba Odamning oziqlanishi va chorva mollarining ozuqasi 650 quyosh nuri (hozir) O'tin 150 quyosh nuri (o'tmishda) gidroelektrostantsiyalar 100 suv harakati Ko'mir, neft, gaz, torf 6 600 quyosh nuri (o'tmishda) Shunday qilib, yillik 7500 Mt iste'moldan 2200 Mt foydali foydalaniladi, qolgani issiqlik sifatida isrof qilinadi. Ammo samaradorlik 2200/7500 Mt bo'lsa ham, insoniyat maqtana olmaydi, chunki yiliga 10 000 000 Mt bo'lgan Yerdagi quyosh radiatsiyasi hisobga olinmaydi. Guruch. 2 Quyosh nurlarining energiya taqsimoti. Aholining energiyadan notekis foydalanishi 3-rasmda keltirilgan. Guruch. 3. Aholining energiyadan notekis foydalanishi. Energetika tsivilizatsiya rivojlanishida hal qiluvchi rol o'ynadi. Energiya iste'moli va ma'lumotlarning to'planishi vaqt o'tishi bilan taxminan bir xil o'zgarish sxemasiga ega, energiya iste'moli va ishlab chiqarish hajmi o'rtasida yaqin bog'liqlik mavjud. Aniqlanishicha, zamonaviy odamning fiziologik ehtiyojlarini qondirish uchun ibtidoiy odam kabi taxminan bir xil energiya talab qilinadi. Shu bilan birga, energiya iste'molining o'sishi hayratlanarli darajada yuqori. Ammo uning sharofati bilan inson hayotining muhim qismini dam olishga, ta'limga, ijodiy faoliyatga bag'ishlay oladi, hozirgi yuqori umr ko'rishga erishdi. Biz energiyani kerakli, biz uchun ishlashga qodir narsa deb hisoblaymiz. Jamiyatni energiya bilan ta'minlash: xonalarni isitish, harakatni ta'minlash, bizga kerak bo'lgan tovarlarni ishlab chiqarish, turli xil mashinalar, mexanizmlar, asboblarning ishlashini ta'minlash, pishirish, yoritish, hayotni ta'minlash va boshqalar uchun zarurdir. Energiyadan foydalanishning ushbu misollarini uchta katta guruhga bo'lish mumkin: lekin)quvvatlantirish manbai . Bu energiyaning boshqa turlariga qaraganda qimmatroq: bug'doy, Joul bo'yicha, ko'mirdan ancha qimmat. Oziqlanish tana haroratini ushlab turish uchun issiqlik, uning harakati uchun energiya, aqliy va jismoniy mehnatni amalga oshirish uchun beradi; b) uylarni isitish va ovqat pishirish uchun issiqlik shaklida energiya. Bu turli xil iqlim sharoitlarida yashash va inson ratsionini diversifikatsiya qilish imkonini beradi; ichida) ijtimoiy ishlab chiqarish faoliyatini ta'minlash uchun energiya. Bu tovarlar va xizmatlar ishlab chiqarish, odamlar va tovarlarning kosmosda jismoniy harakati, barcha aloqa tizimlarining samaradorligini saqlash uchun energiya. Aholi jon boshiga bu energiyaning narxi oziq-ovqat uchun energiya narxidan ancha yuqori. Afsuski, tsivilizatsiyaning rivojlanish dinamikasi shundayki, insoniyat har yili uning mavjudligi va rivojlanishi uchun ko'proq energiya talab qiladi. Ko'p sonli energiya resurslari mavjudligiga va insoniyat tomonidan energiyaning har xil turlaridan foydalanishiga qaramay, energiya resurslarini iste'mol qilish darajasi ularni tabiatan yangilash imkoniyatidan sezilarli darajada oshadi. Bu, birinchi navbatda, qayta tiklanmaydigan tabiiy resurslarga tegishli. Inson ehtiyojlari o'sib bormoqda, odamlar tobora ko'payib bormoqda va bu energiya ishlab chiqarishning ulkan hajmlarini va uni iste'mol qilish sur'atlarini keltirib chiqaradi. Bugungi kunda an'anaviy energiya manbalari (turli xil yoqilg'i, gidroresurslar) va ulardan foydalanish texnologiyalari endi jamiyatning energiya bilan ta'minlanishining zarur darajasini ta'minlay olmaydi, chunki bu qayta tiklanmaydigan manbalardir. Tabiiy yoqilg'ining tasdiqlangan zahiralari juda katta bo'lsa ham, tabiiy omborxonalarning tugashi muammosi ularning rivojlanishining hozirgi va bashoratli sur'ati bilan u haqiqiy va yaqin kelajakka o'tadi. Bugungi kunda ham bir qator konlar qurib ketganligi sababli sanoatni rivojlantirish uchun yaroqsiz bo'lib qolmoqda va neft va gaz uchun, masalan, borish qiyin bo'lgan, chekka hududlarga, okean javonlariga va hokazolarga borishga to'g'ri keladi. Jiddiy prognozchilarning ta'kidlashicha, agar energiya iste'molining joriy hajmi va o'sish sur'atlari 3 ... 5% darajasida qolsa (va ular shubhasiz bundan ham yuqori bo'ladi), qazilma yoqilg'i zaxiralari 70 - 150 yil ichida to'liq tugaydi. Yoqilg'i yoqishdan energiya ishlab chiqarishning sezilarli o'sishini cheklovchi yana bir omil energiya ishlab chiqarish chiqindilari bilan atrof-muhitning ifloslanishini oshirish. Bu chiqindilar massa jihatidan ahamiyatli bo'lib, ko'p sonli turli xil zararli komponentlarni o'z ichiga oladi. Shunday qilib, zamonaviy qattiq yonilg'i elektr stansiyasida 106 kVt/soat elektr energiyasi ishlab chiqarilganda 14000 kg cüruf, 80000 kg kul, 1000000 kg karbonat angidrid, 14000 kg oltingugurt dioksidi, 4000 kg nitrogen oksidi, 000 kg. shuningdek ftor, mishyak, vanadiy va boshqa elementlarning birikmalari. Ammo yiliga ishlab chiqarilgan elektr energiyasi miqdori yuzlab va minglab milliard kilovatt-soatni tashkil qiladi! Bu erda kislotali yomg'ir, qishloq xo'jaligi va suv havzalarining zaharlanishi va shunga o'xshash hodisalar paydo bo'ladi. Bundan tashqari, tabiat endi bu ifloslanishlarni qayta ishlashga va tabiiy fizik-kimyoviy va mikrobiologik usullar bilan o'z-o'zini tiklashga qodir emas. Yadro energetikasida boshqa turdagi ekologik muammolar paydo bo'ladi. Ular yadro yoqilg'isining atrof-muhitga kirishini istisno qilish zarurati bilan bog'liq va ishonchli yadroviy chiqindilarni utilizatsiya qilish bu texnologiya va texnologiyaning hozirgi rivojlanish darajasi bilan katta qiyinchiliklar bilan bog'liq. Bundan kam zararli emas atrof-muhitning termal ifloslanishi Yer iqlimining global isishi, muzliklarning erishi va dengiz sathining ko'tarilishiga olib kelishi mumkin bo'lgan muhit. Yuqoridagilardan kelib chiqqan holda, noan’anaviy va qayta tiklanuvchi energiya manbalari deb ataladigan, qo‘shimcha ravishda ekologik toza va atrof-muhitni ifloslantirmaydigan manbalardan keng amaliy foydalanish dolzarb bo‘lib bormoqda. Bunday manbalarga quyosh energiyasi, shamol energiyasi, dengiz to'lqinlari va suv toshqini energiyasi, biomassa energiyasi, geotermal energiya va boshqalar kiradi.Bu energiya manbalarining har birining tabiati bir xil emas, ulardan foydalanish va foydalanish usullari ham har xil. Shu bilan birga, ular umumiy xususiyatlarga ega, xususan, hosil bo'lgan energiya oqimining past zichligi, bu uni to'plash va zaxiralashni talab qiladi.