ენერგო ბლოგი

ბლოგი მათთვის ვინც დაინტერესებულია განახლებადი ენერგეტიკით

წყალბადის ენერგეტიკა და თანამედროვე ტექნოლოგიური გამოწვევები

ეკოლოგიურად სუფთა და და უშრეტი ენერგიის წყაროებზე მსჯელობა განსაკუთრებით ინტენსიურად იწყება მაშინ, როცა მსოფლიოს თავს ატყდება ენერგოსისტემის მორიგი კრიზისი.

ამასთან, ჩვეულებრივ გამოიყენება თითქმის ერთნაირი არგუმენტები, მიუხედავად იმისა, ეს კრიზისი გამოწვეულია პოლიტიკური მიზეზებით თუ ტექნოგენური კატასტროფით, ისეთით, როგორიც წლევანდელი ავარიაა ფუკუშიმას ატომურ ელექტროსადგურზე იაპონიაში. უფრო “რბილად” და თავდაჭერილად, მაგრამ სულ უფრო ჯიუტად და თანმიმდევრულად ამგვარ დისკუსიებს განაპირობებს ინდუსტრიული საქმიანობის შედეგად გარემოს დაბინძურებით გამოწვეული კლიმატური ცვლილებები და ამ ტენდენციებით შეშფოთებული “მწვანეთა” მოძრაობის მოთხოვნები გარემოს ეკოლოგიური გაჯანსაღების აუცილებლობის შესახებ.

ამ პრობლემის ერთ-ერთი შემადგენელი ნაწილია ეკოლოგიურად სუფთა წყალბადის ენერგეტიკა და მისი პერსპექტივა თანამედროვე ტექნოლოგიური პროგრესის ფონზე. ამ საკითხზე გვესაუბრებიან ივანე ჯავახიშვილის სახელობის თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ანდრონიკაშვილის სახელობის ფიზიკის ინსტიტუტის მთავარი მეცნიერ-თანამშრომელი, ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი იოსებ რატიშვილი და ილიას უნივერსიტეტის საინჟინრო ფაკულტეტის პროფესორი, ანდრონიკაშვილის სახელობის ფიზიკის ინსტიტუტის მეცნიერ-თანამშრომელი გიორგი ჯაფარიძე.

ი.რ. ჩვენ ყოველდღიურად უნდა ვფიქრობდეთ ენერგიის ალტერნატიული წყაროების ათვისებისა და ფართოდ დანერგვის პრობლემებზე, რადგან დედამიწის ენერგონედლეულის (ნახშირი, ნავთობი, საწვავი აირი) მარაგი სასრულია, რამდენიმე ასწლეულში (ზოგიერთ შემთხვევაში კი რამდენიმე ათწლეულში) ის ამოიწურება და დავრჩებით ჰიდროელექტროსადგურების მიერ გამომუშავებული ენერგიის ამარა.

ს.კ. ბატონო იოსებ, ცნობილია, რომ საქართველო მდიდარია ჰიდროენერგორესურსებით. გარდა ამისა, ვიწყებთ ახალი ჰიდროელექტროსადგურების მთელი სერიის მშენებლობას. მთავრობა ამბობს: ელექტროენერგია იმდენი გვექნება, რომ მეზობელ ქვეყნებსაც დავაკმაყოფილებთ. რაღად გვინდა ალტერნატიული ენერგოწყაროების მოძიება?

ი.რ. ასეთ კითხვებს რომ ვუპასუხოთ, უნდა გავერკვეთ იმაში, თუ რას გულისხმობენ სპეციალისტები, როცა ხმარობენ ტერმინებს “განახლებადი ენერგოწყაროები”, “ალტერნატიული ენერგოწყაროები”, “წყალბადის ენერგეტიკა” და სხვა.

კაცობრიობამ თავისი პროგრესი დააფუძნა ელექტროენერგიის გამოყენებაზე, რომელიც მიიღება ჰიდროსადგურებში, თბოსადგურებში და ატომურ სადგურებში. ცალკეა ავტო და ავიატრანსპორტი, რომლებიც თხევად საწვავზეა ორიენტირებული.

ელექტროენერგიის გამომუშავება ემყარება მარტივ პრინციპს – თუ დენის გამტარი მასალისგან გაკეთებულ, თითქმის შეკრული მარყუჟის ან ჩარჩოს ფორმის მავთულს დავატრიალებთ მაგნიტურ ველში, მასში წარმოიშობა ელექტრული დენი, რომელსაც შემდეგ ელექტროგადამცემი ხაზებით ვაწვდით მომხმარებელს. მექანიკური ძალა, რომელიც აიძულებს ლითონის გამტარს, იტრიალოს მაგნიტურ ველში და იძლევა იმ ენერგიას, რომელიც გარდაიქმნება დენის ენერგიად და რომელსაც ჩვენ მოვიხმართ, შეიძლება მიღებულ იქნას წყლის ნაკადის მეშვეობით (როგორც ხდება ჰიდროელექტროსადგურებში), ან მაღალი წნევის წყლის ორთქლის მეშვეობით (როგორც ეს ხორციელდება თბოსადგურებსა და ატომურ სადგურებში). თუ წყალი გადადის ორთქლის მდგომარეობაში ენერგონედლეულის დაწვის ხარჯზე, ელექტროენერგიის ასეთ მწარმოებელ საწარმოს ვეძახით თბოსადგურს, ხოლო თუ წყალს ვახურებთ ატომბირთვული რეაქციის დროს გამოყოფილი ენერგიით – ატომურ სადგურს.

ენერგიის ალტერნატიულ წყაროს ვეძახით, ერთი მხრივ, ყველა იმ ელექტროდანადგარს, რომელზეც მაგნიტურ ველში მყოფი გამტარი ტრიალებს არა საწვავით გახურებული ორთქლით და წყალვარდნილით, არამედ სხვა მექანიკური ძალით (ქარით, ზღვის ტალღებით, ზღვის მიმოქცევით, მზით), და, მეორე მხრივ, დანადგარებს, რომლებზეც მიიღება ენერგია სითბოს სახით – მზის სითბური ენერგიის შთამნთქმელები, მიწის წიაღში არსებული თერმული წყლების ენერგიის შთამნთქმელები და სხვა.

უშრეტი ან განახლებადი ენერგეტიკის დანადგართა ნიმუშებია ის ტექნოლოგიური სისტემები, რომლებშიც ენერგიის გარდაქმნა ან დაგროვება არ არის დაკავშირებული წიაღისეული საწვავი ნედლეულის მოხმარებასთან. ასეთი დანადგარების რიცხვში შედის როგორც ჰიდროელექტროსადგურები, ისე ქარის ელექტროსადგურები, მზის ენერგიის შთამნთქმელები, ბიოლოგიური საწვავი (მცენარეებიდან მიღებული ტექნიკური სპირტის გამოყენება შიდაწვის ძრავებში) და სხვა. ამ მიმდევრობაში ჩვეულებრივ მოიხსენიება (თუმცა ოდნავ გამოყოფილად ზემოხსენებული სიიდან) აგრეთვე წყალბადის ენერგეტიკაც. ამ ტერმინს განმარტება სჭირდება.

გ.ჯ. მიწის წიაღში არსებული თხევადი და აიროვანი საწვავის (გაზი და ნავთობი) მოლეკულები შეიცავს წყალბადისა და ნახშირბადის ატომებს. სწორედ წყალბადის ატომების შეერთებისას ჰაერში მყოფ ჟანგბადთან გამოიყოფა, “წვისას” ფაქტიურად ხდება საწვავის მოლეკულაში მყოფი წყალბადის წვა. ამის ხარჯზე მიიღება ენერგია, მოლეკულის ნარჩენი კი, კერძოდ, ნახშირბადი, გამოიყოფა მავნე გამონაბოლქვის – ნახშირორჟანგის სახით.

თანამედროვე მსოფლიოს ერთ-ერთი მთავარი გამოწვევაა ეკოლოგიურად გამართული, ენერგიის დამზოგავი და გარემოსთვის მინიმალური ზიანის შემცველი ეკონომიკის შექმნა. ამ გზაზე ერთ-ერთი ახალი და უმნიშვნელოვანესი ნაბიჯია ეკოლოგიური ზიანის შეტანა პროდუქციის ფასში. უფრო გასაგებად რომ ვთქვათ, იაფი პროდუქტი, თუ ის შორიდან მოგაქვს, თანაც ეკოლოგიურად გაუმართავი ტრანსპორტით და ამით გარემოს, ე.ი. ჩვენ ყველას ზიანს გვაყენებს, ამ ზიანის გამოსწორების ხარჯი გარკვეული ფორმით ჩართული უნდა იყოს ამ პროდუქტის ფასში.

ი.რ. აი, ზუსტად ამ კონტექსტში წყალბადის ენერგეტიკის დამატებითი განსაკუთრებული პერსპექტივა ისახება. წყალბადის ენერგეტიკის ძირითადი იდეა ხომ იმაში მდგომარეობს, რომ რაიმე ქიმიური ან ფიზიკური ზემოქმედებით მივიღოთ ნახშირბადის არაშემცვლელი ნაერთებიდან თავისუფალი, შევინახოთ ის და მერე საჭიროების მიხედვით “დავწვათ” (შევუერთოთ ჟანგბადის ატომებს). თავისუფალი წყალბადის მიღებისYყველაზე ეფექტიანი გზაა წყლის დაშლა მუდმივ ელექტრულ ველში (წყლის ელექტროლიზი). ეს გზა განსაკუთრებით მიმზიდველია იმით, რომ, ჯერ ერთი, ატომებად დასაშლელი წყლის მოლეკულების მარაგი დედამიწაზე თითქმის უშრეტია და, ამასთან ერთად, მიღებული წყალბადის წვის შედეგად ვიღებთ ისევ წყლის მოლეკულებს (ე.ი. მარაგი აღდგება და არ იწურება). მნიშვნელოვანია ასევე ისიც, რომ ამ წვის პროცესში არ წარმოიქმნება არავითარი გამონაბოლქვი. ამდენად, გვაქვს იდეალური ენერგეტიკული ციკლი – ულევი დასაშლელი წყლის მოლეკულების მარაგი და მათი აღდგენა წვის შედეგად. თუ წყლის დაშლისთვის საჭირო ელექტროენერგიას მივიღებთ განახლებადი ან ალტერნატიული წყაროდან, მაშინ ამ გზით მაინც ჩვენი გარემო გადაურჩება ტექნოგენურ დაბინძურებას.

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: