Lorem ipsum dolor sit amet consectetur
მთავარი » 2013 » მარტი » 28 » წყალბადის ენერგეტიკა და თანამედროვე ტექნოლოგიური გამოწვევები
7:25 PM
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.

ამ აღწერიდან ჩანს, რომ წყალბადის ენერგეტიკა არ გულისხმობს ენერგიის ახალი წყაროს მოძიებას. ის უფრო გაგებულ უნდა იქნეს, როგორც რაიმე გზით მიღებული ენერგიის გადაყვანა ისეთ ფორმაში, რომელიც საშუალებას გვაძლევს გამოვიყენოთ ის ლოკალურად, მოძრავ ან უძრავ დანადგარებზე – ავტომობილებში, თვითმფრინავებში, ხომალდებში, უდაბნოში, მთის მიუვალ ადგილებში, და ა.შ. აი, ახლა შეგვიძლია ვუპასუხოთ თქვენს კითხვას. თითქმის ერთი საუკუნის წინ ჩამოყალიბებული იდეა იმის შესახებ, რომ თითქოს საკმარისია "ქვეყანას ჰქონდეს რამდენიმე მძლავრი ელექტროსადგური, რომელიც ელექტრული ხაზებით მიაწვდის ელექტროენერგიას ქვეყნის ყველა კუთხე-კუნჭულს”, რათა ეკონომიკისა და სოციალური ცხოვრების ენერგომოთხოვნები მთლიანად დავაკმაყოფილოთ, მოძველდა. აუცილებელია ახალი ენერგეტიკის ყველა მიმართულებით მუშაობა, მაღალი კლასის სპეციალისტების მომზადება, რათა XXI საუკუნის ყველა გამოწვევას გამართული შევხვდეთ. სწორედ ასეთი ახალი ამოცანებია ტრადიციულის გვერდით ალტერნატიული ლოკალური ენერგოწყაროების მოძიება და დანერგვა. ეს შეიძლება იყოს ქარის დანადგარები და წყლის მცირე ტურბინებიც, რომელთა მიერ გამომუშავებული ჭარბი ენერგია უნდა მოხმარდეს წყლის დაშლას ელექტროლიზურ მოწყობილობაში და მიღებული წყალბადის შენახვას. ეს წყალბადი შემდგომში შეიძლება გამოყენებულ იქნას თუნდაც სათანადოდ მოდიფიცირებულ სტანდარტულ გაზქურაში. ესაა წყალბადის ენერგეტიკის პრაქტიკული მოხმარების მაგალითი ჩვენს სინამდვილეში.

გ.ჯ. მკითხველი რომ არ დავაბნიოთ, აქ საჭიროა ერთი არსებითი დაზუსტება. წყალბადის დაგროვებით ჩვენ ვახდენთ ენერგიის აკუმულაციას, რომელიც მერე შეიძლება გამოვიყენოთ მაღალი სიმძლავრის ენერგიის წყაროში. აქ არსებითია ის, რომ ვიგებთ როგორც სიმძლავრეში, ისე მობილურობაშიც. ეს სიმძლავრე შეგვიძლია მოვიხმაროთ სხვადასხვა ადგილას, მავთულების გაყვანის გარეშე.

ს.კ. ბატონო იოსებ, რა ძირითადი პრობლემებია გადასაწყვეტი წყალბადის ენერგეტიკაში?

ი.რ. პირველ რიგში, ეს არის ერთიანი წყალბადის ციკლის შეკვრა, რაც გულისხმობს წყალბადის მიღებას, მის უსაფრთხო შენახვას, გადაზიდვას და ბოლოს მოხმარებას. ამ ამოცანების გადაწყვეტის თანმდევია უმნიშვნელოვანესი პრობლემა – წყალბადის მუდმივი დეტექტირება ამ ციკლის ყველა ეტაპზე. წყალბადის მოლეკულები ძალიან მცირეა და ამიტომ ადვილად ჟონავს. მისი დაკავება ჭურჭელში ჩვეულებრივ ძალზე ძნელია. მით უმეტეს, რომ ჰაერში თანაბრად შერეული წყალბადი ადვილად ფეთქებადი ნაერთია. სუფთა წყალბადი, შერეული ჟანგბადთან, იწვის, თუ ნაკადი კარგად კონტროლდება სათანადო ქურით, როგორც ეს ფოლადის შედუღების მოწყობილობაში გვინახავს.

გ.ჯ. წყალბადის მიმართ მგრძნობიარე უაღრესად ზუსტი სენსორების მომზადება თანამედროვე ნანოტექნოლოგიის ერთ-ერთი აქტუალური ამოცანაა. დღეს ამ ტექნიკური პრობლემის გადაწყვეტაში აქტიურად იყენებენ ნანომასალებს, კერძოდ, იმ გარემოებას, რომ ნანოზომის მასალის თვისებები უკიდურესად მგრძნობიარე ხდება დაფენილი წყალბადის ატომების კონცენტრაციის მიმართ, რაც უაღრესად ზუსტი და მგრძნობიარე სენსორების მომზადების საშუალებას იძლევა.

ს.კ. როგორ მიიღება თავისუფალი წყალბადი და როგორ ინახავენ მას?

ი.რ. წყალბადი შედის მრავალი ბუნებრივი ქიმიური ნაერთის შემადგენლობაში. პრაქტიკაში დანერგილია მისი მიღების რამდენიმე ქიმიური ტექნოლოგია, მაგრამ ყველაზე ფართოდ გამოიყენება წყლის ელექტროლიზი, როცა ცალ-ცალკე მიიღება წყალბადის აირი და ჟანგბადის აირი.

რაც შეეხება შენახვას, აქაც მრავალი გზა არსებობს. პირველ რიგში, ისევე როგორც ათავსებენ პროპანს, ბუტანს, ან სხვა საწვავ აირს, წყალბადიც შეიძლება მაღალი წნევის ქვეშ დაიტენოს ლითონის კასრებში. წყალბადის შენახვა ლითონის კონტეინერებში მაღალი წნევის ქვეშ ყველაზე ადვილია, მაგრამ, ამასთან, ყველაზე სახიფათო, რადგან წყალბადის მოლეკულები იოლად აღწევს უმცირესი, მიკროსკოპული ზომის ლითონის კედლის ნაპრალებში, იქ გროვდება, ტემპერატურის აწევისას შეიძლება გამოიწვიოს ლითონის მიმდებარე უბნების გარღვევა, კედლიდან გაჟონვა და ზოგჯერ აფეთქებაც.

წყალბადის შენახვის მეორე გზაა მისი გათხევადება დაბალი ტემპერატურისა და მაღალი წნევის პირობებში და შენახვა ლითონის ჭურჭელში. საჭიროების შემთხვევაში, მისი გარკვეული რაოდენობა ტემპერატურის აწევით ან წნევის შემცირებით შეგვიძლია კვლავ გადავიყვანოთ აირში და გამოვიყენოთ. დაბალტემპერატურული შენახვა უფრო უსაფრთხოა, რადგან გათხევადებულ მდგომარეობაში წყალბადისOმოლეკულებს შორის არსებული შეჭიდულობის ძალა ხელს უშლის ცალკეული ნაწილაკების შეღწევას ლითონის კედლებში. მაგრამ აქ პრობლემა ჩნდება იმ ენერგოდანახარჯთან დაკავშირებით, რომელიც საჭიროა ჭურჭლის ხანგრძლივად დაბალ ტემპერატურაზე შესანახად.

ყველაზე უფრო საინტერესო და უსაფრთხო წესია წყალბადის შენახვა და ტრანსპორტირება მისი სხვადასხვა ნივთიერების კრისტალურ მესერში შეყვანის გზით. წყალბადის ატომები, თავისი მცირე ზომის გამო, სხვა ატომებთან შედარებით ბევრად უფრო ადვილად ახერხებს ლითონის მასალებში შეღწევას და იქ ჩამაგრებას. ხატოვნად რომ ვთქვათ, ლითონის ნაჭერი ისევე იჟღინთება წყალბადით, როგორც საბანაო ღრუბელი – წყლით. მართალია, ამ დროს ჩამჭერი ლითონის ფიზიკური თვისებები იცვლება (მაგალითად, სარკისებრი ამრეკლავი ლითონური მდგომარეობიდან ის შეიძლება გადავიდეს იზოლატორის ან ნახევარგამტარის მდგომარეობაში და გახდეს გამჭვირვალე), მაგრამ მთავარი ის არის, რომ ლითონის მიერ შესრუტული წყალბადი აქ ყველაზე უფრო უსაფრთხო მდგომარეობაშია და შესაძლებელია ის გამოვიყენოთ მოძრავ დანადგარებზე (მაგალითად, ავტომანქანის შიდაწვის ძრავის საწვავად), ასევე უძრავ დანადგარებზე (ჭარბი ელექტროენერგიის მარაგის შესანახავად). წყალბადის ატომების გამოთავისუფლება და ლითონის "გალიიდან” გამოსვლა ხერხდება ისევ და ისევ ტემპერატურის ცვლილებით. დაბალ ტემპერატურაზე შესაძლებელია წყალბადის ჩაჭერა, ხოლო შემდგომი გათბობისას – თანდათანობით გამოშვება.

გ.ჯ. უნდა ითქვას, რომ ამ მეთოდსაც თან სდევს ერთი არსებითი სირთულე – ეს არის ამჟამად გამოყენებული ჩამჭერი ლითონური მასალების დიდი წონა, რაც იწვევს მთელი მოძრავი კონსტრუქციის საგრძნობ დამძიმებას. ჩამჭერ კონტეინერებში შენახული საწვავის წონა არ აღემატება კონტეინერის წონის ერთ პროცენტს, როცა ყველა გამოთვლით სასურველი ოპტიმალური რეჟიმი მიიღწევა, როცა ეს თანაფარდობა 7-დან 10 %-მდე გაიზრდება. ამიტომ აუცილებელია, რომ ჩამჭერი კონტეინერის მასალა რაც შეიძლება მსუბუქი იყოს, რათა ამგვარი ენერგობალონების მობილურობა და ეფექტიანობა ეკონომიურადაც გამართლებული გახდეს. ამჟამად ფართოდ გავრცელებულია ტექნოლოგია, რომელიც საშუალებას გვაძლევს მსუბუქი ლითონების წყალბადთან ბმული კომპლექები შევქმნათ კატალიზატორის მეშვეობით, ხოლო შემდეგ, ისევ ტემპერატურის გაზრდით, გამოვიწვიოთ მათი დაშლა და თავისუფალი წყალბადის გამოყოფა.

განსაკუთრებით საინტერესოა ამ მხრივ უახლესი გამოკვლევები, რომლებშიც წყალბადის შესანახავად გამოიყენება ლითონის მინარევების მქონე მაკრომოლეკულების მიკროფოროვანი სტრუქტურები. ინტენსიური გამოკვლევების სტადიაშია აგრეთვე წყალბადის შემნახველ პერსპექტიულ მასალად ნახშირბადის ნანომილაკებისა და სხვა ნანოსტრუქტურების (ფულერენების, გრაფენის) გამოყენება.

ს.კ. რა კონკრეტული მიღწევებია წყალბადის საწვავად გამოყენების დარგში მთელი მსოფლიოს მასშტაბით?

ი.რ. იმის გამო, რომ წყალბადის ენერგეტიკის საკითხებით დაინტერესება გამოწვეული იყო 60-70-იან წლებში თხევადი საწვავის დროებითი მწვავე დეფიციტით, მაშინ განსაკუთრებული ყურადღება მიექცა საავტომობილო ტრანსპორტისა და ავიაციის პრობლემებს. თავიდანვე ცხადი იყო, რომ ლითონ-წყალბადის ნაერთებზე დაფუძნებული მძიმე წყალბადის კონტეინერები არ გამოდგებოდა ავიაციისთვის და აქ მთელი ყურადღება გადაიტანეს მაღალწნევიან აირის კონტეინერებზე. შეიქმნა საცდელი სრულმასშტაბიანი მოდელიც. ის გამოსცადეს, მაგრამ საქმე ამის იქით არ წასულა. როგორც ჩანს, ეკონომიკურად წამგებიანი პროექტი გამოდგა.

უფრო იღბლიანი აღმოჩნდა ავტოტრანსპორტის წყალბადზე გადაყვანის მიმართულება. აქ მთავარი ინიციატორები აღმოჩნდნენ გერმანელები და იაპონელები. მათ მიზნად დაისახეს, მანქანების არსებული მოდელების შიდაწვის ძრავები ისე გადაეკეთებინათ, რომ სამუშაო ცილინდრებში შეეშხაპუნებინათ არა ბენზინისა და ჰაერის ნარევი, არამედ სუფთა წყალბადი. წყალბადის საჭირო რაოდენობა უნდა განთავსებულიყო სათანადო ლითონების შენადნობის კრისტალურ მესერში. ეს წამოწყება რეალიზებული იყო რამდენიმე საცდელ შემთხვევაში. თავდაპირველად წყალბადის საწვავზე გადაიყვანეს ქალაქში მომუშავე ტაქსების ერთი ნაწილი (იმ მოსაზრებით, რომ ამ მანქანებს არ უწევდათ შორ მანძილზე გადაადგილება და წყალბადის საწვავის მარაგი არ გამოელეოდათ). ასევე იგულისხმებოდა, რომ გამონაბოლქვის არარსებობა დადებითად იმოქმედებდა ქალაქის ჰაერის სისუფთავის ხარისხზე. ტექნიკის თვალსაზრისით ყველაფერმა გაამართლა, მაგრამ ეკონომიკურად ეს პროექტიც წაგებიანი აღმოჩნდა. სულ ბოლო წლებამდე მიუნხენის აეროპორტის შიდა საავტობუსო რეისებზე (რომლებსაც გადაჰყავდათ მგზავრები აეროპორტის შენობიდან თვითმფრინავამდე და თვითმფრინავიდან აეროპორტის შენობამდე) მუშაობდნენ წყალბადისსაწვავიანი ავტობუსები. 2009 წელს ეს პროექტიც შეწყდა – ჩათვალეს, რომ წყალბადით დამტენი სადგურის არსებობა აეროპორტის ტერიტორიაზე პოტენციური საფრთხის შემცველია.

ერთი სიტყვით, შეიძლება ითქვას, რომ ყველა ტექნიკური პრობლემა, რომელიც დაკავშირებულია ავტოტრანსპორტის გადაყვანასთან წყალბადის საწვავზე გერმანიაში, პრაქტიკულად მოგვარებულია, მაგრამ ამჟამად მთელი ავტოპარკის გადაყვანა ახალ საწვავზე ეკონომიკურად წაგებიანია და ჯერჯერობით ამისგან თავს იკავებენ.

დაახლოებით ასეთივე პრობლემაა იაპონიის ავტომშენებელ კომპანიებშიც, იმ განსხვავებით, რომ აქ ყურადღება გაამახვილეს არა საზოგადოებრივი ტრანსპორტის მოდერნიზაციაზე, არამედ ინდივიდუალური მოხმარების ავტომობილთა პარკზე.

იაპონელთა მხრიდან განსაკუთრებული ყურადღება ექცევა წყალბადგასამართ სადგურებზე მანქანის მომსახურებისთვის საჭირო დროის (ანუ საწვავის ბაკის დატენვის დროის) მინიმუმამდე დაყვანას. ამ მხრივ საგულისხმოა ისრაელის ავტომობილისტთა შემოთავაზება: ავტოგასამართ სადგურზე მოიხსნას მანქანიდან დაცლილი წყალბადის კონტეინერი, დაიდგას ის დასატენად, მომხმარებელს კი ჩაედგას ახალი, წყალბადით უკვე დატენილი კონტეინერი – დაახლოებით ისე, როგორც უცვლიან ბორბლებს ბოლიდებს ავტორბოლების დროს.

ს.კ. კიდევ რა პრობლემებია მოსაგვარებელი?

გ.ჯ. მსოფლიო მასშტაბით წყალბადის საწვავის პრაქტიკული გამოყენებისთვის თითქმის ყველა საკვანძო პრობლემა მოგვარებულია, მაგრამ რჩება მთავარი – ეკონომიკური სარგებლიანობა: წყალბადის საწვავი ბენზინთან კონკურენციას ვერ უძლებს. მარცხის მთავარი მიზეზია მისი კონტეინერების მასალის სიძვირე და, რაც უფრო მნიშვნელოვანია, მათი სიმძიმე. ახლა მიმდინარეობს ინტენსიური კვლევა-ძიება სხვადასხვა ტიპის იმ პოტენციურად გამოსადეგი მასალებისა, რომლებიც შედარებით მსუბუქია, ადვილად იერთებს წყალბადს და გარეშე ფაქტორების (მაგალითად, ტემპერატურის) შედარებით მცირე ცვლილებისას ასევე ადვილად ათავისუფლებს მას. საცდელ მასალათა სპექტრი ერთობ დიდია. მხოლოდ წყალბადის ენერგეტიკის მოთხოვნებიდან გამომდინარე მასალათმცოდნეობის მიმართულების კვლევების უზარმაზარი ფრონტია გასახსნელი. აქ უამრავი კითხვაა: რა ახალი მსუბუქი მასალა გამოგვადგება? როგორ იცვლება ამ მასალის თვისებები დაწყალბადების შემდეგ? მდგრადია თუ არა ეს მასალები გამოსხივების მიმართ? ასე რომ, შესასწავლი და გასაკეთებელი ბევრია.

ს.კ. რა კეთდებოდა, რა კეთდება და რა უნდა გაკეთდეს საქართველოში წყალბადის ენერგეტიკის განვითარებისთვის? გვჭირდება კი ის აუცილებლად?

ი.რ. ანდრონიკაშვილის სახელობის ფიზიკის ინსტიტუტში გასული საუკუნის 60-იანი წლების ბოლოდან ლითონ-წყალბადის პოტენციურად საინტერესო ნაერთები ექსპერიმენტულად და თეორიულად შეისწავლებოდა. სამწუხაროდ, საკავშირო მასშტაბით ჩამოყალიბებული კვლევითი კოოპერაციის პირობებში ჩვენ გვერგო შუალედური რგოლი. ჩვენს ექსპერიმენტატორებს, რომლებსაც შემუშავებული ჰქონდათ გაზომვის უზუსტესი ტექნოლოგიები, შესასწავლად ეგზავნებოდათ გარკვეული ნიმუშები. მიღებული შედეგები, ცხადია, ქვეყნდებოდა (თუ თემა "დახურული” არ იყო), მაგრამ მთელი შედეგები ჯამდებოდა "ცენტრში”, რომელიც სრულიად არ იყო ვალდებული, ცალკეული მკვლევარისთვის ეცნობებინა, თუ რისთვის ტარდებოდა ეს კვლევები, რამდენად მნიშვნელოვანია ჩატარებული გაზომვების შედეგები საერთო მიზნებისთვის, ან რა მიმართულებით იყო საჭირო მომავალი კვლევის წარმართვა. ამიტომ საბჭოთა კავშირის დაშლის შემდეგ მკვლევართა ეს ჯგუფი აღმოჩნდა სერტიფიცირებული ნიმუშების გარეშე და, რაც უფრო მძიმე შედეგების მომტანი აღმოჩნდა, ნიმუშთა სერტიფიკაციისთვის აუცილებელი სრულფასოვანი აღჭურვილობის გარეშე. ამიტომ ის სამეცნიერო საქმიანობა, რომელიც საკმაოდ ეფექტური ჩანდა გასული საუკუნის 70-იან წლებში, იყენებდა ლითონ-ჰიდრიდების სხვაგან მომზადებულ და კარგად პასპორტიზებულ ნიმუშებს, ამგვარი "უზრუნველყოფის” გარეშე უაღრესად მძიმე მდგომარეობაში აღმოჩნდა. შესაბამისად, შედარებით უკეთეს მდგომარეობაში აღმოჩნდა თეორიული კვლევები, რადგან ნაკლებად იყო "ცენტრზე” დამოკიდებული და უფრო ადვილი იყო კვლევითი სამუშაოს ხარისხის შენარჩუნება.

გ.ჯ. რა გველის მომავალში? უნდა განვაგრძოთ და გავაფართოოთ მუშაობა ამ მიმართულებით. უნდა დავიწყოთ ნანოტექნოლოგიების გამოყენებით მიღებული ახალი მასალების კვლევაც. საჭიროა არსებული ძალების კოორდინირება მასალათმცოდნეობითი კვლევების მიმართულებით. წლების განმავლობაში ანდრონიკაშვილის სახელობის ფიზიკის ინსტიტუტი იყო წამყვანი სამეცნიერო ცენტრი დაბალტემპერატურული რადიაციული მასალათმცოდნეობის მიმართულებით. ბატონი ელეფთერ ანდრონიკაშვილის ეს ბრძნული მიგნება, გადაეჯაჭვა დაბალტემპერატურული და რადიაციული ფიზიკა მასალათმცოდნეობითი ხასიათის კვლევებში, დღესაც უაღრესად აქტუალურია და, ჩემი აზრით, თანამედროვე მასალათმცოდნეობის მიმართულებით კვლევები ამ უკვე გამოკვეთილი გზით შეიძლება განვაგრძოთ.

ილიას უნივერსიტეტის საინჟინრო ფაკულტეტზე დავიწყეთ თანამედროვე მასალათმცოდნეობის მიმართულებით ახალგაზრდა სპეციალისტების მომზადება.

იქვე ყალიბდება კვანტური მასალათმცოდნეობის კვლევითი ცენტრი. სექტემბრიდან ამუშავდება სამაგისტრო და სადოქტორო პროგრამები კვანტური მასალათმცოდნეობის მიმართულებით. ამ პროგრამების მიზანია მოვამზადოთ ახალგაზრდა სპეციალისტები, ინჟინერ-ფიზიკოსები, აღჭურვილი სრულფასოვანი ცოდნით თანამედროვე ტექნოლოგიებში, მათ შორის, უპირველეს ყოვლისა, ნანოტექნოლოგიებში გამოყენებული მასალების შესახებ. ჩვენში არსებული სამეცნიერო სკოლების ტრადიციებისა და ახალი სტრუქტურების, იდეების, საკვლევი ობიექტების სწორი სინთეზი უნდა გახდეს საიმედო გარანტია ყველა თანამედროვე ტექნოლოგიის, მათ შორის, რასაკვირველია, "წყალბადის ენერგეტიკასთან” დაკავშირებული უახლესი ტექნოლოგიების განვითარებისთვის საქართველოში.

ი.რ. ბოლო დროს სატელევიზიო და რადიო გადაცემებში ხშირია "არატრადიციული”, "ალტერნატიური”, "ეკოლოგიურად სუფთა” ენერგეტიკის ხსენება. ეს ნიშნავს, რომ ჩვენ საზოგადოებას ესმის ამ საკითხების მნიშვნელობა და არის პროფესიონალების ჯგუფიც, რომელიც ფიქრობს და მუშაობს ამ საკითხებზე. საჭიროა ჩვენი ძალების გაერთიანება, საზოგადოების კიდევ უფრო ზუსტად ინფორმირებისთვის, ენერგეტიკის ეკოლოგიის პრობლემების გაშუქებაისთვის. ვფიქრობ კარგი იქნება, თუ კი შეიქმნება საქალაქო სემინარი, სადაც ამ საკითხებით დაინტერესებული სხვადასხვა დარგის სპეციალისტები და დაინტერესებული პირები შეხვდებიან ერთმანეთს და იმსჯელებენ ქვეყნისათვის მეტად საჭირო და ჩვენთვის კი უაღრესად საინტერესო საკითხებზე. ჩავთვალოთ, რომ თქვენი გაზეთის ფურცლებს ვიყენებთ ამ ინიციატივის განსაცხადებლად.
კატეგორია: მეცნიერება | ნანახია: 659 | დაამატა: balu | ტეგები: წყალბადის ენერგეტიკა და თანამედროვე | რეიტინგი: 0.0/0
Vestibulum nec ultrices diam, a feugiat lectus. Pellentesque eu sodales enim, nec consequat velit. Proin ullamcorper nibh nec malesuada iaculis. Donec pulvinar ipsum ac tellus ornare, quis vulputate lectus volutpat.