კაცობრიობის ენერგეტიკული პრობლემა და მისი გადაჭრის გზები

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

კაცობრიობის ენერგეტიკული პრობლემა ყოველწლიურად უფრო და უფრო ფართოვდება. ეს გამოწვეულია მსოფლიოს მოსახლეობის ზრდით და ტექნოლოგიების ინტენსიური განვითარებით, რაც განაპირობებს ენერგიის მოხმარების მუდმივად მზარდ დონეს. ბირთვული, ალტერნატიული და ჰიდროენერგიის გამოყენების მიუხედავად, ადამიანები აგრძელებენ საწვავის ლომის წილის მოპოვებას დედამიწის ნაწლავებიდან. ნავთობი, ბუნებრივი გაზი და ქვანახშირი არის არაგანახლებადი ბუნებრივი ენერგიის რესურსები და ამ დროისთვის მათი მარაგი კრიტიკულ დონემდეა შემცირებული.

დასასრულის დასაწყისი

კაცობრიობის ენერგეტიკული პრობლემის გლობალიზაცია დაიწყო გასული საუკუნის 70-იან წლებში, როდესაც დასრულდა იაფი ნავთობის ეპოქა. ამ ტიპის საწვავის დეფიციტმა და მკვეთრმა გაძვირებამ მსოფლიო ეკონომიკაში სერიოზული კრიზისი გამოიწვია. და მიუხედავად იმისა, რომ მისი ღირებულება დროთა განმავლობაში შემცირდა, მოცულობა სტაბილურად მცირდება, ამიტომ ენერგეტიკისა და ნედლეულის პრობლემაკაცობრიობა სულ უფრო მკვეთრია.

მაგალითად, მხოლოდ მეოცე საუკუნის 60-იანი წლებიდან 80-იან წლებში, ნახშირის წარმოების მსოფლიო მოცულობა შეადგენდა 40%, ნავთობი - 75%, ბუნებრივი აირი - ამ რესურსების მთლიანი მოცულობის 80%. გამოიყენება საუკუნის დასაწყისიდან.

მიუხედავად იმისა, რომ საწვავის დეფიციტი დაიწყო 70-იან წლებში და აღმოჩნდა, რომ ენერგეტიკული პრობლემა კაცობრიობის გლობალური პრობლემაა, პროგნოზები არ ითვალისწინებდა მისი მოხმარების ზრდას. იგეგმებოდა, რომ 2000 წლისთვის წიაღისეულის მოპოვების მოცულობა 3-ჯერ გაიზრდებოდა. შემდგომში, რა თქმა უნდა, ეს გეგმები შემცირდა, მაგრამ რესურსების უკიდურესად უაზრო ექსპლუატაციის შედეგად, რომელიც ათწლეულების განმავლობაში გრძელდებოდა, დღეს ისინი პრაქტიკულად გაქრა.

კაცობრიობის ენერგეტიკული პრობლემის ძირითადი გეოგრაფიული ასპექტები

საწვავის მზარდი დეფიციტის ერთ-ერთი მიზეზი მისი მოპოვების პირობების გამწვავება და, შედეგად, ამ პროცესის გაძვირებაა. თუ რამდენიმე ათწლეულის წინ ბუნებრივი რესურსები იშლებოდა ზედაპირზე, დღეს ჩვენ მუდმივად უნდა გავზარდოთ მაღაროების, გაზისა და ნავთობის ჭაბურღილების სიღრმე. განსაკუთრებით შესამჩნევად გაუარესდა ენერგორესურსების არსებობის სამთო და გეოლოგიური პირობები ჩრდილოეთ ამერიკის, დასავლეთ ევროპის, რუსეთისა და უკრაინის ძველ ინდუსტრიულ რეგიონებში..

კაცობრიობის ენერგეტიკისა და ნედლეულის პრობლემების გეოგრაფიული ასპექტების გათვალისწინებით, უნდა ითქვას, რომ მათი გადაწყვეტა რესურსების საზღვრების გაფართოებაშია. საჭიროა ახლის სწავლატერიტორიები მსუბუქი სამთო და გეოლოგიური პირობებით. ამრიგად, საწვავის წარმოების ღირებულება შეიძლება შემცირდეს. თუმცა, გასათვალისწინებელია, რომ ახალ ადგილებში ენერგორესურსების მოპოვების საერთო კაპიტალის ინტენსივობა ჩვეულებრივ გაცილებით მაღალია.

კაცობრიობის ენერგეტიკისა და ნედლეულის პრობლემების ეკონომიკური და გეოპოლიტიკური ასპექტები

ბუნებრივი საწვავის მარაგების ამოწურვამ გამოიწვია სასტიკი კონკურენცია ეკონომიკურ, პოლიტიკურ და გეოპოლიტიკურ სფეროებში. საწვავის გიგანტური კორპორაციები დაკავებულნი არიან საწვავის და ენერგორესურსების დაყოფით და ამ ინდუსტრიაში გავლენის სფეროების გადანაწილებით, რაც იწვევს გაზის, ქვანახშირისა და ნავთობის მსოფლიო ბაზარზე ფასების მუდმივ რყევებს. სიტუაციის არასტაბილურობა სერიოზულად ამწვავებს კაცობრიობის ენერგეტიკულ პრობლემას.

გლობალური ენერგეტიკული უსაფრთხოება

ეს კონცეფცია გამოიყენებოდა 21-ე საუკუნის დასაწყისში. ასეთი უსაფრთხოების სტრატეგიის პრინციპები ითვალისწინებს საიმედო, გრძელვადიან და ეკოლოგიურად მისაღები ენერგომომარაგებას, რომლის ფასებიც გამართლებული იქნება და მოერგება როგორც საწვავის ექსპორტს, ასევე იმპორტიორ ქვეყნებს..

ამ სტრატეგიის განხორციელება შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ აღმოიფხვრება კაცობრიობის ენერგეტიკული პრობლემის გამომწვევი მიზეზები და პრაქტიკული ღონისძიებები მიზნად ისახავს მსოფლიო ეკონომიკის შემდგომ უზრუნველყოფას როგორც ტრადიციული საწვავებით, ასევე ენერგიით ალტერნატიული წყაროებიდან. გარდა ამისა, განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს ალტერნატიული ენერგიის განვითარებას.

ენერგოდაზოგვის პოლიტიკა

იაფფასიანი საწვავის დროს, მსოფლიოს ბევრმა ქვეყანამ განავითარა ძალიან რესურსზე ინტენსიური ეკონომიკა. უპირველეს ყოვლისა, ეს ფენომენი დაფიქსირდა მინერალური რესურსებით მდიდარ სახელმწიფოებში. სიის სათავეში მოხვდნენ საბჭოთა კავშირი, აშშ, კანადა, ჩინეთი და ავსტრალია. ამავდროულად, სსრკ-ში საწვავის ექვივალენტური მოხმარების მოცულობა რამდენჯერმე აღემატებოდა ამერიკას.

საქმეების ეს მდგომარეობა მოითხოვდა ენერგიის დაზოგვის პოლიტიკის სასწრაფოდ შემოღებას საყოფაცხოვრებო, სამრეწველო, სატრანსპორტო და ეკონომიკის სხვა სექტორებში. კაცობრიობის ენერგეტიკული და ნედლეულის პრობლემების ყველა ასპექტის გათვალისწინებით, დაიწყო ამ ქვეყნების მშპ-ის სპეციფიკური ენერგეტიკული ინტენსივობის შემცირების ტექნოლოგიების შემუშავება და დანერგვა და მსოფლიო ეკონომიკის მთელი ეკონომიკური სტრუქტურის აღდგენა.

წარმატებები და წარუმატებლობები

ყველაზე თვალსაჩინო წარმატებები ენერგიის დაზოგვის სფეროში დასავლეთის ეკონომიკურად განვითარებულმა ქვეყნებმა მიაღწიეს. პირველ 15 წელიწადში მათ მოახერხეს მშპ-ს ენერგეტიკული ინტენსივობის 1/3-ით შემცირება, რამაც გამოიწვია მათი წილის შემცირება მსოფლიო ენერგიის მოხმარებაში 60-დან 48 პროცენტამდე. დღემდე, ეს ტენდენცია გრძელდება, დასავლეთში მშპ-ის ზრდა აღემატება საწვავის მზარდ მოხმარებას.

გაცილებით უარესი მდგომარეობაა ცენტრალურ და აღმოსავლეთ ევროპაში, ჩინეთსა და დსთ-ს ქვეყნებში. მათი ეკონომიკის ენერგეტიკული ინტენსივობა ძალიან ნელა იკლებს. მაგრამ ეკონომიკური ანტირეიტინგის ლიდერები განვითარებადი ქვეყნები არიან. მაგალითად, აფრიკის და აზიის უმეტეს ქვეყნებშიასოცირებული საწვავის (ბუნებრივი გაზი და ზეთი) დანაკარგები მერყეობს 80-დან 100 პროცენტამდე.

რეალობები და პერსპექტივები

კაცობრიობის ენერგეტიკული პრობლემა და მისი გადაჭრის გზები დღეს მთელი მსოფლიო აწუხებს. არსებული მდგომარეობის გასაუმჯობესებლად სხვადასხვა ტექნიკური და ტექნოლოგიური სიახლეების დანერგვა ხდება. ენერგიის დაზოგვის მიზნით იხვეწება სამრეწველო და მუნიციპალური აღჭურვილობა, იწარმოება უფრო საწვავის ეფექტური მანქანები და ა.შ.

პირველ მაკროეკონომიკურ ზომებს შორის არის გაზის, ქვანახშირისა და ნავთობის მოხმარების სტრუქტურის თანდათანობითი ცვლილება არატრადიციული და განახლებადი ენერგიის რესურსების წილის გაზრდის პერსპექტივით..

კაცობრიობის ენერგეტიკული პრობლემის წარმატებით გადასაჭრელად აუცილებელია განსაკუთრებული ყურადღება მივაქციოთ მეცნიერული და ტექნოლოგიური რევოლუციის ამჟამინდელ ეტაპზე არსებულ ფუნდამენტურად ახალი ტექნოლოგიების განვითარებას და დანერგვას.

ატომური ენერგიის ინდუსტრია

ენერგომომარაგების სფეროში ერთ-ერთი ყველაზე პერსპექტიული სფეროა ბირთვული ენერგია. ზოგიერთ განვითარებულ ქვეყანაში ახალი თაობის ბირთვული რეაქტორები უკვე ამოქმედდა. ბირთვული მეცნიერები კიდევ ერთხელ აქტიურად განიხილავენ სწრაფი ნეირონებით მომუშავე რეაქტორების თემას, რომელიც, როგორც ადრე იყო გათვალისწინებული, გახდება ბირთვული ენერგიის ახალი და ბევრად უფრო ეფექტური ტალღა. თუმცა მათი განვითარება შეწყდა, მაგრამ ახლა ეს საკითხი კვლავ აქტუალური გახდა.

MHD გენერატორების გამოყენება

თერმული ენერგიის პირდაპირი გარდაქმნა ელექტროენერგიად ორთქლის ქვაბებისა და ტურბინების გარეშე იძლევა საშუალებასშეასრულოს მაგნიტოჰიდროდინამიკური გენერატორები. ამ პერსპექტიული მიმართულების განვითარება გასული საუკუნის 70-იანი წლების დასაწყისში დაიწყო. 1971 წელს მოსკოვში ამოქმედდა პირველი საპილოტე-ინდუსტრიული MHD 25000 კვტ სიმძლავრით..

მაგნიტოჰიდროდინამიკური გენერატორების მთავარი უპირატესობებია:

• მაღალი ეფექტურობა;
• ეკოლოგიური (არ არის მავნე გამონაბოლქვი ატმოსფეროში);
• მყისიერი დაწყება.

კრიოგენული ტურბოგენერატორი

კრიოგენული გენერატორის მუშაობის პრინციპი არის ის, რომ როტორი გაცივდება თხევადი ჰელიუმით, რაც იწვევს ზეგამტარობის ეფექტს. ამ ერთეულის უდავო უპირატესობებში შედის მაღალი ეფექტურობა, დაბალი წონა და ზომები.

კრიოგენული ტურბოგენერატორის საპილოტე პროტოტიპი შეიქმნა ჯერ კიდევ საბჭოთა ეპოქაში და ახლა მსგავსი განვითარება მიმდინარეობს იაპონიაში, აშშ-ში და სხვა განვითარებულ ქვეყნებში.

წყალბადის

წყალბადის საწვავად გამოყენებას დიდი პერსპექტივები აქვს. მრავალი ექსპერტის აზრით, ეს ტექნოლოგია დაეხმარება კაცობრიობის ყველაზე მნიშვნელოვანი გლობალური პრობლემების - ენერგიისა და ნედლეულის პრობლემის გადაჭრას. უპირველეს ყოვლისა, წყალბადის საწვავი გახდება ბუნებრივი ენერგიის რესურსების ალტერნატივა მანქანათმშენებლობაში. პირველი წყალბადის მანქანა შეიქმნა იაპონური კომპანია Mazda-ს მიერ ჯერ კიდევ 90-იანი წლების დასაწყისში; მისთვის შეიქმნა ახალი ძრავა. ექსპერიმენტი საკმაოდ წარმატებული გამოდგა, რაც ამ მიმართულების დაპირებას ადასტურებს.

ელექტროქიმიური გენერატორები

ეს არის საწვავის უჯრედები, რომლებიც ასევე მუშაობენ წყალბადზე. საწვავი გადისპოლიმერული მემბრანები სპეციალური ნივთიერებით - კატალიზატორით. ჟანგბადთან ქიმიური რეაქციის შედეგად წყალბადი თავად გარდაიქმნება წყალში, ათავისუფლებს ქიმიურ ენერგიას წვის დროს, რომელიც გადაიქცევა ელექტრო ენერგიად.

საწვავის უჯრედების ძრავები ხასიათდება უმაღლესი ეფექტურობით (70%-ზე მეტი), რაც ორჯერ აღემატება ჩვეულებრივ ელექტროსადგურებს. გარდა ამისა, ისინი ადვილად გამოსაყენებელია, ჩუმია ექსპლუატაციის დროს და არამოთხოვნილი შეკეთება.

ბოლო დრომდე, საწვავის უჯრედებს ვიწრო მასშტაბი ჰქონდათ, მაგალითად, კოსმოსურ კვლევებში. მაგრამ ახლა ელექტროქიმიური გენერატორების დანერგვაზე მუშაობა აქტიურად მიმდინარეობს ეკონომიკურად განვითარებულ ქვეყნებში, რომელთა შორის იაპონია პირველ ადგილს იკავებს. ამ ერთეულების მთლიანი სიმძლავრე მსოფლიოში იზომება მილიონობით კვტ-ში. მაგალითად, ნიუ-იორკსა და ტოკიოს უკვე აქვთ ელექტროსადგურები, რომლებიც იყენებენ ასეთ უჯრედებს და გერმანული ავტომწარმოებელი Daimler-Benz იყო პირველი, ვინც შექმნა მანქანის სამუშაო პროტოტიპი ძრავით, რომელიც მუშაობს ამ პრინციპით.

კონტროლირებული თერმობირთვული შერწყმა

რამდენიმე ათეული წელია, კვლევები ტარდება თერმობირთვული ენერგიის სფეროში. ატომური ენერგია ემყარება ბირთვული დაშლის რეაქციას, თერმობირთვული ენერგია კი საპირისპირო პროცესს - წყალბადის იზოტოპების ბირთვები (დეიტერიუმი, ტრიტიუმი) ერწყმის ერთმანეთს. 1 კგ დეიტერიუმის ბირთვული წვის პროცესში გამოთავისუფლებული ენერგიის რაოდენობა 10 მილიონჯერ მეტია, ვიდრე ნახშირისგან მიღებული. შედეგი მართლაც შთამბეჭდავია! სწორედ ამიტომ, თერმობირთვული ენერგია ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე პერსპექტიულ სფეროდ გლობალური პრობლემების გადაჭრაში.ენერგიის დეფიციტი.

პროგნოზები

დღეს არსებობს გლობალური ენერგეტიკის სექტორში სიტუაციის განვითარების სხვადასხვა სცენარი მომავალში. ზოგიერთი მათგანის აზრით, 2060 წლისთვის გლობალური ენერგიის მოხმარება ნავთობის ეკვივალენტში 20 მილიარდ ტონამდე გაიზრდება. ამასთან, მოხმარების მხრივ, განვითარებადი ქვეყნები გადაუსწრებენ განვითარებულებს.

21-ე საუკუნის შუა პერიოდისთვის წიაღისეული ენერგიის წყაროების რაოდენობა საგრძნობლად უნდა შემცირდეს, მაგრამ განახლებადი ენერგიის წყაროების წილი, კერძოდ ქარი, მზის, გეოთერმული და მოქცევის წყაროები, გაიზრდება..