Problemau ynni a'i atebion

Mae'r broblem ynni o ddynoliaeth rhag dod yn fwy cyffredin bob blwyddyn. Mae hyn yn ganlyniad i dwf poblogaeth byd-eang a datblygiad cyflym o dechnoleg, sy'n arwain at lefelau cynyddol o ynni a ddefnyddir. Er gwaethaf y defnydd o ynni niwclear, amgen ac ynni dŵr, y gyfran fwyaf o bobl tanwydd yn dal i dynnu oddi ar y ddaear. Olew, nwy naturiol a glo yn adnoddau ynni naturiol exhaustible, hyd yn hyn, eu stociau leihau i lefel critigol.

Dechrau o'r diwedd

Dechreuodd y globaleiddio o'r problemau ynni y ddynoliaeth yn y 70au y ganrif ddiwethaf, pan fydd y cyfnod o olew rhad i ben. Diffyg a cynnydd sydyn yn y pris y math hwn o danwydd wedi achosi argyfwng difrifol yn economi'r byd. Ac er bod ei werth wedi gostwng dros amser, y cyfrolau wedi bod yn raddol yn gostwng, felly mae'r broblem deunydd crai ynni ac y ddynoliaeth yn dod yn fwy difrifol.

Er enghraifft, dim ond yn ystod y cyfnod 60-80 mlynedd yr ugeinfed ganrif, y cyfaint byd-eang o lo oedd 40%, olew - 75% nwy naturiol - 80% o gyfanswm y swm yr adnoddau a ddefnyddiwyd ers dechrau'r ganrif.

Er gwaethaf y ffaith bod y prinder tanwydd ddechreuodd yn y 70au a darganfuwyd bod y broblem o ynni - mae'n broblem fyd-eang y ddynoliaeth, nid oedd yn darparu rhagolygon o dwf o ddefnydd. Y bwriad oedd y bydd y cyfaint o fwyngloddio erbyn 2000 yn cynyddu gan 3 gwaith. Yn dilyn hynny, wrth gwrs, y cynlluniau hyn yn cael eu lleihau, ond mae'r canlyniad yn defnydd gwastraffus iawn o adnoddau, a barhaodd am ddegawdau, heddiw eu bod wedi mynd bron.

Y prif agweddau daearyddol y problemau ynni dynolryw

Un rheswm dros y prinder tanwydd cynyddol yn y pwysiad o amodau ei gynhyrchu ac, o ganlyniad, y cynnydd yn y gost y broses. Os mai dim ond ychydig ddegawdau yn ôl, yr adnoddau naturiol yn gorwedd ar yr wyneb, ond mae ganddynt heddiw i gynyddu dyfnder y ffynhonnau mwyngloddiau, nwy ac olew yn gyson. gwaethygu Yn fwyaf nodedig amodau daearegol o ddigwydd o ynni yn yr hen ardaloedd diwydiannol o Ogledd America, Gorllewin Ewrop, Rwsia a'r Wcrain.

O ystyried yr agweddau daearyddol broblemau deunydd crai ynni a dynolryw, rhaid i ni yn dweud bod eu ateb yw ehangu'r ffiniau adnoddau. Angen datblygu meysydd newydd gydag amodau daearegol ysgafnach. Felly mae'n bosibl lleihau'r gost o gynhyrchu tanwydd. Dylid cadw mewn cof bod y dwysedd cyfalaf cyffredinol o gynhyrchu ynni mewn meysydd newydd, fel rheol, yn llawer uwch.

agweddau economaidd a geopolitical o broblemau deunydd crai ynni ac y ddynoliaeth

Disbyddu cronfeydd tanwydd ffosil wedi arwain at ymddangosiad cystadleuaeth difrifol yn y meysydd economaidd, gwleidyddol a geopolitical. corfforaethau enfawr yn cymryd rhan mewn adran tanwydd tanwydd ac ynni ac adnoddau ailddosbarthu gylchoedd dylanwad yn y diwydiant, sy'n arwain at amrywiadau prisiau cyson ar y farchnad nwy y byd, glo ac olew. sefyllfa ansefydlog gwaethygu yn ddifrifol problemau ynni y ddynoliaeth.

Diogelwch Ynni Byd-eang

Daeth y syniad i ddefnydd ar ddechrau'r 21ain ganrif. Egwyddorion strategaeth diogelwch o'r fath yn darparu ddibynadwy, yn y tymor hir a chyflenwad ynni dderbyniol yn amgylcheddol, bydd y pris yn cael ei gyfiawnhau, ac i drefnu y wlad yn allforio a mewnforio tanwydd.

Mae gweithredu'r strategaeth hon yn bosib dim ond os dileu'r achosion problemau ynni y ddynoliaeth a mesurau ymarferol sy'n anelu at sicrhau yr economi byd ymhellach fel tanwydd confensiynol ac ynni o ffynonellau eraill. A dylai y gwaith o ddatblygu ynni amgen yn cael ei roi sylw arbennig.

polisi cadwraeth ynni

Yn y dyddiau o danwydd rhad yn yr economi o adnoddau iawn wedi ymddangos mewn nifer o wledydd ledled y byd. Yn gyntaf oll, ffenomen o'r fath wedi cael ei arsylwi mewn gwledydd cyfoethog mewn adnoddau mwynol. Dan arweiniad y rhestr o'r Undeb Sofietaidd, yr Unol Daleithiau, Canada, Tsieina ac Awstralia. Yn yr Undeb Sofietaidd y cyfaint o yfed cyfatebol tanwydd yn sawl gwaith yn uwch nag yn America.

Mae sefyllfa o'r fath yn ofynnol cyflwyno ar frys o bolisi arbed ynni yn y cartref, diwydiannol, trafnidiaeth a sectorau eraill o'r economi. Gan gymryd i ystyriaeth bob agwedd ar broblemau deunydd crai ynni ac y ddynoliaeth wedi dechrau datblygu a gweithredu technolegau i leihau dwysedd ynni penodol o CMC yn y gwledydd hyn, ac i ailadeiladu strwythur economaidd cyfan y economi'r byd.

Llwyddiannau a methiannau

Mae llwyddiant mwyaf nodedig ym maes arbed ynni wedi cael ei gyflawni gwledydd datblygedig yn economaidd yn y Gorllewin. Am y 15 mlynedd cyntaf eu bod yn gallu lleihau dwysedd egni ei CMC erbyn 1/3, a arweiniodd at ostyngiad o eu cyfran o'r ynni a ddefnyddir byd 60-48 y cant. Hyd yn hyn, y duedd hon wedi parhau, a twf CMC yn y Gorllewin o flaen y cyfrolau cynyddol o defnydd o danwydd.

Sylweddol waeth yng Nghanolbarth a Dwyrain Ewrop, Tsieina a gwledydd CIS. Mae dwysedd ynni yr economi yn gostwng yn araf iawn. Ond mae'r arweinwyr y antireytinga economaidd gwledydd sy'n datblygu. tanwydd Er enghraifft, yn y rhan fwyaf o wledydd Affrica ac Asia cholled cysylltiedig (nwy naturiol ac olew) yn 80-100 y cant.

Realiti a Rhagolygon

problemau ynni a ffyrdd o ddatrys heddiw bryder y byd. I wella cyflwynodd y sefyllfa bresennol amrywiol arloesi technegol a thechnolegol. At y diben o arbed ynni perffeithio offer diwydiannol a threfol, a gynhyrchwyd cerbydau tanwydd-effeithlon yn fwy, ac yn y blaen. D.

Ymhlith y mesurau macro-economaidd sylfaenol yn cynnwys y newid graddol o strwythur y defnydd o nwy, glo ac olew gyda'r bwriad o gynyddu'r gyfran o adnoddau ynni amgen ac adnewyddadwy.

Er mwyn datrys y problemau ynni y ddynoliaeth yn llwyddiannus yn angenrheidiol i roi sylw arbennig i ddatblygiad a gweithredu technolegau arloesol sydd ar gael yn ystod y cam presennol o chwyldro gwyddonol a thechnolegol.

ynni niwclear

Un o'r cyfarwyddiadau mwyaf addawol ym maes ynni yn egni niwclear. Mewn rhai gwledydd datblygedig eisoes wedi cael ei weithredu cenhedlaeth newydd o adweithyddion niwclear. gwyddonwyr niwclear yn awr unwaith eto yn mynd ati trafodwyd adweithyddion pwnc gweithredu ar niwronau gyflym, fel unwaith i fod i ddod yn y don newydd ac yn llawer mwy effeithiol o ynni niwclear. Fodd bynnag, mae eu datblygiad wedi cael ei dirwyn i ben, ond yn awr y mater hwn wedi dod yn amserol unwaith eto.

Mae'r defnydd o generaduron MHD

trosi Uniongyrchol gwres yn drydan heb foeleri stêm a thyrbinau yn caniatáu ar gyfer generaduron magnetohydrodynamic. Dechreuodd y gwaith o ddatblygu duedd addawol hwn yn gynnar yn 70-au y ganrif ddiwethaf. Yn 1971 ym Moscow cafodd ei wneud y cyntaf ddechrau busnes o rym MHD beilot o 25,000 kW.

Prif fanteision generaduron MHD yw:

• effeithlonrwydd uchel;
• cyfeillgarwch amgylcheddol (dim gollyngiadau niweidiol i'r atmosffer);
• dechrau ar unwaith.

cryogenig turbo-generadur

Mae'r egwyddor o weithrediad y generadur cryogenig yn gorwedd yn y ffaith bod y rotor ei oeri gan heliwm hylifol, lle yr effaith yn cael ei sicrhau superconductivity. Mae manteision diamheuol o peiriant hwn yn cynnwys effeithlonrwydd uchel, pwysau isel a dimensiynau.

prototeip arbrofol-ddiwydiannol o cryogenig tyrbo-generadur ei greu yn y cyfnod Sofietaidd, ac yn awr datblygiadau o'r fath yn digwydd yn Japan, yr Unol Daleithiau a gwledydd datblygedig eraill.

hydrogen

Gan ddefnyddio hydrogen fel tanwydd ganddo ragolygon gwych. Yn ôl llawer o arbenigwyr, bydd y dechnoleg hon yn helpu i ddatrys y problemau mawr o ddynoliaeth lobal - problem ynni a deunyddiau crai. Yn gyntaf oll, mae'r tanwydd hydrogen yn adnoddau ynni naturiol amgen yn y diwydiant peirianneg. Mae'r cyntaf car ar hydrogen ei greu gan y cwmni Siapaneaidd "Mazda" yn y 90au cynnar, yr injan newydd wedi cael ei gynllunio ar ei gyfer. Profodd yr arbrawf i fod yn eithaf llwyddiannus, gan gadarnhau potensial i'r cyfeiriad hwn.

generaduron electrogemegol

Mae hyn celloedd tanwydd, sydd hefyd yn gweithio ar hydrogen. Tanwydd yn cael ei basio trwy bilen polymerig ag asiant arbennig - catalydd. O ganlyniad i adwaith cemegol gydag ocsigen, hydrogen ei hun yn cael ei drawsnewid i mewn i'r dŵr, gan ryddhau egni cemegol trwy hylosgi, sy'n cael ei drawsnewid i mewn i drydan.

Peiriannau gyda chelloedd tanwydd yn wahanol effeithlonrwydd maximally uchel (dros 70%), sydd ddwywaith yn hirach na gorsafoedd ynni confensiynol. Yn ogystal â hynny, eu bod yn hawdd i'w defnyddio, gweithredu tawel a ddiymdrech i atgyweirio.

Yn fwy diweddar, celloedd tanwydd yn cael cwmpas cul o gais, er enghraifft mewn ymchwil gofod. Ond yn awr mae'r gwaith ar weithredu generaduron electrogemegol yn cael eu cynnal yn weithredol yn y gwledydd datblygedig yn economaidd fwyaf, y cyntaf ohonynt yw'r Japan. Mae'r capasiti cyfanswm unedau hyn yn y byd a fesurir mewn miliynau o kWh. Er enghraifft, yn Efrog Newydd a Tokyo eisoes mewn grym ar elfennau megis y automaker Almaeneg "Daimler-Benz" ei y cyntaf i greu prototeip yn gweithio y car gyda'r injan yn gweithredu yn unol â'r egwyddor hon.

ymasiad niwclear a Reolir

Ers degawdau, a gynhaliwyd ym maes ymchwil ynni ymasiad. Wrth wraidd ynni niwclear yw adwaith ymholltiad niwclear ac ymasiad niwclear yn seiliedig ar y broses cefn - y cnewyllyn o isotopau hydrogen (dewteriwm, tritiwm) uno. Mae'r broses o losgi maint 1 kg o egni a ryddheir yn dewteriwm niwclear yn fwy na 10 miliwn gwaith yn fwy o geir o lo. Y canlyniad yn wirioneddol ysblennydd! Dyna pam yr egni fusion ei ystyried yn un o'r ardaloedd mwyaf addawol wrth fynd i'r afael â'r prinder ynni byd-eang.

rhagolygon

Heddiw, mae nifer o senarios ar gyfer datblygiad y sefyllfa yn y sector ynni byd-eang yn y dyfodol. Yn ôl rhai ohonynt, erbyn 2060 y defnydd byd-eang o gynnydd cyfatebol olew i 20 biliwn o dunelli. Yn yr achos hwn, o ran y defnydd ar hyn o bryd, gwledydd sy'n datblygu fydd yn pasio ei ddatblygu.

Erbyn canol yr 21ain ganrif dylai leihau faint o ynni ffosil yn sylweddol, ond bydd yn cynyddu'r gyfran o ynni adnewyddadwy, yn enwedig gwynt, solar, geothermol a ffynonellau ynni llanw.