Содержание
Найден способ получения электроэнергии из дождевой воды
https://ria.ru/20200217/1564877667.html
Найден способ получения электроэнергии из дождевой воды
Найден способ получения электроэнергии из дождевой воды — РИА Новости, 17.02.2020
Найден способ получения электроэнергии из дождевой воды
Ученые разработали новый метод получения электроэнергии из капель дождя. Благодаря предложенным усовершенствованиям им удалось добиться невероятной… РИА Новости, 17.02.2020
2020-02-17T15:43
2020-02-17T15:43
2020-02-17T15:43
наука
экология
энергетика
сша
китай
гонконг
открытия — риа наука
химия
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/149540/62/1495406286_0:138:2000:1263_1920x0_80_0_0_3f6e96c4f9e0cee44265e6375c49888c.jpg
МОСКВА, 17 фев — РИА Новости. Ученые разработали новый метод получения электроэнергии из капель дождя. Благодаря предложенным усовершенствованиям им удалось добиться невероятной эффективности: энергии одной дождевой капли хватает, что бы зажечь 100 светодиодных ламп. Описание приведено в журнале Nature.Попытки получать энергию из падающих с неба дождевых капель делались давно, но все они упирались в мощность генератора, которая оказывалась слишком малой. В новом исследовании китайские инженеры в сотрудничестве с американскими коллегами предлагают новый интерфейс энергогенерирующей установки, при котором мощность генератора существенно увеличивается.Капли дождя, падая на поверхность пластин генератора, создают водяной мост между алюминиевым электродом и электродом из оксида индия и олова. Образуется замкнутый контур, в котором может высвобождаться энергия. Идея разработчиков заключалась в том, чтобы накрыть поверхность генератора пленкой из политетрафторэтилена (ПТФЭ), которая способна накапливать поверхностный заряд при непрерывном попадании капель воды, пока он не достигнет насыщения. В подобном устройстве капли действуют как резисторы, а поверхностное покрытие — как конденсатор.
Хотя проводимые ранее эксперименты с каплями воды также демонстрировали возможность преобразовывать их энергию в электричество, авторы пишут, что мгновенная мощность, создаваемая их генератором с покрытием, оказалась в тысячи раз выше, чем в предыдущих подходах, в которых отсутствовало покрытие.Прототип для практического применения будет готов в ближайшие пять лет, обещают ученые. В перспективе можно будет получать энергию от капель дождя, попадающих на любую поверхность — крышу дома, корпус лодки или купол зонта, от которого можно будет заряжать телефон. А для регионов, где в определенное время года идут сильные дожди, такой способ получения энергии из природного возобновляемого источника может быть весьма перспективным.»Наше исследование показывает, что капля объемом 100 микролитров воды, падающая с высоты 15 сантиметров, может генерировать напряжение свыше 140 вольт, а за счет ее мощности могут питаться 100 небольших светодиодных ламп», — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования Ван Цуанкая (Zuankai Wang), инженера из Городского университета Гонконга.
«Значимость этой технологии заключается в существенно увеличенной электрической мощности на каждую каплю дождя, которая делает устройство намного более эффективным для преобразования энергии из падающей капли в электричество», — говорит еще один участник исследования, химик Сяо Чен Цзэн (Xiao Cheng Zeng) из Университета Небраски-Линкольна (США).Технология, предложенная авторами, является универсальной для получения энергии из любой воды, не обязательно дождевой. Ее можно использовать и в замкнутых резервуарах или трубах.»Наш дизайн является общим, что означает, что его можно усовершенствовать, чтобы собирать энергию водяных волн и даже замкнутой воды внутри трубы. Для этого не нужно использовать падающую каплю», — говорит Ван.Авторы отмечают, что у их технологии есть еще нерешенные вопросы, один из них — коррозия электродов. Но за пять лет, которые отведены проектом на разработку промышленного образца, ученые планируют устранить эти препятствия.Исследователи надеются, что предложенный ими метод использования дождевой воды для выработки электроэнергии станет важным шагом в направлении энергоэффективности и экологически чистой энергетики.
https://ria.ru/20190326/1552093195.html
https://ria.ru/20190912/1558378000.html
сша
китай
гонконг
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2020
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/149540/62/1495406286_67:0:1934:1400_1920x0_80_0_0_52a22dfd5618ae364e5facb9669438e1.
jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
экология, энергетика, сша, китай, гонконг, открытия — риа наука, химия, физика
Наука, Экология, Энергетика, США, Китай, Гонконг, Открытия — РИА Наука, Химия, Физика
МОСКВА, 17 фев — РИА Новости. Ученые разработали новый метод получения электроэнергии из капель дождя. Благодаря предложенным усовершенствованиям им удалось добиться невероятной эффективности: энергии одной дождевой капли хватает, что бы зажечь 100 светодиодных ламп. Описание приведено в журнале Nature.
Попытки получать энергию из падающих с неба дождевых капель делались давно, но все они упирались в мощность генератора, которая оказывалась слишком малой.
В новом исследовании китайские инженеры в сотрудничестве с американскими коллегами предлагают новый интерфейс энергогенерирующей установки, при котором мощность генератора существенно увеличивается.
Капли дождя, падая на поверхность пластин генератора, создают водяной мост между алюминиевым электродом и электродом из оксида индия и олова. Образуется замкнутый контур, в котором может высвобождаться энергия. Идея разработчиков заключалась в том, чтобы накрыть поверхность генератора пленкой из политетрафторэтилена (ПТФЭ), которая способна накапливать поверхностный заряд при непрерывном попадании капель воды, пока он не достигнет насыщения. В подобном устройстве капли действуют как резисторы, а поверхностное покрытие — как конденсатор.
© Wanghuai et al., Nature, 2020Схема эксперимента
© Wanghuai et al., Nature, 2020
Схема эксперимента
Хотя проводимые ранее эксперименты с каплями воды также демонстрировали возможность преобразовывать их энергию в электричество, авторы пишут, что мгновенная мощность, создаваемая их генератором с покрытием, оказалась в тысячи раз выше, чем в предыдущих подходах, в которых отсутствовало покрытие.
Прототип для практического применения будет готов в ближайшие пять лет, обещают ученые. В перспективе можно будет получать энергию от капель дождя, попадающих на любую поверхность — крышу дома, корпус лодки или купол зонта, от которого можно будет заряжать телефон. А для регионов, где в определенное время года идут сильные дожди, такой способ получения энергии из природного возобновляемого источника может быть весьма перспективным.
26 марта 2019, 09:03Наука
Ученые нашли быстрый способ получать материалы «новой энергетики»
«Наше исследование показывает, что капля объемом 100 микролитров воды, падающая с высоты 15 сантиметров, может генерировать напряжение свыше 140 вольт, а за счет ее мощности могут питаться 100 небольших светодиодных ламп», — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования Ван Цуанкая (Zuankai Wang), инженера из Городского университета Гонконга.
«Значимость этой технологии заключается в существенно увеличенной электрической мощности на каждую каплю дождя, которая делает устройство намного более эффективным для преобразования энергии из падающей капли в электричество», — говорит еще один участник исследования, химик Сяо Чен Цзэн (Xiao Cheng Zeng) из Университета Небраски-Линкольна (США).
Технология, предложенная авторами, является универсальной для получения энергии из любой воды, не обязательно дождевой. Ее можно использовать и в замкнутых резервуарах или трубах.
«Наш дизайн является общим, что означает, что его можно усовершенствовать, чтобы собирать энергию водяных волн и даже замкнутой воды внутри трубы. Для этого не нужно использовать падающую каплю», — говорит Ван.
Авторы отмечают, что у их технологии есть еще нерешенные вопросы, один из них — коррозия электродов. Но за пять лет, которые отведены проектом на разработку промышленного образца, ученые планируют устранить эти препятствия.
Исследователи надеются, что предложенный ими метод использования дождевой воды для выработки электроэнергии станет важным шагом в направлении энергоэффективности и экологически чистой энергетики.
12 сентября 2019, 09:00Наука
Ученые подошли к пониманию природы космических лучей сверхвысоких энергий
Инженеры предложили уникальную технологию выработки энергии из капель воды
City University of Hong Kong/ Nature
Команда ученых, возглавляемая учеными из Городского университета Гонконга, разработала генератор, который производит электричество от падающих капель воды.
Достаточно всего одной капли, чтобы заставить генератор произвести энергию, с помощью которой можно зажечь 100 маленьких светодиодных ламп. Устройство открывает совершенно новые способы выработки электроэнергии, сообщают исследователи в журнале Nature.
Устройство состоит из слоя оксида индия и олова (ITO), который покрыт полимерным политетрафторэтиленом (PTFE), более известным как тефлон. Этот электроизоляционный материал представляет собой так называемый электрет, который может накапливать электрические заряды, например, в результате трения. Небольшой кусочек алюминия соединяет оба слоя и служит электродом.
Когда капля воды падает на водоотталкивающую поверхность PTFE/ITO и распространяется по ней, она создает электрический заряд в результате электрохимических взаимодействий. Причем электроэнергия не теряется после каждой капли, а накапливается. «С увеличением количества капель воды, ударяющихся о поверхность, накапливаются поверхностные заряды с высокой плотностью», — сообщают Цуанкай Ванг, руководитель проекта.
— После примерно 16 000 падений поверхностный заряд достигает стабильного значения около 50 нанокулон».
Теперь вступает в игру второй процесс: вода, растекающаяся по поверхности, образует «мостик» между алюминиевым электродом и слоем PTFE/ITO. Это создает замкнутую электрическую цепь, через которую может течь заряд. По своей структуре, объясняют исследователи, система похожа на полевой транзистор, полупроводниковый прибор.
Опыты показали, что одна 100-микролитровая капля водопроводной воды, падающая с высоты 15 см, может генерировать напряжение 140 Вольт и ток 270 микроампер. «Этой электроэнергии достаточно, чтобы засветилась сотня маленьких светодиодов», — говорит Цуанкай Ванг. Генератор на капельной основе, утверждают ученые, в тысячу раз эффективнее, чем предыдущие аналоги.
По словам исследователей, их генератор может использовать не только водопроводную воду, но и морскую, и даже капли дождя. Ученые адаптировали конструкцию для дождевой воды: вода сначала собиралась, а затем распределялась по капиллярам, через которые мерно падали капли.
Морскую воду можно дозировать аналогичным образом.
«Регулируя диаметр капилляра и высоту падения капли, мы можем контролировать размер и скорость капель и, следовательно, количество вырабатываемой энергии», — говорят коллеги Ванга.
По словам ученых, эта технология открывает новые возможности для использования энергии воды. «Кинетическая энергия падающей воды обусловлена гравитацией и поэтому может рассматриваться как свободно доступная и возобновляемая. Но ее следует использовать лучше, — говорит Ванг. — Электричество из капель воды вместо нефти или ядерной энергии может способствовать устойчивому развитию мира».
Капельный генератор особенно подходит для децентрализованного производства электроэнергии. И он может быть установлен везде, где идет дождь или есть вода. Например, на корпусе корабля или на поверхности зонта.
Поделиться:
Наука
Гидроэлектроэнергия: Сила проточной воды
Гидроэлектроэнергия вырабатывается движущейся водой. «Гидро» происходит от греческого слова «вода».
Гидроэнергетика используется уже тысячи лет. Древние римляне строили турбины, представляющие собой колеса, вращаемые потоком воды. Римские турбины использовались не для электричества, а для измельчения зерна в муку и хлеб.
Водяные мельницы являются еще одним источником гидроэлектроэнергии. Водяные мельницы, которые были обычным явлением до промышленной революции, представляют собой большие колеса, обычно расположенные на берегах рек с умеренным течением. Водяные мельницы генерируют энергию, необходимую для таких разнообразных действий, как измельчение зерна, резка пиломатериалов или разжигание горячего огня для производства стали.
Первая гидроэлектростанция в США была построена на реке Фокс в 1882 году в Эпплтоне, штат Висконсин. Этот завод питал две бумажные фабрики и один дом.
Использование гидроэлектроэнергии
Чтобы использовать энергию проточной воды, воду необходимо контролировать. Большое водохранилище создается, как правило, путем перекрытия реки плотиной для создания искусственного озера или водохранилища.
Вода направляется через туннели в плотине.
Энергия воды, протекающей по туннелям плотины, заставляет вращаться турбины. Турбины заставляют генераторы двигаться. Генераторы – это машины, которые производят электричество.
Инженеры контролируют количество воды, пропускаемой через плотину. Процесс, используемый для управления этим потоком воды, называется системой впуска. Когда требуется много энергии, большинство туннелей к турбинам открыты, и через них проходят миллионы галлонов воды. Когда требуется меньше энергии, инженеры замедляют работу впускной системы, закрывая некоторые туннели.
Во время паводка системе водозабора помогает водосброс. Водосброс — это сооружение, которое позволяет воде течь прямо в реку или другой водоем ниже плотины, минуя все туннели, турбины и генераторы. Водосбросы предотвращают повреждение плотины и населения. Водосбросы, которые выглядят как длинные пандусы, большую часть времени пусты и сухи.
От водяных течений к электрическим токам
Крупные реки с быстрым течением производят наибольшее количество гидроэлектроэнергии.
Река Колумбия, которая является частью границы между американскими штатами Вашингтон и Орегон, является большой рекой, производящей огромное количество гидроэлектроэнергии.
Плотина Бонневиль, одна из многих плотин на реке Колумбия, имеет 20 турбин и ежегодно вырабатывает более миллиона ватт электроэнергии. Этой энергии достаточно для питания сотен тысяч домов и предприятий.
Гидроэлектростанции рядом с водопадами также могут производить огромное количество энергии. Вода, разбивающаяся о линию падения, полна энергии. Известным примером этого является гидроэлектростанция на Ниагарском водопаде, которая охватывает границу между Соединенными Штатами и Канадой.
Гидроэлектроэнергия, вырабатываемая Ниагарским водопадом, распределяется между американским штатом Нью-Йорк и канадской провинцией Онтарио. Инженеры Ниагарского водопада не могут отключить водопад, но они могут серьезно ограничить забор воды и контролировать количество воды, протекающей через водопад.
Крупнейшая гидроэлектростанция в мире — огромная плотина «Три ущелья», перекинутая через реку Янцзы в Китае.
Его высота 185 метров (607 футов), а толщина у основания 115 метров (377 футов). Он имеет 26 турбин и сможет генерировать более миллиарда ватт электроэнергии. Плотина «Три ущелья» работает, но инженеры все еще работают над системой. Они добавляют в проект еще больше турбин и генераторов.
Гидроэнергетика и окружающая среда
Гидроэнергетика зависит от воды, которая является чистым возобновляемым источником энергии. Возобновляемый источник энергии – это тот, который никогда не иссякнет. Возобновляемая энергия поступает из природных источников, таких как ветер, солнечный свет, дождь, приливы и геотермальная энергия (тепло, вырабатываемое внутри Земли). К невозобновляемым источникам энергии относятся уголь, нефть и природный газ.
Вода возобновляема, потому что круговорот воды постоянно повторяется. Вода испаряется, образует облака, а затем проливается дождем на Землю, снова запуская цикл.
Резервуары, созданные плотинами, могут обеспечить большую и безопасную зону отдыха для сообщества.
На озере могут покататься лодочники и водные лыжники. Многие водоемы также зарыблены. Территория вокруг водохранилища часто представляет собой охраняемое природное пространство, позволяющее отдыхающим и туристам наслаждаться природой.
Использование воды в качестве источника энергии, как правило, является безопасным для окружающей среды выбором. Однако это не идеально. Для гидроэлектростанций требуется плотина и водохранилище. Эти искусственные сооружения могут быть препятствием для рыб, пытающихся плыть вверх по течению. На некоторых плотинах, в том числе на плотине Бонневиль, установлены рыбоходы, помогающие рыбе мигрировать. Рыбные лестницы представляют собой серию широких ступеней, построенных на берегу реки и плотины. Лестница позволяет рыбе медленно плыть вверх по течению вместо того, чтобы быть полностью заблокированной плотиной.
Плотины затапливают берега рек, разрушая среду обитания тысяч организмов на водно-болотных угодьях. Водные птицы, такие как журавли и утки, часто подвергаются риску, а также растения, которые зависят от болотистой среды обитания на берегу реки.
Работа электростанции также может привести к повышению температуры воды в водохранилище. Растения и животные вблизи плотины должны приспосабливаться к этим изменениям или мигрировать в другое место.
Плотина ОШонесси на реке Туолумн в американском штате Калифорния была одним из первых гидроэнергетических проектов, вызвавших широкую критику за свое воздействие на окружающую среду. Плотина, построенная в 1913 января затопило регион под названием Хетч-Хетчи-Вэлли, часть национального парка Йосемити. (Озеро, созданное плотиной ОШонесси, называется водохранилищем Хетч-Хетчи.) Экологические коалиции выступили против плотины, сославшись на разрушение окружающей среды и среды обитания, которую она обеспечивала. Тем не менее, электростанция обеспечивала доступной гидроэлектроэнергией быстро развивающийся городской район вокруг Сан-Франциско.
Водохранилище Хетч-Хетчи до сих пор вызывает споры. Многие люди считают, что плотину ОШонесси следует разрушить, а долину вернуть в ее естественную среду обитания.
Другие утверждают, что уничтожение источника энергии для такого крупного городского района снизит качество жизни жителей района залива.
Количество гидроэлектроэнергии, которую может обеспечить плотина, ограничено. Наиболее ограничивающим фактором является ил, который накапливается на дне резервуара. Этот ил переносится текущей рекой, но плотина не позволяет ему достичь своего обычного места назначения в дельте или устье реки. Сотни метров ила накапливаются на дне резервуара, уменьшая количество воды в сооружении. Меньше воды означает, что через турбины системы проходит менее мощная энергия. Большинство плотин должны тратить значительную сумму денег, чтобы избежать накопления ила, процесса, называемого заилением. Некоторые электростанции могут обеспечивать электроэнергией только 20 или 30 лет из-за заиления.
Гидроэнергетика и люди
Каждый день миллиарды людей зависят от гидроэлектроэнергии. Он питает дома, офисы, фабрики, больницы и школы. Гидроэнергетика обычно является одним из первых методов, которые развивающиеся страны используют для обеспечения доступной электроэнергией сельских районов.
Гидроэнергетика помогает улучшить гигиену, образование и возможности трудоустройства, доступные для сообщества. Китай и Индия, например, построили десятки плотин за последнее десятилетие, поскольку их строительство быстро росло.
Соединенные Штаты зависели от гидроэлектроэнергии, чтобы обеспечить электричеством многие сельские или бедные районы. Большая часть этого строительства произошла в 1930-х годах. Плотины были важной частью Нового курса, серии правительственных программ, которые заставляли людей работать и снабжали электричеством миллионы американцев во время Великой депрессии. Плотина Бонневиль на реке Колумбия, плотина Шаста на реке Сакраменто и плотина Гувера на реке Колорадо — это некоторые плотины, построенные в рамках Нового курса.
Самым известным гидроэнергетическим проектом Нового курса, вероятно, является Управление долины Теннесси (TVA). TVA построила ряд плотин вдоль реки Теннесси и ее притоков. Сегодня TVA — крупнейшая государственная энергетическая компания в США, обеспечивающая доступной электроэнергией жителей штатов Алабама, Джорджия, Кентукки, Миссисипи, Северная Каролина, Теннесси и Вирджиния.
Однако гидроэлектроэнергия часто обходится человеческими жертвами. Огромные плотины, необходимые для гидроэнергетических проектов, создают резервуары, которые затапливают целые долины. Дома, сообщества и города могут быть перемещены по мере начала строительства плотины.
Египет начал строительство комплекса Асуанской плотины на реке Нил в 1960 году. Инженеры понимали, что древние храмы Абу-Симбела будут затоплены водохранилищем, называемым озером Насер. Эти памятники были встроены прямо в скалы высотой в несколько этажей. Храмы Абу-Симбел являются частью культурного наследия Египта и крупным туристическим направлением. Вместо того, чтобы затопить памятники, правительство Египта переместило весь склон горы на искусственный холм неподалеку. Сегодня Абу-Симбел находится над Асуанской плотиной.
Масштабный китайский проект плотины «Три ущелья» обеспечит безопасное и доступное электричество для миллионов людей. Это позволит больницам, школам и фабрикам работать дольше и с большей надежностью.
Это также позволит людям вести более здоровый образ жизни, обеспечивая их чистой водой. Строительство плотины также принесло непосредственную пользу рабочим. Работу с проектом нашли более четверти миллиона человек.
Однако проект вынудил переселиться более миллиона человек. Образ жизни был нарушен. Многие семьи были переселены из сельских городков на берегу реки Янцзы в Чунцин, крупный городской район с населением 31 миллион человек. Другие люди были полностью переселены из провинции.
Краткий факт
Плотина Гувера
Плотина Гувера была построена во время Великой депрессии, когда у большинства людей было мало денег и рабочих мест было очень мало. Строительство плотины казалось невыполнимой задачей. Многие говорили, что его невозможно построить.
В течение двух лет рабочие трудились долгие и тяжелые дни, строя туннели шириной 15 метров (50 футов), достаточно большие, чтобы в них мог поместиться коммерческий самолет без крыльев. Плотина Гувера имеет высоту 221 метр (726 футов) и на 52 метра (171 фут) выше монумента Вашингтона в Вашингтоне, округ Колумбия.
0003
Строительство дамбы подарило надежду и достоинство многим жертвам Великой депрессии. Это дало людям работу и возможность зарабатывать деньги. Плотина Гувера все еще используется, обеспечивая электроэнергией 1,7 миллиона человек в Аризоне, Калифорнии и Неваде. Его часто считают инженерной вехой и называют в честь Герберта Гувера, президента США, который помог осуществить проект.
Краткий факт
Гидроэлектростанции
Гидроэнергетика обеспечивает почти всю энергию для некоторых стран. Норвегия, Бразилия и Демократическая Республика Конго получили более 9 баллов.0 процентов их электроэнергии от гидроэлектростанций. Планы строительства новой гидроэлектростанции в Демократической Республике Конго могут связать дома и предприятия в Европе с энергоснабжением Африки.
Краткий факт
Washington’s Energy
Штат Вашингтон является крупнейшим потребителем гидроэлектроэнергии в Соединенных Штатах. В 2009 году штат использовал почти 58 миллионов ватт гидроэлектроэнергии, что более чем вдвое больше, чем у следующего по величине потребителя в штате, Орегона.
Статьи и профили
Управление энергетической информации США: Today in Energy—Hydroelectric
Веб-сайт
National Geographic Environment: FreshwaterU.S. Министерство энергетики: Системы гидротермальной энергииUSGS: Гидроэнергетика: Как это работаетEPA: Гидроэнергетика
Гидроэнергетика Использование воды | Геологическая служба США
Гидроэнергетика или гидроэнергетика — это форма возобновляемой энергии, которая использует воду, хранящуюся в плотинах, а также текущую в реках для выработки электроэнергии на гидроэлектростанциях. Падающая вода вращает лопасти турбины, которая затем вращает генератор, преобразующий механическую энергию вращающейся турбины в электрическую энергию. Гидроэнергетика является важным компонентом производства электроэнергии во всем мире.
• Школа наук о воде ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА • Темы использования воды •
Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения.
Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.
Плотина Шодьер отводит воду из реки Оттава, Канада.
Предоставлено: Wikimedia
На протяжении всей истории люди использовали движущуюся воду для помощи в работе, и современные люди широко используют движущуюся воду для производства электроэнергии. Несомненно, пещерный человек Джек прикрепил несколько крепких листьев к шесту и поставил его в движущийся поток. Вода вращала шест, который измельчал зерно, чтобы приготовить вкусные нежирные доисторические кексы с отрубями. На протяжении многих веков энергия воды использовалась для привода мельниц, перемалывающих зерно в муку. На протяжении всей истории люди использовали движущуюся воду для помощи в работе, а современные люди широко используют движущуюся воду для производства электроэнергии.
Гидроэлектроэнергия для нации
Хотя большая часть энергии в Соединенных Штатах производится электростанциями, работающими на ископаемом топливе, и атомными электростанциями, гидроэлектроэнергия по-прежнему важна для нации.
В настоящее время огромные электрогенераторы размещены внутри дамб . Вода, протекающая через плотины, раскручивает лопасти турбины (сделанные из металла, а не из листьев), которые подключены к генераторам. Электроэнергия производится и направляется в дома и на предприятия.
Мировое распределение гидроэнергетики
- Гидроэнергетика является наиболее важным и широко используемым возобновляемым источником энергии.
- Гидроэнергетика составляет около 17% (Международное энергетическое агентство) от общего производства электроэнергии.
- Китай является крупнейшим производителем гидроэлектроэнергии, за ним следуют Канада, Бразилия и США (Источник: Управление энергетической информации).
- Примерно две трети экономически целесообразного потенциала еще предстоит освоить. Неиспользованные гидроресурсы все еще имеются в изобилии в Латинской Америке, Центральной Африке, Индии и Китае.
Производство электроэнергии с использованием гидроэлектроэнергии имеет некоторые преимущества по сравнению с другими методами производства энергии .
Давайте проведем быстрое сравнение:
Преимущества по сравнению с гидроэнергетикой
- Топливо не сжигается, поэтому загрязнение минимальное
- Вода для работы электростанции предоставляется природой бесплатно
- Гидроэнергетика играет важную роль в сокращении выбросов парниковых газов
- Относительно низкие эксплуатационные и эксплуатационные расходы
- Технология надежна и проверена временем
- Возобновляемость — дожди обновляют воду в резервуаре , поэтому топливо почти всегда есть
Прочтите расширенный список преимуществ гидроэнергетики из конференции Top World Conference on Sustainable Development, Йоханнесбург, Южная Африка (2002 г.)
Недостатки электростанций, использующих уголь, нефть и газовое топливо
- Они расходуют ценные и ограниченные природные ресурсы
- Они могут сильно загрязнять окружающую среду
- Компании должны копать землю или бурить скважины, чтобы добывать уголь, нефть и газ
- Для атомных электростанций существуют проблемы с утилизацией отходов
Гидроэнергетика не идеальна и имеет некоторые недостатки
- Высокие инвестиционные затраты
- Зависит от гидрологии ( осадки )
- В некоторых случаях затопление земель и мест обитания диких животных
- В некоторых случаях утрата или изменение среды обитания рыб
- Унос или ограничение прохода рыбы
- В некоторых случаях изменения в водохранилище и ручье качество воды
- В некоторых случаях перемещение местного населения
Гидроэнергетика и окружающая среда
Гидроэнергетика не загрязняет окружающую среду, но оказывает воздействие на окружающую среду
Гидроэнергетика не загрязняет воду или воздух.
Однако гидроэнергетические объекты могут оказывать серьезное воздействие на окружающую среду, изменяя окружающую среду и затрагивая землепользование, дома и естественную среду обитания в районе плотины.
Большинство гидроэлектростанций имеют плотину и водохранилище. Эти сооружения могут препятствовать миграции рыб и влиять на их популяции. Работа гидроэлектростанции также может изменить температуру воды и течение реки. Эти изменения могут нанести вред местным растениям и животным в реке и на суше. Резервуары могут охватывать дома людей, важные природные территории, сельскохозяйственные угодья и места археологических раскопок. Таким образом, строительство плотин может потребовать переселения людей. Метан, сильный парниковый газ, также может образовываться в некоторых резервуарах и выбрасываться в атмосферу.0011 атмосфера . (Источник: EPA Energy Kids)
Строительство водохранилищ в Соединенных Штатах «иссякает»
Черт возьми, гидроэлектроэнергия звучит великолепно — так почему бы нам не использовать ее для производства всей нашей энергии? В основном потому, что вам нужно много воды и много земли, где вы можете построить плотину и водохранилище , что требует МНОГО денег, времени и строительства.
На самом деле, большинство хороших мест для размещения гидроэлектростанций уже занято. В начале века гидроэлектростанции давали немногим меньше половины всей электроэнергии страны, но сегодня это число сократилось примерно до 10 процентов. Тенденцией будущего, вероятно, будет строительство малых гидроэлектростанций, которые могут вырабатывать электроэнергию для одного сообщества.
Как видно из этой диаграммы, строительство поверхностных резервуаров в последние годы значительно замедлилось. В середине 20-го века, когда урбанизация шла быстрыми темпами, было построено множество водохранилищ для удовлетворения растущего спроса людей на воду и электроэнергию. Примерно с 1980 года темпы строительства водохранилищ значительно замедлились.
Типовая гидроэлектростанция
Гидроэлектроэнергия вырабатывается силой падающей воды. Способность производить эту энергию зависит как от доступного потока, так и от высоты, с которой он падает. Застраиваясь за высокой плотиной, вода накапливает потенциальную энергию.
Она преобразуется в механическую энергию, когда вода стекает по шлюзу и ударяется о вращающиеся лопасти турбины. Вращение турбины раскручивает электромагниты, которые генерируют ток в стационарных витках проволоки. Наконец, ток проходит через трансформатор, где напряжение увеличивается для передачи на большие расстояния по линиям электропередач. (Источник:
)
Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.
Падающая вода производит гидроэлектроэнергию. Теория состоит в том, чтобы построить плотину на большой реке с большим перепадом высот (в Канзасе или Флориде не так много гидроэлектростанций). Плотина хранит много воды за собой в водохранилище. Внизу стены плотины находится водозабор. Под действием силы тяжести он падает через напорный трубопровод внутри плотины. На конце водовода находится турбинный гребной винт, который приводится в движение движущейся водой.
Добавить комментарий