Már a legtöbb elérhető fekete aranyat bányásztuk, most azt keressük, ami megmaradt.

világnak

A leghatékonyabb energiaforrás - az olaj - alternatívájának megtalálása kihívást jelent, de nincs más választásunk. A legtöbb rendelkezésre álló olajat már kitermeltük, most azt keressük, ami megmaradt. A gyenge olaj- vagy pala pala kitermelése és finomítása igényesebb (és drágább) lesz, és a környezeti költségek is. Tehát milyen lehetőségeink vannak a fekete arany-függőség megszabadulására? Írjuk le röviden, hogy milyen típusú energiák nyújtanak nekünk (elegendő) kompenzációt a jelenlegi energia paradigmához olaj formájában.

A kernel következő generációja

Az atomenergia visszalépett a fukusimai katasztrófa után, de ez nem jelenti azt, hogy a projektek jelenlegi generációja, az ún. A III. Generáció (a fukusimai reaktor a II. Generáció volt) veszélyes. A legújabb, III. Generációs erőművek csak most indulnak. Az I. generáció prototípusok voltak; A II. Generáció az 1960-as és 1990-es években épült; a III. generáció pedig az 1990-es évek végén kezdte meg működését, elsősorban Japánban, Franciaországban és Oroszországban.

Az elődöktől eltérően a III. Generációs reaktorok passzív védőrétegekkel rendelkeznek, amelyeket úgy terveztek, hogy megakadályozzák az atomreaktor túlmelegített magjának megolvadását. A III. Generációs reaktorokat jelenleg Európában építik, és Kína is legalább 30 új erőmű építésének közepén van. Az Egyesült Államokban ennek a típusú atomerőműnek 2016-ban kell napvilágot látnia. A biztonság fokozása ellenére azonban az atomenergia felhasználásának kockázatait egyszerűen nem lehet teljesen kiküszöbölni.

Tórium reaktorok

Az atomenergia-ágazat néhány szakértője már a IV. Generációs reaktorok létrehozását szorgalmazza, beleértve a tórium-reaktort is. Ebben az esetben folyékony tórium váltaná fel a jelenlegi erőművekben használt megszilárdult uránt. Egy ilyen változás azt jelentené, hogy a reaktorok megolvadása gyakorlatilag lehetetlen. John Kutsch, a nonprofit Thorium Energy Alliance igazgatója szerint a reaktorok nem utópia vagy puszta kísérlet. Valóban, a tórium reaktorokat korlátozott mértékben használták 1965 és 1969 között, de használatuk rendszere soha nem fejeződött be.

Az ilyen típusú reaktoroknak két fő biztonsági előnye van. Cseppfolyósított üzemanyaguk sokkal kisebb nyomás alatt van, mint a szilárd tüzelőanyag. Ez nagymértékben csökkenti a Fukushimában bekövetkezett balesetek, például hidrogénrobbanás valószínűségét. Áramkimaradás esetén a reaktorban lévő fagyott sót megolvasztják, és a cseppfolyósított üzemanyagot olyan tartályokba vezetik, ahol megszilárdul, és a hasadási reakciót leállítják.

A tórium a biztonság mellett egyéb stratégiai előnyöket is nyújt. A hatalmas hűtőtornyok iránti igény drasztikusan csökken - a tórium erőművek ezért sokkal kisebbek, de a termelési kapacitásuk is nagyobb lenne. A mai átlagos atomerőmű körülbelül 1000 megawattot termel, míg a tóriummal működő reaktor körülbelül 50 lesz. A tórium erőművek előfordulása ezért sokszor nagyobb lenne, és becslések szerint az energiaátviteli költségek 30% -át spórolnák meg. Az amerikai hadsereg a tóriumerőművekben érdekelt abban, hogy több bázisát ellátják, és a Google tavaly konferenciát szervezett a tóriumreaktorokról. Kutsch elmondta, hogy a Google nagyon örülne, ha 70 vagy 80 megawattos reaktorral rendelkezhetne adatközpontjaiban.

Természetesen az atomról a tóriumra való áttérés nagy költségeket és a jelenlegi rendszer hatalmas átszervezését jelentené, ami egy másik alternatíva felé vezetne bennünket.

Termonukleáris energia

Az ok, amiért a termonukleáris energia az energiatermelés szent grálja, egyszerű: ez a leghatékonyabb forma, amellyel energiát lehet előállítani. Végül is a termonukleáris energia, amelynek "szíve" a nap, az élet forrása.

A hőerőművek kockázatai sokkal alacsonyabbak, nem keletkeznek erősen radioaktív hulladékok, és a termonukleáris üzemanyagot nem lehet könnyen visszaélni fegyverként.

Hatalmas termonukleáris projekt van folyamatban, amelynek eredményeként egy 500 megawattos reaktor jön létre (majdnem megegyezik a széntüzelésű erőművel). Ez a reaktor azonban nem termel áramot; egyelőre "csak" egy hatalmas fizikai kísérlet lesz, de hihetetlen potenciállal. A nehéz hidrogén (deutérium) és a trícium kombinációjából álló üzemanyag mindössze 35 000 tonna üzemanyaga képes kétezer liter fűtőolajnak megfelelő energiát előállítani. A projekt koordinátora azt állítja, hogy az egész folyamat teljesen biztonságos, és amit Csernobilban vagy Fukushimában láttunk, soha, de soha nem történhet meg.

Sajnos a termonukleáris reaktorok forgalmazása hosszú évtizedeken át hosszú utat igényel. A trícium tenyésztése nagy probléma; jelenleg csak 50 uncia van a világon, mert ez az izotóp nem fordul elő szabadon a természetben, és gyorsan lebomlik. (A deutérium nem radioaktív, és víz lepárlásával nyerhető).

Ha a folyamatban lévő projekt eredményei kielégítőek, akkor 2040-ig meg kell építeni az első "demo" hőerőművet, amelynek teljesítménye 2000 - 4000 megawatt.

Olajpala

Összes tartalék: 3 billió hordó olaj. Az amerikai politikusok számára kezdik, ill. a nehéz idők már régen elkezdődtek. A legtöbb olajat be kell importálni az Egyesült Államokba, ráadásul olyan országokból, amelyeknek az USA-hoz való viszonyulása nem túl barátságos. Ez természetesen arra készteti az uralkodó osztályt, hogy megszabaduljon az ország importolaj-függésétől, és a hazai termelés kielégítse az olaj iránti keresletet. Az olajpala, amelynek hatalmas lelőhelyei Coloradóban, Utahban és Wyomingban találhatók, sokak számára megfelelő alternatívának tűnik. Csak ez a 3 forrás képes 800 milliárd hordó olaj előállítására. A pala azonban sem tökéletes energiaforrás.

Az ilyen olajkitermelés folyamata költséges, a hordónkénti költség átlagosan 90 dollárig terjed. Az olaj árának emelkedésével ez nem biztos, hogy olyan akadályt jelent, mivel az olajpalával kitermelő vállalatokat gazdaságilag megjutalmaznák. A probléma azonban az, hogy az olajpala külső költségei is nagyon magasak. Ez megkövetelné a vállalatoktól, hogy több ezer tonna anyagot távolítsanak el több ezer hektáros földterületről, ami súlyos vízszennyezést okozhat.

Szén

Összes tartalék: 1,5 billió hordó olajegyenérték. A szenet szintetikus olajokká is átalakíthatják, amint azt a német hadsereg megmutatta nekünk a második világháború idején, amikor akut üzemanyaghiányban szenvedett. Az átalakítás módszere egyszerű: a mérnökök gőzt használnak, amely a szenet gázzá alakítja, amely a Fischer-Tropsch-eljárás segítségével benzinné és más üzemanyagokká alakítható. Egy ilyen folyamat energia-visszatérése azonban alacsony, és a probléma az, hogy a szén, amint a neve is mutatja, körülbelül 20% -kal több szénvegyületet tartalmaz, mint az olaj, és ez az arány folyadékká alakítva még jobban megnő. Még akkor is, ha a termelők rendkívül költséges rendszert vezetnek be a szén-dioxid megkötésére és elszigetelésére az átalakítási folyamat során, a szén-tüzelőanyagok szén-dioxid-kibocsátása eléri a hagyományos olajjal megegyező szintet.

Ráadásul a szénellátás sem végtelen. Becslések szerint az Egyesült Államokban a napi üzemanyag-fogyasztás mindössze 10% -ának szénnel történő pótlásához évente 400 millió tonna szénre lenne szükség, ami az USA széniparának szükséges bővülését jelentené, amely már most is igyekszik kielégíteni a kőzet iránti jelenlegi keresletet. .

Bányászat tenger alatti mélységben

Összes tartalék: 0,1 - 0,7 billió olaj. Ez a fajta kitermelés magában foglalja az olaj kitermelését a tenger alatti vizekben, több mint 1,5 km mélységben. Jelenleg folyamatosan fejlődő technológiákat figyelhetünk meg, amelyek segítenek az ilyen típusú bányászatban, például tengeralattjáró robotok vagy "négydimenziós" szeizmológia. Bár a megkérdezett tengeralattjáró-tartományok kevesebb mint fele, az olajtermelés ily módon több mint háromszorosára nőtt az elmúlt 10 évben, és 2015-re ismét megduplázódhat.

Nem meglepő, hogy a mélymélybányászat az egyik legdrágább alternatíva. Egyetlen olajfúrótorony több mint 600 millió dollárba kerülhet (különösen az északi-sarkvidéki bányászat esetében, ahol az ilyen berendezéseknek kezelniük kell a helyi időjárás minden buktatóját). Az ebben az esetben nyert energia átlagosan 15: 1-ről 3: 1-re csökken az extrakcióra fordítandó energiához képest. Ráadásul nem is olyan régen láthattuk az ilyen típusú olajkitermelés rejtett kockázatait. Nem szabad elfelejteni a Deepwater Horizon olajfúrótorony-katasztrófát ilyen könnyen.

Földgáz

Összes tartalék: 1 billió hordó olajegyenérték. Hosszú ideig a földgáz volt az olaj, mint üzemanyag legnagyobb potenciális vetélytársa. A gáz tisztább, mint az olaj - kevesebb részecskét és 25% -kal kevesebb szenet bocsát ki azonos mennyiségű megtermelt energiával -, ma azonban az amerikai közlekedési flották kevesebb mint 3% -át hajtja. Ennek a részaránynak a közeljövőben meg kell nőnie, bár részben azért, mert a teljes földgázkészlet tovább növekszik.

A bányászati ​​technikák fejlesztésével a vállalatok gazdaságosan szerezhetnek palagázt - ezt a módszert a közelmúltig kevesen használták. Annyi gáz van, hogy az energiához képest annak ára negyed. Ez azt jelenti, hogy a gázt már használják a napi fogyasztási cikkek előállításához, és nem csak üzemanyagként. A földgáz jövőbeni felhasználása azonban számos akadályt vethet fel. Az a tény, hogy a gáz széles körben elterjedt a közlekedésben, számos negatív következménnyel járhat. Először is, a gáz iránti kereslet valószínűleg növekszik, miközben az ára emelkedik, megszüntetve az olcsó olaj alternatíva jelenlegi előnyét. Másodszor, a nagy mennyiségű gázfogyasztás a közlekedési iparban olyan helyzetet eredményezne, amikor a földgázt nem lehetne elegendő mértékben felhasználni az energiaágazatban, ahol az konstruktívan helyettesíti a szenet.

De egy biztos. A status quo ugyanúgy beépül a meglévő energia-paradigmába, mint a pénzügyi rendszer esetében. Az emberek feladata, hogy eltakarja a szemét a valóságtól, és naivan azt gondolja, hogy a jelenlegi állapot örökkön örökké tart, vagy a valóság szemébe néz, és megpróbálja felkészülni a következő változásokra. Megvan az erőforrás.