Світ – це енергія

258

На нашій планеті є багато різних народів та країн. Шляхом багатовікових мирних та немирних засобів між ними розподілилась територія, з’явились межі, іноді досить жорсткі, склались взаємні відносини різноманітного характеру. Але я гадаю, що не дуже багато людей у світі часто згадує про те, що усі ми, не враховуючи, в якому куточку Землі знаходимось та ким ми є, абсолютно однаково залежимо від умов планети та, взагалі, Всесвіту. Цей незаперечний факт змушує задуматись над ставленням (яке часто є жорстоким) людини одна до одної та до нашого спільного дому, назва якому – Земля.

Ця обширна тема стає у ХХІ столітті особливо гострою та актуальною і породжує ряд важливих питань, з одним з яких буде спроба розібратись у цій статті. Мова піде про альтернативні джерела енергії (далі – АДЕ). Людство на сьогоднішній день переживає кризу перехідного періоду: принаймні усі відомі ресурси планети наразі відкриті та використовуються, але вже декілька десятиліть тому стало зрозуміло, що потреби світового населення поступово перевищують можливості Землі. Поки що природних ресурсів вистачає, але їх виснаження та серйозна екологічна криза – це всім відомий невтішний факт. До речі, на замітку – є чутки про те, що династія Рокфелерів йде з нафтогазового бізнесу, а у такому разі ціна на ці ресурси буде падати. Цікавий привід для роздуму в тематичному контексті розвитку альтернативної енергетики.

Якщо поглянути на цю ситуаціє ще глибше – насправді справа не стільки у складних обставинах відношення з природою, які зараз склалися у світі, а у ставленні до цього людей, здебільшого груп, що знаходяться при владі, бо багато можливостей з отримання додаткових джерел енергії просто не використовуються, не говорячи про недостатність суворої уваги до переробки та утилізації відходів – навіть у розвинених країнах світу.

Які причини призвели до такої ситуації – це велика та цікава, але окрема тема. А моя задача зараз – висвітлити можливі шляхи вирішення проблеми. Щодо альтернативних джерел енергії – тих джерел, які поновлюються набагато швидше та використання яких не шкодить оточуючому середовищу – можна зазначити, що розвиток цього напрямку досить активно проводиться в передових країнах світу. Як зазначає Міжнародне агентство з поновлюваної енергії, «Кожна країна в світі має деяку форму поновлюваних джерел енергії в рамках своєї енергетичної структурі. У зв’язку з розвитком цих технологій частка відновлюваних джерел енергії в енергетичному балансі швидко зростає в багатьох країнах. Поновлювані джерела виробництва електроенергії зросли на 35% за останні п’ять років і, як очікується, зростуть приблизно на 40 % у наступні ще п’ять. До 2016 року відновлювані джерела, як очікується, будуть генерувати більше енергії, ніж у всьому світі природного газу, і в два рази більше, ніж ядерної енергії. Такий успіх, однак, ще не широко визнаний, цей напрям розвивається і надійна та точна інформація про нього часто відсутня».

Саме так. Я, наприклад, при вивченні поточного питання зіткнулась з тим, що різні посилання пропонують абсолютно різну статистику країн-лідерів з використання АДЕ. За одною версією, це почесна трійка Німеччина, Великобританія, США, за іншою – їх незаперечно обганяє Китай, за третьою – Ісландія, Данія, Португалія, Іспанія та Нова Зеландія, а за четвертою – всім перерахованим країнам втирають носа Бутан, Індія, Іран та Нігерія – хто би міг подумати?

Будемо виходити з позиції «віримо всім і нікому». Важливішими зараз є конкретні розробки по напрямку, що нас цікавить, а «бездушну» статистику залишимо на потім.

Цікавим прикладом значних досягнень на фоні обставин, які по багатьом параметрам їм суперечили, виступає компанія «Tesla Motors», США. Початковий намір цієї компанії, якого і досі притримується головний її ідеолог Ілон Маск, полягає в запровадженні у світ технологій майбутнього, які повинні служити позитивному розвитку людства та покликані вивести його на абсолютно новий рівень життя. «Tesla Motors» була заснована у 2003 р. та за останні 10 років буквально зробила переворот на ринку електромобілів – великих «китів» сфери альтернативної енергетики. Компанія розробляє, виробляє та продає електрокари, аналогів яким досі немає в світі, бо вони мають унікальну технологію конструкції та збірки (моделі S та Х). Наприклад, внутрішня структура їх батарей схожа на батареї електронних девайсів (ноутбуків та ін.), що дозволяє їм мати меншу вагу та бути дешевшими у виробництві.

Tesla Roadster – перший електричний спортивний автомобіль, який увійшов у серійне виробництво США та є дивовижним інноваційним винаходом. Взагалі продукцію «Tesla Motors» оцінили у світі, вона вже починає виходити на ринок Європи – питання тільки у пристосуванні електрокарів до холодних кліматичних умов, розширення мережі підзарядок та зниження ринкової ціни – все це питання часу.

Не можна залишити без уваги у даному контексті і самого Нікола Тесли, в честь якого названа компанія. Усі досягнення цього великого винахідника, фізика та «батька» сучасної альтернативної енергетики, складно усвідомити, а написати про них можна безліч книг – окрім вже написаних. Навколо його життя та діяльності сформувалося багато цікавих легендарних історій. Наприклад, знаменитий електромобіль Тесли – у 1931 році в Буфало було проведено експеримент з автомобілем Pierce-Arrow: стандартний двигун внутрішнього згорання був видалений, а на його місце встановлений електродвигун та таємнича коробка Тесли, яку він зібрав з радіодеталей безпосередньо перед експериментом. Після цього винахідник проїхав на цьому електромобілі, розігнавшись, як говорять свідчення, до 150 км/год. Сам він зазначав, що енергія, яку містить прилад, береться з оточуючого середовища. Але світ був неготовий прийняти настільки фантастичні речі, Тесла забрав свій прилад і наразі немає ніяких матеріальних доказів про існування того електромобіля, окрім письмових фіксувань.

Отже, повертаючись до сучасності, надамо перелік найбільших світових компаній, профіль яких – альтернативна енергетика:

  • сонячна енергетика: «Trina Solor», «JA Solor» (Китай), «Konarka Technologies» (США), «Bosch Solar Energy» (Німеччина), «Kyocera Corporation» (Японія), «Canadian Solar Inc» (Канада), «The Renewable Energy Corporation» (Норвегія) та ін.;
  • гідроенергетика: «Carnegie Wave Energy Limited», «Ocean Power Technologies, INC» (Австралія), «Run of River Power» «Канада»,
  • біопаливо: «Aventine Renewable Energy, Inc» (Китай), «Kedco PLC» (Ірландія), «Verenium Corporation», «Green Plains Renewable Energy, INC» (США), «Ceramic Fuel Cells, LTD» (Австралія);
  • вітряна енергетика: «Americas Wind Energy» (Канада), «EDP Renováveis, SA», «Gamesa Corporación Tecnológica» (Іспанія), «Energiekontor, AG», «Nordex» (Німеччина), «Longyuan Power», «Goldwind» (Китай) «Enlight Renewable Energy Ltd.» (Ізраїль);
  • геотермічна енергетика: «Raya Group» (Австралія), «Water Furnace Renewable Energy» (США), «Alternative Earth Resources Inc» (Канада).

Є, звісно, й багато компаній, які суміщають в собі декілька видів поновлюваних джерел енергії: «Alterra Power Corp» (Канада), «Brookfield Renewable Energy Partners» (Канада, США, Бразилія), «China Power New Energy Development Company Limited» (Китай), «Iberdrola Renovables, SA» (Іспанія) та ін.

Сучасні тенденції говорять про те, що використання поновлюваної енергії буде стрімко розповсюджуватись і далі. Як запевняє Седрік Филибер, голова відділу джерел поновлюваної енергія Міжнародного енергетичного агентства, «Фотоелектричні і сонячні теплові електростанції можуть задовольнити більшість світового попиту на електроенергію до 2060 року. Фотоелектрична та концентрована сонячна енергія разом можуть стати основним джерелом електрики».

На світовому енергетичному ринку ведеться великомасштабна гра, яку складно повністю усвідомити, не маючи певну міру об’єктивності погляду та чималу кількість інформації і знань. Не дивлячись на те, що навколо нафти і газу, ціна на які зростає, багато уваги та шуму, сфера поновлюваної енергетики є найбільш економічним рішенням для районів з хорошими природними ресурсами та інтерес до неї збільшується. На енергетиці стоїть вся цивілізація – не більше не менше, і відповідно, мене та читачів цікавить питання: яка ситуація в цьому контексті відбувається в Україні?

Якщо дивитись правді в очі, це поприще у нашій державі поки не розвивається на рівні відповідному світових стандартів. Одна з найгостріших проблем, в яку впирається енергетика України, це екологічна – шкода від цієї галузі зрівнялась зі шкодою від металургійних підприємств; 30% усіх твердих часток, що викидаються в атмосферу від діяльності людини, припадають саме на неї. Ця проблема існує не тільки на рівні державному, але й на рівні суспільства, якому бракує освіченості: елементарно, багато людей у нас до і досі не знають, що не слід, наприклад, викидати батарейки у сміття. Ну, і звісно, газова криза та й, взагалі, енергозалежність, дослідженням чого можна також приділити багато сторінок.

Але повернемось саме до поновлюваних джерел енергії: в Україні вони складають близько 2% від загального обсягу енергетичного виробництва (при тому, що в деяких країнах він сягає вже більше 50%). Наприклад, перші сонячні електростанції з’явились в Україні тільки у 2011 році, за останні два були побудовані нові: «Миколаївка», «Лазурне», «Лиманська», «Приозерна», у 2015 році буде завершено будівництво станції «Болград»; у 2013 році була побудована нова повітряна, «Краснодонська» – 8-ма в загальної кількості. Потужність цих електростанцій невелика, максимальна сягає 105, 56 мВт – СЕС «Перово».

Але є й хороші новини по розвитку цього напрямку. Наприклад, одна з них: голландсько-польська компанія «Van Ansem Group» планує відкриття у Львівській області заводу з утилізації м’ясних відходів, що передбачає виробництво біогазу. Сюди ж можна віднести і планування законопроекту про відміну мита, акцизного збору та ПДВ на електромобілі, які поки що малими темпами, але вже починають з’являтися в Україні.

Якщо поглибитися саме у тему зв’язку енергетики з сільським господарством у нашій державі, то для прикладу приведемо наступне. Біогазові установки – ось одна з тих реальних перспектив, яка зможе вивести Україна, скажімо так, на гребінь передової хвилі. Біогаз – близький за своїми властивостями до природного газу – утворюється в процесі метанового бродіння, суть якого полягає в анаеробному бродінні, що відбувається внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів і супроводжується рядом біохімічних реакцій. В якості сировини для цієї речовини використовуються органічні відходи від діяльності тваринницьких ферм і переробних підприємств, а також спеціально вирощена зелена маса сільськогосподарських рослин. Отримання біогазу можливе в біогазових установках самих різних масштабів. Це можуть бути невеликі очисні установки для забезпечення підприємства своєю енергією і гігантські централізовані енергопарки для подачі газу та електроенергії в мережу.

Безпосередньо ж сама біогазова установка працює так. В процесі транспортування відпрацьований субстрат і свіжа органічна маса обмінюються теплом в теплообміннику. При цьому відпрацьований шлам втрачає тепло, а свіжа маса нагрівається. Після підготовки сировина фекальним насосом подається у приймальню ємність – кіслототенк, де без доступу повітря відбувається первинна переробка сировини – гідроліз. Там суміш перемішується і зволожується до необхідної концентрації сухої речовини. При цьому великі молекули органічних сполук розпадаються на більш дрібні, які і є основною сировиною для метаноутворюючих бактерій. З кіслототенка субстрат надходить в основний апарат біогазової установки – метантенк, в якому відбувається також анаеробне (без доступу повітря) зброджування сировини.

Тут бактерії виробляють біогаз і переробляють гній у біодобриво, яке, крім збалансованого вмісту азоту, фосфору і калію, містить вітаміни групи В. Використання цих біодобрив не тільки служить підгодівлею рослинам, але і покращує, відновлює гумус ґрунту, знижує його закислення, повністю замінюючи мінеральні добрива. Тобто для нашого сільського господарства, яке ще досі знаходиться на екстенсивному шляху розвитку, цей спосіб організації господарювання є подарунком.

Я не закриваю поки що тему поновлюваних джерел енергії – вона досить обширна, відкрита та жива, тому нові дослідження цього напряму у нашому виданні ще попереду.

Тетяна Бєлінська