משאבי אקלים וחלל של העולם. שימוש במשאבי שטח

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:18

כיום, מוקדשת תשומת לב רבה לשימוש במקורות חלופיים של כל מיני משאבים. לדוגמה, האנושות עסוקה זה מכבר בפיתוח של השגת אנרגיה מחומרים וחומרים מתחדשים, כמו חום ליבת כדור הארץ, גאות ושפל, אור השמש וכדומה. במאמר שלהלן, משאבי האקלים והחלל של העולם ייחשבו. היתרון העיקרי שלהם הוא שהם מתחדשים. לכן, השימוש החוזר בהם הוא יעיל למדי, והעתודות יכולות להיחשב בלתי מוגבלות.

קטגוריה ראשונה

משאבי אקלים מובנים באופן מסורתי כאנרגיית השמש, הרוח וכן הלאה. מונח זה מגדיר מקורות טבעיים בלתי נדלים שונים. וקטגוריה זו קיבלה את שמה כתוצאה מהעובדה שהמשאבים הכלולים בהרכבה מאופיינים בתכונות מסוימות של האקלים.אזור. בנוסף, בקבוצה זו נבדלת גם תת-קטגוריה. זה נקרא משאבים אגרו-אקלימיים. אוויר, חום, לחות, אור וחומרי הזנה אחרים הם הגורמים הקובעים העיקריים המשפיעים על האפשרות לפתח מקורות כאלה.

משאבי חלל

בתורו, השנייה מבין הקטגוריות שהוצגו בעבר משלבת מקורות בלתי נדלים שנמצאים מחוץ לכוכב הלכת שלנו. ניתן לייחס את האנרגיה הידועה של השמש למספר כאלה. נשקול זאת ביתר פירוט.

Uses

לכתחילה, נאפיין את כיווני הפיתוח העיקריים של אנרגיית השמש כמרכיב בקבוצת "משאבי החלל של העולם". נכון לעכשיו, ישנם שני רעיונות בסיסיים. הראשון הוא שיגור לוויין מיוחד המצויד במספר לא מבוטל של פאנלים סולאריים למסלול נמוך של כדור הארץ. באמצעות תאי פוטו, האור הנופל על פני השטח שלהם יומר לאנרגיה חשמלית, ולאחר מכן ישודר לתחנות מקלט מיוחדות על פני כדור הארץ. הרעיון השני מבוסס על עיקרון דומה. ההבדל טמון בעובדה שמשאבי החלל ייאספו באמצעות סוללות סולאריות, שיותקנו על קו המשווה של הלוויין הטבעי של כדור הארץ. במקרה זה, המערכת תהווה את מה שנקרא "חגורת הירח".

העברת אנרגיה

כמובן, משאבי טבע בחלל, כמו כל משאבים אחרים, נחשבים כלא יעיליםללא פיתוח מתאים של התעשייה. וזה מצריך ייצור יעיל, שאי אפשר בלי הובלה איכותית. לכן, יש להקדיש תשומת לב רבה לשיטות העברת האנרגיה מפאנלים סולאריים לכדור הארץ. כיום פותחו שתי שיטות עיקריות: באמצעות גלי רדיו וקרן אור. אולם בשלב זה נוצרה בעיה. העברה אלחוטית של אנרגיה לכדור הארץ חייבת לספק משאבי חלל בבטחה. למכשיר, שבתורו יבצע פעולות כאלה, לא אמורה להיות השפעה הרסנית על הסביבה ועל האורגניזמים החיים בה. לרוע המזל, העברת אנרגיה חשמלית המומרת בטווח תדרים מסוים מסוגלת ליינן אטומים של חומרים. לפיכך, החיסרון של המערכת הוא שניתן להעביר משאבי חלל רק במספר מוגבל למדי של תדרים.

יתרונות וחסרונות

כמו לכל טכנולוגיה אחרת, לטכנולוגיה שהוצגה קודם יש תכונות, יתרונות וחסרונות משלה. אחד היתרונות הוא שמשאבי החלל מחוץ לחלל הקרוב לכדור הארץ יהיו הרבה יותר זמינים לשימוש. למשל, אנרגיה סולארית. רק 20-30% מסך האור שפולט הכוכב שלנו פוגע בפני השטח של כוכב הלכת. במקביל, תא הפוטו, שימוקם במסלול, יקבל יותר מ-90%. בנוסף, בין היתרונות שיש למשאבי החלל בעולם, ניתן לפרט עמידותמבנים בשימוש. נסיבות כאלה אפשריות בשל העובדה שמחוץ לכוכב הלכת אין לא את האטמוספירה ולא את השפעת הפעולה ההרסנית של החמצן ושאר היסודות שלו. עם זאת, למשאבי החלל של כדור הארץ יש מספר לא מבוטל של חסרונות. אחד הראשונים הוא העלות הגבוהה של מתקני ייצור ותחבורה. השני יכול להיחשב חוסר נגישות ומורכבות הפעולה. בנוסף, יידרש גם מספר לא מבוטל של כוח אדם שעבר הכשרה מיוחדת. החיסרון השלישי של מערכות כאלה יכול להיחשב להפסדים משמעותיים בהעברת האנרגיה מתחנת החלל לכדור הארץ. לדברי מומחים, התחבורה המתוארת לעיל ייקח עד 50 אחוזים מכלל החשמל המופק.

תכונות חשובות

כפי שהוזכר קודם לכן, לטכנולוגיה המדוברת יש כמה מאפיינים ייחודיים. עם זאת, הם אלו שקובעים את זמינות אנרגיית החלל. אנו מפרטים את החשובים שבהם. קודם כל, יש לציין את הבעיה של מציאת תחנת לווין במקום אחד. כמו בכל שאר חוקי הטבע, כאן יפעלו כלל הפעולה והתגובה. כתוצאה מכך, מצד אחד, לחץ זרימת קרינת השמש ישפיע, ומצד שני, על הקרינה האלקטרומגנטית של כדור הארץ. המיקום ההתחלתי של הלוויין יצטרך להיתמך במשאבי אקלים וחלל. התקשורת בין התחנה למקלטים על פני כדור הארץ חייבת להישמר ברמה גבוהה ולספק את מידת הבטיחות והדיוק הנדרשת. זוהי התכונה השנייה המאפיינת את השימוש במשאבי שטח. השלישי מתייחס באופן מסורתי לביצועים יעילים של תאי פוטו ורכיבים אלקטרוניים גם בתנאים קשים, למשל, בטמפרטורות גבוהות. התכונה הרביעית, שכרגע אינה מאפשרת זמינות כללית של הטכנולוגיות הנ ל, היא העלות הגבוהה למדי של רכבי שיגור ותחנות כוח חלל עצמן.

תכונות אחרות

בשל העובדה שהמשאבים הזמינים כיום על פני כדור הארץ ברובם אינם מתחדשים, וצריכתם על ידי האנושות, להיפך, עולה עם הזמן, עם התקרבות לרגע ההיעלמות המוחלטת של המרבית משאבים חשובים, אנשים חושבים יותר ויותר על שימוש במקורות אנרגיה חלופיים. הם כוללים גם עתודות שטח של חומרים וחומרים. עם זאת, בנוסף לאפשרות של מיצוי יעיל מאנרגיית השמש, האנושות שוקלת אפשרויות אחרות מעניינות לא פחות. לדוגמה, פיתוח מרבצים של חומרים בעלי ערך עבור בני אדמה יכול להתבצע על גופים קוסמיים הנמצאים במערכת השמש שלנו. בואו נסתכל מקרוב על כמה מהם.

ירח

להטיס אותו כבר מזמן לא להיות היבטים של מדע בדיוני. נכון לעכשיו, הלוויין של הפלנטה שלנו נמצא בגלישה על ידי בדיקות מחקר. בזכותם למדה האנושות כי הירחלפני השטח יש הרכב דומה לזה של קרום כדור הארץ. כתוצאה מכך, הפיתוח של מרבצים של חומרים יקרי ערך כמו טיטניום והליום אפשרי שם.

Mars

יש גם הרבה דברים מעניינים על הפלנטה המכונה "אדום". לפי מחקרים, הקרום של מאדים עשיר הרבה יותר בעפרות מתכת טהורות. לפיכך, התפתחות של משקעי נחושת, בדיל, ניקל, עופרת, ברזל, קובלט וחומרים יקרי ערך אחרים עשויה להתחיל בו בעתיד. בנוסף, ייתכן שמאדים ייחשב לספק העיקרי של עפרות מתכת נדירות. לדוגמה, כגון רותניום, סקנדיום או תוריום.

כוכבי לכת ענקיים

אפילו השכנים הרחוקים של הפלנטה שלנו יכולים לספק לנו חומרים רבים הנחוצים לקיום הנורמלי ולהתפתחות נוספת של האנושות. לפיכך, מושבות במקומות הרחוקים של מערכת השמש שלנו יספקו חומרי גלם כימיים יקרי ערך לכדור הארץ.

Asteroids

כרגע, מדענים החליטו שהגופים הקוסמיים שתוארו לעיל, החורשים את מרחבי היקום, הם שיכולים להפוך לתחנות החשובות ביותר לאספקת שפע של משאבים נחוצים. לדוגמה, על כמה אסטרואידים, בעזרת ציוד מיוחד וניתוח יסודי של הנתונים שהתקבלו, התגלו מתכות יקרות ערך כמו רובידיום ואירידיום, כמו גם ברזל. בין היתר, הגופים הקוסמיים המתוארים לעיל הם ספקים מצוינים של תרכובת מורכבת הנושאתהשם הוא דאוטריום. בעתיד, מתוכנן להשתמש בחומר המסוים הזה כדלק העיקרי לתחנות כוח של העתיד. יש לציין עוד נושא חיוני בנפרד. נכון להיום, אחוז מסוים מאוכלוסיית העולם סובל ממחסור קבוע במים. בעתיד, בעיה דומה עלולה להתפשט לרוב כדור הארץ. במקרה זה, אסטרואידים הם שיכולים להפוך לספקים של משאב כה חיוני. מכיוון שרבים מהם מכילים מים מתוקים בצורת קרח.