Insoniyatning energiya muammosi va uni hal qilish yo'llari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Insoniyatning energiya muammosi yildan-yilga kengayib bormoqda. Bu dunyo aholisining o'sishi va texnologiyaning jadal rivojlanishi bilan bog'liq bo'lib, bu energiya iste'molining doimiy o'sib borishiga olib keladi. Yadro, muqobil va gidroenergetikadan foydalanishga qaramay, odamlar Yer ostidan yoqilg'ining asosiy qismini qazib olishda davom etmoqdalar. Neft, tabiiy gaz va ko'mir qayta tiklanmaydigan tabiiy energiya resurslari bo'lib, hozirga kelib ularning zahiralari juda muhim darajaga qisqartirilgan.

Oxirning boshi

Insoniyatning energetika muammosining globallashuvi oʻtgan asrning 70-yillarida, arzon neft davri tugagan paytda boshlangan. Ushbu turdagi yoqilg'ining tanqisligi va narxining keskin oshishi jahon iqtisodiyotida jiddiy inqirozni keltirib chiqardi. Vaqt o'tishi bilan uning narxi pasaygan bo'lsa-da, hajmlar doimiy ravishda pasayib bormoqda, shuning uchun energiya va xom ashyo muammosiinsoniyat keskinlashmoqda.

Masalan, faqat 20-asrning 60-80-yillarigacha boʻlgan davrda jahonda koʻmir qazib olish hajmi ushbu resurslar umumiy hajmining 40%, neft - 75%, tabiiy gaz - 80% ni tashkil etgan. asr boshidan beri ishlatilgan.

Yoqilg'i taqchilligi 70-yillarda boshlanganiga va energiya muammosi insoniyat uchun global muammo ekanligi ma'lum bo'lishiga qaramay, prognozlar uning iste'molini oshirishni nazarda tutmagan. 2000 yilga kelib foydali qazilmalarni qazib olish hajmini 3 barobarga oshirish rejalashtirilgan edi. Keyinchalik, albatta, bu rejalar qisqartirildi, lekin o'nlab yillar davom etgan resurslardan o'ta isrofgarchilik bilan foydalanish natijasida bugungi kunda ular deyarli yo'q bo'lib ketdi.

Insoniyatning energiya muammosining asosiy geografik jihatlari

Yoqilg’i taqchilligining kuchayib borishining sabablaridan biri uni qazib olish shartlarining og’irlashishi va natijada bu jarayon narxining oshishi hisoblanadi. Agar bir necha o'n yillar avval yer yuzida tabiiy resurslar yotgan bo'lsa, bugungi kunda biz konlar, gaz va neft quduqlari chuqurligini doimiy ravishda oshirishimiz kerak. Shimoliy Amerika, G'arbiy Evropa, Rossiya va Ukrainaning eski sanoat mintaqalarida energiya manbalarining paydo bo'lishining kon-geologik sharoitlari ayniqsa sezilarli darajada yomonlashdi.

Insoniyatning energiya va xomashyo muammolarining geografik jihatlarini hisobga olgan holda shuni aytish kerakki, ularning yechimi resurslar chegaralarini kengaytirishdan iborat. Yangi o'rganish kerakkonchilik va geologik sharoitlari engilroq bo'lgan hududlar. Shunday qilib, yoqilg'i ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish mumkin. Biroq, shuni hisobga olish kerakki, energiya resurslarini yangi joylarda qazib olishning umumiy kapital sig'imi odatda ancha yuqori.

Insoniyatning energiya va xomashyo muammolarining iqtisodiy va geosiyosiy jihatlari

Tabiiy yoqilg'i zahiralarining tugashi iqtisodiy, siyosiy va geosiyosiy sohalarda keskin raqobatga olib keldi. Gigant yoqilg'i korporatsiyalari yoqilg'i-energetika resurslarini taqsimlash va ushbu sohada ta'sir doiralarini qayta taqsimlash bilan shug'ullanadi, bu esa jahon bozorida gaz, ko'mir va neft narxlarining doimiy o'zgarishiga olib keladi. Vaziyatning beqarorligi insoniyatning energiya muammosini jiddiy ravishda kuchaytiradi.

Global energiya xavfsizligi

Ushbu tushuncha 21-asr boshida qoʻllanila boshlandi. Bunday xavfsizlik strategiyasi tamoyillari ishonchli, uzoq muddatli va ekologik jihatdan maqbul energiya ta'minotini ta'minlaydi, uning narxi o'zini oqlaydi va yoqilg'ini eksport qiluvchi va import qiluvchi mamlakatlarga mos keladi.

Bu strategiyani hayotga tatbiq etish insoniyatning energetika muammosini keltirib chiqaruvchi sabablarga barham berilsa va jahon iqtisodiyotini ham an’anaviy yoqilg’i, ham muqobil manbalardan energiya bilan yanada ta’minlashga qaratilgan amaliy chora-tadbirlar amalga oshirilsagina mumkin bo’ladi. Bundan tashqari, muqobil energiyani rivojlantirishga alohida e'tibor qaratish lozim.

Energiyani tejash siyosati

Arzon yoqilg'i davrida dunyoning ko'plab mamlakatlarida juda ko'p resurs talab qiladigan iqtisodiyot rivojlandi. Bu hodisa birinchi navbatda mineral resurslarga boy davlatlarda kuzatilgan. Ro‘yxatda birinchi o‘rinni Sovet Ittifoqi, AQSh, Kanada, Xitoy va Avstraliya egallagan. Shu bilan birga, SSSRda ekvivalent yoqilg'i iste'moli hajmi Amerikanikidan bir necha baravar ko'p edi.

Bu holat ichki, sanoat, transport va iqtisodiyotning boshqa tarmoqlarida energiyani tejash siyosatini zudlik bilan joriy etishni talab qildi. Insoniyatning energetika va xomashyo muammolarining barcha jihatlarini hisobga olgan holda ushbu mamlakatlar yalpi ichki mahsulotining energiya sig'imini kamaytirishga qaratilgan texnologiyalar ishlab chiqila va joriy etila boshlandi, jahon xo'jaligining butun iqtisodiy tuzilmasi qayta tiklandi.

Muvaffaqiyat va muvaffaqiyatsizliklar

Energiyani tejash sohasidagi eng muhim muvaffaqiyatlarga G'arbning iqtisodiy rivojlangan mamlakatlari erishgan. Dastlabki 15 yil ichida ular yalpi ichki mahsulotning energiya sig'imini 1/3 ga kamaytirishga muvaffaq bo'lishdi, bu esa jahon energiya iste'molidagi ulushini 60 foizdan 48 foizgacha kamaytirishga olib keldi. Hozirgacha bu tendentsiya davom etmoqda, G'arbda YaIM o'sishi o'sib borayotgan yoqilg'i sarfini ortda qoldirdi.

Markaziy va Sharqiy Yevropa, Xitoy va MDH davlatlarida vaziyat ancha yomon. Ularning iqtisodiyotining energiya intensivligi juda sekin pasayib bormoqda. Ammo iqtisodiy antireyting yetakchilari rivojlanayotgan mamlakatlardir. Masalan, Afrika va Osiyoning aksariyat mamlakatlaridaulangan yoqilg'ining (tabiiy gaz va neft) yo'qotishlari 80 foizdan 100 foizgacha.

Haqiqat va istiqbollar

Insoniyatning energiya muammosi va uni hal qilish yo'llari bugungi kunda butun dunyoni tashvishga solmoqda. Mavjud vaziyatni yaxshilash uchun turli texnik va texnologik yangiliklar joriy etilmoqda. Energiyani tejash maqsadida sanoat va kommunal texnika takomillashtirilmoqda, tejamkor avtomobillar ishlab chiqarilmoqda va hokazo.

Birlamchi makroiqtisodiy chora-tadbirlar qatorida noan'anaviy va qayta tiklanadigan energiya resurslari ulushini oshirish istiqboli bilan gaz, ko'mir va neft iste'moli tarkibini bosqichma-bosqich o'zgartirish kiradi.

Insoniyatning energetika muammosini muvaffaqiyatli hal etish uchun ilmiy-texnikaviy inqilobning hozirgi bosqichida mavjud boʻlgan prinsipial yangi texnologiyalarni ishlab chiqish va joriy etishga alohida eʼtibor qaratish zarur.

Atom energetikasi

Energiya ta'minoti sohasidagi eng istiqbolli yo'nalishlardan biri atom energetikasi hisoblanadi. Ayrim rivojlangan mamlakatlarda yangi avlod yadro reaktorlari allaqachon ishga tushirilgan. Yadro olimlari yana bir bor tez neyronlar bilan ishlaydigan reaktorlar mavzusini faol muhokama qilmoqdalar, ular bir vaqtlar taxmin qilinganidek, atom energiyasining yangi va ancha samarali to'lqiniga aylanadi. Biroq, ularni ishlab chiqish to'xtatildi, ammo endi bu masala yana dolzarb bo'lib qoldi.

MHD generatorlaridan foydalanish

Bugʻ qozonlari va turbinalarsiz issiqlik energiyasini toʻgʻridan-toʻgʻri elektr energiyasiga aylantirish imkonini beradi.magnit gidrodinamik generatorlarni bajarish. Ushbu istiqbolli yo'nalishning rivojlanishi o'tgan asrning 70-yillari boshlarida boshlangan. 1971 yilda Moskvada 25 000 kVt quvvatga ega birinchi tajriba-sanoat MHD ishga tushirildi.

Magnitogidrodinamik generatorlarning asosiy afzalliklari:

• yuqori samaradorlik;
• ekologik (atmosferaga zararli chiqindilar yo'q);
• darhol boshlash.

Kriogen turbogenerator

Kriogen generatorning ishlash printsipi rotor suyuq geliy bilan sovutiladi, bu esa o'ta o'tkazuvchanlik ta'sirini keltirib chiqaradi. Ushbu qurilmaning shubhasiz afzalliklari orasida yuqori samaradorlik, past og'irlik va o'lchamlar mavjud.

Kriogen turbogeneratorning uchuvchi prototipi Sovet davrida yaratilgan bo'lib, hozirda Yaponiya, AQSh va boshqa rivojlangan mamlakatlarda shunga o'xshash ishlanmalar olib borilmoqda.

Vodorod

Vodoroddan yoqilg'i sifatida foydalanish katta istiqbolga ega. Ko‘pgina mutaxassislarning fikricha, bu texnologiya insoniyatning eng muhim global muammolari – energetika va xomashyo muammosini hal qilishga yordam beradi. Avvalo, vodorod yoqilg'isi mashinasozlikda tabiiy energiya resurslariga muqobil bo'ladi. Birinchi vodorod avtomobili Yaponiyaning Mazda kompaniyasi tomonidan 90-yillarning boshlarida yaratilgan, u uchun yangi dvigatel ishlab chiqilgan. Tajriba juda muvaffaqiyatli bo'ldi, bu esa ushbu yo'nalish va'dasini tasdiqlaydi.

Elektrokimyoviy generatorlar

Bular vodorodda ham ishlaydigan yonilgʻi xujayralari. Yoqilg'i o'tadimaxsus modda - katalizator bilan polimer membranalari. Kislorod bilan kimyoviy reaksiya natijasida vodorodning o'zi suvga aylanadi, yonish paytida kimyoviy energiya ajralib chiqadi va bu elektr energiyasiga aylanadi.

Yonilgʻi xujayrasi dvigatellari eng yuqori samaradorlik (70% dan ortiq) bilan ajralib turadi, bu anʼanaviy elektr stansiyalariga qaraganda ikki baravar koʻp. Bundan tashqari, ulardan foydalanish oson, ish paytida jim va oson ta'mirlanmaydi.

Yaqin vaqtgacha yonilg'i xujayralari tor doirada edi, masalan, kosmik tadqiqotlarda. Ammo hozirda elektrokimyoviy generatorlarni joriy etish bo'yicha ishlar ko'pgina iqtisodiy rivojlangan mamlakatlarda faol olib borilmoqda, ular orasida Yaponiya birinchi o'rinni egallaydi. Dunyodagi ushbu birliklarning umumiy quvvati millionlab kVt bilan o'lchanadi. Masalan, Nyu-York va Tokioda bunday hujayralardan foydalanadigan elektr stansiyalari allaqachon mavjud va Germaniyaning Daimler-Benz avtomobil ishlab chiqaruvchisi birinchi bo‘lib shu prinsipda ishlaydigan dvigatelli avtomobilning ishchi prototipini yaratdi.

Boshqariladigan termoyadro sintezi

Bir necha oʻn yillar davomida termoyadro energiyasi sohasida tadqiqotlar olib borildi. Atom energiyasi yadro boʻlinishi reaksiyasiga, termoyadro energiyasi esa teskari jarayonga asoslanadi – vodorod izotoplari yadrolari (deyteriy, tritiy) qoʻshiladi. 1 kg deyteriyning yadroviy yonishi jarayonida ajralib chiqadigan energiya miqdori ko'mirdan olinganidan 10 million marta ko'pdir. Natija haqiqatdan ham ta'sirli! Shuning uchun termoyadro energetikasi global muammolarni hal qilishda eng istiqbolli yo'nalishlardan biri hisoblanadienergiya tanqisligi.

Prognozlar

Bugungi kunda global energetika sohasidagi vaziyatning kelajakda rivojlanishi uchun turli stsenariylar mavjud. Ulardan ba'zilariga ko'ra, 2060 yilga borib neft ekvivalentidagi global energiya iste'moli 20 milliard tonnagacha oshadi. Shu bilan birga, iste'mol bo'yicha rivojlanayotgan mamlakatlar rivojlangan mamlakatlardan o'zib ketadi.

21-asrning oʻrtalariga kelib, qazib olinadigan energiya manbalarining miqdori sezilarli darajada kamayishi kerak, lekin qayta tiklanadigan energiya manbalari, xususan, shamol, quyosh, geotermal va suv toshqini manbalarining ulushi ortadi.