Eletricidade e meio ambiente

A vida de uma pessoa moderna, especialmente um morador da cidade, é inconcebível sem energia elétrica. É necessário interromper temporariamente o fornecimento de eletricidade, e o fornecimento de gás e água aos apartamentos para, o aquecimento não funciona. No escuro, frio e sem água, um morador moderno fica completamente desamparado.

O consumo de energia elétrica está em constante crescimento e sua produção está aumentando. A conseqüência é uma grande carga no meio ambiente, sua poluição ambiental. Portanto, o consumo racional de energia elétrica é a tarefa técnica e organizacional mais importante.

A eletricidade é o produto mais perecível do mundo - se não for consumido por cargas, depois de um momento muitas toneladas de carvão, óleo combustível, milhares de metros cúbicos de gás desaparecerão sem deixar vestígios e são inúteis. A coordenação da quantidade de energia gerada e consumida é resolvida de várias maneiras. O primeiro deles foi implementado por um longo tempo: sistemas de energia estendidos estão sendo criados, cobrindo vários fusos horários e incluindo usinas de vários tipos: usinas nucleares, térmicas e hidrelétricas.

Essa combinação permite equilibrar o consumo de energia durante o dia e usar com mais eficiência o combustível nas estações geradoras. Mas você precisa pagar por essa decisão pela necessidade de transferir energia elétrica a distâncias de milhares de quilômetros. Ao mesmo tempo, as perdas de energia durante o transporte aumentam bastante.

Tentativas de aumentar os níveis de tensão durante a transmissão de energia a longas distâncias encontram limitações físicas associadas à quebra do ar por coroa. O custo das linhas de energia com uma tensão superior a um milhão de volts aumenta acentuadamente.

As esperanças de uso não foram realizadas linhas supercondutoras para transmitir eletricidade. A falta de calor nos supercondutores teoricamente permite a transferência de uma enorme potência a uma distância ilimitada. Mas aqui também a física colocou uma barreira à introdução de supercondutores na tecnologia. Metais e ligas entram em um estado com resistência zero a temperaturas próximas ao zero absoluto. A liga de nióbio e estanho tem uma temperatura de transição supercondutora de pouco mais de 20 graus Kelvin.

Apesar da complexidade das linhas de energia operando em temperaturas criogênicas, pode-se optar por sua criação. Além disso, nas últimas décadas, foram descobertos materiais supercondutores que operam em temperaturas mais altas, até a temperatura ambiente. Mas quando a corrente flui, surge um campo magnético que, ao atingir um certo valor crítico, destrói a supercondutividade. Portanto, as coisas não foram além da pesquisa de laboratório e da criação de instalações eletrofísicas.

Grandes esperanças foram depositadas na criação de usinas com reatores de fusão. No início dos anos sessenta do século passado, parecia que vários problemas técnicos ainda deviam ser superados, e a humanidade teria acesso a um oceano ilimitado de energia. A pesquisa continua até hoje, reatores industriais piloto estão sendo construídos, mas ainda é um longo caminho para obter energia elétrica através da fusão.

E o combustível não renovável está inexoravelmente esgotado. As reservas de petróleo e gás serão suficientes por cerca de meio século, carvão - por 300-400 anos. A queima de combustíveis de hidrocarbonetos já interrompeu o balanço global de calor em nosso planeta. No momento da exaustão dos recursos não renováveis, o impacto ambiental alcançará proporções tão grandes que a própria existência da humanidade se tornará duvidosa.

Portanto, atualmente, os principais esforços (financeiros, intelectuais) devem ser direcionados ao uso de recursos renováveis ​​(fontes alternativas de energia): energia eólica, maremotos, uso do calor da Terra. Enquanto a energia elétrica gerada usando esses recursos ocupa uma parte insignificante no volume total e é visivelmente mais cara que o normal. Mas não temos outras opções: dominaremos fontes de energia renováveis ​​ou pereceremos.