Masalah energi dan solusi nya

Masalah energi kemanusiaan dari menjadi lebih luas setiap tahun. Hal ini disebabkan pertumbuhan populasi global dan pesatnya perkembangan teknologi, yang mengarah ke tingkat pertumbuhan konsumsi energi. Meskipun penggunaan nuklir, alternatif dan tenaga air, bagian terbesar dari orang bahan bakar terus ekstrak dari bumi. Minyak, gas alam dan batu bara adalah sumber daya energi batasannya alam, sampai saat ini, saham mereka berkurang ke tingkat yang kritis.

Awal akhir

Globalisasi masalah energi umat manusia dimulai pada tahun 70-an abad lalu, ketika era minyak murah sudah berakhir. Defisit dan kenaikan tajam dalam harga bahan bakar jenis ini memicu krisis serius dalam perekonomian dunia. Dan meskipun nilainya mengalami penurunan dari waktu ke waktu, volume telah terus menurun, sehingga energi dan bahan baku masalah umat manusia menjadi lebih akut.

Misalnya, hanya selama periode 60 sampai 80 tahun dari abad kedua puluh, volume global batubara adalah 40%, minyak - 75% gas alam - 80% dari jumlah total sumber daya yang digunakan sejak awal abad ini.

Terlepas dari kenyataan bahwa kekurangan bahan bakar dimulai pada tahun 70-an dan ditemukan bahwa masalah energi - itu adalah masalah global umat manusia, tidak memberikan perkiraan pertumbuhan konsumsi. Rencananya volume pertambangan pada tahun 2000 akan meningkat sebesar 3 kali. Selanjutnya, tentu saja, rencana ini berkurang, tapi hasilnya digunakan sangat boros sumber daya, yang berlangsung selama beberapa dekade, hari ini mereka hampir menghilang.

Aspek geografis utama dari masalah energi manusia

Salah satu alasan untuk kekurangan bahan bakar tumbuh adalah bobot dari kondisi-kondisi produksi dan, sebagai konsekuensi, kenaikan biaya proses. Jika hanya beberapa dekade yang lalu, sumber daya alam berbaring di permukaan, tapi hari ini harus terus-menerus meningkatkan kedalaman sumur tambang, gas dan minyak. Terutama memburuk kondisi geologi terjadinya energi di daerah industri lama Amerika Utara, Eropa Barat, Rusia dan Ukraina.

Mengingat aspek geografis energi dan bahan baku masalah umat manusia, kita harus mengatakan bahwa solusi mereka adalah untuk memperluas batas-batas sumber daya. Perlu mengembangkan daerah-daerah baru dengan kondisi geologi yang lebih ringan. Jadi adalah mungkin untuk mengurangi biaya produksi bahan bakar. Perlu diingat bahwa intensitas modal keseluruhan produksi energi di daerah baru, sebagai suatu peraturan, jauh lebih tinggi.

aspek ekonomi dan geopolitik energi dan bahan baku masalah umat manusia

Menipisnya cadangan bahan bakar fosil telah menyebabkan munculnya persaingan yang berat di bidang ekonomi, politik dan geopolitik. perusahaan-perusahaan raksasa yang bergerak di bagian bahan bakar bahan bakar dan energi sumber daya dan redistribusi lingkup pengaruh dalam industri, yang mengarah ke fluktuasi harga konstan pada pasar gas dunia, batubara dan minyak. situasi yang tidak stabil serius memperburuk masalah energi umat manusia.

Keamanan Global Energi

Konsep ini mulai digunakan pada awal abad ke-21. Prinsip-prinsip seperti strategi keamanan memberikan jangka panjang yang handal, dan pasokan energi ramah lingkungan, harga yang akan dibenarkan, dan untuk mengatur negara baik ekspor dan impor bahan bakar.

Implementasi strategi ini hanya mungkin jika menghilangkan penyebab masalah energi manusia dan langkah-langkah praktis yang bertujuan lanjut memastikan ekonomi dunia sebagai bahan bakar konvensional dan energi dari sumber alternatif. Dan pengembangan energi alternatif harus diberikan perhatian khusus.

kebijakan konservasi energi

Pada hari-hari bahan bakar murah sangat ekonomi sumber daya intensif telah muncul di banyak negara di seluruh dunia. Pertama-tama, fenomena seperti itu telah diamati di negara-negara kaya sumber daya mineral. Dipimpin daftar Uni Soviet, Amerika Serikat, Kanada, China dan Australia. Di Uni Soviet volume konsumsi bahan bakar setara adalah beberapa kali lebih tinggi daripada di Amerika.

Situasi seperti itu diperlukan pengenalan mendesak kebijakan penghematan energi di dalam negeri, industri, transportasi dan sektor ekonomi lainnya. Dengan mempertimbangkan semua aspek energi dan bahan baku masalah umat manusia telah mulai mengembangkan dan menerapkan teknologi untuk mengurangi intensitas energi spesifik dari PDB di negara-negara ini, dan untuk membangun kembali struktur ekonomi seluruh ekonomi dunia.

Keberhasilan dan kegagalan

Keberhasilan yang paling menonjol di bidang penghematan energi yang telah dicapai negara-negara ekonomi maju di Barat. Selama 15 tahun pertama mereka mampu mengurangi intensitas energi dari GDP sebesar 1/3, yang mengakibatkan pengurangan saham mereka dari konsumsi energi dunia 60-48 persen. Untuk saat ini, tren ini terus, dan pertumbuhan PDB di Barat menjelang pertumbuhan volume konsumsi bahan bakar.

Secara signifikan lebih buruk di negara-negara CIS Eropa Tengah dan Timur, China dan. Intensitas energi dari ekonomi menurun sangat lambat. Tapi para pemimpin antireytinga ekonomi negara-negara berkembang. bahan bakar misalnya, di sebagian besar negara-negara Afrika dan Asia kerugian yang terkait (gas alam dan minyak) yang 80 hingga 100 persen.

Realitas dan Prospek

masalah energi dan cara untuk mengatasinya saat ini perhatian dunia. Untuk memperbaiki situasi saat memperkenalkan berbagai inovasi teknis dan teknologi. Untuk tujuan penghematan energi disempurnakan peralatan industri dan kota, memproduksi kendaraan hemat bahan bakar lebih banyak, dan sebagainya. D.

Di antara langkah-langkah ekonomi makro primer meliputi perubahan bertahap dari struktur konsumsi gas, batubara dan minyak dengan maksud untuk meningkatkan pangsa sumber daya alternatif dan terbarukan energi.

Untuk berhasil memecahkan masalah energi manusia diperlukan untuk membayar perhatian khusus untuk pengembangan dan implementasi teknologi inovatif yang tersedia pada tahap sekarang dari revolusi ilmiah dan teknologi.

tenaga nuklir

Salah satu arah yang paling menjanjikan di bidang energi adalah energi nuklir. Di beberapa negara maju telah dimasukkan ke dalam operasi generasi baru reaktor nuklir. ilmuwan nuklir sekarang lagi aktif membahas reaktor topik beroperasi pada neuron cepat itu, seperti pernah seharusnya menjadi gelombang baru dan jauh lebih efektif dari tenaga nuklir. Namun, perkembangan mereka telah dihentikan, tapi sekarang masalah ini telah menjadi topikal lagi.

Penggunaan generator MHD

konversi langsung dari panas menjadi listrik tanpa ketel uap dan turbin memungkinkan untuk generator magnetohidrodinamik. Perkembangan trend menjanjikan ini dimulai pada awal 70-ies dari abad terakhir. Pada tahun 1971 di Moskow ia membuat pertama start-up kekuasaan percontohan MHD 25.000 kW.

Keuntungan utama dari generator MHD adalah:

• efisiensi tinggi;
• ramah lingkungan (tidak ada emisi berbahaya ke atmosfir);
• mulai instan.

cryogenic turbo-generator

Prinsip operasi dari generator kriogenik terletak pada kenyataan bahwa rotor didinginkan oleh helium cair, dimana efeknya superkonduktivitas diperoleh. Keuntungan yang tak terbantahkan dari mesin ini termasuk efisiensi tinggi, berat badan rendah dan dimensi.

prototipe eksperimental-industri turbo-generator cryogenic diciptakan di era Soviet, dan sekarang perkembangan tersebut berlangsung di Jepang, Amerika Serikat dan negara maju lainnya.

hidrogen

Menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar memiliki prospek yang besar. Menurut banyak ahli, teknologi ini akan membantu untuk memecahkan masalah utama umat manusia lobal - energi dan bahan baku masalah. Pertama-tama, bahan bakar hidrogen adalah sumber alternatif energi alam dalam industri rekayasa. Pertama mobil hidrogen diciptakan oleh perusahaan Jepang "Mazda" di awal 90-an, mesin baru telah dirancang untuk dia. Percobaan terbukti cukup sukses, membenarkan potensi arah ini.

generator elektrokimia

sel bahan bakar ini, yang juga bekerja pada hidrogen. BBM dilewatkan melalui membran polimer dengan agen khusus - katalis. Sebagai hasil dari reaksi kimia dengan oksigen, hidrogen itu sendiri diubah ke dalam air, melepaskan energi kimia oleh pembakaran, yang diubah menjadi listrik.

Mesin dengan sel bahan bakar berbeda efisiensi maksimal tinggi (lebih dari 70%), yang dua kali lebih panjang dari pembangkit listrik konvensional. Selain itu, mereka mudah digunakan, operasi yang tenang dan ringan untuk memperbaiki.

Baru-baru ini, sel bahan bakar memiliki lingkup sempit aplikasi, misalnya dalam penelitian ruang angkasa. Tapi sekarang bekerja pada pelaksanaan generator elektrokimia secara aktif dilakukan di negara-negara yang paling ekonomis dikembangkan, pertama di antara yang adalah Jepang. Total kapasitas dari unit-unit ini di dunia diukur dalam jutaan kWh. Misalnya, di New York dan Tokyo sudah berkuasa pada unsur-unsur seperti mobil Jerman "Daimler-Benz" adalah yang pertama untuk membuat prototipe kerja mobil dengan mesin beroperasi sesuai dengan prinsip ini.

Dikontrol fusi nuklir

Selama beberapa dekade, yang dilakukan di bidang penelitian energi fusi. Pada inti dari energi nuklir adalah reaksi fisi nuklir dan fusi nuklir didasarkan pada proses sebaliknya - inti isotop hidrogen (deuterium, tritium) gabungan. Proses deuterium nuklir terbakar kuantitas 1 kg energi yang dilepaskan dalam melebihi 10 juta kali dari yang diperoleh dari batubara. Hasilnya benar-benar spektakuler! Itulah sebabnya energi fusi dianggap sebagai salah satu daerah yang paling menjanjikan dalam mengatasi kekurangan energi global.

prakiraan

Hari ini, ada berbagai skenario untuk pengembangan situasi di sektor energi global di masa depan. Menurut beberapa dari mereka, dengan 2060 konsumsi global setara minyak meningkat menjadi 20 miliar ton. Dalam hal ini, dalam hal konsumsi saat ini, negara-negara berkembang akan menyalip dikembangkan.

Pada pertengahan abad ke-21 secara signifikan harus mengurangi jumlah energi fosil, tetapi akan meningkatkan porsi terbarukan, terutama angin, surya, panas bumi dan sumber energi pasang surut.