Естественные источники энергии: Источники энергии | Buderus

4 естественных источника энергии — Блог

Информация в блоге не была проверена органом здравоохранения вашей страны и не предназначена для постановки диагноза, лечения или медицинской консультации.
Подробнее

Автор: Мануэль Вилакорта (Manuel Villacorta), дипломированный диетолог

Наиболее распространенная жалоба, которую можно услышать от людей в наши дни, — это то, как они устали. Действительно, в связи с постоянной нехваткой времени в дневное время суток люди меньше спят и хуже едят, вследствие чего недополучают энергию. Однако иногда шесть чашек кофе в день начинают негативно сказываться на здоровье. Если это ваш случай, возможно, пришло время рассмотреть следующие естественные источники энергии.

Перекусы

Перекусы могут быть мощным инструментом для повышения энергии. Это связано с тем, что уровень сахара в крови  между приемами пищи бывает низким, а низкий уровень сахара в крови вызывает упадок сил. Поэтому питание каждые 3-4 часа, включая полноценные приемы пищи и перекусы между ними, является оптимальным для сохранения энергии. Ищете хорошую идею для перекуса? Попробуйте фисташки. Это не только исключительно вкусный пищевой продукт. Самый важный момент при использовании фисташек в качестве перекуса — то, что для того, чтобы добраться до них, необходимо снять скорлупу, что помогает контролировать размеры порции. Небо и земля по сравнению с тем, сколько обычных закусок можно сжевать перед телевизором!

Употребление в пищу правильных продуктов

Так какая же пища помогает? Из трех питательных макроэлементов (углеводы, белки и жиры) лучшим источником энергии являются углеводы. Это связано с тем, что мышцы и мозг лучше всего работают благодаря глюкозе, получаемой из углеводов. Хорошим источником энергии является и белок, поскольку недостаток белка вызывает усталость. Более того,  являясь источником энергии длительного действия, белок надолго создает ощущение сытости. Наконец, доказано, что важным минералом для поддержания оптимального уровня энергии, является магний. В число источников магния входят темный шоколад, авокадо, орехи и семена, которые в качестве бонуса являются антиоксидантами и источником здоровых жиров.

Профилактика обезвоживания

Это легко — пейте воду! Обезвоживание может наступать без предупреждения, но одним из самых известных симптомов является чувство усталости. Если вы предпочитаете что-нибудь более ароматное, можно попробовать ароматические добавки для воды. В любом случае, достаточно выпивать 6-8 стаканов воды в день плюс то, что получается из продуктов питания и других напитков. В этой связи в качестве источника кофеина вместо кофе можно использовать другие вещества. Мощными естественными стимуляторами энергии являются корень маки перуанской, а также зеленый чай и женьшень.

Снятие стресса

Один из забытых принципов здоровья, который я умоляю не забывать своих клиентов, — это управление стрессом. Это особенно важно, когда речь идет об энергии. Когда организм испытывает избыточный стресс, он вырабатывает такие гормоны, как кортизол, которые могут вызывать чувство опустошенности. Поэтому, если порой вы чувствуете хроническую усталость, несмотря на полноценный ночной сон и достаточное питание, стоит задуматься о снижении уровня стресса. Один из лучших способов сделать это — время от времени побаловать себя чашкой хорошего чая. Существуют чаи, которые рекомендуется пить перед сном, энергетизирующие чаи и даже чаи для поднятия настроения, которые помогут вам отвлечься от всего, что вас беспокоит.

Поделиться этой статьей

Возобновляемые источники энергии

 

Возобновляемые источники энергии 

 

 

Привет, в этой работе я хочу рассказать о возобновляемых источниках энергии. Начнем с того, что получение энергии из органического топлива уже устарело и вредит окружающей среде. Альтернативой использованию органического топлива являются установки на основе возобновляемых источников энергии, т. е. на природных. Разберемся, что такое возобновляемые источники энергии(ВИЭ)-это энергоресурсы постоянно существующих природных процессов на планет, а также энергоресурсы продуктов жизнедеятельности биоценозов растительного и животного происхождения. Характерной особенностей ВИЭ является их неистощаемость, либо способность восстанавливать свой потенциал за короткое время – в пределах срока жизни одного поколения людей. Еще с древности люди пытались использовать силу ветра, энергию солнца и естественные источники тепла для своих нужд. Однако эти попытки были малоэффективными ввиду отсутствия достаточных знаний, технологий и материалов. До недавнего времени наиболее простым и дешевым способом получения электроэнергии и тепла считалось использование ископаемых источников: угля, нефти и природного газа. Но по мере ежегодного уменьшения запасов углеводородов на нашей планете и удорожания их добычи, возникла необходимость использовать возобновляемые источники энергии и эффективные энергосберегающие технологии.  Но т.к. мы живем с вами в 21 веке и  у нас есть достаточно знаний, мы можем уже потихоньку начинать строительства станций для выработки электроэнергии. Особенно в России , потому что наша страна очень богата и широка. Так же целый ряд стран, таких как США, Дания, Испания, Германия, Китай, Индия, Япония с успехом используют сгенерированную энергию, полученную от еѐ возобновляемых источников. Для России очень актуальна, ведь использование возобновляемых источников энергии, энергосберегающих энергоэффективных технологий позволит сэкономить не возобновляемые энергоресурсы (нефть, газ, уголь), радикально улучшить экологическую обстановку, а так же удешевить и упростить энергообеспечение удалѐнных объектов от сетевых магистралей. Приоритетным в этом направлении может стать развитие отраслей ветроэнергетики и гелиоэнергетики, что позволит: 

— понизить себестоимость вырабатываемой электроэнергии; 

— улучшить экологию; 

— качественно повысить уровень развития инфраструктур окраин нашей страны, удаленных населенных пунктов и объектов различного назначения, с наименьшими затратами.  

Что же давайте рассмотрим ,какие есть источники ВИЭ. Чаще всего к возобновляемым источникам энергии относятся энергию солнечного излучения, ветра, потоков воды, биомассы, тепловую энергию верхних слоев земной коры и океана. 

ВИЭ можно классифицировать по видам энергии: 

— механическая (энергия ветра и потоков воды) 

— тепловая и лучистая энергия (энергия солнечного излучения и тепла Земли) 

— химическая энергия (энергия, заключенная в биомассе) 

Альтернативные источники электроэнергии: 

Начнем с того, что каждая станция имеет свои плюсы и минусы. И это все обуславливается коэффициентом полезного действия и валовым потенциалом. Валовый потенциал-это количество энергии, заключенное в определенном виде энергоресурса, а коэффициент полезного действия определяет долю энергии, которая может быть превращена в механическую. 

Начнем наверное с одной из самых простых на мой взгляд электростанций. 

Гидроэлектростанции (ГЭС) преобразуют механическую энергию потока воды в электроэнергию посредством гидравлических турбин, приводящих во вращение электрические генераторы. Наибольший КПД гидроэлектростанция имеет тогда, когда поток воды падает на турбину сверху. Для этих целей строится плотина, поднимающая уровень воды в реке и сосредотачивающая напор воды в месте расположения турбин. Негативным является то, что при постройке плотины образуется водохранилище. Вода заливает огромные площади и необратимо изменяет окружающую среду. Подъем уровня реки плотиной может вызвать заболоченность, засоленность, изменения прибрежной растительности и микроклимата. Кроме того, плотина перегораживает путь рыбе, идущей на нерест. Затапливаются поля и леса. Выселяются с насиженных мест люди. Что в совокупности приводит к значительным потерям. Необходимо выделить малую гидроэнергетику, преимущество которой заключается в том, что можно локально обеспечивать электроэнергией объекты, вблизи которых находятся соответствующие водные артерии. При этом окружающей среде не наносится никакого вреда. Качество воды не изменяется. Малыми ГЭС, в некоторых странах, считаются мощности до 10 МВт, а, например, в Китае – до 50 МВт.

Ветряные электростанции: их работа основана на использовании энергии ветра для получения электроэнергии от ветрогенераторов. Лопасти ветроколѐс имеют самую разнообразную форму и конфигурацию. Энергоресурс ветра неисчерпаем и экологичен, нет выбросов двуокиси углерода, за счѐт которой усиливается парниковый эффект. Нет дополнительных, вспомогательных и промежуточных устройств, агрегатов и производств, работающих на ископаемом топливе. По заключению «Global Wind Energy Council», к 2050 г. только мировая ветроэнергетика позволит сократить ежегодные выбросы СО2 на 1,5 млрд. тонн. 17 Преимущества ветроэнергетики заключается и в возможности создания локальных энергорайонов там, где централизованные сетевые генерирующие системы находятся на значительном расстоянии. Это позволяет снижать затраты, зачастую – очень высокие, на прокладку централизованных сетей, что очень актуально в отдаленных районах и сельской местности. Производство ветряков достаточно дешево, но их мощность не очень значительна и эффективность зависит от погоды. Негативным является то, что для нормальной эффективной работы ветрового агрегата необходима скорость ветра 6-7 м/сек., а для мощных агрегатов, необходимы площади находящиеся на значительном удалении от поселений, так как мощные ветровые агрегаты при работе создают сильные шумы и инфразвук (поэтому крупные установки даже приходится иногда на ночь отключать). При отсутствии ветра важно иметь резервные источники или накопители энергии – аккумуляторы, либо совмещѐнные ветродизельные установки. Помимо этого, ветряные электростанции могут создавать помехи для воздушного сообщения и для радиоволн. Применение ветряков вызывает локальное ослабление силы воздушных потоков, мешающее проветриванию промышленных районов и даже влияющее на климат. Для их использования необходимы значительные площади, большие, чем для других типов энергоустановок. Однако современные инновационные ветряки-роторы избавлены от этих недостатков, они способны работать при ничтожно малом движении воздуха, и не создают вредных ультразвуковых и шумовых эффектов. Их можно успешно и эффективно использовать для нужд г.Севастополя и других регионов. Небольшие комплексы таких ветряков – ветро-парки – могут состоять из ограниченного количества вертогенерирующих устройств, предназначенных для определенной цели, например: постоянное, круглогодичное обеспечение электроэнергией (с резервом) всех троллейбусных линий в городе, или конкретных объектов, в том числе – сельскохозяйственных. 

Приливные электростанции: 

Используют для выработки энергии силу морского прилива. Распространению этого вида электроэнергетики мешает необходимость совпадения слишком многих факторов при проектировании электростанции: необходимо 18 не просто морское побережье, но такое побережье, на котором приливы были бы достаточно сильны и постоянны. Приливная электростанция, построенная в декабре 2011 года в Южной Корее, мощностью 254 МВт, способна обеспечить электрической энергией город, число жителей которого составляет 500 тысяч человек. С ее помощью Южная Корея сможет экономить более 860 тыс. баррелей нефти в год. Однако намерения Южной Кореи идут дальше, и она не собирается останавливаться на достигнутом. Уже готова к запуску в эксплуатацию приливная электростанция мощностью 812 МВт. Недостаток приливных электростанций состоит в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, чаще всего имеют малую мощность, так как приливы бывают всего два раза в сутки. Они, в определенной степени, нарушают естественный обмен соленой и пресной воды. Электростанции, построенные на перепаде температур морской воды, обеспечивают выделение большого количества углекислоты, нагрев и снижение давления глубинных вод, остывание поверхностных. Это влияет на климат и на условия жизни морской флоры и фауны. 

Волновая энергетика: 

Использует энергию морских волн и является довольно перспективной. Волны представляют собой сконцентрированную энергию солнечного излучения и ветра. Мощность волнения в разных местах может превышать 100 кВт на погонный метр волнового фронта. Волнение есть практически всегда, даже в штиль – «мѐртвая зыбь». На Чѐрном море средняя мощность волнения составляет 15 кВт/м., в северных морях России – до 100 кВт/м. Использование волн может обеспечить энергией морские и прибрежные поселения. Мощность средней качки судна в несколько раз превышает мощность его силовой установки. Однако пока волновые электростанции не вышли за рамки единичных опытных образцов. В последнее время исследования показали, что мощность морских течений на много порядков превышает мощность всех рек мира. В связи с этим ведѐтся создание опытных морских гидроэлектростанций. 

 

Геотермальные электростанции:  

Они преобразуют внутреннее тепло Земли – энергию горячих пароводяных источников в электричество. Геотермальные станции представляют собой обычные ТЭС, на которых источником тепла для нагрева пара 19 является не котѐл или ядерный реактор, а подземные источники естественного тепла. Недостаток их состоит в рисках пробуждения сейсмической активности, а также в географической ограниченности их применения, ведь геотермальные станции рентабельно строить только в районах тектонической активности, то есть, там, где естественные источники тепла наиболее доступны. Кроме этого, выходящие из-под земли газы могут, содержать отравляющие вещества. 

Так же наибольшие перспективы имеет солнечная энергетика и водородная энергетика, основанная на использовании водорода в качестве топлива. 

Водородная энергетика — это использование водорода в качестве топлива. Она имеет большие перспективы. Водород отличается очень высоким КПД сгорания, его ресурс практически не ограничен, сжигание водорода абсолютно чисто экологически. Существует ряд эксплуатационных проблем, связанных с хранением и транспортировкой водорода, этим и обуславливается такой замедленный темп внедрения установок по его использованию. Но нужно отметить, что ввиду своей высокой теплотворной способности и отсутствию привязанности к месторождениям (как в случае с углеводородами), в обозримом будущем водород может стать топливом №1 

 

Современные технологии и разработки, в том числе и российских специалистов, позволяют получать водород на электролизерных установках с гелиевым электролитом. Выпускаются насосы, которые позволяют закачивать его в резервуары до давления 13кг.см.кв. Хранить водород можно и в стальных ѐмкостях, только в связи с его высокой летучестью и текучестью необходимо емкость покрывать хотя бы одним атомарным слоем алюминия. Применяя твѐрдооксидные топливные элементы, можно получать электричество. 

Используя природный и сжиженный газ в быту, на производстве и в автомобилях мы выполняем требования безопасности, то же самое необходимо будет выполнять и при использовании водорода. При этом нужно отметить, что «летучесть» водорода гораздо выше, чем у природного и сжиженного газа, поэтому водород менее опасен, чем природный или сжиженный газ. Периодически из средств массовой информации мы узнаѐм, что где то произошѐл взрыв газового баллона, или утечка газа, но после этого никто не перестает пользоваться газом. Городские автобусы, маршрутные такси, в которых газ используется как топливо, также представляют собой объекты определенной опасности, как, впрочем, и бензобак автомобиля, всѐ дело в правильной эксплуатации и соблюдении необходимых мер безопасности, которые сводят риски, практически, к нулю.  

Учитывая свойства водорода, для его хранения применяются следующие способы:  Газобаллонный способ заключается в хранении водорода в сжатом виде в баллонах при давлении около 700 атмосфер. Криогенный способ подразумевает сжижение водорода и хранение его в теплоизолированных сосудах при температуре -235 градусов. Это довольно энергозатратный процесс – сжижение обходится в 30-40% энергии, получаемой при использовании сжиженного водорода. К тому же, газ довольно быстро стравливается в атмосферу через предохранительный клапан. Металлогидридный способ наиболее перспективный. Он основан на том, что металлогидриды могут в огромных количествах поглощать водород и выделять его при нагреве. «Впитываемый» объѐм водорода составляет сотни литров на килограмм вещества! Однако стоимость металлогидридов пока весьма значительна. Разрабатываются и такие способы хранения водорода, как: углеродные наноматериалы, нанотрубки и стеклянные микросферы. В простейшем топливном элементе, где используются чистый водород и чистый кислород, на аноде происходит разложение водорода и его ионизация. Из молекулы водорода образуются два иона водорода и два электрона. На катоде водород соединяется с кислородом и возникает вода. 

В этом и состоит экологический эффект: в атмосферу выбрасывается только чистый водяной пар вместо огромного количества углекислого газа, образующегося при работе традиционных тепловых электростанций. 

Солнечная энергетика (гелиоэнергетика) – основана на получении энергии от солнечного излучения и является очень перспективной. Еѐ можно условно разделить на два вида:  

1.Преобразование солнечного излучения для получения электроэнергии (фотоэлектричества).  

2.Использование солнечного теплового излучения для нагрева жидкостей-теплоносителей или воздуха. 

1.Получение электроэнергии от солнечных лучей (фотоэлектричества), основано на преобразовании солнечного излучения в электричество. В основном для этого используются фотоэлектрические кремниевые модули. Сам генерирующий комплекс или ФЭС (фотоэлектрическая солнечная станция), состоит из нескольких элементов:  

1. Фотоэлектрические модули, которые изготавливаются из полупроводниковых материалов, где происходит преобразование солнечного излучения в электроэнергию.  

2.Контроллер заряда – прибор, который контролирует заряд АКБ (аккумуляторной батареи) от фотоэлектрических модулей (ФЭМ). АКБ и ФЭМ может быть несколько штук в системе ФЭС. 

 3.Инвертор – прибор для преобразования постоянного тока от АКБ в переменный ток, для подачи к потребителям. А также – коммутационные провода. Преимущество фотоэлектричества заключается в том, что все процессы по выработке электроэнергии происходят статически, без использования трущихся деталей и механизмов, что гарантирует отсутствие шумов при работе ФЭС и вероятность поломок сведена, практически, к нулю. 

Солнечные электростанции не загрязняют окружающую среду вредными веществами. Вся потребность человечества в энергии на 180 лет вперѐд, может быть обеспечена солнечной энергией, которая попадает на Землю всего за один день. Здесь, безусловно, имеется огромный потенциал для решения всех проблем мировой энергетики. Существует широко распространенное мнение, что солнечная энергия является экзотической и ее практическое использование – это дело будущего. Однако это не так, солнечная энергия является серьезной альтернативой «традиционной» энергетике уже в настоящее время. 

 

Германии. Здесь же разработана новая технология прозрачной теплоизоляции зданий и солнечных коллекторов с температурой 50-90 . Таким образом, из самих крыш домов созданы масштабные площади для получения значительного количества энергии. В отдельные дни в Германии количество энергии, полученной от солнечных батарей национальной энергосетью – превышает 50% суточного потребления электроэнергии. При том, что германия не является сильно солнечной страной. 

На этой ноте, я хочу закончить свою работу  и сделать вывод. Если взять допустим Россию, то в нашей стране есть все для этого. И будет просто один прекрасный день, когда мы полностью перейдем на возобновляемые экологические источники энергии, что бы не вредить окружающей среде, в которой мы находимся и  живем. Всем большое спасибо, кто прочел мою работу. 

Список используемых источников: 

1. https://portal.tpu.ru/SHARED/b/BVL/studywork/Tabdistpr/M_Vozobnovl_ist_energ.pdf 

2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Возобновляемая_энергия 

3. https://www.ikar.udm.ru/files/pdf/sb71-5.pdf 

4. https://cyberleninka.ru/article/n/razvitie-vozobnovlyaemyh-istochnikov-energii-v-rossii 

5. https://energypolicy.ru/a-mastepanov-vodorodnaya-energetika-rossii-sostoyanie-i-perspektivy/energoperehod/2020/14/23/ 

 

Файлы:

• u1-wn6XztK8.jpg

• R2-nd23PqBQ.jpg

• oxSU4Gsj82A.jpg

• OKeNRO1nkHQ.jpg

• IEbUFKWd-DI. jpg

• 84RRKG0uxzE.jpg

• 7QQLLa3RwKU.jpg

• 2ghwxiGPGw8.jpg

Источники энергии — Управление энергетической информации США (EIA)

• Основы
• +Меню

Большая часть нашей энергии невозобновляема

В Соединенных Штатах и ​​многих других странах большинство источников энергии для выполнения работы являются невозобновляемыми источниками энергии:

• Нефть
• Сжиженные углеводородные газы
• Газ природный
• Уголь
• Атомная энергия

Эти источники энергии называются невозобновляемыми, потому что их запасы ограничены количеством, которое мы можем добыть или извлечь из земли. Уголь, природный газ и нефть образовались за тысячи лет из захороненных останков древних морских растений и животных, живших миллионы лет назад. Вот почему мы также называем эти источники энергии ископаемым топливом .

Большая часть нефтепродуктов, потребляемых в США, производится из сырой нефти, но жидкие углеводороды также могут производиться из природного газа и угля.

Ядерная энергия производится из урана, невозобновляемого источника энергии, атомы которого расщепляются (посредством процесса, называемого ядерным делением) для получения тепла и, в конечном итоге, электричества. Ученые считают, что уран был создан миллиарды лет назад, когда формировались звезды. Уран встречается повсюду в земной коре, но большую его часть слишком сложно или слишком дорого добывать и перерабатывать в топливо для атомных электростанций.

Существует пять основных возобновляемых источников энергии

Основными типами или источниками возобновляемой энергии являются:

• Солнечная энергия солнца
• Геотермальная энергия из тепла внутри земли
• Энергия ветра
• Биомасса растений
• Гидроэнергетика из проточной воды

Их называют возобновляемыми источниками энергии, потому что они пополняются естественным путем. День за днем ​​светит солнце, растут растения, дует ветер и текут реки.

Возобновляемая энергия была основным источником энергии на протяжении большей части истории человечества

На протяжении большей части истории человечества биомасса растений была основным источником энергии, которую сжигали для получения тепла и корма для животных, используемых для транспортировки и вспашки. Невозобновляемые источники начали заменять большую часть возобновляемых источников энергии в Соединенных Штатах в начале 1800-х годов, а к началу 1900-х годов ископаемое топливо стало основным источником энергии. Использование биомассы для отопления домов оставалось источником энергии, но в основном в сельской местности и для дополнительного тепла в городских районах. В середине 1980-х использование биомассы и других форм возобновляемой энергии начало расти в основном из-за стимулов к их использованию, особенно для производства электроэнергии. Многие страны работают над увеличением использования возобновляемых источников энергии, чтобы уменьшить или избежать выбросов углекислого газа.

Узнайте больше об энергопотреблении в США в прошлом и графиках источников энергии.

На приведенной ниже диаграмме показаны источники энергии в США, их основное использование и их процентная доля в общем потреблении энергии в США в 2021 году.

Потребление энергии в США по источникам, 2021 г. потребление энергии по источникам, 2021 годбиомассавозобновляемая энергияотопление, электричество, транспорт5,0%гидроэнергетикавозобновляемаяэлектроэнергия2,3%ветроваявозобновляемаяэлектроэнергия3,4%солнечнаявозобновляемаяэнергияотопление,электроэнергия1,5%геотермальнаявозобновляемаяэнергияотопление,электроэнергия0,2%нефтьневозобновляемаятранспорт,производство,электроэнергия36,0%природныйгазневозобновляемаяэнергияотопление,производство,электричество,транспорт32. 2%угольневозобновляемая электроэнергия, производство10,8%ядерная (из урана)невозобновляемая электроэнергия8,4%Небольшое количество источников, не включенных выше, представляет собой чистый импорт электроэнергии и угольный кокс. Сумма отдельных процентов может не равняться 100% из-за независимого округления.Источник данных : Управление энергетической информации США, Monthly Energy Review, таблица 1.3, апрель 2022 г., предварительные данные

Последнее обновление: 28 июня 2022 г., самые последние данные доступны на момент обновления.

• Узнать больше

• Ежемесячный обзор энергопотребления
• Расчетное потребление первичной энергии в США, отдельные годы, 1635–1945 гг. (pdf) (xls)
• Статьи по производству/поставке энергии
• Статьи по потреблению/спросу на энергию

• Также пояснение по энергетике

• Факты об энергетике США
• Использование энергии в США
• Возобновляемые источники энергии

Природные источники энергии

Природные источники энергии

---

ЦЕЛЬ:

Изучить различные источники энергии и различать возобновляемые и невозобновляемые ресурсы.

ЦЕЛЬ:

Студент будет:

(1) Распознавать различные источники энергии.

(2) Уметь связывать повседневное потребление энергии с первоисточниками.

(3) Знать источники энергии и объяснять, почему некоторые источники являются возобновляемыми, а некоторые невозобновляемыми.

УРОК / ИНФОРМАЦИЯ:

Энергия

Энергия — это способность выполнять работу. Единицей энергии, наиболее часто используемой в этой стране, является БТЕ (британская тепловая единица). Единицей измерения электроэнергии является киловатт-час (кВтч), что примерно эквивалентно 3412 БТЕ. Единицей измерения природного газа является кубический фут (КФ), что примерно эквивалентно 1000 БТЕ.

Энергия может быть в виде тепловой, лучистой, электрической, механической, химической и атомной энергии. Первые два приходят непосредственно от солнца, вторые два приходят косвенно от солнца , а последние два не зависят от солнца.

Исторически сложилось так, что человек сначала имел себя и солнце для обеспечения энергией. Он использовал себя для выполнения любой работы и полагался на солнце как на источник света и тепла. Огонь был первым открытием пригодной для использования энергии, и животные начали выполнять часть работы. Использование уголь для производства пара был крупным прорывом в развитии человека наряду с промышленной революцией — эпохой машин для выполнения работы. Нефть и газ были усовершенствованием по сравнению с углем для запуска машины, которую человек использовал для работы.

Затем была выработана атомная энергетика. Предполагалось, что это будет «слишком дешево, чтобы измерять», а проблема опасных отходов будет решена за «несколько коротких лет».

Ядерная энергия — это тепло, создаваемое делением, то есть расщеплением атомов, или слиянием двух атомов. Тепло на солнце происходит от синтеза. Эта форма энергии до сих пор используется на Земле в экспериментальных целях, но ядерное деление существует со времен Второй мировой войны. Побочным продуктом ядерного деления являются радиоактивные отходы, которых хватит на 500 000 лет. Другими словами, если бы неандерталец использовал ядерное деление, мы и сегодня были бы обременены его радиоактивными отходами.

ПРИРОДНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Энергия окружает нас повсюду и проявляется во многих различных формах — тепле, свете, звуке, магнетизме, гравитации, движении и во всех жизненных функциях. Он повсюду в большом изобилии. С незапамятных времен природа производила и воспроизводила энергию в таких астрономических количествах, что мы никогда не смогли бы начать использовать ее всю, даже с помощью самых передовых технологий.

Большинство источников энергии являются текущими или возобновляемыми, в то время как другие исчерпаны. По иронии судьбы, мы решили производить ощутимую энергию только из одного источника — ископаемого топлива. Небольшая часть одного процента солнечной энергии, которую поглощает Земля, преобразуется в растительную ткань, и именно эта крошечная часть произвела все виды ископаемого топлива. Ископаемые виды топлива обычно наносят ущерб окружающей среде при их добыче и сжигании для производства полезной энергии. Они невозобновляемы. Когда они израсходованы, они уходят навсегда. Земле потребуются тысячи лет, чтобы воспроизвести уже использованное ископаемое топливо.

Возобновляемые источники энергии исходят из того, что Земля — живой организм. Все эти ресурсы доступны на ежедневной или сезонной основе. Природные и возобновляемые энергетические системы Земли, используемые при проектировании наших зданий, можно разделить на солнце, ветер, воду, землю и растения.

Вс

Наше солнце является звездой, то есть его свет производится изнутри, а не отражается. Это источник нашей жизни, источник света и тепла. Он поступает на Землю через излучение. Возможны следующие естественные способы использования солнца:

Тепловой Тепловой может использоваться для пассивного обогрева зданий и воды.

Вентиляция может быть вызвана эффектом «дымохода» или «дымовой трубы».

Затенение защищает от прямых солнечных лучей и является одним из важнейших элементов естественного охлаждения в Луизиане.

Лучистое охлаждение — это отсутствие солнца и нахождение в чистом глубоком космосе ночью.

Дневной свет — использование естественного света может значительно сократить количество искусственного света, необходимого для освещения вашего здания.

Фотохимические реакции растений, животных и материалов под воздействием солнца вызывают изменения цвета, формы и роста. Теплица может обеспечить пищу и тепло.

Электроэнергия получается непосредственно от солнца с помощью фотогальванических элементов, потенциал которых становится все более реальным с каждым днем.

Увлажнение обеспечивается за счет использования солнечной энергии для испарения воды. Одной из основных проблем с комфортом в Луизиане является высокая влажность воздуха.

Ветер

Неравномерное распределение лучистого тепла Солнца по поверхности Земли вызывает вариации теплосодержания воздушных масс с соответствующими вариациями их плотности. Эти вариации вызывают движение воздуха, которое модифицируется вращением Земли, наклоном, неравномерным распределением масс суши и океана и географическими аномалиями. Этот поток воздуха называется ветром.

Ветер можно использовать многими пассивными способами. Ниже приведены примеры:

Охлаждение достигается за счет способности ветра отводить или перемещать тепло от объекта. Скорость отвода тепла пропорциональна скорости воздуха.

Для горения требуется воздух для горения. Огонь легко регулировать, контролируя приток свежего воздуха.

Перекачка воды с помощью ветряных мельниц была знакома жителям сельских районов Америки в начале этого века.

Вода

Около трех четвертей поверхности Земли состоит из воды. Естественный цикл испарения воды и осадков, создаваемых солнцем, является силой, необходимой для поддержания жизни на Земле. Многие формы энергии могут быть получены из этого движения воды в ее естественном цикле. Ниже приведены несколько примеров:

Электрическая энергия может быть получена за счет движения воды различными способами.

Гидроэлектростанции Плотины удерживают воду выше естественного уровня, создавая напор, необходимый для питания генераторов.

Турбины

были разработаны, чтобы использовать преимущества реки Миссисипи и Гольфстрима.

Океанская термальная вода Градиенты представляют собой разницу температур между поверхностными и глубокими водами. В некоторых частях мира таким образом можно приводить в действие тепловые двигатели.

Энергия приливов может использовать движение океана, вызванное гравитационными силами Луны. Плотины могут задерживать воду, которая будет выпущена через турбины. Турбины, использующие движение воды в обоих направлениях, более эффективны.

Охлаждение водой возможно при воздействии на нее ясного ночного неба, где тепло отдается излучением. Таким образом используются пруды на плоских крышах. Тепло также может теряться за счет испарения. Вода, распыляемая на крышах, полезна даже во влажных районах, но более эффективна в засушливых районах. Следует соблюдать осторожность в районах с дефицитом воды или проблемами дренажа.

Тепловая инерция — это стабилизация температуры большим водоемом. Прибрежные, речные и озерные города известны своим более мягким климатом и освежающим бризом. Движение ветра создается разницей температур воды и суши. Разница температур между днем ​​и ночью намного больше на суше, чем над водой. Это одна из причин, почему в Александрии летом теплее, а зимой холоднее, чем в Новом Орлеане.

Термическое накопление воды в четыре раза больше емкости бетона, кирпича или гравия. Каждый галлон воды может содержать 660 БТЕ тепловой энергии. Тепло в воде довольно равномерно распределяется конвекцией.

Очистка воды происходит за счет ее движения. Это движение заставляет его сбрасывать более тяжелые примеси и дает ему большее воздействие солнца и воздуха. Водоросли и микроорганизмы, живущие в воде, также способствуют ее очистке.

Растения нуждаются в воде как части своего питания. Воду можно хранить в цистернах или прудах для озеленения и использования в теплицах.

Экономия воды важна, потому что требуется все больше и больше энергии, чтобы очистить воду и доставить ее в ваше здание.

Повторное использование постоянного запаса воды на Земле, внутри и вокруг Земли является естественной системой. Он может переходить из твердого состояния в жидкое и газообразное. Серая вода из вашего здания может быть повторно использована перед утилизацией.

Земля

Земля представляет собой почти сферическое тело с радиусом около 4000 миль. В центре находится горячее ядро ​​радиусом 2200 миль, окруженное мантией толщиной 1800 миль. Толщина внешней коры составляет всего от 5 до 25 миль. В пределах нескольких дюймов над и под поверхностью земли земля, воздух и вода смешиваются в присутствии солнечного света. Здесь происходят явления или процессы химии, осмоса, транспирации, распада, превращения и регенерации. Мы абсолютно зависим от работы этой хрупкой матрицы.

Ископаемое топливо образуется и содержится в земле. Они представляют собой ценный источник энергии, который возобновляем только в чрезвычайно длительном масштабе времени, измеряемом миллионами лет.

Охлаждение и обогрев можно использовать за счет теплового отставания между температурами на поверхности и под землей. На глубине 15 футов под землей температура будет примерно на три месяца ниже температуры на поверхности. В Лафайете среднегодовая температура глубокого грунта составляет около 68°F летом и 71°F зимой.

Значение теплоизоляции можно придать земле путем сдерживания притока или потери тепла через крыши, стены и полы. Водопроводные трубы, проложенные в земле ниже линии промерзания, защищены от отрицательных температур. Формы земли могут быть предназначены для защиты зданий от ветра и других суровых погодных условий, или они могут быть сформированы для направления воздуха в здание.

Геотермальная энергия обеспечивается подземным движением воды в контакте с интенсивным теплом, выделяемым в ядре Земли. Этот источник может обеспечить пар и горячую воду.

Геодавление можно найти глубоко под землей. Это давление может вращать турбины для производства механической или электрической энергии.

Очистка воды происходит по мере того, как она просачивается сквозь почву, где откладываются примеси. Этому процессу способствуют аэробные и анаэробные бактерии в почве, которые со временем превращают большую часть отходов в безвредное состояние.

Строительные материалы можно получить с Земли на месте без или с меньшими затратами на их производство и транспортировку. Стабилизированная земля, глинобитные блоки, утрамбованная земля, земляные полы, дерновые крыши и глиняное покрытие являются примерами потенциала недорогих строительных материалов на месте.

Растительность

Важно понимать ценность растительной жизни на Земле. (Интересно, что слова «растение» и «планета» так похожи.) Фотосинтез происходит в клетках хлорофилла зеленых растений — потребление углекислого газа, производство углеводов и освобождение кислорода. Эта связь солнца и растений, создавших биосферу вокруг Земли, позволяет выжить человеку и животным. Биомасса — растительный и животный материал, полученный в результате фотохимической реакции.

Огонь, Тепло и Свет — это высвобождение солнечной энергии (используемой при создании дерева) при сжигании дерева. Свободный кислород добавляется обратно в результате химического процесса во время горения. С химической точки зрения, дровяной пожар — это обратный процесс естественного роста, но с гораздо большей скоростью. Необходимо следить за тем, чтобы обеспечить полное сгорание, иначе в воздух будут выделяться загрязняющие вещества.

Метан — бесцветный легковоспламеняющийся газ без запаха, который образуется при разложении органических отходов жизнедеятельности живых организмов на Земле. Метан, основной компонент природного газа, может использоваться в качестве топлива для отопления и освещения. Кроме того, его побочный продукт можно использовать в качестве удобрения.

Алкоголь может быть получен в процессе ферментации с получением этанола или в процессе дистилляции с образованием метанола.

Изоляция в виде целлюлозы представляет собой древесный продукт, изготовленный из переработанных газет. Растительность, используемая в качестве ветрозащиты, улучшает изоляционные свойства здания.

Очищение воздуха, вероятно, является величайшим достоянием растений наряду с пищей, которая питает и поддерживает жизнь.

РЕКОМЕНДУЕМОЕ ЧТЕНИЕ:

Казаю, Э. , А. Хеберт и Д. Винн, Естественная архитектура Луизианы, Проектирование для комфорта и энергии, Департамент природных ресурсов, Батон-Руж, Луизиана, 1991.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ 1:

Указания: Студент должен прочитать материал и найти в матрице букв источники энергии, выделенные жирным курсивом.

Буквенная матрица:

*****Выберите здесь для Letter Matrix*****

ПРОВЕРКА ИНФОРМАЦИИ

1. Энергия может быть в виде ______________, _______________, ___________________, ___________________, _________________ и __________________ энергии.

2. Дайте определение атомной энергии.

______________________________________________________________

____________________________________________________________.

3. Солнце является возобновляемым источником энергии. Перечислите примеры возможного естественного использования солнца.

______________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

4. Ветер можно использовать многими пассивными способами. Список примеров ниже:

______________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

5. Вода покрывает примерно три четверти поверхности Земли. Перечислите примеры форм энергии, которые могут быть получены от движения воды.

______________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

6. _________________ растительный и животный материал, полученный в результате фотохимической реакции.

7. _________________________________________ вероятно, является величайшим достоянием растительной жизни наряду с пищей, которая питает и поддерживает жизнь.

8. Единицей измерения электроэнергии является ____________________, что эквивалентно _________________ БТЕ.

9. Почему в Александрии, штат Луизиана, летом теплее, а зимой холоднее, чем в Новом Орлеане, штат Луизиана?

______________________________________________________________

______________________________________________________________

________________________________________________________________

______________________________________________________________

10. ___________________ являются ценным источником энергии, который возобновляем только в чрезвычайно длительном временном масштабе, измеряемом миллионами лет.

ЗАМЕТКИ УЧИТЕЛЯ

Ответ на буквенную матрицу:

*****Выберите здесь ответ по буквенной матрице*****

Ответы на проверку информации:

1. Тепловая, лучистая, электрическая, механическая, химическая и атомная энергия.

2. Ядерная энергия – это тепло, создаваемое делением, то есть расщеплением атомов, или слиянием двух атомов.

3. Термическое тепло, вентиляция, затенение, дневной свет, фотохимические реакции растений, животных и материалов, вызывающие изменение цвета, формы и роста; фотогальванические элементы создают электроэнергию и увлажняют за счет испарения воды солнцем.

4. Охлаждение достигается за счет способности ветра отводить или перемещать тепло от объекта, воздух для горения требуется для пожара, а вода перекачивается ветряными мельницами.

5. Плотины гидроэлектростанций, турбины, предназначенные для использования преимуществ реки Миссисипи и Гольфстрима, приливной энергии, температурных градиентов океана, охлаждения водой путем воздействия на нее ясного ночного неба, тепловой инерции, накопления тепла водой и полива растений .

6. Биомасса.

7. Очистка воздуха.

8. киловатт-час, что эквивалентно 3 412 БТЕ.