Qayta tiklanmaydigan energiya manbalari

Energetika — energiyaning har xil turlarini hosil qilish, ularni bir turdan ikkinchi turga oʻzgartirish, muayyan masofaga uzatish va yetkazib berish, ulardan barcha sohalarda foydalanishni hamda shular bilan bogʻliq nazariy va amaliy muammolarni hal qilishni oʻz ichiga olgan xalq xoʻjaligi, fan va texnika sohasi. Insoniyat taraqqiyotida kishilarning turli energiya manbalariga boʻlgan ehtiyojlari ularni tabiiy manbalar — oʻtin, koʻmir, torf va boshqalar yoqilgʻilardan, shamol, suv oqimi energiyasi (mas, shamol va suv tegirmonlari) dan foydalanishga majbur qildi. Keyinchalik fan va texnika taraqqiyoti, fantexnika inqilobi tufayli 20-asrning 2-yarmidan boshlab asosan elektr energiyasiga ehtiyoj juda oshib ketdi. Ana shu omillar E.ni jadal rivojlantirishni taqozo qildi. Fan va texnika taraqqayoti energiya ishlab chiqarish va uni oʻzgartirishning yangi usullarini ishlab chiqish, yangi samarali asbobuskunalar va texnologiyalarni yaratish, energiyani taqsimlashni markazlashtirish va boshqalar orqali ifodalanadi. E. fani tabiiy energiya resurslarining potensial energiyasini xalq xoʻjaligida foydalanishga yaroqli va foydali energiya turlariga aylantirish hamda shu bilan bogʻliq ilmiytexnik muammolarni hal qilish masalalari bilan shugʻullanadi.
E.ning taraqqiyoti koʻp jihatdan mamlakat energiya rusurslari bilan qanchalik taʼminlanganligiga chambarchas bogʻliq. Koʻmir, neft, tabiiy gaz, torf, oʻtin, slanets, suv, elektr va yadro energiyasi, shamol va quyosh energiyasi E. resurslari hisoblanadi. E. resurslari yoqilgʻi (koʻmir, neft, gaz, yadro, torf, slanets, oʻtin) va yoqilgʻi boʻlmagan vositalar (suv, shamol, quyosh energiyasi va boshqalar) ga boʻlinadi. Yoqilgʻi bilan bogʻliq E. resurslari tiklanmaydigan, yoqilgʻi bilan bogʻliq boʻlmaganlari esa tiklanadigan resurslar hisoblanadi.
Jahon miqyosida turli yoqilgʻi E. resurslari miqdorini taqqoslash uchun shartli yoqilgʻi birligi (1 kg yoqilgʻi yonganda 7000 kkal issiqlik ajralishi) qabul qilingan. Jahondagi barcha yoqilgʻi resurslarining (yadro energiyasidan tashqari) potensial zaxiralari 25000 mlrd. t shartli yoqilgʻiga teng . Uning 95% i yoqilgʻining qattiq turlariga toʻgʻri keladi. Yadro energiyasining asosiy manbai boʻlgan uran va toriyning zaxiralari dunyo okeani suvlaridagi zaxiralar bilan birga 69000 mlrd. t shartli yoqilgʻiga teng . Eng koʻp ishlatiladigan E.ning tabiiy resurslari (koʻmir, neft, gaz) jahon mamlakatlari boʻyicha notekis taqsimlangan. Shu jihatdan Oʻzbekistonning E. resurslarini hisobga olsak, mamlakat E.si xalq xoʻjaligining baza sohasi hisoblanadi. Oʻzbekiston E. tizimi xalq xoʻjaligi va aholining yoqilgʻi (koʻmir, gaz, neft), elektr energiyasiga boʻlgan ehtiyojini toʻliq qondiradi va eksport ham qilinadi. Oʻzbekistonda 20 issiqlik elektr stansiyalari, 27 gidroelektr stansiya (GES) ishlab turibdi. Bularning umumiy oʻrnatilgan quvvati 11,5 mln. kVtsoat (yiliga 55 mlrd. kVtsoat elektr energiyasi ishlab chiqarish imkoniga ega), transformatorlarning umumiy quvvati 44850 MVA, elektr tarmoqlarining umumiy uz. 232 ming km, shu jumladan, yuqori quvvatli (500 kV li)lari 1660 km ni tashkil qiladi (2005).
E. xalqxoʻjaligining muhim tarmogʻi sifatida gidroenergetika va issiklik energetikasiga ajraladi. [[Gidroenergetika — E.ning suv resurslari energiyasidan foydalanishga doir boʻlimi. Suv resurslari energiyasidan foydalanish uchun suv oqimi maxsus qurilgan inshootlar va jihozlar majmui — gidroelektr st-yalar (GES) yordamida elektr energiyasiga aylantiriladi. Oʻzbekiston Respublikasi "Oʻzbekenergo" davlat aksiyadorlik kompaniyasi tizimida 26 GES ni birlashtirgan 7 ta GES kaskadlari hamda Farhod GES bor. Eng yirik GES lar: Chorvoq GES (quvvati 620,5 MVt), Xoʻjakent GES (165 MVt), Farhod GES (126 MVt), Gʻazalkent GES (120 MVt). Oʻzbekiston E. tizimidagi barcha GES larning umumiy belgilangan quvvati 1419 MVt. Mamlakat gidroenergetikasining istiqboldagi taraqqiyoti, asosan. kichik suv havzalari gidroresurslaridan foydalanish bilan bogʻliq (qarang [[Gidroenergetika).
Issiqlik E.si — E.ning issiqlikni issiqlik dvigatellari va boshqalar yordamida boshqa energiya turlari (mexanik energiya, elektr energiyasi) ga aylantirib beruvchi issiklik texnikasi boʻlimi. Issiqtik E.sida asosiy issiqlik va elektr energiyasi ishlab chiqaruvchi korxona issiklik elektr st-yalari (IES) hamda Davlat issiqlik elektr st-yasi (DIES) hisoblanadi. Yirik DIES lar: Sirdaryo DIES (3000 MVt), Toshkent DIES (1850 MVt), Tolimarjon DIES (loyiha boʻyicha 3200 MVt). Oʻzbekistonning issiqtik elektr st-yalari respublikada ishlab chiqarilayotgan elektr energiyasining qariyb 85% ini tashkil qiladi.
Oʻzbekistonning yoqilgʻi balansida gaz va koʻmirning salmogʻi katta (qarang Gaz sanoati, Issiqlik energetikasi), "Koʻmir" aksiyadorlik jamiyati ham "Oʻzbekenergo" tarkibiga kiradi.
Fanda E. muammolari bilan shugʻullanishda izchil i. t. ishlariga asoslangan holda E. taraqqiyotining qonuniyatlari, tabiiy anʼanalari va optimal yechimlari oʻrganiladi, E.ni optimal boshqarishning asoslari shakllantiriladi, E.ning kompleks muammolari, shu jumladan, uning atrof muhitga taʼsiri, yaʼni ekologiya masalalari, E.ga doir fan va texnika taraqqiyoti masalalari va boshqalar hal qilinadi. Oʻzbekistonda E. fanlarining rivojlanishi 20-asr 30- yillari oxiri va 40- yillariga toʻgʻri keladi. E.ga doir i. t. ishlari E.ning ustuvor kompleks masalalarini va amaliy muammolarini hal qilishga qaratildi. Elektr energiyasini uzoq masofaga uzatish bilan bogʻliq masala — oʻzgaruvchan tokni oʻzgarmas tokka aylantirish nazariyasi, asinxron va sinxron mashinalarning magnit oqimlari oʻz-oʻzidan uygʻonishini taʼminlashni hisoblash usullari, elektron qurilmalaridagi shikastlanishning murakkab turlari nazariyasini rivojlantirish kabi ustuvor masalalar bilan shugʻullanildi, gidroelektr st-yalari quvvatini samarali taqsimlashni hal qilishga doir ishlar bajarildi. 40- yillar oxiri va 50- yillarda i. t. ishlari elektr st-yalari, elektr tizimi va jihozlari ishini yaxshilash, puxtaligini oshirish, samaradorligini koʻtarishga qaratildi (N. N. Shchedrin, H. F. Fozilov), elektr tizimlarini hisoblashning ixcham nazariyasi va usullari yaratildi (H. F. Fozilov, K. R. Allayev, T, X. Nosirov va boshqalar). Elektr tizimlari rejimini ifodalaydigan katta oʻlchamli chiziqlimas tenglamalarni yechish (S. S. Solihov), yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalaridan kichik quvvatlarni olish sxemalarini yaratish, hisoblash nazariyasi va usullarini ishlab chiqish (N. R.Gʻanixoʻjayev) masalalari tadqiq qilindi.
Oʻzbekiston energetikasi rivoji uchun tabiiyiklim sharoitlaridan oqilona foydalanish maqsadida qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan, xususan, quyosh energiyasi, shamol kuchi, yer osti suvlari harorati va kichik gidroelektrostyalardan foydalanish masalalari borasida keng tadqiqot ishlari olib borildi (G. A. Grinevich, R. A. Zohidov). Energetika jarayonlarini avtomatlashtirish va telemexanizatsiyalash hamda energetika tizimlarida oʻlchash texnikasi, oʻlchash aniqligi, puxtaligi va samaradorligini oshirish kabi ilmiy natijalarga erishishda muhim tadqiqotlar amalga oshirildi (akad. J. Abdullayev). Issiqlik E.si va issiklik texnikasi sohasida yoqilgʻidan foydalanishning yangi texnologiyasi va issiqlik energiyasidan samarali foydalanish kabi muhim tadqiqot ishlariga ahamiyat kuchaytirildi (R. A. Zohidov, S. Q. Ismatxoʻjayev). Sanoatning bir qancha sohalarida energotejamkorlik, energiyadan oqilona foydalanish, GES lar jihozlarini diagnostika qilish, mashina yordamida sugʻoriladigan nasos st-yalari uchun yangi elektr yuritmalar yaratish (T. S. Kamolov), Oʻzbekiston elektr korxonalarining normal ishlashini EHM yordamida hisoblash (E. Payziyev), elektrofizikaning fiziktexnik muammolari boʻyicha bir qancha ilmiy natijalarga erishildi. Oʻzbek olimlari tomonidan avtomatlashtirilgan elektr yuritmalarining yangi avlodi yaratildi. Yarim oʻtkazgichli elementlar asosida invertorlarning bir qancha sxemalari taklif etilib, ularni chastotasiga koʻra boshqariluvchi asinxron, bir fazali kondensatorli asinxron va sinxron motorli aylanish tezligini oʻzgartirishga qoʻllashlik muammolari ishlab chiqildi (M. 3. Homidxonov, S. 3. Usmonov, N. M. Usmonxoʻjayev, A. A. Xoshimov, K. Moʻminov).
Bu yoʻnalishda olib borilgan ishlarning biri — bu yangi prinsipda ishlaydigan maxsus elektr mashinalari — koʻp rotorli asinxron motorlarining yaratilishi boʻldi (A. Dadajonov, 3. Sh. Isamuhamedov). Elektromagnitli val prinsipi taklif etildi va ishlab chiqildi. Bu bir-biriga mexanik ravishda bogʻlanmagan bir necha mexanizmlarning aylanish tezliklarini oʻzaro muvofiqlashtirishni taʼminlovchi elektromagnitli qurilmadir (N. M. Usmonxoʻjayev). Sanoat va qurilishda keng qoʻllaniladigan titrama gʻalvirlar uchun elektr yuritmalarining yangi turlari yaratilib, ishlab chiqarishga joriy etildi (N. X. Bozorov). Ikki motorli elektr yuritmalar, shuningdek, qutblari keng oʻzgarishga ega boʻlgan asinxron motorlari nazariyalari yaratildi (X. G. Karimov). Elektr zanjirlari va tizimlarining chizikli boʻlmagan nazariyasi va hisobiy usullariga doir hamda avtomatika va hisoblash texnikasi elementlarini ishlab chiqish boʻyicha maktab yaratildi (Gʻ. R. Rahimov).
Parametrik zanjirlar va tizim (3. I. Ismoilov), boshqarish elementlari va texnika vositalari (P. F. Hasanov), avtoparametrik tebranishlar zashkirlarida oʻzgaruvchan tok fazalar soni va chastotasini oʻzgartirish (A. S. Karimov) nazariyalari yaratildi. Energetika tizimlarining samaradorligini oshirish, quvvatni tejash va ekologik sof energetikaning dolzarb muammolari boʻyicha fundamental tadqiqotlar olib boriladi. Yangi energiya manbalarini topish, qayta tiklanuvchi energiya manbalari samaradorligini oshirish hamda ularni energiya tizimida qoʻllanish koʻlamini kengaytirish istiqbolli masalalardir. Oʻzbekiston Respublikasida E. masalalari bilan, asosan, Oʻzbekiston FA Energetika va avtomatika institutipz., Oʻzbekiston milliy untida, Toshkent texnika untida, soha boʻyicha i. t. institutlarida shugʻullaniladi. Respublikada E. fani taraqqiyoti Gʻ. Rahimov, H. Fozilov, M. Homidxonov va boshqalar olimlar nomi bilan bogʻliq.
Vaqt bir joyda turmaydi. Qadim zamonlarda odamlar energiya manbai sifatida faqat o'zlarining kuchlaridan yoki iloji bo'lsa, uy hayvonlarining kuchlaridan foydalanganlar. Keyin odamlar foydalanishni o'rgangan birinchi tashqi energiya manbai olov edi. Avvaliga ular olovdan qanday qutulishni bilishgan - ovqat pishirish va uylarini isitish edi. Bugungi kunda insoniyat xizmatida inson kuchidan millionlab marta ko'p energiya manbalari mavjud. Endi biz nafaqat olov yordamida ovqat pishiramiz, balki maxsus jihozlar yordamida raketalar yordamida tonnalab yuklarni ko'taramiz, koinotni zabt etamiz, Yer qa'riga qaraymiz va millionlab shaharlar quramiz. Shunga qaramay, dunyoda energiya resurslarining etishmasligi bilan bog'liq mahalliy energetika inqirozlari tobora ko'payib bormoqda. Energiya qonuni Energiya hech qachon yo'qolmaydi, u shaklini o'zgartirishi va to'planishi mumkin. Masalan, o'simliklar quyosh nuriga muhtoj, ular quyosh energiyasini aylantiradi va uni saqlaydi. Shu bilan birga, ular bizga qutulish mumkin bo'lgan mahsulotlar shaklida berishadi, odamlar va hayvonlar bu o'simliklarni iste'mol qiladilar va ularda to'plangan bu energiyani, masalan, mushak ishiga aylantiradilar. Boshqa tomondan, o'tinni olovda yondirganda, Quyoshdan kelib chiqadigan energiya ham ajralib chiqadi. Bundan tashqari, sayyoramizning barcha qazilma boyliklari, birinchi navbatda, ko'mir, tabiiy gaz va neft quyosh energiyasi akkumulyatorlari hisoblanadi. Bu yoqilg'i-energetika resurslarining barchasi million yillar avval mavjud bo'lgan hayvonlar va o'simliklarning qoldiqlaridan, yer qobig'idagi bosim va nihoyatda yuqori harorat ta'sirida hosil bo'lgan. O'rta asr odamiga ko'z oldida kimdir ko'mirdan yorug'lik chiqarsa yoki moy yordamida mashinani harakatga keltirsa, bu sehrli tuyuladi. Ammo bu sehr faqat energiya to'planishi va uning bir shakldan ikkinchisiga o'tishini ta'minlashdan iborat. Bizning davrimizda bu jarayon hamma uchun shunchalik keng tarqalganki, energiya muammosi va buning uchun oladigan resurslar haqida kam odam o'ylaydi. Insoniyat energiya sirlarini ochishni boshlagan vaqtdan beri energiyani eng kam xarajat bilan olishga harakat qilmoqda. Ideal variant energiyani o'zi ishlab chiqaradigan va uni yo'qdan qabul qiladigan "perpertum mobile" deb ataladigan vaqt mashinasini ixtiro qilish bo'ladi. Ammo, afsuski, energiya resurslarining barcha muammolarini hal qiladigan bunday abadiy harakatlanuvchi mashinani yaratish mumkin emas. Energiyaning umumiy miqdori har doim o'zgarishsiz qoladi, uni yaratish mumkin emas, siz faqat to'plangan energiyani bo'shatib, uni boshqasiga aylantirishingiz mumkin: yorug'lik, elektr, issiqlik, fizik, kimyoviy va boshqalar. Suv energiya manbai sifatida Biror kishi suvning kuchli kuchidan foydalanishi mumkin, ba'zi bosqichlarda tabiiy suv aylanishiga xalaqit beradi, shu tarzda energiya olish uchun. Bugungi kunda gidroelektrostantsiyalarda saqlanishi yoki belgilangan maqsadda darhol iste'mol qilinishi mumkin bo'lgan elektr energiyasi ishlab chiqariladi. Ajablanarli darajada kuchli dengiz to'lqinlari ko'plab qirg'oqlarda har soniyada yoriladi, ularning kuchli energiyasi o'z vazifasini bajaradi. Ammo insoniyat hali ham energiya ishlab chiqarish uchun dengiz to'lqinlarining kuchidan foydalana olmaydi, garchi energiya muammosini hal qilish uchun ularni amalga oshirish uchun son-sanoqsiz nazariy modellar va g'oyalar mavjud. Yaqinda, xususan, Chernobil AESdagi avariyadan so'ng, ko'plab dengiz davlatlari hukumatlari ushbu xavfsiz energiya manbasiga jiddiy qiziqish bildirishdi, bundan oldin sinovlar asosan atom energetikasi sohasida amalga oshirildi. Ko'mir Ko'mirning barcha turlari millionlab yillar davom etgan jarayonning natijasidir, bu jarayon davomida turli o'simliklarning qoldiqlari parchalanib, yuqori bosim ostida torfga, keyin esa ko'mirga aylanadi. Millionlab yillar davomida bu konlar yer qobig‘iga tobora chuqur kirib bordi, yuqoridan yangi qatlamlar bilan qoplandi. Masalan, 50 metrli hijob qatlami 3 metrli ko'mir qatlamiga siqilgan. Birinchisi, milodiy 1-asrda rimliklar o'z uylarini ko'mir bilan isitdilar. Tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, torf qadimgi davrlardan beri isitish uchun ishlatilgan. Va faqat XVI asrda ko'mir Evropada yoqilg'i sifatida ishlatila boshlandi. Ko'mir va neft o'zining kelib chiqishi va kimyoviy tarkibi bo'yicha bir guruhga kiradi. Aslida, benzinni xuddi neftdan bo'lgani kabi ko'mirdan ham olish mumkin. Bu usul Germaniyada Ikkinchi jahon urushi davrida, benzin ishlab chiqarish uchun neft yetarli bo‘lmagan paytda ishlab chiqilgan. Bu usul shundan iboratki, yonish jarayonida ko'mir maydalanadi va ma'lum kimyoviy jarayonlardan o'tadi, natijada ajoyib yoqilg'i olinadi. Yog ' Insoniyat issiqlik va elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun yoqadigan boshqa qazilma yoqilg'ilar singari, neft ham juda hurmatli yoshga ega. Eng qadimgi neft konlari 600 million yil avval paydo bo'lgan. Neft er qobig'idagi barcha bo'shliq va yoriqlarni to'ldirib, ulkan konlarni yaratdi. Hozirda ular faol izlanmoqda, quduqlar qazilmoqda, bu konlarning ulkan zahiralari qazib olinmoqda. Neftdan insoniyat iste'mol qiladigan moddalar tobora ko'payib bormoqda. Benzin va dizel yoqilg'isi odamlar tomonidan iste'mol qilinadigan yagona mahsulot emas. Neft dori-darmonlar, sun'iy matolar, zaharlar, mineral o'g'itlar, kosmetika, plastmassa ishlab chiqarish uchun xom ashyo hisoblanadi. Biz insoniyatning ushbu yoqilg'i-energetika resurslariga qanchalik bog'liqligidan shubhalanmaymiz. Dunyoning eng boy davlatlari neft qazib oluvchi va ishlab chiqaruvchi davlatlar ekanligi bejiz emas. Hozirgi kunda neft hamma joyda hukmronlik qilmoqda. Boshqa hech qanday kuch hali energiya manbai sifatida neftni almashtira olmaydi. Tabiiy gaz Isitish, pishirish yoki energiya ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan gaz ko'p hollarda propan, butan yoki tabiiy gazdir. U birinchi neft quduqlarini burg'ilash paytida deyarli tasodifan topilgan. Bugungi kunda tabiiy gaz dunyodagi energiya ehtiyojining beshdan bir qismini ta'minlaydi. Pishirish jarayonida yondiriladigan tabiiy gaz issiqlik elektr stansiyalarida ishlab chiqarilgan elektr energiyasidan ikki barobar ko‘p energiya chiqaradi. Tabiiy gaz, xuddi ko'mir kabi, qazib olinadigan yoqilg'i, ammo kelib chiqishi jihatidan neftga yaqinroqdir. Shuning uchun u neft bilan birga yoki mustaqil gaz qatlamlari sifatida ishlab chiqariladi. Yaqin Sharq yoki Sibirdagi kabi er ostidagi konlardan tabiiy gaz qazib olishning eng oson yo'li. Uni ishlab chiqarishda xavfsizlik bosimni tartibga soluvchi ulanish quvurlari va klapanlar tizimi bilan ta'minlanadi, chunki gaz konlari doimo katta bosim ostida. Evropaning asosiy gaz konlari Italiya, Frantsiya va Gollandiyada, shuningdek Shimoliy dengizda, Buyuk Britaniya va Norvegiya qirg'oqlarida joylashgan. Bundan tashqari, Rossiya Sibir gazini Markaziy Evropa mamlakatlariga keng qamrovli gaz quvurlari tizimi orqali etkazib beradi. Rossiya gazning asosiy yetkazib beruvchisi bo'lib, dunyodagi barcha gaz zaxiralarining uchdan bir qismi Sibirdan keladi. Atomlardan energiya Insoniyat elektr stansiyalarida uran atomining yadrosini parchalash orqali atom energiyasini olishni o'rgandi. Aynan shu element beqaror yadroga ega va neytronlar ta'sirida eng oson bo'linadi. Yadroning parchalanishi natijasida yangi neytronlar ajralib chiqadi, ular o'z navbatida boshqa atom yadrolarini parchalaydi. Bu jarayon zanjirli reaktsiyaga aylanadi va suvni bug'ga aylantirish, turbinani va elektr generatorini harakatga keltirish uchun ishlatiladigan juda katta energiyani chiqaradi. Afsuski, energiya muammosini hal qilishning bu usuli xavfsiz emas, atom yadrolarining energiyasi bilan birga barcha tirik organizmlar uchun xavfli bo'lgan radioaktiv nurlanish paydo bo'ladi. Shuning uchun bunday elektr stantsiyalarida maxsus korpuslar yordamida himoya qilish maksimal darajada bo'lishi kerak. Yumshoq energiya Olimlarning fikricha, kelajakda energetika muammosini hal qilish energiyaning yumshoq muqobil turlaridan iborat. Shamol energiyasi, bioenergiya va quyosh energiyasi kabi shakllar mavjud. Ular minerallarni isrof qilmaydi va atrof-muhitga zarar etkazmaydi. Ular qayta tiklanadigan energiya manbalari deb ham ataladi. Er yuzida hayot mavjud ekan, shamol energiyasi, bioenergiya va quyosh energiyasi bitmas-tuganmas, ko'mir, gaz va neft ko'rinishidagi qazilma manbalar bir kun kelib yo'q bo'lib ketadi. Bioenergiya Bioenergiya - bu o'simliklardan olinadigan energiya. Hayvonlar va odamlar uchun o'simliklar energiya va oziq-ovqatning eng muhim manbai hisoblanadi. O'simliklar to'g'ridan-to'g'ri quyoshdan energiya oladi, yog'och qayta tiklanadigan bioenergiya tashuvchisidir. Ammo bizning sanoat jamiyatimizning ehtiyojlari shunchalik kattaki, sayyoradagi barcha yog'ochlar energiya muammosini hal qilmasdan, uning faqat kichik bir qismini qondira oladi. Ko'pgina mamlakatlarda yog'och energiyaning asosiy manbai hisoblanadi. Nazoratsiz daraxt kesish daraxtlar sonining kamayishiga olib keladi, chunki ko'pincha ularni ekish uchun pul etarli emas. Bunday holda, bu manba asta-sekin qayta tiklanmaydigan bo'lib qoladi, bu esa energiya muammosining sabablaridan biriga aylanadi. Energiya olishning muqobil va istiqbolli usuli biogaz ishlab chiqarishdir. Havo bilan aloqa qilmaganda hayvon va o'simlik dunyosining yo'q qilingan moddalaridan hosil bo'ladi. Ko'p biomassa chiqindi sifatida to'planadigan qishloq xo'jaligi metan ishlab chiqarish uchun maxsus biogaz qurilmalaridan foydalanishi mumkin. Bunday qurilmalarning ishlashi atrof-muhitga zarar etkazmaydi va ulardan foydalanish hech qanday xarajatlarni talab qilmaydi. Energiya va xomashyo muammosining yechimi aynan ana shunday muqobil manbalarda yotadi. Lekin, albatta, birinchi navbatda ular qurilishi kerak va birinchi tajribalar har doim katta xarajatlar bilan bog'liq. Masalan, Braziliyada benzinni kamroq sarflashning qiziqarli usuli topildi. Ular shakarqamish va makkajo'xori fermentatsiyasidan olingan suyuqlik bio-spirtni ishlab chiqaradi. Bu spirt oddiy benzinga qo'shiladi. Shunday qilib, mamlakat benzin importiga kamroq bog'liq bo'ladi. Bioenergiyadan foydalanishning yana bir misoli Kaliforniya qirg'og'idir. Dengiz xo'jaliklarida har kuni yarim metr o'sadigan turli xil dengiz o'tlari o'sadi. Ular benzin ishlab chiqarish uchun ham qayta ishlanadi va boshqa turdagi suv o'tlari issiqlik elektr stansiyalarida xom ashyo sifatida ishlatiladi, energiya va xom ashyo muammosini kamaytiradi. Shamol energiyasi Shamol an'anaviy energiya manbalaridan biridir. Miloddan avvalgi 7-asrda. e. Forsda shamol tegirmonlaridan foydalanilgan va 1920 yilda Qo'shma Shtatlar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun birinchi bo'lib shamol tegirmonidan foydalangan. Hatto 10 yil o'tgach, Avstriya va Bavariyada shamol turbinalari qurildi, ular butun hududlarni o'zlarining elektr energiyasi bilan ta'minladilar. Zamonaviy elektr stansiyalari elektr energiyasi ishlab chiqaradi. Shamol energiyasi yordamida elektr generatorlari harakatlanadi, ular elektr tarmog'ini oziqlantiradi yoki energiyani batareyalarda saqlaydi. Mutaxassislarning fikricha, insoniyat atom energetikasi va neftdan energiya manbai sifatida foydalanishga emas, muqobil energiya texnologiyasini rivojlantirishga ustunlik bersa, shamol energiyasidan foydalanishning kelajagi katta. quyosh energiyasi Energiya ishlab chiqarish nuqtai nazaridan, biz Quyoshni o'ta kuchli yadroviy reaktor deb hisoblashimiz mumkin. Yerga faqat kichik bir zarracha etib boradi, lekin bu ham hayotni mumkin qiladi. Quyosh energiyasini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantirish mumkinmi? Ha, quyosh panellari bilan bu juda mumkin. Bugungi kunda, Quyosh qayerda yorqin porlayotgan bo'lsa va elektr energiyasiga ehtiyoj kam bo'lsa, ular to'g'ridan-to'g'ri Quyoshdan energiya oladilar. Quyosh xujayralari ikkita juda nozik qatlamga ega bo'lgan plitalardir. Bir qatlam kremniydan, ikkinchisi - kremniy va bordan iborat. Quyosh batareyasiga tushadigan quyosh nuri bilan birga, quyosh chiqaradigan yorug'likning eng kichik zarralari bo'lgan fotonlar uning tashqi qatlamiga kirib boradi. Ular elektronlarni harakatga keltirib, ularni ikkinchi qatlamga o'tkazadilar va shu bilan elektr kuchlanishini keltirib chiqaradilar. Harakatlanuvchi elektronlar joriy saqlash qurilmasiga, keyin esa - elektr o'tkazgichlarga kiradi. Shunday qilib, masalan, quyosh energiyasi bilan ishlaydigan stansiyalar Uzoq Sharqning energetika muammosini allaqachon hal qilmoqda. Quyosh panellari doimiy ravishda takomillashtirilmoqda. Hozircha ular juda qimmat, ammo umid qilamizki, yaqin kelajakda ular ancha samarali va arzon bo'lib, global energetika muammosini hal qila oladi va insoniyatning elektr energiyasiga bo'lgan ehtiyojining sezilarli qismini qondira oladi. Bunday quyosh fermalari hozir haddan tashqari issiqlik tufayli turar-joy bo'lmagan hududlarda joylashgan. Mutaxassislarning fikricha, quyosh energiyasidan foydalanish istiqbollari juda katta, agar vodorod ishlab chiqarish texnologiyasi rivojlanishda davom etsa, cho'l hududlarida to'plangan quyosh energiyasi iste'molchi mamlakatlarga vodorod shaklida etkazib berilishi mumkin. Nega energiya zahiralarini tejash kerak? Sayyoramizda millionlab yillar davomida hosil bo'lgan neft, ko'mir va tabiiy gaz konlarini insoniyat bir necha yil ichida sarflaydi. Biz energiya ishlab chiqarishni ko'paytirish bilan bu zahiralarni o'ylamasdan sarf qilsak, biz avlodlarimizni talon-taroj qilamiz. Bu bilan biz Yerdagi energiya muvozanatini buzamiz, chunki qabul qilingan va kosmosga qaytarilgan energiya nisbati muvozanatli bo'lishi kerak. Agar insoniyat energiya zahiralarini yo'q qilsa va yoqib yuborsa, ortiqcha quyosh energiyasini kosmosga qaytarishga to'sqinlik qiladigan gazlar hosil bo'ladi. Natijada, global energiya muammosi paydo bo'ladi - sayyoramiz iliqlashadi, issiqxona effekti deb ataladigan hodisa ro'y beradi. Issiqxona effekti global iqlimni shu qadar o'zgartirishi mumkinki, cho'llar kengayadi, halokatli tornadolar paydo bo'ladi, qutblardagi muzlar eriydi, dengiz sathi sezilarli darajada ko'tariladi, ko'plab qirg'oqlar suv bilan to'ldiriladi. Bundan tashqari, energiya resurslarining tugash vaqti allaqachon kelgan. Olimlar qazib olinadigan energiya zahiralari bir necha o'n yillar davom etishini, keyin energiya iste'moli va insoniyat farovonligi kamayishini isbotlab, ogohlantirmoqda. Muammoni hal qilish jamiyatning energiya zaxiralarini oqilona iste'mol qilishga tez o'tishi va energiya ishlab chiqarishning yangi muqobil va xavfsiz usullarini ishlab chiqishdir. Noan'anaviy energiya manbalariga quyosh, shamol energiyasi, shuningdek, inson mushaklari tomonidan ishlab chiqariladigan energiya kiradi. Tafsilotlarni quyida bilib oling. Xavfsiz, ishonchli, iqlimga va atrof-mughitga energiyani ta'minlaydigan qayta tiklanadigan energiya manbalaridan foydalanish iqlim o'zgarishiga qarshi global kurashda asosiy rol o'ynaydi. 29-aprel kuni Toshkent shahridagi oliy o‘quv muassasalari talabalari Toshkent shahri va Toshkent viloyatidagi qayta tiklanadigan energiya ob’ektlariga tashrif buyurishdi. Ushbu safardan ko'zlangan maqsad Toshkent viloyati Parkent tumanidagi “Fizika-Quyosh” IIshChB Materialshunoslik instituti, O‘zbekiston Respublikasi fanlar Akademiyasi Fizika-texnika instituti ekspertlari va ilmiy-tadqiqot va tajriba-konstruktorlik loyihalari faoliyati va Toshkent viloyati O‘rtasaroy shahridagi quyosh elektr stansiyasining ishlashi bilan yaqindan tanishish edi.
“Fizika-Quyosh” noyob quyosh majmuasiga tashrif buyurgan talabalar quyosh energiyasidan kundalik hayotda foydalanish imkonini beruvchi texnologiyalar bilan tanishdilar. Yetakchi mutaxassislar quyosh energiyasini jamlovchi parabolik ko‘zgu yordamida suvni isitish, metall eritish, olov yoqish kabi ilmiy tajribalar natijalarini yoshlarga namoyish etishdi. Ob'yektda, shuningdek, vodorod chiqarish uchun elektr energiyasini ta'minlaydigan kichik quyosh elektr stantsiyasi ham ishlamoqda. Ushbu stansiya tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasi vodorod va kislorodning ajralishiga olib keladigan kimyoviy reaktsiya o'tishiga yo'l ochadi. Chiqarilgan vodorod ekologik toza yoqilg'i sifatida ishlatilishi mumkin, chunki uning yonish mahsuloti faqat suv bug'i shaklida chiqadi. Bugungi kunga kelib, vodoroddan yoqilg'i sifatida ommaviy foydalanishga uni saqlash va tashish uchun qurilmalar (yoqilg'i xujayralari) yo'qligi to'sqinlik qilmoqda, biroq institut xodimlari ilmiy-tadqiqot ishlari doirasida ularni ishlab chiqish yo'llarini izlashmoqda. Ushbu muammo hal etilgach, vodorod yoqilg'isining iqlimga mos va toza energiya ishlab chiqarish bo'yicha global sa'y-harakatlarga hissa qo'shishi uchun katta istiqbollar paydo bo'ladi.

Talabalar Toshkent viloyati O‘rtasaroy tumanida joylashgan 40 kVt quvvatga ega kichik quyosh stansiyasiga ham tashrif buyurishdi. Mazkur ob'yekda talabalar fotoelektr qurilmasining tarkibiy qismlari bilan tanishdilar, quyosh panellarini ishlab chiqarish texnologiyasi va ishlab chiqarilgan elektr energiyasini umumiy foydalanish tarmoqlariga o‘tkazish haqidagi ma’lumotlarga ega bo‘lishdi. Iste'mol ekologiyasi fan va texnologiyalari: Ushbu maqola qayta tiklanadigan energiya manbalariga (RES) asoslangan energiyani rivojlantirish mavzusining davomidir. Gap qayta tiklanuvchi energiya manbalarining issiqxona gazlari emissiyasiga qo‘shadigan hissasi va umuman olganda, qayta tiklanadigan energiya manbalariga asoslangan energetika rivojlanishining salbiy oqibatlari haqida bormoqda.
Ushbu maqola qayta tiklanadigan energiya manbalari (REM) asosida energiyani rivojlantirish mavzusining davomidir. Gap qayta tiklanuvchi energiya manbalarining issiqxona gazlari emissiyasiga qo‘shadigan hissasi va umuman olganda, qayta tiklanadigan energiya manbalariga asoslangan energetika rivojlanishining salbiy oqibatlari haqida bormoqda. Ba'zi hollarda qayta tiklanadigan energiyaning atrof-muhit va jamiyat uchun salbiy oqibatlari katta bo'lishi mumkin - atrof-muhit samaradorligini oshirish bo'yicha belgilangan maqsadlarga zid va har bir loyiha alohida diqqat bilan tahlil qilishni talab qiladi. Umuman olganda, energiyaning RESga ijobiy va salbiy ekologik ta'siri hali ham qo'shimcha keng qamrovli tadqiqotlarni talab qiladigan masala.
Qayta tiklanadigan energetikani rivojlantirishning iqlimiy jihati quyosh, shamol, gidravlika va boshqa elektr stansiyalari qayta tiklanadigan manbalarda ishlaganda “CO2 emissiyasining nolga tengligi” bilan bog‘liq. Darhaqiqat, bu holatlarda energiya uglevodorodlarni yoqmasdan va natijada atmosferaga issiqxona gazlari va boshqa ifloslantiruvchi moddalar chiqarmasdan ishlab chiqariladi.
Biroq, tayyorgarlik bosqichlaridan boshlab va energiya ishlab chiqarish jarayonida yon ta'sirlarni o'z ichiga olgan ishlab chiqarishning butun hayotiy tsiklini ko'rib chiqsak, vaziyat yanada murakkablashadi.
Energiyani olish uchun energiya uskunalarini ishlab chiqarish va o'rnatish, infratuzilmani yaratish va uning ishlashi uchun shart-sharoitlarni ta'minlash, xom ashyoni tayyorlash, xizmat muddati tugagandan so'ng chiqindilarni yo'q qilish kerak. Bu metallurgiya, mashinasozlik, qishloq xo'jaligi va boshqa korxonalarning ishlashini, qazilma manbalardan energiyadan foydalanishni talab qiladi va allaqachon nolga teng bo'lmagan chiqindilarni bildiradi.
Atrof-muhitga ta'sirni barcha bosqichlarda ko'rib chiqish shuni ko'rsatadiki, qayta tiklanadigan energiya manbalariga o'tish har doim ham atrof-muhitning ifloslanishini, shu jumladan CO2 va boshqa issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirishga olib kelmaydi.
Tadqiqot yon effektlar Kompleksda qayta tiklanadigan energiya (shu jumladan ekologik) nisbatan yaqin tarixga ega va yilda yaqin vaqtlar bu haqda faolroq gapira boshladilar. Eng so'nggi diqqatga sazovor ishlardan biri - Norvegiyalik tadqiqotchi, G'arbiy Norvegiya tadqiqot instituti (WNRI) tadqiqotchisi va loyiha menejeri Otto Andersen "Qayta tiklanadigan energiyaning kutilmagan oqibatlari. Yechilishi kerak bo'lgan muammolar". Andersenning ishi turli tadqiqotchilar tomonidan energiyaning ma'lum turlari va mintaqalar bo'yicha ilgari to'plangan ma'lumotlardan foydalanadi, ular asosida qayta tiklanadigan energiyaning ekologik xavf-xatarlarining umumlashtirilgan tasviri quriladi.
Asosiy tushunchalar va yondashuvlar hayot tsiklini tahlil qilish (LCA) va mahalliy adabiyotda "tiklash effektlari" deb tarjima qilingan "qarshi ta'sirlar", "qayta tiklanish effektlari" yoki "teskari effektlar" - rebound effektlarini baholash bilan bog'liq. "yoki tarjimasiz "rebound effektlari".
Hayotiy tsiklni tahlil qilish va qarshi ta'sirlar nuqtai nazaridan, asosiy e'tibor bioenergiya (biologik yoqilg'i ishlab chiqarish uchun energiya ekinlarini etishtirish), quyosh fotoelektr energiyasi, vodorod energiyasining ayrim jihatlari va elektr transport vositalaridan foydalanishga qaratilgan.
Bir qator savollar ochiqligicha qolmoqda, qayta tiklanadigan energetikaning nojo'ya ta'sirini o'rganishni hali etarlicha yaxshi o'rganilgan mavzu deb atash mumkin emas, garchi oldingi yillarda ushbu mavzu bo'yicha bir qator mahalliy tadqiqotlar va tajribalar o'tkazilgan.
Qayta tiklanadigan energiya va issiqxona gazlari emissiyasi
Agar issiqxona gazlari emissiyasi haqida gapiradigan bo'lsak, unda turli xil turlari qayta tiklanadigan energiya, Andersenning so'zlariga ko'ra, agar biz ularni to'liq hayot aylanishi nuqtai nazaridan ko'rib chiqsak, umuman "teng yashil" emas. Energiya ishlab chiqarish bilan bog'liq bo'lgan issiqxona gazlari emissiyasi nuqtai nazaridan, Anderson tomonidan ham qo'llaniladigan asosiy ko'rsatkich ishlab chiqarilgan energiya birligiga CO2 gramm ekvivalenti miqdori, xususan, elektroenergetika sanoati uchun 1 kVt / soat. olingan, ya'ni gCO2eq / kVt soat.
V Ushbu holatda hisoblash metodologiyasi va dastlabki taxminlar muhim ahamiyatga ega - birinchi navbatda, hisoblash qaysi vaqt oralig'ida amalga oshirilayotganligi, shuningdek ishlab chiqarish quvvatlaridan foydalanish (o'rnatilgan quvvatlardan foydalanish koeffitsienti, ya'ni ICUF) va shunga mos ravishda ma'lum vaqt davomida kutilayotgan energiya ishlab chiqarish. Bu yerdagi rasm energiya birligini ishlab chiqarish uchun darajalashtirilgan xarajatlarni (LC) hisoblash bilan bir xil. Eng ko'p ishlatiladigan interval 20 yil.
Hayotiy tsikl tahlili quyidagi emissiya ko'rsatkichlarini taqdim etadi turli xil turlari elektr energiyasi ishlab chiqarish [gSO2eq / kVt soat]: shamol energiyasi - 12; suv oqimi - 15; gidravlik - 20; okean to'lqini - 22; geotermal - 35; quyosh (fotovoltaik) batareyalar - 40; quyosh kontsentratorlari - 10 ta; bioenergiya - 230.
Biroq, har qanday holatda, bu qazib olinadigan xom ashyo bilan ishlaydigan energetika sanoati uchun berilgan qiymatlardan kamroq kattalikdagi tartibdir.: ko'mir - 820; gaz - 490. Shu bilan birga, bu ma'noda eng "ekologik xavfsiz" yadro energetikasi bo'lib, u erda gCO2eq / kVt emissiya darajasi atigi 12 ni tashkil qiladi, ya'ni bu parametr qayta tiklanadigan energiyaning eng past ko'rsatkichlariga teng. manbalar. Ko'rinib turibdiki, issiqxona gazlari chiqindilarini ishlab chiqarishning hayot aylanish bosqichlari bo'yicha taqsimlash har xil turdagi energetika uchun tubdan farq qiladi (1-rasm, 1-jadval).
Shamol, quyosh, geotermal va gidroenergetikada asosiy ekologik yuk materiallar ishlab chiqarish, asbob-uskunalar va zavodlarni qurishga tushadi. Atom energetikasi ham xuddi shunday tuzilishga ega. Yoqilg'i yoqilg'isi yoqilg'isini yoqishni talab qiladigan zavodning ishlashi davomida chiqindilarning asosiy qismini qazib olinadigan energiya manbalari tashkil qiladi. Xuddi shu narsa bioenergiya uchun ham amal qiladi. Shunday qilib, bu erda biz xarajatlar tarkibi bilan o'xshashlikni ham keltirishimiz mumkin - birinchi holda, "atrof-muhit xarajatlari" doimiy, ikkinchisida - o'zgaruvchilar toifasiga ko'proq tasniflanadi. Birinchi holda, foyda uzoqroq vaqt oralig'ida ko'proq namoyon bo'ladi. Ikkinchi holda, yoqilg'i sarfini kamaytirish imkonini beruvchi texnologiyalar va issiqxona gazlarini ushlash tizimlari tufayli "ishlab chiqarishning uglerod emissiyasi quvvati" bo'yicha bo'shliqni qisqartirish mumkin. Bunday holda, shamol va ko'mirda ishlaydigan elektr stantsiyalarining "emissiya quvvati" ni solishtirganda, 20 yil vaqt oralig'iga ruxsat beriladi va shamol stansiyalarining ICUF 30-40% ni tashkil qiladi.
Hayotiy tsiklni tahlil qilish va qarshi ta'sirlar nuqtai nazaridan asosiy e'tibor bioenergiya (biologik yoqilg'i ishlab chiqarish uchun energiya ekinlarini etishtirish), quyosh fotoelektr energiyasi, vodorod energiyasining ayrim jihatlari va elektr transport vositalaridan foydalanishga qaratiladi.
Shuni yodda tutish kerakki, yuqoridagilar qo'pol o'rtacha (o'rtacha) qiymatlar, katta aniqlik bo'lishi mumkin emas. Ko'p narsa texnologiya va muayyan ishlab chiqarish sharoitlariga bog'liq. Turli tadqiqotlar va turli manbalardan olingan ma'lumotlar keskin farq qilishi mumkin. Xususan, shamol energiyasi uchun tarqalish 2 dan 80 gCO2eq / kVt soatgacha bo'lishi mumkin (onlinelibrary.wiley.com).
Gidroelektrostantsiyalar uchun indikator gSO2eq/kVt/soat 180 ga yetishi mumkin. Fotoalbom yoqilg‘idan foydalanadigan elektr stansiyalari uchun esa "pastki" qiymatlar 200-300 gSO2eq/kVt ni tashkil qiladi.
Issiqxona gazlari chiqindilari gidroelektr, quyosh, bioenergetika va geotermal qurilmalarning hayot aylanishlari uchun yuqori qiymatlarga erishishining sabablari boshqacha. GESlarga kelsak, bu, birinchi navbatda, to'g'onda suv omborining shakllanishi bo'lib, unda to'g'on zonasida organik moddalarning mikrobiologik parchalanishi bilan turg'un rejim paydo bo'lishi mumkin, bu esa chiqindilarni ko'payishiga olib keladi. SO2 va SN4 (metan). Shu kabi jarayonlar to'lqinli elektr stantsiyalari zonalarida mumkin. Quyosh fotovoltaik energiyasida asosiy muammolar quyosh batareyalarini ishlab chiqarish bilan bog'liq, chunki atrof-muhit va sog'liq uchun boshqa xavflar qatorida u bir qator ftor birikmalari - geksaftoroetan C2F6, azot triflorid NF3, oltingugurt geksaftorid SF6 emissiyasiga olib keladi. , bu kuchli issiqxona gazlari. Geotermal energiyaga kelsak, ko'p narsa energiya tashuvchisi - termal suvning tarkibiga bog'liq bo'lib, yuqori harorat va murakkab kimyoviy tarkibga ega minerallashuv bilan ajralib turadi. Uni ishlatish va yo'q qilish jarayonida atrof-muhitning to'g'ridan-to'g'ri issiqlik bilan ifloslanishi, shuningdek, tuproq, suv va atmosferaga bir qator kimyoviy birikmalarning, shu jumladan issiqxona gazlarining chiqishi mumkin.
Bioenergiyadan foydalanish natijasida issiqxona gazlarining emissiyasi barcha bosqichlarda sodir bo'ladi. Avvalo, bu energiya ekinlarini, xususan, kolza va moyli palma etishtirish bosqichida sodir bo'ladi. Rapsni intensiv etishtirish uchun ko'p miqdorda azotli o'g'itlar talab qilinadi, bu esa kuchli issiqxona gazi - azot dioksidi N20 emissiyasini ko'payishiga olib keladi, bu esa qo'shimcha ravishda ozon qatlamini buzuvchi hisoblanadi.
Ko'rinib turibdiki, qayta tiklanadigan ta'sirga qaramay, qayta tiklanadigan energiya manbalarining hayot aylanish jarayonida issiqxona gazlari emissiyasi qayta tiklanmaydigan energiya manbalariga nisbatan sezilarli darajada past bo'lib qolmoqda (atom energiyasi bundan mustasno).
Janubi-Sharqiy Osiyoda (Indoneziya, Malayziya, Tailand) tabiiy "tuzoqlar" va uglerod "omborlari" bo'lgan torf-botqoqli erlarda, shuningdek, tropik va ekvatorial yomg'ir o'rmonlari o'rnida yirik yog'li palma plantatsiyalari yaratilgan. sayyoramizning o'pkalari "... Bu tuproq qoplamining tez buzilishiga, uglerod sekvestratsiyasining tabiiy rejimining buzilishiga va shunga mos ravishda atmosferaga issiqxona gazlari (SO2 va SN4) oqimining ko'payishiga olib keldi. Eng yomon stsenariylarda, qazilma qazilmalardan bioyoqilg'iga keng miqyosda o'tish issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirmasligi, hatto 15% gacha oshirishi mumkin.
Hozircha deyarli o'rganilmagan yana bir jihat - bu nazariy jihatdan iqlimning isishi omiliga aylanishi mumkin bo'lgan energiya ekinlarining keng miqyosda tarqalishi bilan Yerning umumiy albedosining (aksni aks ettirish) mumkin bo'lgan pasayishi.
Ekspluatatsiya bosqichida - odatda qazib olinadigan yoqilg'i bilan aralashmada ishlab chiqariladigan bioyoqilg'ining (transport va elektr stantsiyalarida) yonishi, ma'lum bo'lishicha, zaharli va issiqxona xavfini tashuvchi yangi kimyoviy birikmalar hosil bo'ladi. Issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirish bo'yicha harakatlar natijasida ortib borayotgani rebound effektining bir misolidir.
Ko'rinib turibdiki, o'rtacha hisobda, bu ta'sirga qaramay, qayta tiklanadigan energiya manbalarining hayot aylanish jarayonida issiqxona gazlarining emissiyasi qayta tiklanmaydigan energiya manbalariga (atom energiyasidan tashqari) nisbatan sezilarli darajada pastligicha qolmoqda.
Shu bilan birga, bu hamma hollarda ham shunday emas va qayta tiklanadigan manbalarga asoslangan energetikani rivojlantirish bo'yicha har bir aniq loyiha yoki dastur sinchkovlik bilan tahlil qilishni, shu jumladan ekologik nuqtai nazardan ham talab qiladi - ularni har doim ham "yashilroq" deb hisoblash mumkin emas. boshqa variantlarga.
Boshqa nojo'ya ta'sirlar
Qarama-qarshi ta'sir sifatida issiqxona gazlari emissiyasiga qo'shimcha ravishda, qayta tiklanadigan energiya boshqa ekologik oqibatlarga ham ega. Gidroelektrostantsiyalar va suv toshqini elektr stantsiyalari daryolar va dengiz qo'ltiqlarining oqimlari va harorat rejimlarini o'zgartiradi, baliqlar va boshqa moddalar va energiya oqimlarining ko'chishi uchun to'siqlarga aylanadi. Bundan tashqari, GESlarning jiddiy yon ta'siridan biri bu aholi punktlari, qishloq xo'jaligi va boshqa faoliyat uchun qulay bo'lgan hududlarni suv bosishidir.
Shu bilan birga, gidroelektrostantsiyalardagi suv omborlari qirg'oqlarida ko'chki jarayonlari rivojlanishi mumkin, mahalliy iqlim sharoitlarining o'zgarishi va seysmik hodisalarning rivojlanishi mumkin. Turg'un suv rejimi suv omborlarida nafaqat issiqxona gazlari chiqindilarining ko'payishiga, balki xavf tug'diradigan zararli moddalarning to'planishiga, shu jumladan inson salomatligiga ham olib kelishi mumkin.
Ayniqsa, tog‘li va zilzilaga moyil bo‘lgan hududlarda gidroelektr to‘g‘onlarining sinishi va qulashi alohida xavf tug‘dirishi mumkin. Ushbu turdagi eng yirik ofatlardan biri 1963 yilda Italiya Alp tog'laridagi Vajont daryosida sodir bo'lgan, u erda gidroelektrostantsiya to'g'onidagi suv omboriga ulkan ko'chki tushib, to'g'on ustidan to'lqin paydo bo'lgan va " tsunami" balandligi 90 m gacha. bir qancha aholi punktlari vayron qilingan, 2000 dan ortiq odam halok bo'lgan.
Geotermal energiya suv va tuproqning kimyoviy ifloslanishi xavfini keltirib chiqaradi - issiqlik suyuqliklari karbonat angidriddan tashqari, oltingugurt sulfid H2S, ammiak NH3, metan CH4, natriy xlorid NaCl, bor B, mishyak As, simob Hg ni o'z ichiga oladi. Xavfli chiqindilarni utilizatsiya qilish muammosi mavjud. Bundan tashqari, issiqlik stansiyalari konstruksiyalarining korroziyadan shikastlanishi mumkin va termal suvni chiqarib yuborish tosh qatlamlarining deformatsiyasiga va har qanday tog'-kon sanoatida yoki qatlamlararo er osti suvlarini olishda sodir bo'ladigan mahalliy seysmik hodisalarga olib kelishi mumkin.
Bioenergiya qishloq xo'jaligi erlarini (va boshqa resurslarni) energiya ekinlarini etishtirish uchun begonalashtirish bilan bog'liq bo'lib, bioenergiyadan foydalanishga keng miqyosda o'tish bilan dunyodagi oziq-ovqat muammosini yanada kuchaytirishi mumkin.
Taxminiy hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, bioyoqilg'i uchun xom ashyo sifatida kolza yoki kungaboqar etishtirish har gektar ekin maydonlariga bir tonnaga yaqin bioyoqilg'i olib kelishi mumkin. Dunyoda energiya iste'molining umumiy hajmi neft ekvivalentida yiliga 20 milliard tonnaga etadi. Ushbu hajmni bioyoqilg'i bilan atigi 10 foizga yoki 2 milliard tonnaga almashtirish 2 milliard gektarga yaqin erni, ya'ni dunyodagi barcha qishloq xo'jaligi erlarining qariyb 40 foizini yoki butun yer maydonining 15 foizini begonalashtirishni talab qiladi. Antarktida. Energiya monokulturalarining keng miqyosda taqsimlanishi ko'plab flora va fauna turlarining yashash muhitining yomonlashishi orqali bevosita va bilvosita biologik xilma-xillikni kamaytiradi.
Bioyoqilg'ini yoqish bosqichida, xususan, transportda, uni qazib olinadigan yoqilg'i (an'anaviy dizel yoki benzin) bilan aralashtirish va qish sharoitida yaxshiroq ishlashga imkon beradigan qo'shimchalardan foydalanish natijasida yangi kimyoviy birikmalar hosil bo'ladi, zaharli va xossalarida kanserogendir. Bu, xususan, "Yoqilg'i tarkibidagi biokomponentlar tarkibining dizel dvigatellari chiqindilariga va dvigatel moylarining yomonlashishiga ta'siri" tadqiqoti doirasida o'tkazilgan kuzatishlar va tajribalar orqali ko'rsatildi.
Shu munosabat bilan, suv o'tlari energiyasi nisbatan afzalroq ko'rinadi - suv o'tlaridan energiya xom ashyosini olish. Mashhur ekinlarga Botryococcus bran-nil va Arthrospira (Spirulina) platensis kiradi. Yosunlar, "er" energiya ekinlari bilan solishtirganda, vaqt birligida maydon birligiga nisbatan yuqori (ba'zi sharoitlarda - kattalik tartibida) unumdorligi va bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun xom ashyo bo'lgan yog'larning (lipidlarning) yuqori miqdori bilan ajralib turadi. . Bundan tashqari, suv o'tlarini etishtirish unumdor qishloq xo'jaligi erlarini begonalashtirish, murakkab tuzilmalar va uskunalarni yaratish, katta miqdorda o'g'itlardan foydalanish bilan bog'liq emas. Shu bilan birga, suv o'tlari karbonat angidrid va kislorod ishlab chiqaruvchilarning eng kuchli absorberlaridan biridir. Shu nuqtai nazardan, qayta tiklanadigan energiyaning hali yetarlicha rivojlanmagan bu yo‘nalishini ham ishlab chiqarish, ham ekologik nuqtai nazardan juda istiqbolli deb hisoblash mumkin.
Shamol energiyasi issiqxona gazlari va ifloslantiruvchi moddalar emissiyasi bo'yicha eng kam xavfli hisoblanadi va shu bilan birga boshqa masalalar bo'yicha bir qator ekologik da'volarni keltirib chiqaradi. Bularga erning shovqin bilan ifloslanishi, "estetik ifloslanish", aylanadigan pichoqlarning aqliy ta'siri xavfi kiradi. Da'volarning yana bir guruhi faunaga ta'sir qilish bilan bog'liq - xususan, shamol tegirmonlari qushlarni qo'rqitishi va pichoqlar bilan to'qnashganda ularning o'limiga olib kelishi mumkin.
Vaqt o'tishi bilan, ayniqsa dengizda (dengizda) shamol stansiyalarini qurish bilan bog'liq muammo - xizmat ko'rsatish va avariya xizmatlariga kirish bilan bog'liq muammolar, texnik xizmat ko'rsatishdagi qiyinchiliklar, buzilishlar va favqulodda vaziyatlarni bartaraf etish, xususan, shamol turbinalari yonib ketganda.
G'arbiy Evropada taxminan 20 yil davomida raqamlangan shamol generatorlarini ishlatish bo'yicha to'plangan tajriba shuni ko'rsatadiki, bu da'volar juda spekulyativ xususiyatga ega - har qanday holatda, shamol generatorlarining zichligi va ma'lum xavfsizlik choralariga rioya qilingan holda, xususan, joylashtirish shamol generatorlarini turar-joylardan kamida bir necha yuz metr masofada joylashtirish. Boshqa muammolar haqiqiyroq ko'rinadi. Ulardan biri aniq - shamol stansiyalari katta maydonlarni talab qiladi va ularni aholi zichligi va infratuzilmasi yuqori bo'lgan hududlarda o'rnatish uchun ma'lum chegaralar mavjud. Vaqt o'tishi bilan tobora dolzarb bo'lib borayotgan yana bir muammo - bu kompozit materiallardan qurilgan va atrof-muhitni ifloslantirish uchun yuqori potentsialga ega bo'lgan eskirgan shamol turbinasi qanotlaridan foydalanishdir.
Vaqt o'tishi bilan, ayniqsa dengizda (dengizda) shamol stansiyalari qurilishi bilan birga o'sib borayotgan navbatdagi muammo - bu xizmat ko'rsatish va avariya xizmatlari uchun foydalanish imkoniyati, texnik xizmat ko'rsatishdagi qiyinchiliklar, buzilishlar va favqulodda vaziyatlarni bartaraf etish, xususan, shamol turbinalari. olov olish.
Yuqoridagi barcha muammolar shamol energiyasining keng tarqalishi bilan ko'paytiruvchi effekt yaratishi mumkin. Hozirgi vaqtda Germaniyada umumiy elektr energiyasi ishlab chiqarishning qariyb 9%, Italiyada taxminan 5% va Ispaniyada 18% ni tashkil qiladi. Boshqa yirik energiya ishlab chiqaruvchi mamlakatlarda bu sezilarli darajada kichikroq, dunyoda esa o'rtacha 2,5% ni tashkil qiladi. Shamol quvvati quvvatlarining oshishi qanday oqibatlarga olib kelishi mumkin, bu ikki-uch baravar yoki undan ko'proq o'rganish uchun alohida savol.
Quyosh energiyasida asosiy ekologik xavflar quyosh panellarini ishlab chiqarishda ko'p miqdorda zaharli va portlovchi komponentlardan foydalanish bilan bog'liq. Xususan, quyosh batareyalarida kadmiy tellurid CdTe, kadmiy sulfid CdS, galliy arsenid GaAs mavjud bo'lib, ishlab chiqarish jarayonida bir qator zaharli birikmalar hosil qiluvchi ftor ishlatiladi. Bu birinchi navbatda ishlab chiqarish bosqichida, keyin esa o'z resurslarini tugatgan batareyalarni yo'q qilish bosqichida muammolarni keltirib chiqaradi. Vaqt o'tishi bilan bu muammo ham muqarrar ravishda o'sib boradi. Quyosh batareyasini ishlab chiqarishdagi yana bir muammo katta hajmlar suv iste'moli. Amerika ma'lumotlariga ko'ra, 1 MVt quvvat ishlab chiqarish uchun yuqori darajada tozalangan suv iste'moli taxminan 10 l / min.
Muayyan faoliyat turining jamiyat va atrof-muhitga zararini baholash uchun foydalaniladigan integral ko'rsatkich tashqi yoki tashqi xarajatlar, mahsulot narxiga kiritilmagan, butun jamiyat tomonidan qoplanadigan xarajatlardir, ya'ni. ijtimoiy-iqtisodiy va ijtimoiy-tabiiy zarar. Tashqi xarajatlarga inson salomatligiga zarar yetkazish, korroziya va materiallar va konstruksiyalarning boshqa zararlari, hosildorlikning pasayishi va boshqalar kiradi.
Tashqi xarajatlarni baholashda ko'p narsa dastlabki taxminlarga bog'liq, ular mamlakatlar bo'ylab keskin farq qilishi mumkin. Xususan, Evropa Ittifoqi mamlakatlari uchun turli energiya manbalari uchun elektr energiyasini ishlab chiqarishning tashqi xarajatlari (kVt / soat uchun evrotsentlar) diapazoni (ec.europa.eu ma'lumotlariga ko'ra): ko'mir - 2-15; yog '- 3-11; gaz - 1-4; yadro energiyasi - 0,2-0,7; biomassa - 0-5; gidroenergetika - 0-1; quyosh (fotovoltaik) energiyasi - 0,6; shamol - 0-0,25.
Germaniya uchun (qayta tiklanadigan energiya manbalariga asoslangan energiyani keng rivojlantirish bilan Evropadagi eng yirik elektr energiyasi ishlab chiqaruvchisi) turli manbalardan elektr energiyasini ishlab chiqarishning tashqi marjinal (o'zgaruvchan) xarajatlari quyidagi qiymatlarda (kVt / soat uchun evro sent) baholanadi: ko'mir - 0,75; gaz - 0,35; atom energiyasi - 0,17; quyosh - 0,46; shamol tegirmoni - 0,08; gidroenergetika - 0,05.
Bu yerda, shuningdek, RES asosidagi energiya, qazib olinadigan xom ashyolardan energiya olishdan ko'ra, jamiyat uchun o'rtacha sezilarli darajada kamroq xarajatlarga olib kelishini ko'ramiz.
Shu bilan birga, Chernobil va Fukusimadagi atom elektr stansiyalarida ro'y bergan ma'lum falokatlar tufayli uning jamiyat oldida obro'si sezilarli darajada pasayganiga qaramay, atom energetikasi ham yuqori ekologik raqobatbardoshligini namoyish etmoqda.
Qayta tiklanadigan energetikani rivojlantirish qayta tiklanmaydigan resurslardan qo'shimcha foydalanishni talab qiladi: bioenergiya holatida o'g'itlar uchun xom ashyo, asbob-uskunalar va qurilish inshootlari uchun metall, vodorod yoqilg'isini ishlab chiqarish uchun qazib olinadigan tabiiy gaz, ularni ishlatish uchun qazilma manbalardan energiya. tarmoqlar
Qo'shimcha asoratlar va muammolar hayot tsiklining bosqichlari turli mamlakatlarda taqsimlanishi mumkinligi bilan bog'liq. Xususan, energiya ekinlarini etishtirish yoki quyosh panellarini ishlab chiqarish kabi tashqi xarajatlarning asosiy qismini tashkil etuvchi dastlabki bosqichlar ko'proq Yevropa va Shimoliy Amerikadan tashqarida sodir bo'ladi. Shunday qilib, hozirgi vaqtda dunyodagi barcha quyosh panellarining deyarli 60% Xitoyda ishlab chiqariladi.
Qayta tiklanadigan energiya manbalarida xarajatlarning minimal ulushini tashkil etadigan operatsion bosqich G'arb mamlakatlari - "yashil" energiya iste'molchilari bilan bog'liq va yakuniy bosqich xarajatlari - utilizatsiya boshqa mintaqalarga ham o'tkazilishi mumkin. .
Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, qayta tiklanadigan energiyaga asoslangan energiya sharoitida, asosiy imtiyozlarni ba'zi guruhlar oladigan va xarajatlarni boshqalar qoplaydigan vaziyatlar ham mumkin. Foyda va xarajatlarni taqsimlash ham ijtimoiy jihatga ega bo'lgan muhim masaladir.
Asosiy muammo shundaki, qayta tiklanadigan energetikani rivojlantirish qayta tiklanmaydigan resurslardan qo'shimcha foydalanishni talab qiladi: bioenergiya holatida o'g'itlar uchun xom ashyo, asbob-uskunalar va qurilish inshootlari uchun metall, vodorod yoqilg'isini ishlab chiqarish uchun qazilma tabiiy gaz, qazib olinadigan energiya. ushbu tarmoqlarning ishlashi uchun manbalar. Shunga ko'ra, qayta tiklanadigan energiya manbalaridan energiya ishlab chiqarishni ko'paytirish qayta tiklanmaydigan resurslarni iste'mol qilishni ham talab qiladi. Qayta tiklanadigan energiyaning mutlaq muvaffaqiyati va to'lov qobiliyati haqida gapirish mumkin bo'lgan holat bu qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarish qayta tiklanadigan manbalardan ta'minlangan to'liq ishlab chiqarish tsikllarini yaratishdir. tomonidan nashr etilgan
Quritilgan etanol -117 dan +78 ° S gacha bo'lgan harorat oralig'idagi suyuqlik, tutash harorati 423 ° S. Uni ichki yonish dvigatelida ishlatish uchun maxsus karbüratör kerak. Shuning uchun siz chalkashasiz http://dhes.ime.mrsu.ru - Issiqlik va energiya tizimlari bo'limi 9 Ageev V.A. Noan'anaviy va qayta tiklanadigan energiya manbalari (ma'ruzalar kursi) suvsizlangan etanol (hajm bo'yicha 20%) bilan benzindan foydalanadi va bu aralashmani (gazohol) an'anaviy benzinli dvigatellarda ishlatadi. Gasohol hozirda Braziliyada keng tarqalgan yoqilg'i hisoblanadi (etanol u erda shakarqamish va kassavadan olinadi) va u AQShda ham qo'llaniladi (makkajo'xoridan etanol).Etanolning muhim xususiyati uning zarba yuklariga portlashsiz bardosh berish qobiliyatidir, bu esa havoning jiddiy ifloslanishini keltirib chiqaradigan tetraetil qo'rg'oshin qo'shimchalariga nisbatan ancha afzaldir. Etanolning yuqori yonilg'i xususiyatlari dvigatellar quvvatini sof benzinga nisbatan 20% ga oshiradi. Etanolning massa zichligi va kalorifik qiymati benzinnikiga qaraganda past, yonish issiqligi (24 MJ / m3) benzinnikidan (39 MJ / m3) 40% past. Biroq, etanolning yaxshi yonishi kaloriya qiymatining bu pasayishini qoplaydi. Tajriba shuni ko'rsatadiki, dvigatellar taxminan bir xil miqdorda benzin va benzin iste'mol qiladi. Inson ehtiyojlarini qondiradigan ishlarni bajarish uchun tabiat kuchlaridan foydalanish texnologiyalari birinchi yelkanli kema kabi qadimgi. Atrof-muhitni qazib olinadigan yoqilg'ining yonishi ta'siridan himoya qiladigan bunday tabiiy kuchlardan foydalanishning asosiy jozibadorligi mavjud. Quyosh, shamol, to'lqinlar, daryolar, biomassa, yerning geotermal issiqlik oqimlari doimiy va doimo ishlaydi (shuning uchun "qayta tiklanadigan" atama). Yuqorida aytilganlarning barchasidan faqat daryolardagi oqayotgan suvning energiyasi elektr energiyasiga aylantirish uchun keng tarqalgan. Fotosintez tufayli quyosh energiyasining asosiy qo'llanilishi qishloq va o'rmon xo'jaligida topilgan, garchi u tobora ko'proq isitish uchun ishlatilmoqda. Biomassa (masalan, shakarqamish qoldiqlari) energiya uchun yoqiladi, avtomobil yoqilg'isi uchun g'alladan foydalanishni oshiradi. Tabiiy energiyaning boshqa turlaridan foydalanish hozircha ahamiyatsiz. Bugungi kunda qayta tiklanadigan energiyadan foydalanishda ham eng muhim muammolar mavjud. Fotovoltaik tizimlar uchun, masalan, ularni qanday qilib o'z-o'zidan qo'zg'atuvchi elektr generatoriga aylantirish masalasi. Tabiiy issiqlikdan foydalanish - uni bug'ga aylantirish yoki energiyani aylantirishning boshqa usullarini qanday qo'llash.
Agar qayta tiklanadigan energiya manbalarining asosiy xususiyati ularning mavjudligi va nisbatan keng tarqalganligi bo'lsa, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ulardan foydalanishning asosiy muammosi ularning beqarorligi va oldindan aytib bo'lmaydiganligidir. Istisno - bu geotermal energiya, bu keng tarqalgan emas. Bu shuni anglatadiki, elektr energiyasining ikki nusxadagi manbalari yoki uni keng miqyosda to'plash usullari bo'lishi kerak. Biroq, suv omborlarida gidroenergetika yoki suv omborlarida siqilgan havo to'planishidan tashqari (pastga qarang), hozirda boshqa yo'l yo'q va kelajakda ham nazarda tutilmaydi. Avtonom tizimlar uchun energiyani saqlash masalalari birinchi o'rinda turadi. Ularni mavjud elektr tarmoqlariga ulashda ikki nusxadagi manbalar haqida savol tug'iladi. Quyosh energiyasidan keng ko'lamli va ayniqsa, asosiy energiya ishlab chiqarish uchun foydalanish imkoniyati kam.