Elektrik dan alam sekitar

Kehidupan orang moden, terutama penghuni bandar, tidak dapat dibayangkan tanpa tenaga elektrik. Ia adalah perlu untuk sementara menghentikan bekalan elektrik, dan bekalan gas, air ke pangsapuri berhenti, pemanasan tidak berfungsi. Dalam gelap, sejuk dan tanpa air, penduduk moden menjadi tidak berdaya.

Penggunaan tenaga elektrik sentiasa berkembang, dan pengeluarannya meningkat. Akibatnya adalah beban yang besar terhadap alam sekitar, pencemaran alam sekitar. Oleh itu, penggunaan rasional tenaga elektrik adalah tugas teknikal dan organisasi yang paling penting.

Elektrik adalah produk yang paling mudah rosak di dunia - jika ia tidak dimakan oleh beban, maka selepas beberapa saat arang batu, minyak bahan bakar, beribu-ribu meter padu gas akan hilang tanpa jejak dan tidak berguna. Penyelarasan jumlah tenaga yang dihasilkan dan digunakan diselesaikan dalam beberapa cara. Yang pertama telah dilaksanakan untuk jangka masa yang lama: sistem kuasa yang diperluaskan sedang dibuat, meliputi beberapa zon waktu dan termasuk loji kuasa pelbagai jenis: stesen janakuasa nuklear, terma dan hidroelektrik.

Kombinasi sedemikian membolehkan anda mengurangkan penggunaan tenaga pada siang hari dan menggunakan bahan api secara lebih efisien di stesen penjanaan. Tetapi anda perlu membayar keputusan seperti ini dengan keperluan untuk memindahkan tenaga elektrik ke jarak jauh beribu-ribu kilometer. Pada masa yang sama, kehilangan tenaga semasa pengangkutan meningkat dengan mendadak.

Percubaan untuk meningkatkan tahap voltan semasa penghantaran tenaga ke atas jarak jauh menghadapi batasan fizikal yang berkaitan dengan kerosakan corona udara. Kos talian kuasa dengan voltan melebihi satu juta volt meningkat dengan ketara.

Harapan untuk digunakan tidak dapat direalisasikan garis superconducting untuk menghantar elektrik. Kekurangan haba dalam superkonduktor secara teorinya membolehkan pemindahan kuasa yang besar ke jarak yang tidak terhad. Tetapi di sini juga, fizik telah meletakkan penghalang kepada pengenalan superkonduktor dalam teknologi. Logam dan aloi masuk ke keadaan dengan rintangan sifar pada suhu berhampiran sifar mutlak. Aloi niobium dan timah mempunyai suhu peralihan superconducting lebih dari 20 darjah Kelvin.

Walaupun kerumitan talian kuasa yang beroperasi pada suhu kriogenik, seseorang boleh pergi untuk penciptaannya. Selain itu, dalam beberapa dekad kebelakangan ini, bahan superconducting telah ditemui yang beroperasi pada suhu yang lebih tinggi, sehingga suhu bilik. Tetapi apabila aliran semasa, medan magnet timbul, yang, apabila mencapai nilai kritikal tertentu, memusnahkan superkonduktiviti. Oleh itu, perkara-perkara tidak lebih jauh daripada penyelidikan makmal dan penciptaan pemasangan elektrofisika.

Harapan yang sangat tinggi diletakkan pada penciptaan loji kuasa dengan reaktor fusi. Pada awal enam puluhan abad yang lalu, seolah-olah beberapa masalah teknikal masih dapat diatasi, dan manusia akan mendapat akses kepada lautan tenaga yang tidak terhad. Penyelidikan terus hingga ke hari ini, reaktor industri perintis sedang dibina, tetapi masih jauh untuk mendapatkan tenaga elektrik melalui gabungan.

Dan bahan bakar yang tidak boleh diperbaharui tidak dapat dinafikan. Rizab minyak dan gas akan cukup untuk kira-kira setengah abad, arang batu - selama 300-400 tahun. Pembakaran bahan api hidrokarbon telah mengganggu keseimbangan haba global di planet kita. Pada masa keletihan sumber yang tidak boleh diperbaharui, kesan alam sekitar akan mencapai perkadaran sedemikian sehingga kewujudan manusia akan diragukan.

Oleh itu, pada masa ini, usaha utama (kewangan, intelektual) mesti diarahkan kepada penggunaan sumber yang boleh diperbaharui (sumber tenaga alternatif): tenaga angin, gelombang pasang surut, penggunaan haba bumi. Walaupun tenaga elektrik yang dijana menggunakan sumber-sumber ini menduduki bahagian yang tidak ketara dalam jumlah keseluruhan dan ternyata lebih mahal daripada biasanya. Tetapi kita tidak mempunyai pilihan lain: sama ada kita akan menguasai sumber tenaga boleh diperbaharui, atau binasa.