Цифровой постимпериализм. Время определяемого будущего

Отметим, что практически все регионы мира располагают большим потенциалом возобновляемых источников энергии[219]. Все они обладают своими преимуществами и недостатками (таблица 2.2). Установки возобновляемых источников энергии нетрудно совместить в рамках децентрализованных систем энергоснабжения с ЖКХ и традиционными технологиями получения продуктов питания и мелкотоварного производства. Способы использования возобновляемых источников приведены в таблице 3[220].

Наиболее доступным и дешевым источником электрической энергии, особенно в отдаленных горных условиях, является гидроэнергетический потенциал. Традиционным способом его освоения до последнего времени было строительство крупных станций, которое требовало больших капиталовложений и длительного срока строительства[221]. Нетрадиционным решением этой проблемы является строительство малых и сверхмалых ГЭС на реках и ручьях. Их массовое строительство позволит улучшить условия жизни, увеличит отдачу местных ресурсов и сельскохозяйственных угодий, повысит отдачу капиталовложений в энергетику, учитывая, что срок строительства малых и сверхмалых ГЭС колеблется от 1 месяца до 1 года, в зависимости от конкретных гидрологических условий и мощности. Большой интерес представляет также использования энергоресурсов волн на море и приливов.

Таблица 2.2. Сравнительная оценка разных источников энергии

Источник

: составлено автором.

Возможности ветроэнергетики человечеству известны давно. Это, в первую очередь, машины прямого преобразования энергии ветра в механическую энергию (ветряные мельницы и водяные насосы). К главным факторам, определяющим возможность и экономическую эффективность использования ветра, относятся: метеорологические условия, расположение ВЭУ и ее конструкция, использование ВЭУ в автономной системе или же в системе централизованного электроснабжения. Необходимо учитывать, что ВЭУ работает по неуправляемому графику, зависящему от метеорологических условий. Несмотря на широкое распространение электрических ветрогенераторов в мире, для северных стран, в том числе и для России, значительный интерес представляют тепловые ветроустановки с прямым преобразованием энергии ветра в тепловую энергию, используемую для обогрева помещений, а также в виде тепловых насосов, которые могут использоваться для получения холода.

Таблица 2.3. Способы использования возобновляемых источников энергии

Источник: составлено автором.

Солнечная энергия может быть преобразована в тепловую, механическую и электрическую энергию, использована в химических и биологических процессах[222], Солнечные установки находят применение в системах отопления и охлаждения жилых и общественных зданий, технологических процессах, протекающих при низких, средних и высоких температурах. Они используются для получения горячей воды, для сушки материалов и сельскохозяйственных продуктов и т. п. Благодаря солнечной энергии осуществляется процесс фотосинтеза и рост растений, происходят различные фотохимические процессы. Только энергия, поступающая на поверхность земли в результате солнечного излучения, в несколько десятков тысяч раз превосходит годовое потребление энергии всем человечеством. Несмотря на низкий КПД солнечных установок, реально не более 18 %, энергии, собираемой с 5 м², достаточно для душевого удовлетворения потребностей 80 % населения земли проживающего в пределах 40° северной и южной широт. Энергия солнечного излучения с 1 м² в этой зоне в среднем за год, соответствует работе пары волов (1000 кВтч в год), которым необходимо для этого необходимо 25 000 кг корма.

Эффективность фотосинтеза в естественных условиях чрезвычайно низкая – около 1 %. Тем не менее, ежегодный мировой прирост биомассы по энергоемкости в 10 раз превышает годовое потребление энергии в мире. Основными источниками биомассы являются леса и сельское хозяйство. За год леса дают 7,510¹⁰ т биомассы, а отходы сельскохозяйственного производства 4,2•10⁹ т. Выращивание быстрорастущих растений – сахарного тростника, кенафа, подсолнечника, сорго, маниоки, сине-зеленых водорослей; переработка биомассы с помощью солнечной энергии; биофотолиз воды для производства водорода; биоконверсия органических материалов в метан; пиролиз и химическое восстановление органических материалов с получением твердых, жидких и газообразных топлив – это технологии, с помощью которых можно получить экологически чистое топливо. К примеру, в Бразилии производят этиловый спирт, который используется как моторное топливо, из сахарного тростника и маниоки, имеющих урожайность соответственно 50–60 и 15–40 т с га. Выход этилового спирта составляет 70 л из 1 т сахарного тростника и 170 л из 1 т маниоки.