Источники энергии на Земле (горючие полезные ископаемые, вода, ветер, солнечные батареи, ядерная энергия). Основные источники энергииНетрадиционные источники энергииНетрадиционные источники энергии Ученые предостерегают: разведанных запасов органического топлива при нынешних темпах роста энергопотребления хватит всего на 70-130 лет. Конечно, можно перейти и на другие невозобновляемые источники энергии. Например, ученые уже многие годы пытаются освоить управляемый термоядерный синтез... 1. Ветровая энергия Огромна энергия движущихся воздушных масс. Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Постоянно и повсюду на земле дуют ветры – от легкого ветерка, несущего желанную прохладу в летний зной, до могучих ураганов, приносящих неисчислимый урон и разрушения. Всегда неспокоен воздушный океан, на дне которого мы живем. Ветры, дующие на просторах нашей страны, могли бы легко удовлетворить все ее потребности в электроэнергии! Климатические условия позволяют развивать ветроэнергетику на огромной территории – от наших западных границ до берегов Енисея. Богаты энергией ветра северные районы страны вдоль побережья Северного Ледовитого океана, где она особенно необходима мужественным людям, обживающим эти богатейшие края. Почему же столь обильный, доступный да и экологически чистый источник энергии так слабо используется? В наши дни двигатели, использующие ветер, покрывают всего одну тысячную мировых потребностей в энергии. Новейшие исследования направлены преимущественно на получение электрической энергии из энергии ветра. Стремление освоить производство ветроэнергетических машин привело к появлению на свет множества таких агрегатов. Некоторые из них достигают десятков метров в высоту, и, как полагают, со временем они могли бы образовать настоящую электрическую сеть. Малые ветроэлектрические агрегаты предназначены для снабжения электроэнергией отдельных домов. Сооружаются ветроэлектрические станции преимущественно постоянного тока. Ветряное колесо приводит в движение динамо-машину – генератор электрического тока, который одновременно заряжает параллельно соединенные аккумуляторы. Аккумуляторная батарея автоматически подключается к генератору в тот момент, когда напряжение на его выходных клеммах становится больше, чем на клеммах батареи, и также автоматически отключается при противоположном соотношении. Сейчас созданы самые разнообразные прототипы ветроэлектрических генераторов (точнее, ветродвигателей с электрогенераторами). Одни из них похожи на обычную детскую вертушку, другие – на велосипедное колесо с алюминиевыми лопастями вместо спиц. Существуют агрегаты в виде карусели или же в виде мачты с системой подвешенных друг над другом круговых ветроуловителей, с горизонтальной или вертикальной осью вращения, с двумя или пятьюдесятью лопастями. При использовании ветра возникает серьезная проблема: избыток энергии в ветреную погоду и недостаток ее в периоды безветрия. Как же накапливать и сохранить впрок энергию ветра? Простейший способ состоит в том, что ветряное колесо движет насос, который накачивает воду в расположенный выше резервуар, а потом вода, стекая из него, приводит в действие водяную турбину и генератор постоянного или переменного тока. Существуют и другие способы и проекты: от обычных, хотя и маломощных аккумуляторных батарей до раскручивания гигантских маховиков или нагнетания сжатого воздуха в подземные пещеры и вплоть до производства водорода в качестве топлива. Особенно перспективным представляется последний способ. Электрический ток от ветроагрегата разлагает воду на кислород и водород. Водород можно хранить в сжиженном виде и сжигать в топках тепловых электростанций по мере надобности. 2. Геотермальная энергия Энергетика земли – геотермальная энергетика базируется на использовании природной теплоты Земли. С геологической точки зрения геотермальные энергоресурсы можно разделить на гидротермальные конвективные системы, горячие сухие системы вулканического происхождения и системы с высоким тепловым потоком. К категории гидротермальных конвективных систем относят подземные бассейны пара или горячей воды, которые выходят на поверхность земли, образуя гейзеры, сернистые грязевые озера. Образование таких систем связано с наличием источника теплоты - горячей или расплавленной скальной породой, расположенной относительно близко к поверхности земли. Гидротермальные конвективные системы обычно размещаются по границам тектонических плит земной коры, которым свойственна вулканическая активность. В принципе для производства электроэнергии на месторождениях с горячей водой применяется метод, основанный на использовании пара, образовавшегося при испарении горячей жидкости на поверхности. Этот метод использует то явление, что при приближении горячей воды (находящейся под высоким давлением) по скважинам из бассейна к поверхности давление падает и около 20 % жидкости вскипает и превращается в пар. Этот пар отделяется с помощью сепаратора от воды и направляется в турбину. Вода, выходящая из сепаратора, может быть подвергнута дальнейшей обработке в зависимости от ее минерального состава. Эту воду можно закачивать обратно в скальные породы сразу или, если это экономически оправдано, с предварительным извлечением из нее минералов. Другим методом производства электроэнергии на базе высоко- или среднетемпературных геотермальных вод является использование процесса с применением двухконтурного (бинарного) цикла. В этом процессе вода, полученная из бассейна, используется для нагрева теплоносителя второго контура (фреона или изобутана), имеющего низкую температуру кипения. Пар, образовавшийся в результате кипения этой жидкости, используется для привода турбины. Отработавший пар конденсируется и вновь пропускается через теплообменник, создавая тем самым замкнутый цикл. Ко второму типу геотермальных ресурсов (горячие системы вулканического происхождения) относятся магма и непроницаемые горячие сухие породы (зоны застывшей породы вокруг магмы и покрывающие ее скальные породы). Получение геотермальной энергии непосредственно из магмы пока технически неосуществимо. Технология, необходимая для использования энергии горячих сухих пород, только начинает разрабатываться. Предварительные технические разработки методов использования этих энергетических ресурсов предусматривают устройство замкнутого контура с циркулирующей по нему жидкостью, проходящего через горячую породу. Сначала пробуривают скважину, достигающую области залегания горячей породы; затем через нее в породу под большим давлением закачивают холодную воду, что приводит к образованию в ней трещин. После этого через образованную таким образом зону трещиноватой породы пробуривают вторую скважину. Наконец, холодную воду с поверхности закачивают в первую скважину. Проходя через горячую породу, она нагревается, извлекается через вторую скважину в виде пара или горячей воды, которые затем можно использовать для производства электроэнергии одним из рассмотренных ранее способов. Геотермальные системы третьего типа существуют в тех районах, где в зоне с высокими значениями теплового потока располагается глубокозалегающий осадочный бассейн. В таких районах, как Парижский или Венгерский бассейны, температура воды, поступающая из скважин, может достигать 100 °С. 3. Тепловая энергия океана Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны, ведь две трети земной поверхности (361 млн. км2) занимают моря и океаны – акватория Тихого океана составляет 180 млн. км2. Атлантического – 93 млн. км2, Индийского – 75 млн. км2. Так, тепловая (внутренняя) энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод океана по сравнению с донными, скажем, на 20 градусов, имеет величину порядка 1026 Дж. Кинетическая энергия океанских течений оценивается величиной порядка 1018 Дж. Однако пока что люди умеют использовать лишь ничтожные доли этой энергии, да и то ценой больших и медленно окупающихся капиталовложений, так что такая энергетика до сих пор казалась малоперспективной. В августе 1979 г. вблизи Гавайских островов начала работать теплоэнергетическая установка мини-ОТЕС. Пробная эксплуатация установки в течение трех с половиной месяцев показала ее достаточную надежность. При непрерывной круглосуточной работе не было срывов, если не считать мелких технических неполадок, обычно возникающих при испытаниях любых новых установок. Три насоса потребовались из следующего расчета: один – для подачи теплой виды из океана, второй – для подкачки холодной воды с глубины около 700 м, третий – для перекачки вторичной рабочей жидкости внутри самой системы, т. е. из конденсатора в испаритель. В качестве вторичной рабочий жидкости применяется аммиак. Впервые в истории техники установка мини-ОТЕС смогла отдать во внешнюю нагрузку полезную мощность, одновременно покрыв и собственные нужды. Опыт, полученный при эксплуатации мини-ОТЕС, позволил быстро построить более мощную теплоэнергетическую установку ОТЕС-1 и приступить к проектированию еще более мощных систем подобного типа. Новые станции ОТЕС на мощность во много десятков и сотен мегаватт проектируются без судна. Это – одна грандиозная труба, в верхней части которой находится круглый машинный зал, где размещены все необходимые устройства для преобразования энергии. 4. Энергия приливов и отливов. Веками люди размышляли над причиной морских приливов и отливов. Сегодня мы достоверно знаем, что могучее природное явление – ритмичное движение морских вод вызывают силы притяжения Луны и Солнца. Поскольку Солнце находится от Земли в 400 раз дальше, гораздо меньшая масса Луны действует на земные воды вдвое сильнее, чем масса Солнца. Поэтому решающую роль играет прилив, вызванный Луной (лунный прилив). В морских просторах приливы чередуются с отливами теоретически через 6 ч 12 мин 30 с. Если Луна, Солнце и Земля находятся на одной прямой, Солнце своим притяжением усиливает воздействие Луны, и тогда наступает сильный прилив. Когда же Солнце стоит под прямым углом к отрезку Земля-Луна (квадратура), наступает слабый прилив (квадратурный, или малая вода). Сильный и слабый приливы чередуются через семь дней. Однако истинный ход прилива и отлива весьма сложен. На него влияют особенности движения небесных тел, характер береговой линии, глубина воды, морские течения и ветер. Самые высокие и сильные приливные волны возникают в мелких и узких заливах или устьях рек, впадающих в моря и океаны. Приливная волна Индийского океана катится против течения Ганга на расстояние 250 км от его устья. Приливная волна Атлантического океана распространяется на 900 км вверх по Амазонке. В закрытых морях, например Черном или Средиземном, возникают малые приливные волны высотой 50-70 см. Первая морская приливная электростанция мощностью 635 кВт была построена в 1913 г. в бухте Ди около Ливерпуля. В 1935 г. приливную электростанцию начали строить в США. Американцы перегородили часть залива Пассамакводи на восточном побережье, истратили 7 млн. долл., но работы пришлось прекратить из-за неудобного для строительства, слишком глубокого и мягкого морского дна, а также из-за того, что построенная неподалеку крупная тепловая электростанция дала более дешевую энергию. Аргентинские специалисты предлагали использовать очень высокую приливную волну в Магеллановом проливе, но правительство не утвердило дорогостоящий проект. 5. Энергия морских течений Неисчерпаемые запасы кинетической энергии морских течений, накопленные в океанах и морях, можно превращать в механическую и электрическую энергию с помощью турбин, погруженных в воду (подобно ветряным мельницам, «погруженным» в атмосферу). Важнейшее и самое известное морское течение – Гольфстрим. Его основная часть проходит через Флоридский пролив между полуостровом Флорида и Багамскими островами. В настоящее время в ряде стран, и в первую очередь в Англии, ведутся интенсивные работы по использованию энергии морских волн. Британские острова имеют очень длинную береговую линию, к во многих местах море остается бурным в течение длительного времени. По оценкам ученых, за счет энергии морских волн в английских территориальных водах можно было бы получить мощность до 120 ГВт, что вдвое превышает мощность всех электростанций, принадлежащих Британскому Центральному электроэнергетическому управлению. Один из проектов использования морских волн основан на принципе колеблющегося водяного столба. В гигантских «коробах» без дна и с отверстиями вверху под влиянием волн уровень воды то поднимается, то опускается. Столб воды в коробе действует наподобие поршня: засасывает воздух и нагнетает его в лопатки турбин. Главную трудность здесь составляет согласование инерции рабочих колес турбин с количеством воздуха в коробах, так чтобы за счет инерции сохранялась постоянной скорость вращения турбинных валов в широком диапазоне условий на поверхности моря. 6. Энергия солнца. Почти все источники энергии, о которых мы до сих пор говорили, так или иначе используют энергию Солнца: уголь, нефть, природный газ суть не что иное, как «законсервированная» солнечная энергия. Она заключена в этом топливе с незапамятных времен; под действием солнечного тепла и света на Земле росли растения, накапливали в себе энергию, а потом в результате длительных процессов превратились в употребляемое сегодня топливо. Солнце каждый год даст человечеству миллиарды тонн зерна и древесины. Энергия рек и горных водопадов также происходит от Солнца, которое поддерживает кругооборот воды на Земле. Во всех приведенных примерах солнечная энергия используется косвенно, через многие промежуточные превращения. Заманчиво было бы исключить эти превращения и найти способ непосредственно преобразовывать тепловое и световое излучение Солнца, падающее на Землю, в механическую или электрическую энергию. Солнечная энергия, падающая на поверхность одного озера, эквивалентна мощности крупной электростанции. В конце XIX века на Всемирной выставке в Париже изобретатель О. Мушо демонстрировал инсолятор – в сущности первое устройство, превращавшее солнечную энергию в механическую. Но принцип был тем же: большое вогнутое зеркало фокусировало солнечные лучи на паровом котле, который приводил в движение печатную машину, делавшую по 500 оттисков газеты в час. Через несколько лет в Калифорнии построили действующий по такому же принципу конический рефлектор в паре с паровой машиной. Сегодня для преобразования солнечного излучения в электрическую энергию мы располагаем двумя возможностями: использовать солнечную энергию как источник тепла для выработки электроэнергии традиционными способами (например, с помощью турбогенераторов) или же непосредственно преобразовывать солнечную энергию в электрический ток в солнечных элементах. Реализация обеих возможностей пока находится в зачаточной стадии. В значительно более широких масштабах солнечную энергию используют после ее концентрации при помощи зеркал – для плавления веществ, дистилляции воды, нагрева, отопления и т. д. Поскольку энергия солнечного излучения распределена по большой площади (иными словами, имеет низкую плотность), любая установка для прямого использования солнечной энергии должна иметь собирающее устройство (коллектор) с достаточной поверхностью. Простейшее устройство такого рода–плоский коллектор; в принципе это черная плита, хорошо изолированная снизу. Она прикрыта стеклом или пластмассой, которая пропускает свет, но не пропускает инфракрасное тепловое излучение. В пространстве между плитой и стеклом чаще всего размещают черные трубки, через которые текут вода, масло, ртуть, воздух, сернистый ангидрид и т. п. Солнечное излучение, проникая через стекло или пластмассу в коллектор, поглощается черными трубками и плитой и нагревает рабочее вещество в трубках. Тепловое излучение не может выйти из коллектора, поэтому температура в нем значительно выше (па 200–500°С), чем температура окружающего воздуха. В этом проявляется так называемый парниковый эффект. Обычные садовые парники, по сути дела, представляют собой простые коллекторы солнечного излучения. Но чем дальше от тропиков, тем менее эффективен горизонтальный коллектор, а поворачивать его вслед за Солнцем слишком трудно и дорого. Поэтому такие коллекторы, как правило, устанавливают под определенным оптимальным углом к югу. Более сложным и дорогостоящим коллектором является вогнутое зеркало, которое сосредоточивает падающее излучение в малом объеме около определенной геометрической точки – фокуса. Отражающая поверхность зеркала выполнена из металлизированной пластмассы либо составлена из многих малых плоских зеркал, прикрепленных к большому параболическому основанию. Благодаря специальным механизмам коллекторы такого типа постоянно повернуты к Солнцу–это позволяет собирать возможно большее количество солнечного излучения. Температура в рабочем пространстве зеркальных коллекторов достигает 3000°С и выше. Пока еще электрическая энергия, рожденная солнечными лучами, обходится намного дороже, чем получаемая традиционными способами. Ученые надеются, что эксперименты, которые они проведут на опытных установках и станциях, помогут решить не только технические, но и экономические проблемы. Но, тем не менее, станции-преобразователи солнечной энергии строят и они работают. С 1988 года на Керченском полуострове работает Крымская солнечная электростанция. Кажется, самим здравым смыслом определено ее место. Уж если где и строить такие станции, так это в первую очередь в краю курортов, санаториев, домов отдыха, туристских маршрутов; в краю, где надо много энергии, но еще важнее сохранить в чистоте окружающую среду, само благополучие которой, и прежде всего чистота воздуха, целебно для человека. Крымская СЭС невелика – мощность всего 5 МВт. В определенном смысле она – проба сил. Хотя, казалось бы, чего еще надо пробовать, когда известен опыт строительства гелиостанций в других странах. На острове Сицилия еще в начале 80-х годов дала ток солнечная электростанция мощностью 1 МВт. Принцип ее работы тоже башенный. Зеркала фокусируют солнечные лучи на приемнике, расположенном на 50-метровой высоте. Там вырабатывается пар с температурой более 600 °С, который приводит в действие традиционную турбину с подключенным к ней генератором тока. Неоспоримо доказано, что на таком принципе могут работать электростанции мощностью 10–20 МВт, а также и гораздо больше, если группировать подобные модули, подсоединяя их друг к другу. Несколько иного типа электростанция в Алькерии на юге Испании. Ее отличие в том, что сфокусированное на вершину башни солнечное тепло приводит в движение натриевый круговорот, а тот уже нагревает воду до образования пара. У такого варианта ряд преимуществ. Натриевый аккумулятор тепла обеспечивает не только непрерывную работу электростанции, но дает возможность частично накапливать избыточную энергию для работы в пасмурную погоду и ночью. Мощность испанской станции имеет всего 0,5 МВт. Но на ее принципе могут быть созданы куда более крупные – до 300 МВт. В установках этого типа концентрация солнечной анергии настолько высока, что КПД паротурбинного процесса здесь ничуть не хуже, чем на традиционных тепловых электростанциях. По мнению специалистов, наиболее привлекательной идеей относительно преобразования солнечной энергии является использование фотоэлектрического эффекта в полупроводниках. Тем не менее солнечные фотоэлементы уже сегодня находят свое специфическое применение. Они оказались практически незаменимыми источниками электрического тока в ракетах, спутниках и автоматических межпланетных станциях, а на Земле – в первую очередь для питания телефонных сетей в не электрифицированных районах или же для малых потребителей тока (радиоаппаратура, электрические бритвы и т.п.). Полупроводниковые солнечные батареи впервые были установлены на третьем советском искусственном спутнике Земли (запущенном на орбиту 15 мая 1958 г.). Идет работа, идут оценки. Пока они, надо признать, не в пользу солнечных электростанций: сегодня эти сооружения все еще относятся к наиболее сложным и самым дорогостоящим техническим методам использования гелиоэнергии. Нужны новые варианты, новые идеи. Недостатка в них нет. С реализацией хуже. 7. Водородная энергетика Водород, самый простой и легкий из всех химических элементов, можно считать идеальным топливом. Он имеется всюду, где есть вода. При сжигании водорода образуется вода, которую можно снова разложить на водород и кислород, причем этот процесс не вызывает никакого загрязнения окружающей среды. Водородное пламя не выделяет в атмосферу продуктов, которыми неизбежно сопровождается горение любых других видов топлива: углекислого газа, окиси углерода, сернистого газа, углеводородов, золы, органических перекисей н т. п. Водород обладает очень высокой теплотворной способностью: при сжигании 1 г водорода получается 120 Дж тепловой энергии, а при сжигании 1 г бензина – только 47 Дж. Водород можно транспортировать и распределять по трубопроводам, как природный газ. Трубопроводный транспорт топлива – самый дешевый способ дальней передачи энергии. К тому же трубопроводы прокладываются под землей, что не нарушает ландшафта. Газопроводы занимают меньше земельной площади, чем воздушные электрические линии. Передача энергии в форме газообразного водорода по трубопроводу диаметром 750 мм на расстояние свыше 80 км обойдется дешевле, чем передача того же количества энергии в форме переменного тока по подземному кабелю. На расстояниях больше 450 км трубопроводный транспорт водорода дешевле, чем использование воздушной линии электропередачи постоянного тока.. Водород – синтетическое топливо. Его можно получать из угля, нефти, природного газа либо путем разложения воды. Согласно оценкам, сегодня в мире производят и потребляют около 20 млн. т водорода в год. Половина этого количества расходуется на производство аммиака и удобрений, а остальное – на удаление серы из газообразного топлива, в металлургии, для гидрогенизации угля и других топлив. В современной экономике водород остается скорее химическим, нежели энергетическим сырьем. В 1969 г. в итальянском отделении «Евратома» была пущена в эксплуатацию установка для термолитического получения водорода, работающая с к.п.д. 55% при температуре 730°С. При этом использовали бромистый кальций, воду и ртуть. Вода в установке разлагается на водород и кислород, а остальные реагенты циркулируют в повторных циклах. Другие – сконструированные установки работали – при температурах 700–800°С. Как полагают, высокотемпературные реакторы позволят поднять к.п.д. таких процессов до 85%. Сегодня мы не в состоянии точно предсказать, сколько будет стоить водород. Но если учесть, что цены всех современных видов энергии проявляют тенденцию к росту, можно предположить, что в долгосрочной перспективе энергия в форме водорода будет обходиться дешевле, чем в форме природного газа, а возможно, и в форме электрического тока. При сжигании водорода не остается никаких вредных продуктов сгорания. Поэтому отпадает нужда в системах отвода этих продуктов для отопительных устройств, работающих на водороде, Более того, образующийся при горении водяной пар можно считать полезным продуктом — он увлажняет воздух (как известно, в современных квартирах с центральным отоплением воздух слишком сух). А отсутствие дымоходов не только способствует экономии строительных расходов, но и повышает к. п. д. отопления на 30%. studfiles.net ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В КЛЕТКЕ
Энергия, высвобождаемая в реакциях катаболизма, запасается в виде связей, называемых макроэргическими. Основной и универсальной молекулой, запасающей энергию, являетсяАТФ. Все молекулы АТФ в организме непрерывно участвуют в каких-либореакциях, постоянно расщепляются до АДФ и вновь регенерируют. Существует три основных способа использования АТФ, которые вкупе с процессом образования АФ получили названиеАТФ-цикл. В клетке существуют четыре основных процесса, обеспечивающих высвобождение энергии из химических связей при окислении веществ и ее запасание: 1.Гликолиз (2 этап) – окисление молекулы глюкозы до двух молекул пировиноградной кислоты, при этом образуется 2 молекулы АТФ и НАДН. Далее пировиноградная кислота в аэробных условиях превращается вацетил-SКоА,в анаэробных условиях – в молочную кислоту. 2.β-Окисление жирных кислот (2 этап) – окисление жирных кислот доацетил-SКоА,здесь образуются молекулы НАДН и ФАДН2. Молекул АТФ "в чистом виде" не образуется. 3.Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК, 3 этап) – окисление ацетильной группы (в составеацетил-SКоА)или иных кетокислот до углекислого газа. Реакции полного цикла со- провождаются образованием 1 молекулы ГТФ (что эквивалентно одной АТФ), 3 молекул НАДН и 1 молекулы ФАДН2. 4.Окислительное фосфорилирование (3 этап) – окисляютсяНАДН и ФАДН2, полу- ченные в реакциях катаболизма глюкозы и жирных кислот. При этом ферменты внутренней мембраны митохондрий обеспечивают образование основного количества клеточного АТФ из АДФ (фосфорилирование). Основным способом получения АТФ в клетке является окислительное фосфорилирование. Однако также есть другой способ фосфорилирования АДФ до АТФ – субстратное фосфорилирование. Этот способ связан с передачей макроэргического фосфата или энергии макроэргической связикакого-либовещества (субстрата) на АДФ. К таким веществам отно- сятся метаболиты гликолиза (1,3-дифосфоглицериноваякислота, фосфоенолпируват), цикла трикарбоновых кислот (сукцинил-SКоА)икреатинфосфат. Энергия гидролиза их макроэргической связи выше, чем в АТФ (7,3 ккал/моль), и роль этих веществ сводится к использованию для фосфорилирования АДФ. studfiles.net Источники энергии на Земле (горючие полезные ископаемые, вода, ветер, солнечные батареи, ядерная энергия) | Природоведение. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тестДля существования живых организмов, работы машин и механизмов необходима энергия. Организмы ее получают вместе с продуктами питания, а к машинам и механизмам энергия поступает из различных источников. Рассмотрим, какие источники энергии для машин и механизмов используются человеком. Самым распространенным источником энергии на Земле являются горючие полезные ископаемые — нефть, газ, каменный уголь, торф. Сжигая их на тепловых электростанциях, в двигателях внутреннего сгорания автомобилей, тракторов, судов, тепловозов, самолетов, получают энергию. Недостатком этого способа добычи энергии является загрязнение окружающей среды — в атмосферу попадает много вредных веществ. К тому же запасы нефти, газа, угля ограничены. И сжигать их только для получения энергии экономически невыгодно, поскольку из них еще изготавливают тысячи цепных веществ и материалов, в частности резину, пластмассы, стиральные порошки, линолеум, искусственную кожу. Другой мощный источник энергии — вода, которая падает с высоты искусственной преграды — плотины — и заставляет двигаться механизмы, вырабатывающие на гидроэлектростанциях электрическую энергию. Из рисунка 120 становится понятным, что гидроэлектростанции сооружают на полноводных реках с соответствующим рельефом местности. Атмосферу такой источник энергии не загрязняет, а вот природным экосистемам причиняет вред. Выясним, какой.
Неотъемлемой частью гидроэлектростанции является искусственный водоем — водохранилище, строительство которого требует затопления огромных территорий. Вследствие этого под водой оказываются плодородные почвы. Механизмы таких станций частично уничтожают обитателей водоемов, а плотина перекрывает путь рыбе к нерестилищам. Например, Днепрогэс — первую в Украине гидроэлектростанцию — сооружено 70 лет тому назад на Днепре в районе Запорожья. Сейчас воды Днепра отдают людям свою энергию еще на пяти гидроэлектростанциях. Существуют в Украине гидроэлектростанции и на других реках, в частности Днестровская и Теребле-Рекская в Закарпатье. Люди издавна использовали энергию ветра — при помощи ветряных мельниц перемалывали зерно на муку, на челны устанавливали паруса. А в странах, расположенных на побережье морей, где дуют постоянные ветры, сейчас сооружают ветряные электростанции. Человек старается использовать и такой мощный источник энергии, как Солнце. В этом ему помогают специальные устройства — солнечные батареи. Однако, как вы догадываетесь, ночью или в пасмурный день солнечные батареи не работают. Не так давно человек освоил особую энергию — энергию атома, или ядерную (рис. 121). Ученые выяснили, что наименьшую составляющую часть молекул — атом — можно расщепить, то есть разрушить. При этом выделяется энергия. В точке, поставленной на бумаге графитовым карандашом, атомов Карбона больше, чем можно увидеть звезд на небе. Поэтому атомное топливо выгодно тем, что для производства энергии его необходимо совсем немного по сравнению с нефтью, газом, углем. Материал с сайта http://worldofschool.ru
Самое распространенное топливо атомных станций — атомы химического элемента Урана. На Земле имеются запасы урановых руд. Этот источник энергии не загрязняет ни воздух, ни воду, если им правильно пользоваться. Однако в случае аварии на атомной электростанции, природе и человеку причиняется непоправимый вред, как это произошло на Чернобыльской АЭС в 1986 году.
worldofschool.ru Вечные источники энергии » Альтернативная энергетика. Альтернативные источники энергии. Альтернативная энергияМесто, где мы обитаем, живем, питаемся и совершаем множество мыслимых и немыслимых дел. Один умный человек сказал: «Человек научился летать, плавать под водой, покорил космос, теперь осталось жить на Земле, как человек ». Жестокая правда. Каждый год выпускается все больше машин, заводы и предприятия в погоне за прибылью не хотят вкладывать деньги в экологию.Я живу в Актюбинской области. Это богатейший район Республики, один из доноров и нерушимых столпов нашей экономической системы. Я люблю свой город и патриот своей земли. Но мой город, к сожалению, стоит на одном из первых мест в стране по низким экогологическим показателям. Разведка, добыча, переработка нефти дала нам много жизненно необходимых веществ, без которых невозможно представить жизнь человека в ХХІ веке. Бензин, керосин, гудрон и многое другое используется повседневно. То, что актюбинская земля богата нефтью, стало одной из весомых причин того, что я поступил именно в АПК, который является лидером в системе среднего профессионального образования. Нефть или «черное золото» — вот то, что сейчас превыше всего. Кто успеет добыть ее больше, тот и выиграет в экономической гонке. Правительство возлагает большие надежды в этом вопросе и на нашу область. С каждым годом добывается все больше нефти. Переработка нефти также не приносит радости простому человеку. Чтобы сохранить природу и в то же время дать возможность дальше развиваться науке, нужно найти «золотую середину». Это то, что возрадует и матушку – природу, и тех, кто сидит на нефтяной игле. Чтобы не было разногласий, думаю, что надо создать экологически чистый источник энергии, который должен работать на такой природной энергии, как ветер, солнце, углерод, водород. Можно найти другие источники энергии. Ведь энергия она всегда вокруг нас. Я слышал такую поговорку: «Если хочешь что- то хорошо спрятать, спрячь это на видном месте». В этой поговорке есть истина. Мы видим каждый день эту энергию, ощущаем вокруг, но не хотим или не можем ею пользоваться. Каждый день мы встаем и видим солнце, нам в лицо д alternativenergy.ru Источники энергии. Cтатьи. Наука и техникаЭнергия (от греч. energeia – действие, деятельность) – общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Понятие энергии связывает воедино все явления природы.Энергетика – область хозяйства охватывающая источники энергии, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии. Термины и определения: Источники энергии | Свет | Тепло Термоядерная энергетика: принципиальная ошибка? Как объяснить щедрое финансирование длящихся десятилетиями неудач в овладении термоядерной энергией? Никого не смущают несоответствия теории термоядерного синтеза и практики. Достигнутые в экспериментальных установках параметры процессов уже превосходят те, которые существуют в природе. Надежда на неисчерпаемый источник энергии имеет общие черты с начинавшейся некогда «космической гонкой». Термоядерный синтез на Солнце – новая версия В течение последних 60 лет учёные физики не смогли создать управляемый термоядерный реактор. Просят потерпеть ещё лет 30...40! Так в чём же причина неудач? Предлагается новый взгляд на решение этой проблемы. Новое представление о термоядерном синтезе на Солнце решает все существующие технические и теоретические проблемы в этой области. Работающий управляемый термоядерный реактор можно увидеть уже через 3 года. Чернобыльская катастрофа. Причины её известны В популярной форме излагается техническая сущность аварии, произошедшей 26 апреля 1986 г. на чернобыльской АЭС. Анализируются причины аварии и обсуждаются обстоятельства, приведшие к такому развитию событий. Разоблачаются мифы, сложившиеся вокруг самой аварии, её расследования и первичных данных об аварии, опубликованных в разных источниках. Ненаучные споры вокруг чернобыльской аварии В год 20-летия чернобыльской аварии в украинских и зарубежных СМИ под интригующими заголовками появился ряд статей, содержащих неточности, умолчания, ошибочные утверждения и даже несуразности, которые явно вводят украинскую и международную общественность в заблуждение в отношении действительных обстоятельств и причин этой катастрофы 20-го века. В статье рассмотрены наиболее распространённые из них. Газ на дне океана как альтернативный энергоноситель К теме альтернативных энергоносителей, ещё недавно занимавшей почти исключительно экологов и климатологов, сегодня проявляют интерес широкие круги населения. Мировые цены на нефть бьют все мыслимые и немыслимые рекорды, а значит, дорожают и бензин, и топливный мазут, и электричество, следом за ними – и всё остальное. Эксперты говорят, что это лишь начало, и ратуют за переход на альтернативные энергоносители. Парадоксы экологически чистой энергии Замена традиционных источников энергии новыми, экологически чистыми, до сих пор продолжает оставаться несбыточной надеждой. Заменить нефть, газ, уголь, атомную энергию пока нечем. Единственный способ дать шанс «чистой энергии» – в корне изменить стиль жизни человеческой цивилизации. Этому препятствуют теории политической экологии, на основе которых развивается современное «зеленое» движение. Отопительное оборудование накануне революции Сегодня газоконденсатная технология считается локомотивом отрасли, связанной с производством отопительного оборудования. Помимо того, что это – наиболее эффективная модель отопления с использованием природного газа, с учетом объемов продаж данная технология (вкупе с солнечными коллекторами и теплонасосами) вполне может рассматриваться как луч света в современном темном рыночном царстве. Водород против нефти Одна из главных стратегических задач США – сокращение зависимости страны от нефти. Одним из наиболее перспективных видов топлива считается водород. На исследования в этой области государственные и частные организации потратили немало денег. Существуют серьезные сомнения в том, что водородное топливо действительно столь экологически безопасно, как утверждают его сторонники. Предварительные итоги расследования энергозатмения августа 2003 После трех месяцев работы американо-канадский «мозговой трест» по изучению причин энергозатмения 14 августа 2003 г. опубликовал предварительный отчет о своих изысканиях. Первоначальные предположения подтвердились: компьютерные сбои внесли существенный вклад в масштабы ЧП. Увесистый список обвинений сулит мрачное будущее корпорации First Energy. В процессе расследования всплыл целый букет проблем в организации контроля и управления энергосетями. Иракские миллиарды Иракская экономика находится в очень тяжелом состоянии. И пока неясно – способны ли огромные финансовые воздействия со стороны США и их союзников оживить ее. Достоверно известно лишь одно: сегодня помогать Ираку крайне выгодно. Назад к ядерной энергетике? Американская ядерная энергетика многие годы находится в загоне. В статьях последних лет ведутся дискуссии о том, насколько уязвимы атомные станции в эпоху террора. Это не означает, что в США нет ядерной энергетики: здесь работают 103 АЭС, производящие одну пятую американской электроэнергии. Стремление сократить зависимость от привозной нефти подталкивает страну к возрождению ядерной энергетики. «Сверхдержава с энергетикой третьего мира» Сети крупнейших городов США рухнули как карточный домик. Такова цена за бесконтрольный рост потребления электроэнергии. За 10 лет спрос увеличился почти в полтора раза, а пропускная способность сетей – на 15%. Бывший министр энергетики Билл Ричардсон назвал США «сверхдержавой с энергетикой третьего мира». Готовящиеся к реформе национальной энергетики россияне имеют основания для беспокойства. Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы Предложена документально обоснованная версия причин Чернобыльской аварии. В отличие от множества официальных версий дано объяснение обстоятельств, предшествовавших моменту аварии. Восстановлен детальный сценарий аварии. Причиной Чернобыльской аварии стали запрещённые регламентом действия персонала 5-й смены 4-го блока ЧАЭС. Комментарии к закону о «Невозобновляемых источниках энергии» Востребованность закона объективно возникает только при наличии и осознании конкретной выгоды для трёх субъектов: производителя, потребителя и государства. Автор анализирует причины того, почему оттягивается появление закона «О невозобновляемых источниках энергии». Одна из причин – неспособность производителя довести до общественного сознания объективные примеры экономической целесообразности использования НВИЭ. Возможность, от которой мы вряд ли имеем право отказаться Утилизация солнечного тепла – один из самых очевидных и действенных путей к энергосбережению. При всей очевидности и при том, что сегодня осознанная готовность отечественного потребителя ради преимуществ энергосбережения нести дополнительные первоначальные затраты стала объективной реальностью, у нас до сих пор не зафиксировано интереса к реализации указанной возможности. Бакинская нефтяная промышленность до и после отмены откупной системы Фискальный надзор государственных чиновников тормозил развитие энергетики еще с той поры, когда нефть вывозилась из Баку на верблюдах вплоть до Багдада и использовалась в качестве осветительного материала. Приведенные сведения наглядно демонстрируют, что одной из значительных причин кризиса промышленности может являться неравномерное распределение акцизного сбора. Энергетический феномен вакуума Накоплено большое количество экспериментальных фактов и создаются принципиально новые генераторы, которые преобразуют энергию окружающей среды. В работе приведен обзор и анализ экологически чистых способов и устройств для получения энергии. Предложена новая концепция использования вакуумных технологий для целей получения высоких уровней энергии. Полупроводниковый преобразователь тепловой энергии окружающей среды Предлагается описание преобразователя тепловой энергии окружающей среды в энергию электрического тока. Он представляет собой кристалл собственного полупроводника, который неоднородно легирован донорной или акцепторной примесями вдоль одной оси объема по экспоненциальному закону. Приведены: теоретическое обоснование, граничные условия легирования, диаграмма энергетических зон полупроводникового кристалла и схема преобразователя. Электрификация без советской власти Как поддержать инновационные процессы в отрасли? Как организовать финансирование процесса обновления энергетики? Какие выгоды можно извлечь из энергосберегающих технологий? Как сделать, чтобы десятки миллиардов долларов, которые будут потрачены на перевооружение энергетики, не ушли транснациональным корпорациям, а остались в России и были заработаны нашими компаниями? Катастрофа неизбежна? Производятся тепловые установки, использующие «вихревую технологию», с коэффициентом полезного действия много больше единицы. Физика этих процессов не может быть объяснена известными законами. Предлагается оценка явления с точки зрения структурированного эфира, которая может дать ключ к пониманию происходящих явлений. Автор открывает перспективу исключения дефицита энергии на Земле. Под угрозой угольного голода Осознавая ограниченность запасов ископаемого топлива, уже в начале ХХ века составлялись взвешенные и обоснованные прогнозы. «Под угрозой угольного голода» проводился анализ возможностей возобновляемых источников энергии. Шаровая молния: электронно-ионная модель Предложена модель шаровой молнии, состоящая из двух вложенных друг в друга замкнутых токов ионов и электронов. Движение ионов и электронов происходит в одну сторону. Рассмотрены условия возникновения шаровой молнии, сделаны оценки энергетических параметров. Зимнее и летнее время Использование зимнего и летнего времени призвано обеспечить максимальное использование светового дня. Переход на зимнее время приводит к экономии электроэнергии. А чем вызван переход на летнее время? Газ – соперник бензина Бензин дорожает и ему ищут замену. Сегодня владельцы автомобилей практически всех марок стремятся переоборудовать двигатели под газ. Почему газ дешевле бензина? Октановое число 105? Почему автомобили на газе в полтора-два раза дольше работают без ремонта? Электрохимические накопители энергии Каковы причины сульфатации? Может ли свинцовый аккумулятор быть герметичным? Куда девается вода в аккумуляторе? Все технические проблемы аккумулятора – в одной публикации. Белый уголь Италии Горы дают начало тысячам малых и больших горных потоков и водопадов. В начале века началась эксплуатация силы падающей воды в Италии. Электрическая передача энергии, дорогая при первоначальном устройстве оказалась весьма выгодной при длительной эксплуатации. Тогда же задумались о том, что наступило время поработить водам Иматры и Днепровских порогов. Стартерные аккумуляторы Америки и Европы Приведены общепринятые мнемонические обозначения присутствующие на корпусе аккумуляторов. Разъясняется, как выбрать эквивалентную замену аккумулятору и пересчитать основные параметры стандартов. Топливные элементы Топливные элементы – электрохимические устройства, которые в результате высокоэффективного «холодного» горения топлива непосредственно вырабатывают электроэнергию и тепло. Три поколения топливных элементов работают в космосе и на земле, в автономной и большой энергетике. Газорекомбинационные батареи аккумуляторов Доминирующие тенденции использования батарей аккумуляторов в качестве неотъемлемых компонент оборудования. Сравнительный анализ типов свинцово-кислотных батарей. Особенности использования герметизированных батарей газорекомбинационного типа в системах сигнализации, малых источниках бесперебойного питания, источниках питания автоматических телефонных станций и системах аварийного освещения. История энергосистемы «КиевЭнерго» Первая центральная электрическая станция Киева общего пользования начала работать в конце 1890 г. Плата за электроэнергию взимались за 1 ч горения лампы фонаря. Цена не препятствовала увеличению числа потребителей. В 1892 г. было проведено успешное испытание первой электрической линии киевского трамвая длиной 1,5 км.
Дата обновления: 29 декабря 2015 года n-t.ru Источники энергииВ основном энергию, используемую в быту и промышленности, мы добываем на поверхности Земли или в ее недрах. Например, во многих слаборазвитых странах жгут древесину для отопления и освещения жилищ, тогда как в развитых странах для получения электроэнергии сжигают различные ископаемые источники топлива — уголь, нефть и газ. Ископаемые виды топлива представляют собой не возобновляемые источники энергии. Их запасы восстановить невозможно. Ученые сейчас изучают возможности использования неисчерпаемых источников энергии. Ископаемые виды топливаУголь, нефть и газ — невозобновляемые источники энергии, которые сформировались из остатков древних растений и животных, обитавших на Земле миллионы лет назад (подробнее в статье «Древнейшие формы жизни»). Эти виды топлива добываются из недр и сжигаются для получения электроэнергии. Однако использование ископаемых источников топлива создает серьезные проблемы. При современных темпах потребления известные запасы нефти и газа будут исчерпаны уже в ближайшие 50 лет. Запасов угля хватит лет на 250. При сжигании этих видов топлива образуются газы, под воздействием которых возникает парниковый эффект и выпадают кислотные дожди. Возобновляемые источники энергииПо мере роста численности населения людям требуется все больше энергии, и многие страны переходят к использованию возобновляемых источников энергии — солнца, ветра и воды. Идея их применения пользуется широкой популярностью, так как это — экологически чистые источники, использование которых не наносит вреда окружающей среде. ГидроэлектростанцииЭнергию воды используют на протяжении многих веков. Вода вращала водяные колеса, использовавшиеся для разных целей. В наши дни построены огромные плотины и водохранилища, и вода применяется для выработки электроэнергии. Течение реки вращает колеса турбин, превращая энергию воды в электроэнергию. Турбина связана с генератором, который вырабатывает электроэнергию. Солнечная энергияЗемля получает громадное количество солнечной энергии. Современная техника позволяет ученым разрабатывать новые методы использования солнечной энергии. Крупнейшая в мире солнечная электростанция построена в пустыне Калифорнии. Она полностью обеспечивает потребности 2000 домов в энергии. Зеркала отражают солнечные лучи, направляя их в центральный бойлер с водой. Вода в нем кипит и превращается в пар, который вращает турбину, связанную с электрогенератором. Энергия ветраЭнергия ветра используется человеком уже не первое тысячелетие. Ветер надувал паруса и вращал мельницы. Для использования энергии ветра создавались самые разнообразные устройства, предназначенные для выработки электроэнергии и для других целей. Ветер вращает лопасти ветряка, приводящие в действие вал турбины, связанной с электрогенератором. Атомная энергияАтомная энергия — тепловая энергия, выделяющаяся при распаде мельчайших частиц материи — атомов. Основным топливом для получения атомной энергии является уран — элемент, содержащийся в земной коре. Многие люди считают атомную энергию энергией будущего, но ее применение на практике создает ряд серьезных проблем. Атомные электростанции не выделяют ядовитых газов, но могут создавать немало трудностей, так как это топливо радиоактивно. Оно излучает радиацию, убивающую все живые организмы. Если радиация попадает в почву или в атмосферу, это влечет за собой катастрофические последствия. Аварии ядерных реакторов и выбросы радиоактивных веществ в атмосферу представляют собой большую опасность. Авария на ядерной электростанции в Чернобыле (Украина), случившаяся в 1986 г., повлекла за собой гибель многих людей и заражение огромной территории. Радиоактивные отходы угрожают всему живому в течение тысячелетий. Обычно их хоронят ни дне морей, но нередки и случаи захоронения отходов глубоко под землей. Другие возобновляемые источники энергииВ будущем люди смогут использовать множество различных естественных источников энергии. Например, в вулканических районах разрабатывается технология использования геотермальной энергии (тепла земных недр). Другим источником энергии является биогаз, образующийся при гниении отходов. Он может применяться для отопления жилищ и нагревания воды. Уже созданы приливные электростанции. Поперек устьев рек (эстуариев) нередко возводят плотины. Особые турбины, приводимые в действие приливами и отливами, вырабатывают электроэнергию. Как сделать ротор Савония: Ротор Савония представляет собой механизм, применяемый крестьянами в Азии и Африке для подачи воды при ирригации. Чтобы самим сделать ротор, вам потребуются несколько чертежных кнопок, большая пластмассовая бутылка, крышка, две прокладки, стержень длиной 1 м и толщиной 5 мм и два металлических кольца. Как это сделать?
geography-ege.ru ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ - это... Что такое ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ? ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ, встречающиеся в природе вещества и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию. Энергия, которую дают почти все эти источники, поступает целиком от Солнца. Ископаемые топлива - уголь, нефть и газ - являются остатками органической жизни, в свое время существовавшей за счет солнечной энергии. Поскольку круговорот воды в природе обеспечивается также солнечной энергией, то и гидроэлектростанции тоже связаны с нею. Сила ветра, которая создается за счет неравномерности нагрева разных участков атмосферы, опять же определяется Солнцем. Движение волн и приливов зависит от тепловой энергии Солнца и от колебаний величины притяжения, вызванных движением Солнца и Луны. Эти колебания океана также можно использовать для получения электричества. И мы используем солнечную энергию напрямую, например, для нагрева воды в домашних условиях или для получения электричества от фотоэлектрических элементов. Источником геотермальной энергии является тепло, поступающее от раскаленных пород в глубинах Земли. Другим важным источником энергии - на этот раз ядерной - являются радиоактивные металлы, такие как уран, плутоний и торий. Научно-технический энциклопедический словарь.
Смотреть что такое "ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ" в других словарях:
Книги
dic.academic.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
