InfoHub Logo

Jer sharynda paıdaly qazbalardyń túri óte kóp. Biraq bul – «olar múldem sarqylmaıdy» degen sóz emes. Ásirese, búginde otynnyń taptyrmaıtyn túrleri munaı men gazdyń qory jyl sanap kemý ústinde. Ǵalymdarymyzdyń jýyqtaǵan esepteýleri boıynsha qazirgi qarqyndy tutyný ekpini jalǵasa berse, tabıǵattaǵy gaz qory shamamen 50 jylǵa, munaı qory 40-50 jylǵa ǵana jetetin sıaqty. Sondyqtan energıany únemdi qoldana otyryp, onymen tikeleı básekege túse alatyn basqa da energıa túrlerin – atom, sý, jel, kún, t.b. energıalardy paıdalanýdyń mańyzy óte zor. Atalǵandardyń ishinde energıanyń qosymsha kóziniń biri – Kún energetıkasy. 

Kún energetıkasy degenimiz – dástúrli emes energetıka baǵyttarynyń biri. Ol kúnniń sáýlelenýin paıdalanyp qandaı da bir túrdegi energıany alýǵa negizdelgen. Kún energetıkasy energıa kóziniń sarqylmaıtyn túri bolyp tabylady, ári ekologıalyq jaǵynan da esh zıany joq. Kúnniń sáýlelenýi– Jerdegi energıa kóziniń negizgi túri. Onyń qýattylyǵy Kún turaqtysymen anyqtalatyndyǵy belgili. Kún turaqtysy – kún sáýlesine perpendıkýlár bolatyn, birlik aýdannan birlik ýaqyt ishinde ótetin kúnniń sáýle shyǵarý aǵyny. Bir astronomıalyq birlik qashyqtyǵynda (Jer orbıtasynda) kún turaqtysy shamamen 1370 Vt/m²-qa teń. Jer atmosferasynan ótken kezde Kún sáýlelenýi shamamen 370 Vt/m² energıany joǵaltady. Osydan Jerge tek 1000 Vt/m²-qa teń energıa ǵana kelip túsedi.Bul kelip túsken energıa ár túrli tabıǵı jáne jasandy prosesterde qoldanylady. Kún sáýlesi arqyly tikeleı jylytýǵa nemese fotoelementter kómegimen energıany qaıta óńdeý arqyly elektr energıasyn alýǵa ne basqa da paıdaly jumystardy atqarýǵa bolady.

Shyndyǵynda, qazirgi zamandy elektr energıasynsyz múldem elestetý múmkin emes. Sol sebepti de, elektr energıany alýdyń shyǵyny az, ekologıalyq taza kózderin tabý búgingi kúnniń negizgi máselesine aınalyp otyr. Álem boıynsha elektr energıasyn eń kóp óńdiretin elderge AQSH, Qytaı jatady. Bul elderde elektr energıasynyń óndirisi álemdik óndiristiń 20%-yn quraıdy. Sońǵy kezderi ekologıalyq problemalar, paıdaly qazbalardyń jetispeýshiligi jáne onyń geografıalyq birkelki emes taralýy saldarynan elektr energıasyn óndirý jelenergetıkalyq qurylǵylardy, Kún batareıalaryn, gaz generatorlaryn paıdalaný arqyly júzege asa bastady.  

Jalpy alǵanda, Kún sáýlelenýinen elektr energıasy men jylý alýdyńbirneshe ádisteri bar. Olar:
1) Elektr energıasyn fotoelementter kómegimen alý.
2) Kún energıasyn jylý mashınalarynyń kómegi arqyly elektr energıasyna aınaldyrý (Jylý mashınalarynyń túrleri: porshendik nemese týrbınalyq bý mashınalary. Stırlıng qozǵaltqyshy.).
3) Gelıotermaldyq energetıka – Kún sáýlelerin jutatyn bettiń qyzýy men jylýdyń taralýy jáne qoldanylýy. 
4) Termoáýelik elektr stansıalary (Kún energıasynyń týrbogenerator arqyly baǵyttalyp otyratyn aýa aǵyny energıasyna aınalýy).
5) Kún aerostattyq elektr stansıalary (aerostat balony ishindegi sý býynyń aerostat betindegi kún sáýlesi qyzýy saldarynan generasıalanýy). 

Kún energıasyn elektr energıasyna aınaldyratyn qondyrǵylardyń biri – Kún batareıalary. Kún batareıasy nemese fotoelektrlik generator – Kún sáýlesiniń energıasyn elektr energıasyna aınaldyratyn shala ótkizgishti fotoelektrlik túrlendirgishten (FET) turatyn tok kózi. Kóptegen tizbekteı-parallel qosylǵan FET-ter Kún batareıasyn qajetti kerneý jáne tok kúshimen qamtamasyz etedi. Jeke FET-tiń elektr qozǵaýshy kúshi 0,5-0,55 V-qa teń jáne ol onyń aýdanyna táýelsiz (1 sm² aýdanǵa keletin qysqa tuıyqtalý togynyń shamasy – 35-40 mA). Kún batareıasyndaǵy tok shamasy onyń jaryqtaný jaǵdaıyna baılanysty. Iaǵnı kún sáýleleri Kún batareıasy betine perpendıkýlár túskende, ol eń úlken mánine jetedi. Qazirgi Kún batareıalarynyń paıdaly áser koefısıenti – 8-10%, olaı bolsa 1 m² aýdanǵa teń keletin qýat shamamen 130 Vt-qa teń. Temperatýra joǵarylaǵan saıyn (25ºS-tan joǵary) FET-tegi kerneýdiń tómendeýine baılanysty Kún batareıasynyń paıdaly áser koefısıenti kemip, Kún batareıalarynyń jıyntyq qýaty ondaǵan, tipti júzdegen kVt-qa jetedi. Kún batareıalarynyń ólshemderi ár túrli bolady. Mysaly: mıkrokalkýlátorda ornatylǵandarynan bastap, ǵımarattar shatyrlary men avtokólikter tóbelerine ornatylatyndaryna deıingi ólshemderde. Sondaı-aq Kún batareıalary ǵarysh kemeleri men apparattarynda energıamen jabdyqtaý júıesindegi negizgi elektr energıasynyń kózi retinde qoldanylady. Al turmys pen tehnıkada qoldanylatyn kóptegen buıymdardy – kálkýlátor, qol saǵaty, pleer, fonar, t.b. tokpen qorektendirý kózi de Kún batareıalary bolyp tabylatyndyǵy bárimizge belgili.  

Úlken ólshemdi Kún batareıalary Kún kolektorlary sıaqty tropıkalyq jáne sýbtropıkalyq aımaqtarda búginde keńinen qoldanylýda. Ásirese, ádistiń osy túri Jerorta teńizi elderinde kóp taraǵan. Bul elderde Kún batareıalaryn úı shatyrlaryna ornalastyrady. Al Ispanıada 2007 jyldyń naýryz aıynan bastap jańadan salynǵan úıler Kún sý jylytqyshtarymen jabdyqtala bastady. Ol ystyq sýǵa degen suranysty 30%-dan bastap 70%-ǵa deıin qamtamasyz ete alady.  

Jylma-jyl Kún batareıalarynyń túrleri jańa tehnologıalyq turǵydan jetildirilip, tolyqtyryla túsýde. Sońǵy ýaqytta Santa-Barbaradaǵy Kalıfornıa ýnıversıtetiniń polımerler jáne organıkalyq qatty bólshekter ortalyǵynyń múshesi, Nobel syılyǵynyń laýreaty Alan Hıger men Gvandjýdaǵy Koreı ǵylym jáne tehnologıa ınstıtýtynyń ǵylymı qyzmetkeri Kvanhe Lı men olardyń áriptesteri tandemdik polımerli Kún batareıalaryn jasap shyǵardy. Jańa batareıalar avtorlary spektrdiń keńirek dıapazonyn qoldaný úshin jutylý sıpattamalary ár túrli eki fotoelektrlik uıashyqtardy bir bútinge jalǵastyrdy. Nátıjesinde batareıanyń paıdaly áser koefısıenti 6,5%-ǵa teń boldy. Kún batareıasynyń bul túri óziniń arzandylyǵy jáne ony jasaýdaǵy qarapaıymdylyǵymen erekshelenedi. 

Fotoelementtiń Kún batareıalary sıaqty fotondar energıasyn elektr energıasyna aınaldyratyn elektrondyq qural ekendigi aıan. Syrtqy fotoeffekt qubylysyna negizdelgen eń alǵashqy fotoelement fızıka iliminde XIX ǵasyrdyń aıaǵynda paıda boldy. Ony belgili orys ǵalymy Aleksandr Stoletov jasap shyǵarǵan. Óndiristik masshtabtardaǵy fotoelementterdiń paıdaly áser koefısıenti ortasha eseppen 16% bolsa, eń jaqsy úlgilerdiki –25%, al laboratorıalyq jaǵdaılarda 43,5%-ǵa deıin jetedi. Fotoelementtiń jumys isteý prınsıpi metaldan (kalıı, barıı) ne jartylaı ótkizgishten jasalǵan elektrodtyń (fotokatod) betine elektormagnıt sáýle túsirgende fotoeffekt qubylysynyń paıda bolýyna negizdelgen. Fotoelementtińsyrtqy fotoeffekt jáne ishki fotoeffekt qubylystaryna negizdelip jasalǵan túrleri bar. Mysaly: syrtqy fotoeffektige negizdelgenielektrovakýýmdy fotoelement bolsa, ishki fotoeffektige ventıldi, jartylaı ótkizgishti, jappaly qabatty fotoelement túrleri negizdelip jasalǵan. Sonyń ishinde jartylaı ótkizgishti kremnıı krıstalynan jasalǵan fotoelementter (paıdaly áser koefısıenti 15%-ǵa jýyq) ǵaryshtyq ushý apparatynyń qorektendirý kózi retinde radıasıalyq qubylystardy zertteýde, t.b. jaǵdaılarda da paıdalanylady. Sondaı-aq búgingi kezde fotoelementterdi ár túrli kólik túrlerine – qaıyqtarǵa, elektromobılderge, gıbrıdti avtokólikterge, ushaqtarǵa, dırıjablderge, t.b. ornatý múmkindigi bar. Italıa men Japonıa sıaqty memleketterde fotoelementterdi temir jol poezdarynyń shatyryna ornalastyrady. Sonyń ishinde Solatec LLC kompanıasy Toyoto Prius gıbrıdti avtokóliginiń shatyryna ornalastyrýǵa arnalǵan juqa qabyrshaqty fotoelementterdi satýmen aınalysady. Juqa qabyrshaqty fotoelementterdiń qalyńdyǵy 0,6 mm ǵana bolǵandyqtan, ol avtokóliktiń aerodınamıkasyna esh áserin tıgizbeıdi. Kún batareıalary men fotoelementterden bólek Kún energıasyn elektr energıasyna aınaldyratyn adamzat oılap tapqan qurylǵylarǵa Kún kolektorlary, Kún elektr stansıalary, gelıojúıeler, t.b. jatady.  

Joǵaryda keltirilgen mysaldardan biz adamzat úshin Kún energetıkasynyń aýadaı qajet ekenin túsinemiz. Kún energıasyn paıdalanýdyń ózindik artyqshylyqtarymen qatar kemshilikteri de bar. Atap aıtsaq, artyqshylyqtary: 
1) Kún energıasy bárine birdeı qoljetimdi; 
2) ol sarqylmaıdy; 
3) qorshaǵan ortaǵa qaýipsiz; 
kemshilikteri: 
1) aýa raıy men táýliktiń ýaqytyna táýeldi; 
2) Kún energıasyn alý úshin qoldanylatyn qurylǵylardyń qymbattylyǵy; 
3) ony shaǵyldyratyn betti perıodty túrde tazalap otyrý qajet; 
4) elektr stansıasynyń janynda atmosfera ysyp ketedi; 
5) energıany akýmýlásıalaý qajet. 
Soǵan qaramastan Kún energetıkasyna degen suranystar jyl saıyn artyp keledi. Ár eldiń ǵalymdary osy qosymsha energıa túrine erekshe mán berip, ony damytý joldaryn qarastyrýmen aınalysýda. Osyǵan oraı Kún energıasyn elektr energıasyna aınaldyratyn qurylǵylardy paıdalaný deńgeıi jyldan-jylǵa ósip keledi. Mysaly: 2005 jyly juqa qabyrshaqty fotoelementter naryqtyń 6%-yn qurasa, 2006 jyly bul kórsetkish 7%-ǵa jetti, al 2007 jyly 8%-ǵa, al 2009 jyly 16,8%-ǵa deıin ósti. Iaǵnı 1999 jyldan 2006 jylǵa deıin juqa qabyrshaqty fotoelementter óndirisi jyl saıyn ortasha eseppen 80%-ǵa ósip otyr. Al Kún energıasynyń Eýropa elderinde qoldanylýyna sholý jasasaq, 2010 jyly Germanıada elektr energıasynyń 2%-y fotoelektrlik qurylǵylardan alynsa, Ispanıada bul kórsetkish 2,7%-dy quraıdy. 

Kún energıasyn kúndelikti turmysta keńinen paıdalaný – búgingi kúnniń ózekti máseleleriniń biri. Ásirese, bul máseleniń túbegeıli sheshilýi qazirgi ýaqytta dúnıe júzinde munaı men gaz sekildi otynnyń kúnnen-kúnge qymbattaýynan týyndap otyrǵan negizgi problemalardyń tolyqtaı sheshimin tabaryna óz septigin tıgizeri sózsiz. Sebebi, osydan 50 jyldaı buryn amerıkandyq ǵalym Kıng Hýbberts aıtqandaı: «... Munaı tek ony óndirýge ketken elektr energıasy odan óndiriletin elektr energıasynan az bolǵan kezge deıin ǵana elektr energıasynyń negizgi kózi retinde sanalady. Al budan keıin munaı óndirý onyń baǵasyna qaramastan toqtatylady». Ǵalymdarymyzǵa bul tujyrym «K.Hýbbertstiń zańy» degen atpen belgili. 

Kómirsýtekti ónimderdiń óte kóp óndirilýi klımattyń ózgerýine, jylyjaıly effektiniń qalyptasýyna ákeletini shyndyq. Atalǵan jaıttar Jer sharynyń kóptegen aımaqtarynda qazirdiń ózinde-aq baıqalyp otyr. Sondyqtan da dúnıe júzi ǵalymdary bul tyǵyryqtan shyǵýdyń joldaryn ǵylymı-tájirıbelik turǵydan qarastyrýda. QR Ulttyq ınjenerlik akademıasynyń akademıgi Nadır Nadırov pikirine súıener bolsaq: «... Kún energetıkasy kómegimen adamzatqa tónip turǵan atalǵan qaýipten qutylýǵa bolady». Osymen baılanysty QR-da dúnıe júzindegi ozyq tájirıbelerdi paıdalana otyryp memleket tarapynan elektr energıasyn munaı men gazǵa álternatıvti energetıka retinde Kún energıasynan alýǵa basa nazar aýdarylyp otyr. 

Qoryta kele aıtarymyz: Kún energıasyn óz maqsatymyz úshin paıdalanýdyń bolashaǵy zor. Ǵalymdardyń boljaýynsha 2050 jylǵa qaraı Kún energıasy adamzattyń elektr energıasyna degen 20-25%-daı qajettiligin óteı alady. Sol sıaqty Halyqaralyq energetıkalyq agenttiktiktiń málimeti boıynsha 40 jyldan keıin Kún energetıkasy kómegimen atmosferaǵa kómirqyshqyl gazynyń túsýin jylyna 6 mlrd tonnaǵa deıin qysqartýǵa bolady eken. Osyndaı tujyrymdar negizinde Kúnnen óndiriletin energıanyń adamzat úshin sarqylmaıtyn baılyq ekendigine ábden kóz jetkizýge bolady dep oılaımyz.  

---