Отын энергетика ресурстарының балама көздерін игеру

Қазір энергиясыз тіршілік жоқ. Бүгінгі ғылыми өрлеумен техникалық шарықтау осыны дәлелдеп отыр. Сол сияқты энергетика өнеркәсіптің өрлеуіне ғана емес, барлық салалардың өсіру мен ілгерлеуіне революциялық күш-қуаттай ықпал етеді. Сонымен бірге қазіргі заманда энергияның тапшылығы тек мамандарды ғана емес, қалың жұртшьшықты да толғандырып отырғаны аян. Сол сияқты әлемнің көмірсутегі қоры азайып келеді, енді бір 40-50 жыл өткенде түгесіледі деген әңгіме қазір ғалымдарды сан-тарау ойға жетелеуде. Яғни, адамзат баласының энергияға деген тапшылығы болашақта сөзсіз болмай қалмайтын құбылыс екендігі түрлі елдердің ғалымдары бас қосқан жиындарда, ғылыми бас қосуларда оқтын-оқтын көтеріліп қалады. Өйткені соңғы жылдары дүние жүзі халықтары энергияны тым мол пайдалануда.

Жалпы қоғамның дамуымен ғылыми — техникалық прогресстің тек ғана осы энергия көздерін пайдалану арқылы іске асырылатыны кімге болса да белгілі. Міне, сондықтанда жалпы планетамыздағы цивилизацияның даму деңгейінің қазіргі ғылыми — техникалық прогресс кезінде оның энергия түрлерін өндіру мөлшерімен сипаттауға болады. Яғни, ғалымдардың топшылауынша, бұл деңгей көп кешікпей шамамен 10²⁰эрг/сек мөлшеріне жететін көрінеді. Демек, бұл орасан мол энергия көзі. Ал, қазіргі планетамызға түсетін күн сәулесінің жалпы қуаты 10²⁴ эрг/сек, олай болса келешекте энергия өндіру мөлшерін бірнеше жүз есе арттырса, онда энергия балансының өзгеруі ықтимал. Мұндай жағдайда планетамыздың орташа жылуы бірнеше градусқа артып, жер бетінде, биосферада едәуір өзгерістер тууы мүмкін. Міне, осыған сәйкес адамзат бүкіл өзінің даму тарихында 850 000 млрд. квт/с әр түрлі қуатын пайдаланған көрінеді. Әрине, оның дені соңғы жүз жылдың еншісіне тиеді. Демек, осыған сәйкес қазір ғаламшарда көмірсутегінің пайдалану мөлшері жыл сайын шамамен 5 пайызға тұрақты түрде өсіп келе жатқанын экологтар мен ғалымдар, энергетиктер абыржыған қалыппен бақылап, дабыл қағуда. Және де олар реті түскенде қоғамды мөлшерден тыс мұнаймен газ мөлшерін жұмсаудың келешек үшін қауіпті екенін қайталап айтады. Осылайша, адамзатты жер шарын жылып кетуден сақтауға шақырады. Өйткені, барлық өндірістік процесстер автоматты жүйелерге ауыстырылып, транспорт түрлері, ауылшаруашылығының салалары, үй тұрмысына қажетті істердің бәрі де түгелдей дерлік электр қуатымен жұмыс істейтін болады. Бұл — заңды да. Өйткені отын мәселесі басқа мәселелердің өзегі болып отырғанда, отын дағдарысын шешпей тұрып азық-түлік міндетін, жалпы басқа да шаруашылық міндетін де шешуге болмайды.

Сонымен бірге, қазіргі энергия қуатын өндіру осындай ірі қарқынмен дамитын болса, оны қандай энергетикалық шикізат қорларымен қамтамасыз етуге болады? Бұл — орынды сұрақ. Геологтардың бүгінгі таңдағы мәліметтеріне қарағанда энергетика ресурстарының жалпы қоры планетамызда біршама болғанымен, оның қоры мәңгілік пе деген де сұрақ туады. Мысалы, қазіргі энергетикалық, шикізат түрлері яғни көмір, мұнай, газ қорлары адамзат қоғамының шүғыл өркендеуін болашақта толық қамтамасыз ете ала ма? Сондықтан да ғалымдар келешекте жоғарыда көрсетілген мөлшерде энергия қуатын өндіру үшін осы бастан күн, жел, мұхит суларының табиғи энергия көздерін пайдалануды қолға алуда. Осыған сәйкес Қазақстан көмірсутегінің қорының мөлшері жағында әлемдік ондыққа енеді. Негізгі энергия көзі Каспий қайраңы болуда. Өйткені Каспийдің Қазақстанға қарайтын бөлігіндегі көмірсутегі қоры 60 млрд. баррельмен өлшенеді. Жалпы көмірсутегі қоры 125 млрд.баррель болса, Қазақстанның үлесі әрине, көңілге тоқ. Шикізат қорының 27 млрд. баррелі Әзірбайжанға, 7,5 млрд. баррелі Иранға, 15 млрд. баррелі Ресейге, 16 млрд.баррелі Түрікменстанға тиесілі екен. Біздің еліміз 2010 жылға қарай тәулігіне 1,8 баррель, 2015 жылға қарай 3 млн.баррель мұнай өндіруді көздеуде. Демек, мұндай қарқын түбі мұнай сарқылуына, энергия көздерінің азаюына әкеліп соғады. Сол себептен де Қазақстан ғалымдары да балама энергетика көздерін іздеуде. Мысалы, Қазақстан ғалымдары күн энергиясын қабылдайтын панельдердің күнмен бірге бұрылып тұратын күнбағыс сияқты нұсқасын жасап шығарды. Арнайы әзірленген қондырғының көмегімен күн сәулесін қабылдайтын табақшалар өзгелерге қарағанда энергияны 2-3 есе артық жинайды. Демек, бұл тақырыптың мазмұнына тоқтамас бұрын негізгі объект — Күннің өзіне аздап тоқтала кетейік.

Күн — әлем шырағы. Күн өздігінен айналатын шар тәріздес планета. Оның диаметрі 1 391 000 шақырым, бір тектес балқыған плазмадан тұрады да, тығыздығымен температурасы оның бетінен ішкі центріне қарай арта түседі. Күннің центрге жуық температурасы 20 млн.градус шамасындада, ал қысымы 200 млн. атмосфераға жетіп заттардың тығыздығы болаттың тығыздығынан он есе артық болады екен. Күн массасы 1,99х10³⁰кг, ал оның 70 пайызға жуығы сутегінің ядросы протоннан тұрады, олар өзара тынымсыз реакцияға түсіп орасан зор термоядорлық энергия бөледі. Әлемнің шырағы аталған Күн планетасы бізге жақын орналасқан алып термоядорлық реактор оның қайнаған “қазанында” әрбір секунд сайын төрт миллион тонна сутегі жанып гелийге айналады. Осы толассыз реакция арқасында әлем кеңістігіне орасан көп энергия бөлінеді, оның мөлшері жылына 3х10³³ калорияға тең. Бірақ бұл мол энергияның жер бетіне келетін мөлшері тым аз шамамен оның екі миллиардтан бір бөлігі ғана. Соған қарамастан Күннің жер бетіне түсіретін энергиясының жалпы қуаты жер қойнауындағы қазіргі белгілі көмір, мұнай, газ, жанатын шымтезек сияқты энергетикалық ресурстардың барлық, кен орындарында есептелген энергия мөлшерінен әлдеқайда артық. Демек, Күн энергиясы адамзат үшін таусылмайтын, азаймайтын әрі мол, әрі тегін энергия. Олай болса, осындай энергия көзінің өндіріс және ауылшаруашылығы үшін практикалық маңызы үлкен. Өйткені күннің жарық беріп тұру уақыты яғни ыстық аймақ Қазақстанда 2500 сағатқа дейін жетеді екен.

Сол сияқты табиғаттың тағы бір энергия көзін яғни жел энергиясын пайдалану да халық шаруашылығының кейбір салаларын дамытуға едәуір ықпал жасайтыны сөзсіз. Қысқартып айтқанда жел энергиясы келешекте мүмкіншілігі мол, әрі сарқылмас энергия көздерінің бірі болғандықтан оны тиімді пайдалану жолдарын бұдан былай да жетілдіре түскен жөн. Осыған сәйкес біздің ғалымдарымыз Күн мен желдің энергиясын аккумуляциялаудың, былайынша айтқанда жинақтаудың тетігін жасады. Бұрын күн шықпаса, жел соқпаса энергиясыз қаламыз деген түсінік болушы еді. Енді еш қорқыныш жоқ. Қондырғы энергияны сақтай алады. Жекелеген үйлерге орнатуға қолайлы. Мұндай жабдықтар электр қуатын үнемдеуге мүмкіндік береді. Яғни, өнертапқыштарымыздың арқасында қондырғыларды автоматты түрде электр желісіне қосуға болады. Бұрын күн мен желдің энергиясы қымбат дейтін. Енді электр энергиясының бағасы сол шамалас. Сондықтан қазақстандық жобаларды жүзеге асыратын кез жетті дейді мамандар. Осындай қондырғыларды қазірдің өзінде облыстың шет аймағының кейбір тұрғындары пайдалану үстінде. Мысалы, Жаңақорған ауданына қарасты Бесарық елді мекені мен басқалар. Негізінде адамзат тұтынатын энергияны жалпы екі топқа: ұлғаймалы және ұлғаймайтын деп бөлуге болады. Олардың бір-бірінен айырмасы — ұлғаймалы энергия қолданылғаннан кейін шашырап планетаны қосымша қыздырады, ал үлғаймайтын энергия қызуды тек тіршілік ортасында ғана бөліп тұрады. Демек, біріншісін қоршаған ортаны «ластайтын» — деп, ал екіншісін қалдықсыз энергия деп ұғуымыз керек. Ұлғаймалы түрге ядролық энергияны және негізінде қазір қолданылатын химиялық — отын энергиясын, ал ұлғаймайтын су энергиясын, желдің, мұхиттың (термальдық, құйылыс және толқындық), аздап геотермальдық (жер асты), энергияны және ең мол күн энергиясын жатқызуға болады. Демек, геотермальдық энергия негізінен тереңде жер қатпарында “бұғып» жатады. Тетігін тауып пайдалана білсек, жердің ішкі энергиясында айтарлықтай қосымша қызу ала аламыз. Өйткені, қазірдің өзінде Исландия сияқты мемлекеттің елді мекендері мен қалаларын түгелдей жер асты ыстық су көздерінен алынатын электр қуатын тұтынуға ауыстырған. Ал біздің республикада Шымкент облысының Сарыағаш және Келес аудандарының кейбір шаруашылықтары ыстық суларды жылыжайларды жылытуға пайдалануда. Сол сияқты Арал ауданынан яғни, 300 шақырымдық бұрынғы батыс теңіз жағалауында орналасқан Аван балық зауытының жер көлемінде де жер асты ыстық суының көзі шығып ол суды кезінде адамдар емдік, шипалы қасиеті бар деп оны пайдаланып келгенінде білеміз. Сол сияқты нақ сондай шипалы жер асты суы қазіргі Арал қаласы орналасқан яғни, нақ кіндігінен көп жыл бойы атқылағанын кейін, ол жабылып қалғанын қала халқы жақсы біледі. Яғни, бір сөзбен айтқанда энергияның қазіргі деңгейінде біз өзімізді ұлғаймалы энергия есебінде қамтамасыз етіп жүрміз. Және де соңғы 100 жылдықта ұлғаймалы энергия мөлшері жылына 3 пайызға өсуде болған. Демек, мұның әсерінен бүкіл жер шарының орташа температурасын +1°С-ге көтерген. Міне, сондықтанда жер шарын өзгеріске қыздыруға әкеп соқтырмайтын яғни жоғарыда сөз болған ұлғаймайтын энергия көздеріне көшу керек.

Сол сияқты өсімдіктен өсетұғын қуат — күшінде тиімді пайдалану бүгінгі өмір талабы деп білемін. Міне, осыған сәйкес табиғатта, қоршаған ортамызда қазіргі кезде органикалық заттардың орасан көп жиналғаны белгілі. Осы тұрғыдан алып қарағанда өсімдіктердің, жан-жануарлардың органикалық қалдықтарын тиімді қолдану әрі биологиялық ортаны ретке келтіреді, әрі энергия тапшылығын жояды. Органикалық қалдықтар өздігінен пайда болмайды, олар биохимиялық реакциялар, яғни биосинтез арқылы түзіледі. Демек, кең ауқыммен айтқанда биосинтез — күн сәулесінің тікелей өсімдіктердің энергиясына айналу процесі немесе, басқаша айтқанда ол табиғаттың биологиялық тіршілік негізін қалыптастырады. Және де бұл айналу процесі табиғатта үздіксіз жүріп жатады. Сөйтіп, ол өз деңгейінде биоэнергетикалық ілімнің іргесін қалайды. Бұл ілім әзірше балауса ғұмыр кешкенімен, келешекте орасан зор пайда келтіретін, қадау-қадау салаларға бөлінетін ғылым. Негізінде биоэнергия бірнеше бағыт бойынша дамиды. Соның бірі — брикет (кірпіш тәрізді кесек) түріндегі ағаш қалдығын отын түрінде жағу. Екінші бір әдіс — ағаштың қалдықтарынан газ бөліп шығару. Сол сияқты биомассадан сұйық отын алуға болады. Ол қалай жүзеге асады? Егер органикалық калдықтарды қышқылға айналдырып, оны әрі қарай тұндырсақ сұйық отынымыз шыға келеді. Бұл технология арқылы сұйық отынды кез-келген биомассадан алуға болады, әсіресе теңіз балдырларынан алған өте-мөте тиімді көрінеді.

Міне, осыған орай бүгінде елімізде бірқатар инновациялық жобалар жүзеге асырылып келеді. Соның бірі -Қазақстанның биоэтанол өндірісін қолға алып жатқаны. Яғни, биылдан бастап елімізде, бір миллиард литрге дейін биоотын өндіру жоспарланып отыр. Сол сияқты үстіміздегі жылы биоотынға деген сұраныс дүние жүзінде 14 млн.тоннаға дейін өсуі мүмкін. Демек, биоэтанол ең алдымен өсімдік шикізатынан өндіріліп алынатын өнім. Ол энергетика ауқымын кеңейтіп ғана қоймай экологиялық жағынан таза отын. Оған шикізат ретінде негізінде құрамында крахмал мен қант мол жүгерімен, астық және қызылша, қант құрағы сияқты ауылшаруашылық пайдаланады. Ал біздің елімізде әзірге төменгі сорт бидай дақылын пайдалануда. Сондай-ақ биоэтанол өндірісін дамыту елдегі азық-түлік қауіпсіздігіне нұқсан келтірмейді.

Сол сияқты АҚШ биоэтанол өндірісіне тиімді субсидия бөледі. Ал Қытайда биоэтанолды отын ретінде өндіруге және пайдалануға 800 мың тонна өндірістік қуатпен жұмыс жасайтын зауыт құрылысы жүргізіліп жатыр. Міне, осыған сәйкес Бразилияда 4 млн-нан астам көлік таза отынды пайдаланады. Ал бүгінгі күні ТМД елдерінде тек бізде ғана биоэтанол өндіру қолға алынып отыр. Міне, осыған сәйкес облыс жері биоэтанол өндірісін дамытуға қолайлы өңір деп білемін. Өйткені биоэтанол алуға жоғарыда сөз болған өсімдік түрлерін өсіруге, сондай-ақ бұған қосымша жыл сайынғы күріш сабанын да бұл мақсатқа пайдалануға әбден болады.

Бір сөзбен айтқанда баламалы қуат көзі қоршаған ортаны түрлі өндірістік қалдықтармен ластамайтыны белгілі. Мұның өзі ғаламдық экологиялық құбылыстар айқын көрініс берген қазіргі кезде зор маңызға ие бола бастады. Сондықтанда жоғарыда сөз болған баламалы энергияның қуатын пайдалану жобалары яғни осы бастан зерттеліп, сызбалары дайындалғаны жөн. Өйткені, қазір ғаламда минералдық ресурстар азайып келеді. Мұның үстіне мұнай мен газды көп мөлшерде қолдану қоршаған ортаға зор мөлшерде залалын тигізеді. Сол сияқты ғалым экологтар бұл туралы дабыл қағып, жұртшылықты, жердегі тіршілікті сақтап қалуға, мұзды мұхит суларының жылынуына жол бермеуге шақырады. Осындай жағдайда энергияның залалсыз әрі тиімді түрлерін мұраға қалдыру ізгі мақсат болып табылады. Өйткені, бұлар табиғатты таза қалпында сақтап қалуға өлшеусіз жәрдемі мол. Себебі, олар — табиғаттың өзінен туындаған заттар. Сондықтан да болашақ — осы көздерді тиімді пайдалану әлем елі болып мұны бүгінгі күннен бастап қолға алғаны бірден-бір дұрыс шешім болар еді. Сонда ғаламшарды таза күйінде сақтауда мұның тигізер пайдасы орасан. Қорыта айтқанда XXI – ғасырдың қайтарымды балама қуат көздерін игеру — кезек күттірмейтін іс деп білген жөн.