3.5. ENERGETIKA MUAMMOLARI
VA ISTIQBOLLARI
Hozirgi vaqtda jamiyatning moddiy farovonligi darajasi aholi jon boshiga
ishlab chiqariladigan energiya miqdoriga qarab belgilanadi. Uylarni isitish,
tezyurar transportdan foydalanish imkoniyati va sanoat mahsulotlari ishlab
chiqarish ko'p jihatdan energiyaning yetarli bo'lishiga bog'liq. Energetik
muammolar hozirgi kunda mohiyat e'tibori bilan insoniyat moddiy madaniyatining
yanada o'sishi uchun real to'siq bo'lib qoladi. Energetikaning rivojlanish
istiqbollariga noto'g'ri baho berish natijasida ahvol mushkullashdi. Birinchidan,
qazib chiqariladigan yoqilg'i (ko'mir, neft, gaz) zahiralari shu ma'noda bitmas-
tuganmas deb taxmin qilinganki, yangi konlarning ochilishi yoqilg'ining
sarflanishidan anchagina oshib ketgan. Ikkinchidan, dastlabki atom reaktorlari
muvaffaqiyatli ishga tushirilgandan keyin atom energetikasi yaqin vaqt ichida
boshqa energetik manbalarning o'rnini bosadi deb taxmin qilingan. Bu ikkala
taxmin (prognoz) noto'g'ri bo'lib chiqdi. Afsuski, mutaxassislar tabiiy yoqilg'ining
umumiy zahiralarini emas, balki ularni qazib chiqarishning muhimligini juda kech
tushunib etdilar.
Tabiiy yoqilg'ini qazib olish darajasi texnologiya bilan belgilanadi. Masalan,
ko'mir
qazib
chiqarishning
mavjud
texnologiyasida
jahondagi
ko'mir
zaxiralarining atigi 1/4 qismini qazib chiqarsa bo'ladi.
Energetik muammolar energetika, shu jumladan, atom energetikasining
rivojlantirish ekologik oqibatlariga yetarlicha baho bermaslik tufayli yanada
qiyinlashadi. Shunday qilib, energetika muammolari energetik resurslarining
yetishmasligida emas, balki jamiyatning energiyani iqtisodiy va ekologik jihatdan
oqilona usulda olishga layoqatsizligidan iborat. Aholining turmush darajasining
o'sib borishi, energiyaga bo'lgan ehtiyojning ortib borishiga olib keladi.
Butun dunyoda energiya iste'moli jadal sur'atda o'sib bormoqda, bu o'sish
texnika taraqqiyoti, sanoatning rivojlanishi hamda aholining ko'payishi bilan
yanada tezlashadi. XX asrning boshlarida dunyoda energiyaga bo'lgan talab har 50
yilda ikki barobar oshgan bo'lsa, hozirgi paytda esa 15-20 yilda ikki barobar
ortmoqda. Hozir Yer shari aholosining energetik ehtiyojini qondirish uchun 10
mlrd tonna neft yoqilg'isi ekvivalenti miqdorida energiya ishlatilyapti. Natijada
atrof-muhitga 24 mlrd tonna zararli chiqindi chiqarilib, tabiatga jiddiy zarar
yetmoqda. Tabiiy energiya manbalarining taxminan 20 % elektroenergiya hosil
qilish uchun, 20 % transport uchun, 30 % sanoat uchun va 30 % binolarni isitish
va boshqa turmush ehtiyojlari uchun sarflanadi. Mavjud energiya manbalari
ikkiga, asliga qaytadigan va asliga qaytmaydigan manbalarga bo'linadi. Asliga
qaytadiganlariga quyosh energiyasi, shamol, suv, geogermal energiya manbalari
kiradi. Asliga qaytmadiganlarga esa turli yoqilg'ilar neft, gaz ko'mir, slanes, torf
kiradi. Energiyaning yangi turlaridan biri bu atom energiyasidir. Ammo «Trimayl
aylends» (AQSh) va Chernobil avariyalari sohasida hali yechilmagan muammolar
(AESlarning xavfsizligini to'la ta'minlash, radioaktiv chiqindilar, texnik jihatdan
takomillashmaganlik va boshqalar) ko'p.
Hozirgi paytda insoniyat o'z ehtiyojlari uchun asosan asliga qaytmaydigan
yoqilg'i turlaridan ko'p foydalanmoqda.
Jahondagi hamma energetik ehtiyojlarning 95% hozircha uglerod saqlaydigan
tabiiy birikmalar — neft, gaz va ko'mirni yoqish hisobiga qondirib kelinmoqda.
Tabiiy yoqilg'ining jahondagi zapaslari 12 800 mlrd. tonna shartli yoqilg'i deb
hisoblanadi (1 kg shartli yoqilg'i, energiya miqdori 29 mj. bo'lgan 1 kg
toshko'mirga teng). Bu miqdorning taxminan 11200 mlrd tonnasini toshko'mir,
740 mlrd tonnasini neft va 630 mlrd tonnasini tabiiy gaz tashkil etadi. Asliga
qaytadigan energiya turlari va potensial zahirasi katta bo'lsa ham ulardan
yetarlicha foydalanishmayapti. Masalan, Yer qurrasidagi gidroenergiyaning
umumiy potensial zahiralari 73 trillion kVt/soatini tashkil etgani holda hozirgi
vaqtda ularning salkam 3 % foydalaniyapti xolos.
1970- yillarda dunyoda energetika taqchilligi boshlandi. Shu yiliyoq neft va
gazning narxi bir necha marta oshdi. Hozirgi davrda Yer sharining 70% energiyasi
neft va gaz hisobiga olinmoqda. Chunki ular foydalanishga qulay. Ammo neft va
gaz nafaqat energiya manbai, balki minglab kimyoviy mahsulotlar olish uchun
xomashyo hamdir. Shuning uchun ham neft va gazni kimyo sanoati uchun
homashyo sifatida qoldirish, energiya manbai sifatida nisbatan istiqbolli bo'lgan
atom va termoyadro reaksiyalari hamda ko'mir energiyasidan foydalanish juda
muhimdir.
Toshko'mirning dunyo zaxirasi neft va gazga nisbatan 5 marta ortiq. Ammo
toshko'mir atrof-muhitni ko'p ifloslaydi. Ekologik toza energiya manbai bu asosan
vodorod va metanoldir. Ma'lumki, vodorodning yonishidan suv hosil bo'ladi. Suv
bug'lari esa atrofni tozalaydi. Uning yonishidan juda katta issiqlik chiqadi (125
510 kJ/ kg), ko'mirdan 4 marta ko'p (uglerod 32 800 kJ/kg) energiya beradi.
Vodorod suvdan olinadi, demak, uning xomashyosi bitmas tuganmasdir. Hozirgi
paytda vodorod avtomobillarning yoqilg'isiga qo'shilib (5-10 %) foydalanilmoqda.
Bunday qilinganda avtomobillardan chiqiladigan zaharli gazlar miqdori ancha
kamayadi. Benzinga metanol ham qo'shib yoqilg'i sifatida ishlatiladi.
Vodorod bevosita samolyotlar va avtomobillar uchun yoqilg'i sifatida
ishlatilishi mumkin, biroq uni metallurgiya va kimyoviy texnologiyada
qo'llanilishi ayniqsa, istiqbolli hisoblanadi. Temir oksidlarini metallgacha
qaytarish uchun uglerod (koks) o'rniga vodorod qo'llanilayotgan zavodlar hozirgi
kunlarda ham ishlab turibdi. Uni rangli metallarning rudalarning qayta ishlash
jarayonlarida qo'llanilishi juda foydalidir. Odatda, mis, nikel va boshqa metallar
saqlagan sulfidli rudalarni havoda yoqiladi. Bunda oltingugurt (IV) -oksidi va
tegishli metallar oksidi hosil bo'ladi. Agar rudaga vodorod bilan ishlov berilsa,
faqat oltingugurt va suv chiqindi hisoblanadi. Vodorod kimyoviy texnologiyada
metanol va ammiak olish uchun boshqalarda qo'llaniladi.
Vodorodni katta miqyosda olish uchun bir necha alternativ usullar taklif
qilingan, bulardan eng istiqbollari termokimyoviy va elektrokimyoviy usullar
hisoblanadi. Hozirgi paytda vodorodni suvdan va ko'mirdan nisbatan arzon olish
usullari ishlab chiqilmoqda. Yapon olimlarining yangi usuli nisbatan ancha arzon
vodorod olish imkonini beradi. Bu usul quyidagi reaksiyaga asoslangan.
2NH
4
I + Ni = NiI
2
+ 2NH
3
+H
2
NiJ, 800°C da parchalanadi. NiI
2
→
Ni + J
2
so'ngra, J
2
ga soda qo'shib 600-
700°C da qizdiriladi.
I
2
+ Na
2
CO
3
= 2NaI + CO
2
+ ½O
2
Hosil bo'lgan NaJ va CO
2
ga reaksiyaning birinchi bosqichida hosil bo'lgan
NH
3
ni qo'shib yana NH
4
J olinadi:
2NaI + 2NH
3
+ CO
2
+ H
2
O = Na
2
CO
3
+ 2NH
4
I
Dunyoda 1977- yilda 30 mln. tonna vodorod ishlab chiqarilgan bo'lsa, 1985-
yilga kelib bu ko'rsatgich 50 mln. tonna bo'ldi. Ayniqsa, termoyadro
reaksiyalarining energiyasidan foydalanish juda istiqbollidir. Chunki bu reaksiyada
ishlatiladigan xomashyo manbai ham bitmas tuganmasdir. Bunda vodorodning
og'ir izotopi deyteriy va ozgina tritiy ishlatiladi.
2
1
D+
3
1
T→
4
2
H•e+
1
0
n+17,6 MeV
Bu reaksiya uranni parchalanish reaksiyasidan (AES lardan uranni
parchalanishidan chiqadigan energiyadan foydalaniladi). Farqi va ajoyib ustunligi
shundaki, bu reaksiyada radiaktiv moddalar hosil bo'lmaydi. Demak, atom
egnegiyasi radiatsiya xavfidan batamom ozod bo'ladi. Bunday qurilmalarning
avariyasi ham xavfli hisoblanmaydi. Bundan tashqari termoyadro reaksiyasi
natijasida olingan energiya miqdori ham ko'p bo'ladi. 1 g D va T aralashmasining
termoyadro reaksiyasi natijasida 35-10
7
kJ energiya ajralib chiqadi, bu 1 g uran 235
ning parchalanishidan ajralib chiqqan, energiyadan 5 marta ortiqdir. 1 litr suvdagi
deyteriy energiyasi 300 1 benzin yonganda chiqadigan energiyaga ekvivalentdir.
Yerda esa 14.10
20
1 suv bor. Hozirgi hisob kitoblarga ko'ra dengiz va okean
suvlaridagi deyteriy zaxiralari 10
21
tonna neftga ekvivalentdir. Deyteriyning Yer
yuzasidagi miqdori taxminan 4.10
19
tonna.
Termoyadro reaksiyalarini ham hozirgi paytda boshqarish yo'llari topildi. Yaqin
kelajakda asosiy energiya manbai termoyadro reaksiyalarining energiyasi bo'lib
qolishi ham mumkin.
|