Күн қуатынан күш алған
Күн қуатынан күш алған
Электр қуатын үнемдеуге талпынған дамыған елдердің біразы Күн энергиясын дәстүрлі энергияның баламасы ретінде кеңінен пайдалануды қолға алған.
Күн энергиясын өндіруден алдыңғы орында тұрған Жапонияда өндірілетін Күн энергиясының мөлшері 450000 кв. Бұл бүкіл Еуропа елдерінен екі есе, Америкадан үш есеге артық деген соз. Күншығыс елінде өндірілген Күн энергиясының 90 пайызы түрғын үйлерде пайдаланылады. Жапония тұрғындарының қоршаған ортаны сақтауға деген саналы түрдегі қатынасы үлгі тұтарлық. Өз ауласының ғана емес, бүкіл жер шарының экологиясы үшін қам жеуді әр жапон өзіне парыз деп біледі. Энергетика саласында да табиғатқа зиян тигізбеу жан-жақты ойластырылған.
Күн энергиясы күн қызуы мен сәулесінің силикон жартылай өткізгішіне шағылуы арқылы пайда болады. Силикон жартылай өткізгішін күн батареясы арқылы пайдалану тұңғыш рет АҚШ ғылыми-зерттеу лабораториясында 1954 жылы жүзеге асырылған болатын. Бірақ, энергияның қайта түзілуі сандық жағынан толымсыз болды. Тек 1970 жылдардың басында ғана қайта түзілуі 15 пайыздық Күн батареясын өндіру басталды. Күн сәулесінің жерге тура түскендегі мөлшері 1 шаршы метрге шаққанда 1 кв екен. Егер қайта түзілуі 20 пайыздық Күн батареясы жасалса, 1 шаршы метрге 200 вольт энергиядан келеді екен. Күн сәулесінің энергиясын ұтымды өндіру арқылы пайдаланса, тұтыну аймағына байланыссыз электр энергиясының бағасы арзандайды. Жапондар үй-жайларға Күн батареясын орнатқанда осыны есепке алған. Бүгінде әлем бойынша Күн батареясын өндіру мөлшері 520 000 кв-тан асады. Өнім мөлшері электр энергиясын ондіру қарқындылығына байланысты. Жапонияда бұл көрсеткіш 48,9 пайызды құрайды. Жапония Күн батареясын өндіруден дүниежүзі бойынша бірінші орын алады.
Энергия өндірісі тұтынушының өз қолында
Энергия түрлерінің ішінде жапон мамандарының Күн энергиясына басым көңіл бөлу себебі не десек, ең бастысы – Күн энергиясының экологиялық жағынан зиянсыздығы және бағасының арзандығы. Егер 1992 жылы 1 кв Күн энергиясының жүйесін негізге алғандағы құны шамамен 4 000000 иен болса, бүгінде 800.000 иенге төмендепті. Яғни, бес есеге арзандады деген сөз. Бұл Күннен алынған энергияны ұдайы токтан ауыспалы токқа ауыстырып тұратын конверсатор сияқты құрылғыларды пайдалану ұтымдылығынан болса керек. Төрт кісілік отбасына қажетті энергия мөлшері шашамен 3-4 кв екен. Ал сондай мөлшердегі қуат беретін Күн батареясын пайдалану үшін үйдің шатыры 20-30 шаршы метр көлемінде болса жеткілікті. Аса көп мөлшердегі электр энергиясын пайдалану үшін мекен-жайдың аумағы үлкен болуы керек. Әр үй өзіне қажет энергияны «өзі өндіріп, өзі тұтынады». Демек, Жапонияда электр энергиясын өндіріп алушы да, тұтынушы да үй иесі.
Күн энергиясының артықшылығы неде?
Күн батареясының тұрғындарға зияны жоқ, тұрмыс-тіршілікке кедергі келтірмейді. Үйдің шатырына орнатылған Күн батареясы жиі ауыстыруды, орнынан қозғауды қажет етпейді. Алайда Күн батареясының жұмысына ауа райы әсер етуі мүмкін. Күн көзін бұлт көлегейлегенде батареяның энергия шығаруында кедергі болуы мүмкін. Жапон энергетиктері бұдан да шығар жолды қарастырған. Яғни, Жапонияда Күн батареясы орнатылған тұрғын-үйлер күндіз Күн батареясымен қуаттанса, түнде энергия қордаланған қосымша батареяны пайдалану мүмкіндігіне ие.
Күншығыс елінің Үкіметі Күн энергиясын өндіруді он есеге ұлғайту үшін кешенді істер атқаруда. Күн энергиясының өндірісі шын мәнінде көзделген межеге жетсе, 1180 000 кв шикі мұнайды үнемдеу мүмкіндігі туады. Күн энергиясы он жыл бұрынғы көрсеткіштен он есе мол өндірілсе, осындай мөлшердегі мұнайдың жануынан шыққан көміртек диоксиді элдеқайда азаяды екен.
Күн – ана болса, теңіз – әке
Жапон халқы ерте заманнан теңізді халықтың басты асыраушысы деп біледі. Жапон мамандары теңіз толқындарынан энергияның жаңа түрлерін өндіруге кіріскен. Теңіз қауіпсіздігін теңіздің өз энергиясымен қамтамасыз етуге болады деген сөз. Жапонияның «Теңіздегі қауіпсіздікті сақтау» агенттігі 1950 жылдан бері табиғи энергияны зерттеу, теңіз энергиясын өндіру ісімен айналысып келеді. Оның себебі, теңіз үстіндегі маяк, жағалау белгілері, жалғыз-жарым аралдар немесе риф (суасты жартасы) жиі кездесетіндіктен, теңізді өз энергиясымен қамтамасыз ету қажет деп есептейді мамандар.
Жапония жағалауларында маяктар 5500 жылдан бері бар. Қазіргі кезеңде соның 54 пайызы, яғни 3000-ы табиғи энергиядан қуат алады. Алдағы уақытта олардың санын 80 пайызға дейін көбейту жоспарланған. Бүгінде энергия түрлерінің ішінде ең тиімдісі Күннің қуат көзі болса, одан кейін теңіз толқынының энергиясы. Энергия өндіретін қондырғының алғашқысы 1965 жылы Осака шығанағындағы су асты жартасына орнатылды. 2002 жылы турбинаны айналдырып, су ағысынан энергия шығаратын риф пайдаланыла бастады. Осындай әдіспен табиғи энергияны пайдаланатын қуат өндіруші қондырғының кемшілігі де бар көрінеді. Яғни, теңіздегі қондырғының көмегімен өндірілетін энергия мөлшері ауа райына тәуелді. Теңіздегі қауіпсіздікті сақтау агенттігі энергиямен тұрақты түрде қамтамасыз ету үшін Күн энергиясы мен толқын қуатын қатар пайдалануды жүзеге асыруда. Жаздың күні Күннің қызуы күшті болады. Теңіз беті көбіне тымық күйде болғандықтан жылдың бұл мезгілінде Күн энергиясы пайдаланылады. Ал бұлтты күні теңіз бетін дауылдатқанда тулаған тоқындар энергияны молынан беретіндіктен, қыста энергия теңіз суының ағысы арқылы өндіріледі.
Желден демеу алады
Осыдан бірнеше жыл бұрын Жапонияда табиғи энергияны қарапайым әдіспен тұтынушыға жеткізуді көздеген бес жігіт «North powers» деген шағын компания құрады. Олар Күн энергиясы мен жел қуатын үйлестіріп, тұтынушының талғамынан шығатын энергияның аумақтық жүйесін жасап, жүзеге асыруда. Бұл компанияның басты өнімі дүниежүзі бойынша ең кішкентай ток генераторы болып отыр. Бұл динамомашинаға, велосипедке қолданылатын жеңіл генератор сол қалпында пайдаланылады. «Желден энергияны қалай алатынын осы шағын аспаппен көрсеткім келді. Сондықтан жұрттың бәріне таныс велосипед генераторын іске жаратқан дұрыс деп ойладым. Және де бұл құрылғыны қолына алған адам оның бөлшектерін біріктіріп, генераторды өзі құрастыра алатындай етіп жасадым», – дейді әлемдегі ең кішкентай жел генераторын ойлап тапқан Ушидзима Масаки. Бұл динамомашинаны кісі өзі құрастыра отырып, желден энергияның жасалу әдісін біле алады. Генератор қанатының бұрышын да өз қалауынша бағыттауға болады. Генератор өте сезімтал, самал желдің де, күшті жел қуатының да әсерін сезе алады. Жел генераторының қанатының ұзындығы 20 см, энергия өндіру қуаты 3 вольт. Өзіне лайық бұршақтай ғана лампасы бар екен. Лампа желдің күшімен жанады да, қанатты генератор іске қосылады. Сөйтіп, шағын құралмен жел энергиясын өндіруге болады екен.
Шарафат Жылқыбаева