Mieti, mitä energianlähteitä käytät päivittäin. Energialähteet - Knowledge Hypermarket. High Heat Flow Systems

Tule sisään, meillä on sinulle mielenkiintoinen tilaus.

Copywriter on universaali henkilö, "laajaprofiilinen" asiantuntija. Yhdessä päivässä hänestä voi tulla lääkäri ja psykologi, putkimies ja jopa tiedemies. Jotta voit kirjoittaa laadukkaita, myyviä artikkeleita, sinulla on oltava hyvä käsitys aiheesta.

Ja tätä varten ei välttämättä tarvitse olla useita korkeakouluja, todistuksia kurssien suorittamisesta tai akateemista tutkintoa. Jotta voit tulla menestyväksi copywriteriksi ja ansaita rahaa kirjoittamalla artikkeleita eri aiheista, riittää, että pystyt käyttämään tietolähteitä oikein. Joten mitkä resurssit voivat auttaa tekstinkirjoittajaa papereiden kirjoittamisessa?

1. Kirjat

Huolimatta nykyaikaisen tietotekniikan aktiivisesta kehityksestä, Internetin käyttöönotosta kaikille ihmiselämän aloille, kirjojen lukemista ei ole vielä peruutettu. Toistaiseksi nämä painetut julkaisut ovat olleet yksi täydellisimmistä ja mikä tärkeintä, luotettavimmista tiedonlähteistä. Pääsääntöisesti kirjan julkaisee henkilö, joka tuntee hyvin tietyn asian ja jolla on jotain sanottavaa tästä aiheesta.

Kirjan lukemisen jälkeen et saa fraaseja ja ajatuksia, vaan täydellisen kuvan nykytilanteesta, asiantuntevan selvityksen asiasta, kaikkine argumentteineen ja perusteluineen. Jos päätät käyttää artikkelin kirjoittamiseen kirjaa, varmista, että se on nykyaikainen julkaisu ja että siinä esitetyt tiedot eivät ole vanhentuneita. Tieteen ja elämän eri aloilla on arvovaltaisia ​​ihmisiä, joiden työt ovat erittäin menestyviä. Tällaiset teokset ovat paras lähde artikkeleiden kirjoittamiseen.

2. Sanoma- ja aikakauslehdet

Aikakauslehti voi myös toimia lähteenä artikkeleiden kirjoittamiseen. Tosin tässä on myös joitain vivahteita. Lehdistö, erityisesti keltainen lehdistö, on epäluotettava tietolähde. Faktat aikakauslehdissä voivat vääristyä tuntemattomaksi eivätkä vastaa todellisuutta ollenkaan. Siksi, kun valitset tämän lähteen artikkeleiden kirjoittamiseen, kiinnitä huomiota julkaisuihin, jotka ovat osoittautuneet monien vuosien kokemuksella. Joka tapauksessa on parempi tarkistaa tämä tai toinen sanoma- ja aikakauslehdistä otettu tieto ennen kuin käytät niitä materiaalissasi.

3. Ulkomaiset julkaisut

Tällaisia ​​tietolähteitä voi käyttää hyvin vierasta kieltä puhuva henkilö. On hyvä, jos sinulla on pääsy ulkomaiseen lehdistöön. Sieltä löydät mielenkiintoisia ja hyödyllisiä artikkeleita ja aiheita työllesi. Tässä tapauksessa edellytyksenä on erinomainen kielen tuntemus, jolla lähde on kirjoitettu, kaikki kielelliset hienovaraisuudet, lauseet ja muut vivahteet. Jopa yhden lauseen virheellinen käännös voi muuttaa koko teoksen merkityksen täysin.

4. Internet

Tämä on lähde, jota useimmat nykyaikaiset copywriters käyttävät. Todellakin, mikä voisi olla yksinkertaisempaa: kirjoita vaadittu kysely hakuun, avaa ensimmäinen esiin tuleva sivusto, kopioi tiedot, kirjoita ne omin sanoin - ja siinä kaikki! Artikkeli on valmis.

Tällaisen copywriterin epäammattimaisen toiminnan seurauksena meillä on seuraava kuva: syventymättä asian olemukseen, tutkimatta kaikkia vivahteita ja hienouksia ja sekoittamatta joitain tosiasioita ja tapahtumia, copywriter kirjoittaa oman artikkelinsa, jonka asiakas sijoittaa resurssilleen. Ja kuukautta myöhemmin toinen kirjoittaja käyttää tämän artikkelin tietoja, joka esittelee siihen omia olettamuksiaan ja arvauksiaan ja tuottaa tekstistä uuden version, joka ei vastaa suunnilleen alkuperäistä.

Herää kysymys: kuinka paljon voit luottaa Internetistä tulevaan tietoon? Kuinka totta artikkeleissa kuvatut tosiasiat ovat? Internetiä voidaan ja jopa pitäisi käyttää artikkeleita kirjoitettaessa. Sinun tarvitsee vain tehdä tämä pätevästi ja ammattimaisesti. Ennen työn suorittamista on tarpeen tutkia asiaa yksityiskohtaisesti, tutustua useista lähteistä otettuihin tietoihin, selventää kaikki vivahteet ja ominaisuudet, miettiä jokainen pieni yksityiskohta, jokainen kappale. Ja vasta sen jälkeen ilmaise ajatuksesi artikkelissa.

Ei ole mikään salaisuus, että ihmiskunnan käyttämät luonnonvarat ovat rajalliset, ja lisäksi niiden louhinta ja käyttö voi johtaa energian lisäksi myös ympäristökatastrofiin. Ihmiskunnan perinteisesti käyttämät luonnonvarat - hiili, kaasu ja öljy - loppuvat muutamassa vuosikymmenessä, ja toimenpiteisiin on ryhdyttävä nyt, meidän aikanamme. Voimme tietysti toivoa, että löydämme jälleen runsaan esiintymän, aivan kuten viime vuosisadan ensimmäisellä puoliskolla, mutta tutkijat ovat varmoja, että näin suuria esiintymiä ei enää ole. Mutta joka tapauksessa jopa uusien esiintymien löytäminen vain viivyttää väistämätöntä, on välttämätöntä löytää tapoja tuottaa vaihtoehtoista energiaa ja siirtyä uusiutuviin luonnonvaroihin, kuten tuuli-, aurinko-, geoterminen energia, vesivirtausenergia ja muut. Samalla on tarpeen jatkaa energiaa säästävien teknologioiden kehittämistä.

Tässä artikkelissa tarkastellaan useita nykyaikaisten tutkijoiden mielestä lupaavimpia ideoita, joiden varaan tulevaisuuden energiasektori rakennetaan.

Aurinkovoimalaitokset

Ihmiset ovat pitkään miettineet, oliko mahdollista lämmittää vettä auringonsäteiden alla, kuivata vaatteita ja keramiikkaa ennen sen lähettämistä uuniin, mutta näitä menetelmiä ei voida kutsua tehokkaiksi. Ensimmäiset tekniset keinot aurinkoenergian muuntamiseksi ilmestyivät 1700-luvulla. Ranskalainen tiedemies J. Buffon esitti kokeen, jossa hän onnistui sytyttämään kuivaa puuta noin 70 metrin etäisyydeltä suurella koveralla peilillä kirkkaalla säällä. Hänen maanmiehensä, kuuluisa tiedemies A. Lavoisier, käytti linssejä auringon energian keskittämiseen, ja Englannissa loi kaksoiskupera lasi, joka kohdistamalla auringonsäteet sulatti valuraudan muutamassa minuutissa.

Luonnontutkijat suorittivat monia kokeita, jotka osoittivat, että auringonpaiste on mahdollista maan päällä. Kuitenkin aurinkoparisto, joka muuttaisi aurinkoenergian mekaaniseksi energiaksi, ilmestyi suhteellisen äskettäin, vuonna 1953. Sen ovat luoneet Yhdysvaltain kansallisen ilmailuviraston tutkijat. Jo vuonna 1959 aurinkoparistoa käytettiin ensimmäisen kerran avaruussatelliitin varustamiseen.

Ehkä jo silloin, kun tiedemiehet ymmärsivät, että tällaiset akut ovat paljon tehokkaampia avaruudessa, he keksivät idean luoda avaruusaurinkoasemia, sillä tunnissa aurinko tuottaa yhtä paljon energiaa kuin koko ihmiskunta ei kuluta. vuosi, joten miksi et käyttäisi sitä? Millainen on tulevaisuuden aurinkoenergiateollisuus?

Toisaalta näyttää siltä, ​​että aurinkoenergian käyttö on ihanteellinen vaihtoehto. Valtavan avaruusaurinkovoimalan kustannukset ovat kuitenkin erittäin korkeat, ja lisäksi sen käyttö tulee kalliiksi. Ajan myötä, kun uusia tekniikoita lastin kuljettamiseksi avaruuteen sekä uusia materiaaleja otetaan käyttöön, tällaisen projektin toteuttaminen tulee mahdolliseksi, mutta toistaiseksi voimme käyttää vain suhteellisen pieniä akkuja planeetan pinnalla. Monet sanovat, että tämä ei myöskään ole huono. Kyllä, se on mahdollista yksityiskodissa, mutta energian toimittamiseksi suuriin kaupunkeihin tarvitset joko paljon aurinkopaneeleja tai tekniikkaa, joka tekee niistä tehokkaampia.

Asian taloudellinen puoli on myös täällä: mikä tahansa budjetti kärsii suuresti, jos sille uskotaan tehtävänä muuttaa kokonainen kaupunki (tai koko maa) aurinkopaneeleiksi. Vaikuttaa siltä, ​​​​että kaupungin asukkaat voitaisiin velvoittaa maksamaan tiettyjä summia uudelleenvarustelusta, mutta tässä tapauksessa he ovat tyytymättömiä, koska jos ihmiset olisivat valmiita maksamaan tällaisia ​​​​kuluja, he olisivat tehneet sen itse jo kauan sitten: kaikki on mahdollisuus ostaa aurinkoakku.

Aurinkoenergiaan liittyy toinen paradoksi: tuotantokustannukset. Auringon energian muuntaminen suoraan sähköksi ei ole tehokkainta. Toistaiseksi ei ole löydetty parempaa tapaa kuin käyttää auringonsäteitä veden lämmittämiseen, joka höyryksi muuttuessaan vuorostaan ​​pyörittää dynamoa. Tässä tapauksessa energiahäviö on minimaalinen. Ihmiskunta haluaa käyttää "ympäristöystävällisiä" aurinkopaneeleja ja aurinkoasemia säästääkseen maapallon resursseja, mutta tällainen hanke vaatii valtavan määrän samoja resursseja ja "ei-ekologista" energiaa. Esimerkiksi Ranskaan rakennettiin hiljattain aurinkovoimala, jonka pinta-ala on noin kaksi neliökilometriä. Rakennuskustannukset olivat noin 110 miljoonaa euroa ilman käyttökustannuksia. Kaiken tämän kanssa on pidettävä mielessä, että tällaisten mekanismien käyttöikä on noin 25 vuotta.

Tuuli

Tuulienergiaa on käytetty myös muinaisista ajoista lähtien, yksinkertaisimpia esimerkkejä ovat purjehdus ja tuulimyllyt. Tuulivoimaloita käytetään edelleen, ja ne ovat erityisen tehokkaita alueilla, joilla tuulet jatkuvat, kuten rannikolla. Tiedemiehet esittävät jatkuvasti ideoita nykyisten tuulienergian muuntamiseen tarkoitettujen laitteiden modernisoimiseksi, yksi niistä on tuuliturbiinit kelluvien turbiinien muodossa. Jatkuvan pyörimisen ansiosta ne voisivat "roikkua" ilmassa useiden satojen metrien etäisyydellä maasta, missä tuuli on voimakas ja jatkuva. Tämä auttaisi sähköistämään maaseutualueita, joilla tavalliset tuuliturbiinit eivät ole mahdollisia. Lisäksi tällaiset kelluvat turbiinit voitaisiin varustaa Internet-moduuleilla, joiden avulla ihmisille tarjottaisiin pääsy World Wide Webiin.

Vuorovesi ja aallot

Aurinko- ja tuulienergian nousukausi on vähitellen hiipumassa, ja muut luonnonenergiat ovat herättäneet tutkijoiden kiinnostusta. Lupaavampaa on pidetty laskujen ja virtausten käyttöä. Jo noin sata yritystä ympäri maailmaa työskentelee tämän asian parissa, ja on useita hankkeita, jotka ovat osoittaneet tämän sähköntuotantomenetelmän tehokkuuden. Etuna aurinkoenergiaan verrattuna on se, että häviöt muunnettaessa energiaa toiseksi ovat minimaaliset: hyökyaalto pyörittää valtavaa turbiinia, joka tuottaa sähköä.

Oyster Project on ajatus asentaa merenpohjaan saranoitu venttiili, joka työntää vettä rantaan ja kääntää siten yksinkertaisen vesivoimaturbiinin. Vain yksi tällainen asennus voisi tarjota sähköä pienelle naapurustolle.

Hyökyaaltoja käytetään jo menestyksekkäästi Australiassa: Perthin kaupunkiin on asennettu tällä energialla toimivia suolanpoistolaitoksia. Heidän työnsä mahdollistaa makean veden tarjoamisen noin puolelle miljoonalle ihmiselle. Myös luonnonenergia ja teollisuus voidaan yhdistää tällä energiantuotannon alalla.

Käyttö on hieman erilaista kuin jokivesivoimaloissa tottuneet tekniikat. Vesivoimalat aiheuttavat usein haittaa ympäristölle: ympäröivät alueet tulvivat ja ekosysteemi tuhoutuu, mutta hyökyaalloilla toimivat asemat ovat tässä suhteessa paljon turvallisempia.

Ihmisen energia

Yksi upeimmista projekteista luettelossamme on elävien ihmisten energian käyttö. Se kuulostaa upealta ja jopa hieman pelottavalta, mutta se ei ole niin pelottavaa. Tiedemiehet vaalivat ajatusta liikkeen mekaanisen energian hyödyntämisestä. Nämä hankkeet koskevat mikroelektroniikkaa ja nanoteknologiaa alhaisella energiankulutuksella. Vaikka se kuulostaa utopialta, todellista kehitystä ei ole, mutta idea on erittäin mielenkiintoinen eikä jätä tutkijoiden mieliä. Hyväksy, laitteet, jotka latautuvat automaattikellon tapaan ajamalla sormella anturin yli tai yksinkertaisesti ripustamalla tablettia tai puhelinta laukkuun kävellessä, ovat erittäin käteviä. Puhumattakaan vaatteista, jotka erilaisilla mikrolaitteilla täytettynä voisivat muuttaa ihmisen liikkeen energian sähköksi.

Esimerkiksi Berkeleyn Lawrence-laboratoriossa tutkijat ovat yrittäneet toteuttaa ajatusta käyttää viruksia sähkön paineistamiseen. On myös pieniä mekanismeja, jotka toimivat liikkeellä, mutta sellaista tekniikkaa ei ole vielä otettu tuotantoon. Kyllä, globaalia energiakriisiä ei voi käsitellä tällä tavalla: kuinka moni joutuu "kääntämään polkimia", jotta koko laitos toimisi? Mutta yhtenä kompleksissa käytetyistä mittareista teoria on varsin käyttökelpoinen.

Tällaiset tekniikat ovat erityisen tehokkaita vaikeapääsyisissä paikoissa, napa-asemilla, vuorilla ja taigalla, matkustajien ja turistien keskuudessa, joilla ei aina ole mahdollisuutta ladata vempaimiaan, mutta yhteydenpito on tärkeää, varsinkin jos ryhmä on kriittisessä tilanteessa. Niin monet asiat voitaisiin estää, jos ihmisillä olisi aina luotettava viestintälaite, joka ei riippuisi pistorasiasta.

Vetypolttokennot

Ehkä jokainen auton omistaja, katsoessaan nollaa lähestyvää bensanmäärän ilmaisinta, ajatteli, kuinka hienoa olisi, jos auto ajaisi veden päällä. Mutta nyt sen atomit ovat tulleet tutkijoiden tietoon todellisina energiaobjekteina. Tosiasia on, että vedyn hiukkaset - maailmankaikkeuden yleisin kaasu - sisältävät valtavan määrän energiaa. Lisäksi moottori polttaa tätä kaasua käytännössä ilman sivutuotteita, mikä tarkoittaa, että saamme erittäin ympäristöystävällistä polttoainetta.

Vety käyttää polttoaineena joitakin ISS-moduuleja ja sukkuloja, mutta maapallolla sitä esiintyy pääasiassa yhdisteiden, kuten veden, muodossa. 1980-luvulla Venäjällä kehitettiin vetyä polttoaineena käyttäviä lentokoneita, ja nämä tekniikat otettiin käyttöön, ja kokeelliset mallit osoittivat tehokkuutensa. Kun vety erotetaan, se siirretään erityiseen polttokennoon, jonka jälkeen sähköä voidaan tuottaa suoraan. Tämä ei ole tulevaisuuden energiaa, tämä on jo todellisuutta. Vastaavia autoja valmistetaan jo melko suuria määriä. Korostaakseen energialähteen ja auton monipuolisuutta Honda-yhtiö suoritti kokeen, jonka tuloksena auto kytkettiin sähköiseen kotiverkkoon, mutta ei latautumaan. Auto voi antaa energiaa omakotitalon useiksi päiviksi tai ajaa lähes viisisataa kilometriä ilman tankkausta.

Tällaisen energialähteen ainoa haittapuoli tällä hetkellä on tällaisten ympäristöystävällisten autojen suhteellisen korkea hinta ja tietysti melko pieni määrä vetyn tankkausasemia, mutta niiden rakentamista on jo suunniteltu monissa maissa. Esimerkiksi Saksassa on jo suunnitteilla sadan huoltoaseman asentaminen vuoteen 2017 mennessä.

Maan lämpö

Lämpöenergian muuntaminen sähköksi on geotermisen energian ydin. Joissakin maissa, joissa muiden toimialojen käyttö on vaikeaa, sitä käytetään melko laajasti. Esimerkiksi Filippiineillä 27 % kaikesta sähköstä tulee geotermisiltä asemilla ja Islannissa noin 30 %. Tämän energiantuotantomenetelmän olemus on melko yksinkertainen, mekanismi on samanlainen kuin yksinkertainen höyrykone. Oletetun magman "järven" saavuttamiseksi on tarpeen porata kaivo, jonka kautta vesi syötetään. Joutuessaan kosketuksiin kuuman magman kanssa vesi muuttuu välittömästi höyryksi. Se nousee, missä se pyörittää mekaanista turbiinia ja tuottaa siten sähköä.

Geotermisen energian tulevaisuus on suurten magman "varastojen" löytämisessä. Esimerkiksi edellä mainitussa Islannissa onnistuttiin: sekunnissa kuuma magma muutti kaiken ruiskutetun veden höyryksi noin 450 celsiusasteen lämpötilassa, mikä on ehdoton ennätys. Tällainen korkeapaineinen höyry voi lisätä geotermisen aseman tehokkuutta useita kertoja, mikä voi olla sysäys geotermisen energian kehitykselle kaikkialla maailmassa, erityisesti tulivuorista ja lämpölähteistä kyllästetyillä alueilla.

Ydinjätteen käyttö

Ydinenergia loi kerralla todellisen sensaation. Näin oli, kunnes ihmiset ymmärsivät tämän energia-alan vaaran. Onnettomuudet ovat mahdollisia, kukaan ei ole immuuni tällaisilta tapauksilta, mutta ne ovat erittäin harvinaisia, mutta radioaktiivista jätettä ilmaantuu jatkuvasti, eivätkä tutkijat pystyneet ratkaisemaan tätä ongelmaa viime aikoihin asti. Tosiasia on, että uraanisauvoja, ydinvoimalaitosten perinteistä "polttoainetta", voidaan käyttää vain 5 %:n verran. Kun tämä pieni osa on käytetty loppuun, koko sauva lähetetään kaatopaikalle.

Aikaisemmin käytettiin tekniikkaa, jossa sauvat upotettiin veteen, mikä hidastaa neutroneja ja ylläpitää vakaata reaktiota. Nyt he käyttävät nestemäistä natriumia veden sijaan. Tämä korvaaminen mahdollistaa paitsi koko uraanin käytön, myös kymmenien tuhansien tonnejen radioaktiivisen jätteen käsittelyn.

Maapallon puhdistaminen ydinjätteestä on tärkeää, mutta itse teknologiassa on yksi "mutta". Uraani on luonnonvara ja sen tarjonta maapallolla on rajallinen. Jos koko planeetta siirretään yksinomaan ydinvoimaloista saatuun energiaan (esim. USA:ssa ydinvoimalat tuottavat vain 20 % kaikesta kulutetusta sähköstä), uraanivarat ehtyvät melko nopeasti, ja tämä taas johtaa ihmiskunnan energiakriisin kynnys, joten ydinenergia, vaikka se on nykyaikaistettu, on vain väliaikainen toimenpide.

Kasviperäinen polttoaine

Jopa Henry Ford, joka loi Model T:n, odotti sen jo toimivan biopolttoaineella. Tuolloin kuitenkin löydettiin uusia öljykenttiä, ja vaihtoehtoisten energialähteiden tarve katosi useiksi vuosikymmeniksi, mutta on nyt palaamassa uudelleen.

Viimeisen viidentoista vuoden aikana kasvipolttoaineiden, kuten etanolin ja biodieselin, käyttö on moninkertaistunut. Niitä käytetään sekä itsenäisinä energialähteinä että bensiinin lisäaineina. Jokin aika sitten toivottiin erityistä hirssisatoa nimeltä "canola". Se on täysin sopimaton ihmisten tai kotieläinten ravinnoksi, mutta siinä on korkea öljypitoisuus. Tästä öljystä alettiin valmistaa "biodieseliä". Mutta tämä sato vie liikaa tilaa, jos yrität kasvattaa siitä tarpeeksi polttoainetta ainakin osalle planeettasta.

Nyt tiedemiehet puhuvat levien käytöstä. Niiden öljypitoisuus on noin 50 %, mikä helpottaa öljyn talteenottoa ja jätteet voidaan muuttaa lannoitteiksi, joiden pohjalta kasvatetaan uusia leviä. Ideaa pidetään mielenkiintoisena, mutta se ei ole vielä osoittanut elinkelpoisuuttaan: onnistuneita kokeita tällä alalla ei ole vielä julkaistu.

Termoydinfuusio

Maailman tuleva energiasektori on nykyaikaisten tutkijoiden mukaan mahdoton ilman teknologiaa. Tämä on tällä hetkellä lupaavin kehitys, johon investoidaan jo miljardeja dollareita.

B käyttää fissioenergiaa. Se on vaarallista, koska on olemassa uhka hallitsemattomasta reaktiosta, joka tuhoaa reaktorin ja johtaa valtavan määrän radioaktiivisten aineiden vapautumiseen: ehkä kaikki muistavat Tšernobylin ydinvoimalan onnettomuuden.

Fuusioreaktioissa, kuten nimestä voi päätellä, käytetään energiaa, joka vapautuu atomien sulautuessa yhteen. Tämän seurauksena, toisin kuin atomifissio, radioaktiivista jätettä ei synny.

Suurin ongelma on, että lämpöydinfuusio tuottaa ainetta, jonka lämpötila on niin korkea, että se voi tuhota koko reaktorin.

Tulevaisuus on todellisuutta. Ja tällä hetkellä fantasiat ovat sopimattomia, reaktorin rakentaminen on jo aloitettu Ranskan alueella. Pilottiprojektiin on investoitu useita miljardeja dollareita, ja sitä rahoittavat monet maat, joihin EU:n lisäksi kuuluvat Kiina ja Japani, USA, Venäjä ja muut. Aluksi ensimmäiset kokeet oli tarkoitus käynnistää vuonna 2016, mutta laskelmat osoittivat, että budjetti oli liian pieni (5 miljardin sijaan tarvittiin 19), ja käynnistämistä lykättiin vielä 9 vuodella. Ehkä muutaman vuoden kuluttua näemme, mihin lämpöydinenergia pystyy.

Nykyajan ongelmat ja tulevaisuuden mahdollisuudet

Ei vain tiedemiehet, vaan myös tieteiskirjailijat antavat monia ideoita tulevaisuuden teknologian toteuttamiseksi energia-alalla, mutta kaikki ovat yhtä mieltä siitä, että toistaiseksi mikään ehdotetuista vaihtoehdoista ei voi täysin täyttää kaikkia sivilisaatiomme tarpeita. Esimerkiksi, jos Yhdysvalloissa kaikki autot käyvät biopolttoaineella, puolet koko maasta olisi istutettava rypsipeltoja ottamatta huomioon sitä tosiasiaa, että Yhdysvalloissa ei ole paljon viljelyyn sopivaa maata. . Lisäksi kaikki vaihtoehtoisen energian tuotantomenetelmät ovat toistaiseksi kalliita. Ehkä jokainen tavallinen kaupunkilainen on samaa mieltä siitä, että on tärkeää käyttää ympäristöystävällisiä, uusiutuvia luonnonvaroja, mutta ei silloin, kun hänelle kerrotaan tällaisen siirtymisen kustannukset tällä hetkellä. Tieteilijöillä on vielä paljon tehtävää tällä alalla. Uudet löydöt, uudet materiaalit, uudet ideat - kaikki tämä auttaa ihmiskuntaa selviytymään onnistuneesti nousevasta resurssikriisistä. Planeetat voidaan ratkaista vain kokonaisvaltaisilla toimenpiteillä. Joillakin alueilla on kätevämpää käyttää tuulienergian tuotantoa, toisilla aurinkopaneeleja ja niin edelleen. Mutta ehkä tärkein tekijä on energiankulutuksen vähentäminen yleensä ja energiaa säästävien teknologioiden luominen. Jokaisen ihmisen on ymmärrettävä olevansa vastuussa planeettasta, ja jokaisen on kysyttävä itseltään kysymys: "Millaisen energian valitsen tulevaisuudelle?" Ennen kuin siirrytään muihin resursseihin, jokaisen tulisi ymmärtää, että tämä on todella välttämätöntä. Vain integroidulla lähestymistavalla on mahdollista ratkaista energiankulutusongelma.

Rajallisten fossiilisten polttoaineiden ongelman ratkaisemiseksi tutkijat ympäri maailmaa pyrkivät luomaan ja kaupallistamaan vaihtoehtoisia energialähteitä. Emmekä puhu vain tunnetuista tuuliturbiineista ja aurinkopaneeleista. Kaasu ja öljy voidaan korvata levien, tulivuorten ja ihmisten askelmien energialla. Recycle on valinnut kymmenen tulevaisuuden mielenkiintoisinta ja ympäristöystävällisintä energianlähdettä.

Joulea kääntöporteista

Tuhansia ihmisiä kulkee joka päivä rautatieaseman sisäänkäynnin kääntöporttien läpi. Useat tutkimuskeskukset ympäri maailmaa keksivät kerralla idean käyttää ihmisvirtaa innovatiivisena energiantuottajana. Japanilainen East Japan Railway Company päätti varustaa kaikki rautatieasemien kääntöportit generaattoreilla. Asennus toimii rautatieasemalla Tokion Shibuyan kaupunginosassa: kääntöporttien alle on rakennettu lattiaan pietsosähköisiä elementtejä, jotka tuottavat sähköä ihmisten astuessa niiden päälle saamastaan ​​paineesta ja tärinästä.

Toinen "energiakääntöportti" -tekniikka on jo käytössä Kiinassa ja Hollannissa. Näissä maissa insinöörit päättivät käyttää ei pietsosähköisten elementtien puristamisen vaikutusta, vaan kääntöportin kahvojen tai kääntöportin ovien työntämisen vaikutusta. Hollantilaisen Boon Edamin konsepti sisältää ostoskeskusten sisäänkäynnin vakioovien (jotka yleensä toimivat valokennojärjestelmällä ja alkavat pyöriä) korvaamisen ovilla, joita vierailijan on työnnettävä ja siten tuotettava sähköä.

Tällaisia ​​generaattoriovia on jo ilmestynyt hollantilaiseen Natuurcafe La Port -keskukseen. Jokainen niistä tuottaa noin 4 600 kilowattituntia energiaa vuodessa, mikä saattaa ensi silmäyksellä tuntua merkityksettömältä, mutta toimii hyvänä esimerkkinä vaihtoehtoisesta sähköntuotantotekniikasta.

Miksi nyt, akuutimmin kuin koskaan, on herännyt kysymys: mikä odottaa ihmiskuntaa - energian nälkä vai energian runsaus? Energiakriisistä kertovat artikkelit eivät poistu sanoma- ja aikakauslehtien sivuilta. Öljyn takia syntyy sotia, valtiot kukoistavat ja köyhtyvät ja hallitukset vaihtuvat. Sanomalehtien sensaatioihin alkoi kuulua uutisia uusien laitosten käynnistämisestä tai uusista keksinnöistä energia-alalla. Kehitellään jättimäisiä energiaohjelmia, joiden toteuttaminen vaatii valtavia ponnisteluja ja valtavia materiaalikustannuksia.

Jos viime vuosisadan lopussa yleisimmällä energialla - energialla - oli globaalissa tasapainossa yleisesti ottaen apu- ja merkityksetön rooli, niin jo vuonna 1930 maailmassa tuotettiin noin 300 miljardia kilowattituntia sähköä. Ennuste on melko realistinen, jonka mukaan vuonna 2000 tuotetaan 30 tuhatta miljardia kilowattituntia! Jättimäiset luvut, ennennäkemättömät kasvuluvut! Ja silti energiaa on vähän, ja sen tarve kasvaa entistä nopeammin.

Ihmisten aineellisen ja lopulta henkisen kulttuurin taso on suoraan riippuvainen heidän käytettävissään olevan energian määrästä. Jotta voit louhia malmia, sulattaa siitä metallia, rakentaa taloa, tehdä mitä tahansa, sinun on käytettävä energiaa. Mutta ihmisten tarpeet kasvavat koko ajan, ja ihmisiä on yhä enemmän.

Joten miksi lopettaa? Tiedemiehet ja keksijät ovat pitkään kehittäneet lukuisia tapoja tuottaa energiaa, pääasiassa sähköenergiaa. Rakennetaan sitten lisää ja lisää voimalaitoksia, niin energiaa tulee niin paljon kuin tarvitaan! Tämä ilmeisen ilmeinen ratkaisu monimutkaiseen ongelmaan osoittautuu täynnä monia sudenkuoppia.

Väistämättömät luonnonlait väittävät, että käyttöön sopivaa energiaa on mahdollista saada vain muuntamalla sitä muista muodoista. Ikuiset koneet, jotka oletettavasti tuottavat energiaa eivätkä ota sitä mistään, ovat valitettavasti mahdottomia. Ja maailman energiatalouden rakenne on nykyään kehittynyt siten, että neljä viidestä tuotetusta kilowatista saadaan periaatteessa samalla tavalla kuin primitiivinen ihminen piti lämpimänä, eli polttamalla polttoainetta tai käyttämällä siihen varastoitunut kemiallinen energia, joka muuntaa sen sähköksi lämpövoimalaitoksissa.

Polttoaineen polttomenetelmistä on tietysti tullut paljon monimutkaisempia ja kehittyneempiä.

Uudet tekijät - öljyn hinnan nousu, ydinenergian nopea kehitys, kasvavat ympäristönsuojeluvaatimukset - vaativat uutta lähestymistapaa energiaan.

Energiaohjelman kehittämiseen osallistuivat maamme merkittävimmät tutkijat, eri ministeriöiden ja osastojen asiantuntijat. Elektroniset tietokoneet ovat laskeneet uusimpien matemaattisten mallien avulla useita satoja vaihtoehtoja maan tulevan energiataseen rakenteelle. Löytyi perustavanlaatuisia ratkaisuja, jotka määrittelivät maan energiakehitysstrategiaa tuleville vuosikymmenille.

Vaikka lähitulevaisuuden energiasektori perustuu edelleen uusiutumattomiin luonnonvaroihin perustuvaan lämpövoiman tuotantoon, sen rakenne muuttuu. Öljyn käyttöä on vähennettävä. Ydinvoimalaitosten sähköntuotanto lisääntyy merkittävästi. Vielä koskemattomien jättimäisten halvan kivihiilivarantojen käyttö aloitetaan esimerkiksi Kuznetskin, Kansk-Achinskin ja Ekibastuzin altaissa. Maakaasua, jonka varannot maassamme ovat huomattavasti muiden maiden varannot suuremmat, tullaan käyttämään laajasti.

Maan energiaohjelma on teknologiamme ja taloutemme perusta 2000-luvun kynnyksellä.

Mutta tutkijat katsovat myös tulevaisuuteen energiaohjelman asettamien määräaikojen yli. 2000-luvun kynnyksellä ja he ovat raittiisti tietoisia kolmannen vuosituhannen realiteeteista. Valitettavasti öljy-, kaasu- ja hiilivarat eivät ole loputtomat. Luonnonvarantojen luominen kesti miljoonia vuosia, ja ne kuluvat loppuun satojen vuosien aikana. Nykyään maailma on alkanut vakavasti miettiä, kuinka estää maallisen vaurauden saalistusryöstö. Loppujen lopuksi vain näissä olosuhteissa polttoainevarat voivat kestää vuosisatoja. Valitettavasti monet öljyntuottajamaat elävät tätä päivää. He kuluttavat armottomasti luonnon heille antamia öljyvaroja. Nyt monet näistä maista, erityisesti Persianlahden alueella, uivat kirjaimellisesti kullassa, eivätkä ajattele, että muutaman vuosikymmenen kuluessa nämä varat kuivuvat. Mitä sitten tapahtuu - ja tämä tapahtuu ennemmin tai myöhemmin - kun öljy- ja kaasukentät ovat lopussa? Öljyn hinnannousu, joka on välttämätön paitsi energialle, myös liikenteelle ja kemialle, on pakottanut meidät pohtimaan muita polttoaineita, jotka soveltuvat öljyn ja kaasun korvaamiseen. Ne maat, joilla ei ollut omia öljy- ja kaasuvarastoja ja joutuivat ostamaan ne, tulivat silloin erityisen pohdiskelevia.

Tällä välin yhä useammat tieteelliset insinöörit ympäri maailmaa etsivät uusia, epätavanomaisia ​​lähteitä, jotka voisivat ottaa ainakin osan ihmiskunnan energiahuollon taakasta. Tutkijat etsivät ratkaisua tähän ongelmaan eri tavoin. Houkuttelevinta on tietysti ikuisten, uusiutuvien energialähteiden käyttö - virtaavan veden ja tuulen energia, valtamerten vuorovesi, maan sisäpuolen lämpö, ​​aurinko. Ydinenergian kehittämiseen kiinnitetään paljon huomiota. Tiedemiehet etsivät tapoja toistaa maapallolla tähdissä tapahtuvia prosesseja ja toimittaa niille valtavia energiavarastoja.

Energia - mistä kaikki alkoi

Nykyään meistä saattaa tuntua, että ihmisen kehitys ja paraneminen oli käsittämättömän hidasta. Hänen oli kirjaimellisesti odotettava luonnon palveluksia. Hän oli käytännössä puolustuskyvytön kylmää vastaan, häntä uhkasivat jatkuvasti villieläimet, hänen henkensä roikkui jatkuvasti vaakalaudalla. Mutta vähitellen ihminen kehittyi niin paljon, että hän pystyi löytämään aseen, joka yhdistettynä ajattelu- ja luomiskykyyn nosti hänet lopulta kaiken elävän ympäristön yläpuolelle. Aluksi tuli syntyi vahingossa - esimerkiksi palavista puista, joihin salama iski, sitten niitä alettiin tuottaa tietoisesti: hieromalla kahta sopivaa puupalaa toisiaan vasten ihminen sytytti ensimmäisen tulen 80-150 tuhatta vuotta. sitten. Elämää antava, salaperäinen, inspiroiva luottamus ja ylpeys.

Tämän jälkeen ihmiset eivät enää kieltäytyneet mahdollisuudesta käyttää tulta taistelussa vakavia kylmiä ja petoeläimiä vastaan ​​kovalla työllä ansaitun ruoan valmistukseen. Kuinka paljon näppäryyttä, sinnikkyyttä, kokemusta ja vain onnea se vaati! Kuvittelemme ihmistä koskemattoman luonnon ympäröimänä - ilman häntä suojelevia rakennuksia, tietämättä edes alkeellisia fyysisiä lakeja, jonka sanavarasto on enintään useita kymmeniä. (Muuten, kuinka moni meistä, jopa vankan tieteellisen koulutuksen omaavista, voisi sytyttää tulen turvautumatta mihinkään teknisiin keinoihin - ainakin tulitikkuihin?) Ihminen käveli tämän löydön luo hyvin pitkään ja se levisi hitaasti, mutta se oli yksi tärkeimmistä käännekohdista sivilisaation historiassa.

Aika kului. Ihmiset oppivat saamaan lämpöä, mutta vanhoilla ihmisillä ei ollut muuta voimaa kuin omat lihaksensa, joka auttaisi heitä alistamaan luonnon. Ja kuitenkin vähitellen, pikkuhiljaa, he alkoivat käyttää kesytettyjen eläinten, tuulen ja veden voimaa. Historioitsijoiden mukaan ensimmäiset vetoeläimet valjastettiin auraan noin 5000 vuotta sitten. Maininta vesienergian ensimmäisestä käytöstä - ensimmäisen myllyn käynnistämisestä vesivirtauksen käyttämän pyörän kanssa - juontaa juurensa kronologiamme alkuun. Kesti kuitenkin vielä tuhat vuotta ennen kuin tämä keksintö yleistyi. Ja vanhimmat nykyään tunnetut tuulimyllyt Euroopassa rakennettiin 1000-luvulla.

Vuosisatojen ajan uusien energialähteiden – lemmikkien, tuulen ja veden – käyttö on pysynyt hyvin vähäisenä. Pääasiallinen energialähde, jolla ihminen rakensi asuntoa, viljeli peltoja, "matkusteli", puolusti itseään ja hyökkäsi, oli omien käsien ja jalkojen voima. Ja tämä jatkui noin vuosituhannen puoliväliin asti. Totta, jo vuonna 1470 laskettiin vesille ensimmäinen suuri nelimastoinen alus; Noin 1500 loistava Leonardo da Vinci ehdotti paitsi erittäin nerokasta kangaspuumallia, myös lentävän koneen rakentamisprojektia. Hän omisti myös monia muita, yksinkertaisesti fantastisia ajatuksia ja suunnitelmia tuolle ajalle, joiden toteuttamisen piti myötävaikuttaa tiedon ja tuotantovoimien laajentamiseen. Mutta todellinen käännekohta ihmiskunnan teknisessä ajattelussa tapahtui suhteellisen hiljattain, hieman yli kolme vuosisataa sitten.

Yksi ensimmäisistä jättiläisistä ihmiskunnan tieteellisen kehityksen tiellä oli epäilemättä Isaac Newton. Tämä erinomainen englantilainen luonnontieteilijä omisti koko pitkän elämänsä ja poikkeuksellisen lahjakkuutensa tieteelle: fysiikalle, tähtitiedelle ja matematiikalle. Hän muotoili klassisen mekaniikan peruslait, kehitti painovoimateorian, loi perustan hydrodynamiikalle ja akustiikalle, vaikutti merkittävästi optiikkaan ja loi yhdessä Leibitzin kanssa periaatteet. teorioita infinitesimaalien laskenta ja symmetristen funktioiden teoria. 1700- ja 1800-luvun fysiikkaa kutsutaan oikeutetusti newtoilaiseksi. Isaac Newtonin teokset auttoivat suuresti lisäämään ihmisen lihasten voimaa ja ihmisaivojen luovia kykyjä.

Vesivoimaloiden edut ovat ilmeiset - luonnon itsensä jatkuvasti uudistama energiansaanti, helppokäyttöisyys ja ympäristön saastumisen puute. Kokemus vesipyörien rakentamisesta ja käytöstä voisi tarjota huomattavaa apua vesivoimainsinööreille. Suuren vesivoimalan padon rakentaminen osoittautui kuitenkin paljon vaikeammaksi tehtäväksi kuin pienen padon rakentaminen myllyn pyörää pyörittämään. Voimakkaita hydrauliturbiineja ajaaksesi sinun on kerättävä valtava määrä vettä padon taakse. Padon rakentamiseksi on tarpeen laskea niin paljon materiaalia, että Egyptin jättimäisten pyramidien tilavuus näyttää merkityksettömältä verrattuna.

Siksi 1900-luvun alussa rakennettiin vain muutama vesivoimalaitos. Pjatigorskin lähellä, Pohjois-Kaukasiassa, Podkumok-vuoristojoen varrella, melko suuri voimalaitos, jolla oli merkittävä nimi ”White Coal”, toimi menestyksekkäästi. Tämä oli vasta alkua.

GOELRO esitti jo historiallisessa suunnitelmassa suurten vesivoimaloiden rakentamisen. Vuonna 1926 Volhovin vesivoimala otettiin käyttöön, ja seuraavana vuonna aloitettiin kuuluisan Dneprin vesivoimalan rakentaminen. Maassamme harjoitettu kaukonäköinen energiapolitiikka on johtanut siihen, että me, kuten mikään muu maa maailmassa, olemme kehittäneet tehokkaiden vesivoimaloiden järjestelmän. Mikään valtio ei voi ylpeillä sellaisista energiajättiläisistä kuin Volga, Krasnojarsk ja Bratsk, Sayano-Shushenskaya vesivoimalat. Näistä asemista, jotka tarjosivat kirjaimellisesti energiameriä, tuli keskuksia, joiden ympärille kehittyi voimakkaita teollisuuskomplekseja.

Mutta toistaiseksi vain pieni osa maapallon vesivoimapotentiaalista palvelee ihmisiä. Joka vuosi sateen ja sulavan lumen synnyttämiä valtavia vesivirtoja virtaa meriin käyttämättä. Jos niitä olisi mahdollista viivyttää patojen avulla, ihmiskunta saisi valtavan lisäenergian.

Maalämpö

Maa, tämä pieni vihreä planeetta, on yhteinen kotimme, josta emme vielä voi emmekä halua lähteä. Verrattuna lukemattomiin muihin planeetoihin, maapallo on todella pieni: suurin osa siitä on viihtyisän ja elämää antavan vehreyden peitossa. Mutta tämä kaunis ja rauhallinen planeetta joskus suuttuu, eikä sen kanssa pidä vähätellä - se pystyy tuhoamaan kaiken, mitä se on armollisesti antanut meille ikimuistoisista ajoista lähtien. Hirvittävät tornadot ja taifuunit vaativat tuhansia ihmishenkiä, jokien ja merien lannistumattomat vedet tuhoavat kaiken tiellä, metsäpalot tuhoavat laajoja alueita sekä rakennuksia ja satoja muutamassa tunnissa.

Mutta kaikki nämä ovat pieniä asioita verrattuna heränneen tulivuoren purkaukseen. Maapallolta tuskin löytyy muita esimerkkejä luonnonenergian spontaanista vapautumisesta, joka voisi kilpailla voimassaan joidenkin tulivuorten kanssa.

Ihmiset ovat pitkään tienneet maapallon syvyyksissä piilevän jättimäisen energian spontaaneista ilmenemismuodoista. Ihmiskunnan muisti sisältää legendoja katastrofaalisista tulivuorenpurkauksista, jotka vaativat miljoonia ihmishenkiä ja muuttivat monien paikkojen ulkonäön tuntemattomaksi. Jopa suhteellisen pienen tulivuoren purkauksen voima on valtava, se on monta kertaa suurempi kuin suurimpien ihmiskäden luomien voimalaitosten voima. Totta, tulivuorenpurkausten energian suorasta käytöstä ei tarvitse puhua - ihmisillä ei vielä ole kykyä hillitä tätä kapinallista elementtiä, ja onneksi nämä purkaukset ovat melko harvinaisia ​​tapahtumia. Mutta nämä ovat energian ilmentymiä, jotka ovat piilossa maan suolistossa, kun vain pieni osa tästä ehtymättömästä energiasta vapautuu tulivuorten tulta hengittävien tuuletusaukkojen kautta.

Maaenergia – geoterminen energia perustuu maan luonnollisen lämmön käyttöön. Maankuoren yläosan lämpögradientti on 20–30 °C syvyyttä kilometriä kohden, ja Whiten (1965) mukaan maankuoren sisältämä lämmön määrä 10 km:n syvyyteen (pintaa huomioimatta). lämpötila) on noin 12,6-10^26 J. Nämä resurssit vastaavat 4,6 10 16 tonnin hiilen lämpöpitoisuutta (hiilen keskimääräiseksi palamislämmöksi 27,6-10 9 J/t), mikä on enemmän kuin 70 tuhatta kertaa korkeampi lämpöpitoisuus kaikista teknisesti ja taloudellisesti hyödynnettävistä maailmanlaajuisista hiilivaroista. Maankuoren yläosassa (10 kilometrin syvyyteen asti) oleva geoterminen lämpö on kuitenkin liian hajaa käytettäväksi maailman energiaongelmien ratkaisemiseen. Teolliseen käyttöön soveltuvat resurssit ovat yksittäisiä geotermisen energiaesiintymiä, jotka ovat keskittyneet kehityskelpoiseen syvyyteen ja joiden määrät ja lämpötilat ovat riittävät käyttämään niitä sähköenergian tai lämmön tuotantoon.

Geologisesta näkökulmasta geotermiset energiavarat voidaan jakaa hydrotermisiin konvektiivisiin järjestelmiin, kuumakuiviin vulkaanisiin järjestelmiin ja korkean lämmön virtausjärjestelmiin.

Hydrotermiset järjestelmät

Hydrotermisten konvektiivisten järjestelmien luokkaan kuuluvat maanalaiset höyry- tai kuumavesialtaat, jotka nousevat maan pinnalle muodostaen geysireitä, rikkipitoisia mutajärviä ja fumaroleja. Tällaisten järjestelmien muodostuminen liittyy lämmönlähteen, kuuman tai sulan kiven, läsnäoloon, joka sijaitsee suhteellisen lähellä maan pintaa. Tämän korkean lämpötilan kiven vyöhykkeen yläpuolella on vettä sisältävä läpäisevä kivimuodostelma, joka nousee ylös alla olevan kuuman kiven vaikutuksesta. Läpäisevä kivi vuorostaan ​​on peitetty päältä läpäisemättömällä kalliolla, mikä muodostaa "ansan" tulistettua vettä vastaan. Kuitenkin halkeamien tai huokosten läsnäolo tässä kalliossa mahdollistaa kuuman veden tai höyry-vesi-seoksen nousemisen maan pinnalle. Hydrotermiset konvektiiviset järjestelmät sijaitsevat yleensä maankuoren tektonisten levyjen rajoilla, joille on ominaista vulkaaninen aktiivisuus.

Periaatteessa menetelmä sähkön tuottamiseen kuumavesikentillä perustuu kuuman nesteen pinnasta haihtuessa syntyvän höyryn käyttöön. Tässä menetelmässä käytetään ilmiötä, että kun kuuma vesi (korkealla paineella) lähestyy kaivoja altaalta pintaan, paine laskee ja noin 20 % nesteestä kiehuu ja muuttuu höyryksi. Tämä höyry erotetaan vedestä erottimella ja lähetetään turbiiniin. Erottimesta poistuvaa vettä voidaan käsitellä edelleen riippuen sen mineraalikoostumuksesta. Tämä vesi voidaan pumpata takaisin kallioon välittömästi tai, jos se on taloudellisesti mahdollista, mineraalien kanssa, jotka ensin otetaan siitä pois. Esimerkkejä kuuman veden geotermisistä kentistä ovat Wairakei ja Broadlands Uudessa-Seelannissa, Cerro Prieto Meksikossa, Salton Sea Kaliforniassa ja Otake Japanissa.

Toinen tapa tuottaa sähköä korkean tai keskilämpötilan geotermisestä vedestä on kaksisilmukkaisen (binaarisen) sykliprosessin käyttö. Tässä prosessissa altaalta saatua vettä käytetään sekundaarisen jäähdytysnesteen (freonin tai isobutaanin) lämmittämiseen, jolla on alhainen kiehumispiste. Tätä nestettä keittämällä syntyvää höyryä käytetään turbiinin käyttämiseen. Poistohöyry kondensoidaan ja johdetaan uudelleen lämmönvaihtimen läpi, jolloin muodostuu suljettu kierto. Toissijaisena jäähdytysaineena freonia käyttäviä laitteistoja valmistetaan tällä hetkellä teolliseen kehittämiseen lämpötila-alueella 75–150 °C ja yksikkösähköteholla 10–100 kW. Tällaisilla laitteilla voidaan tuottaa sähköä sopivissa paikoissa, erityisesti syrjäisillä maaseutualueilla.

Vulkaanista alkuperää olevat kuumat järjestelmät

Toinen geoterminen resurssityyppi (vulkaanista alkuperää olevat kuumat järjestelmät) sisältää magman ja läpäisemättömän kuuman kuivan kiven (kiinteytyneen kiven vyöhykkeet magman ja sen päällä olevan kiven ympärillä). Geotermisen energian tuottaminen suoraan magmasta ei ole vielä teknisesti mahdollista. Kuumien kuivien kivien energian hyödyntämiseen tarvittavaa tekniikkaa ollaan vasta alkamassa kehittää. Näiden energiaresurssien käyttömenetelmien alustava tekninen kehitys sisältää suljetun piirin rakentamisen, jossa neste kiertää sen läpi kuuman kiven läpi ( riisi. 5). Ensin porataan kaivo, jotta päästään alueelle, jossa kuuma kivi esiintyy; sitten kylmää vettä pumpataan sen läpi kallioon korkealla paineella, mikä johtaa halkeamien muodostumiseen siihen. Tämän jälkeen porataan toinen kaivo näin muodostuneen murtuneen kiven alueen läpi. Lopuksi kylmää vettä pinnasta pumpataan ensimmäiseen kaivoon. Kun se kulkee kuuman kiven läpi, se lämmitetään ja uutetaan toisen kaivon läpi höyryn tai kuuman veden muodossa, jota voidaan sitten käyttää sähkön tuottamiseen jollakin aiemmin käsitellyistä menetelmistä.

High Heat Flow Systems

Kolmannen tyypin geotermisiä järjestelmiä on niillä alueilla, joilla syvä sedimenttiallas sijaitsee vyöhykkeellä, jolla on korkeat lämpövirtausarvot. Esimerkiksi Pariisin tai Unkarin altaissa kaivoista tulevan veden lämpötila voi nousta 100 asteeseen.

Erityinen tämäntyyppisten kerrostumien luokka esiintyy alueilla, joilla normaali lämmönvirtaus maan läpi on jäänyt eristäviin, läpäisemättömiin savikerroksiin, jotka muodostuvat nopeasti vajoaville geosynklinaalisille vyöhykkeille tai maankuoren vajoamisalueille. Geotermisistä kerrostumista tulevan veden lämpötila geopainevyöhykkeillä voi olla 150–180 °C ja paine kaivon kärjessä on 28–56 MPa. Päivittäinen tuottavuus kaivoa kohti voi olla useita miljoonia kuutiometrejä nestettä. Geotermisiä altaita korkean geopaineen alueilla on löydetty monilta alueilta öljyn ja kaasun etsinnän aikana, esimerkiksi Pohjois- ja Etelä-Amerikassa, Kauko- ja Lähi-idässä, Afrikassa ja Euroopassa. Mahdollisuutta käyttää tällaisia ​​esiintymiä energiatarkoituksiin ei ole vielä osoitettu.

Maailman valtamerten energia

Polttoaineen hintojen jyrkkä nousu, vaikeudet saada sitä, raportit polttoaineresurssien ehtymisestä - kaikki nämä näkyvät merkit energiakriisistä ovat viime vuosina herättäneet monissa maissa merkittävää kiinnostusta uusiin energialähteisiin, mukaan lukien merienergiaan.

Valtameren lämpöenergia

Tiedetään, että maailman valtameren energiavarat ovat valtavat, koska kaksi kolmasosaa maan pinnasta (361 miljoonaa km 2) on merien ja valtamerten miehittämä - Tyynen valtameren pinta-ala on 180 miljoonaa km 2 . Atlantin valtameri - 93 miljoonaa km 2, Intian - 75 miljoonaa km 2. Näin ollen valtameren pintavesien ylikuumenemista vastaavalla (sisäisellä) energialla verrattuna pohjavesiin, esimerkiksi 20 astetta, on arvo luokkaa 10 26 J. Merivirtojen kineettisen energian arvioidaan olevan luokkaa 10 18 J. Ihmiset ovat kuitenkin toistaiseksi kyenneet käyttämään vain pieniä murto-osia tästä energiasta, ja silloinkin suuren energian kustannuksella. ja hitaasti maksavat investoinnit takaisin, joten tällainen energia on tähän asti näyttänyt lupaamattomalta.

Viime vuosikymmeniä on leimannut tietyt menestykset valtamerten lämpöenergian käytössä. Siten luotiin mini-OTEC- ja OTEC-1-asennukset (OTEC - englanninkielisten sanojen Ocean Thermal Energy Conversion alkukirjaimet, eli valtameren lämpöenergian muuntaminen - puhumme muuntamisesta sähköenergiaksi). Elokuussa 1979 Havaijin saarten lähellä aloitti toimintansa mini-OTEC-lämpövoimalaitos. Laitoksen kolmen ja puolen kuukauden koekäyttö osoitti sen riittävän luotettavuuden. Jatkuvassa ympärivuorokautisessa käytössä ei ollut vikoja, jos lasketaan pienet tekniset ongelmat, joita yleensä ilmenee uusien asennuksien testauksen aikana. Sen kokonaisteho oli keskimäärin 48,7 kW, maksimi -53 kW; Asennus toimitti 12 kW (enintään 15) tehoa ulkoiseen verkkoon hyötykuormaan tai tarkemmin sanottuna akkujen lataamiseen. Loput tuotetusta sähköstä käytettiin laitoksen omiin tarpeisiin. Näitä ovat kolmen pumpun toiminnan energiakustannukset, häviöt kahdessa lämmönvaihtimessa, turbiinissa ja sähköenergian generaattorissa.

Tarvittiin kolme pumppua seuraavan laskelman perusteella: yksi lämpimän veden syöttämiseen merestä, toinen kylmän veden pumppaamiseen noin 700 metrin syvyydestä, kolmas toissijaisen käyttönesteen pumppaamiseen itse järjestelmän sisällä, eli lauhduttimesta. höyrystimeen. Ammoniakkia käytetään toissijaisena työnesteenä.

Mini-OTEC-yksikkö on asennettu proomulle. Sen pohjan alla on pitkä putki kylmän veden keräämiseksi. Putkilinja on 700 m pitkä polyeteeniputki, jonka sisähalkaisija on 50 cm. Putkilinja on kiinnitetty aluksen pohjaan erikoislukolla, joka mahdollistaa nopean irrottamisen tarvittaessa. Polyeteeniputkea käytetään myös putki-astiajärjestelmän ankkuroimiseen. Tällaisen ratkaisun omaperäisyys on kiistaton, sillä parhaillaan kehitteillä olevien tehokkaampien OTEC-järjestelmien ankkuriasetukset ovat erittäin vakava ongelma.

Ensimmäistä kertaa tekniikan historiassa mini-OTEC-asennus pystyi syöttämään hyödyllistä tehoa ulkoiselle kuormalle ja samalla kattamaan omat tarpeensa. Mini-OTEC:ien käytöstä saatu kokemus mahdollisti tehokkaamman lämpövoimalaitoksen OTEC-1 nopean rakentamisen ja entistä tehokkaampien tämän tyyppisten järjestelmien suunnittelun.

Uusia OTEC-asemia, joiden kapasiteetti on useita kymmeniä ja satoja megawattia hanke toteutetaan ilman alusta. Tämä on yksi suuri putki, jonka yläosassa on pyöreä konehuone, jossa sijaitsevat kaikki energian muuntamiseen tarvittavat laitteet ( riisi. 6). Vesiputken yläpää tulee sijaitsemaan meressä 25–0 asteen syvyydessä m. Turbiinihuone on suunniteltu noin 100 metrin syvyyteen putken ympärille ammoniakkihöyryllä toimivat turbiiniyksiköt sekä kaikki muut laitteet. Rakenteen kokonaispaino ylittää 300 tuhatta tonnia. Putki on hirviö, joka kulkee lähes kilometrin syvyyteen valtameren kylmiin syvyyksiin, ja sen yläosassa on jotain pienen saaren kaltaista. Eikä yhtään alusta, paitsi tietysti tavalliset alukset, jotka ovat välttämättömiä järjestelmän ylläpitoon ja kommunikointiin rannan kanssa.

Poiston ja virtauksen energia.

Vuosisatojen ajan ihmiset ovat spekuloineet meren vuorovesien syitä. Nykyään tiedämme varmasti, että voimakas luonnonilmiö - merivesien rytminen liike johtuu Kuun ja Auringon gravitaatiovoimista. Koska Aurinko on 400 kertaa kauempana Maasta, paljon pienempi Kuun massa vaikuttaa Maan pintaan kaksi kertaa voimakkaammin kuin Auringon massa. Siksi Kuun aiheuttamalla vuorovedellä (kuuvesi) on ratkaiseva rooli. Avomerellä nousuvedet vuorottelevat laskuveden kanssa teoriassa 6 tunnin 12 minuutin 30 sekunnin välein. Jos Kuu, Aurinko ja Maa ovat samalla linjalla (ns. syzygy), Aurinko vetovoimallaan tehostaa Kuun vaikutusta, jolloin syntyy voimakas vuorovesi (syzygy vuorovesi eli korkea vesi). Kun Aurinko on suorassa kulmassa Maan ja Kuun segmenttiin nähden (kvadratuuri), tapahtuu heikko vuorovesi (kvadratuuri tai matala vesi). Vahvat ja heikot vuorovedet vuorottelevat seitsemän päivän välein.

Vuoroveden todellinen kulku on kuitenkin hyvin monimutkainen. Siihen vaikuttavat taivaankappaleiden liikkumisen erityispiirteet, rannikon luonne, veden syvyys, merivirrat ja tuuli.

Korkeimmat ja voimakkaimmat vuorovesiaallot esiintyvät pienissä ja kapeissa lahdissa tai jokien suistoissa, jotka virtaavat meriin ja valtameriin. Intian valtameren hyökyaalto pyörii Gangesin virtausta vastaan ​​250 kilometrin etäisyydellä sen suusta. Atlantin valtamereltä tuleva hyökyaalto ulottuu 900 kilometriä Amazonia ylöspäin. Suljetuilla merillä, kuten Mustalla tai Välimerellä, esiintyy pieniä vuorovesiaaltoja, joiden korkeus on 50-70 cm.

Suurin mahdollinen teho yhdessä nousuveden syklissä, eli nousuvedestä toiseen, ilmaistaan ​​yhtälöllä

Missä R – veden tiheys, g- painovoiman kiihtyvyys, S– vuorovesi-altaan alue, R– tasoero vuoroveden aikana.

Kuten kaavasta voidaan nähdä, sopivimpina vuorovesienergian käyttöpaikkoina voidaan pitää niitä merenrannikon paikkoja, joissa vuoroveden amplitudi on suuri ja rannikon ääriviivat ja topografia mahdollistavat suurten suljettujen " uima-altaat”.

Voimalaitosten teho voisi paikoin olla 2–20 MW.

Koska auringon säteilyn energia jakautuu suurelle alueelle (eli sen tiheys on pieni), kaikissa aurinkoenergian suoraan käyttöön tarkoitetuissa laitoksissa on oltava riittävän pinta-alaltaan keräyslaite (keräin).

Yksinkertaisin tällainen laite on pienjännitelamppu; periaatteessa tämä on musta levy, joka on hyvin eristetty alhaalta. Se on peitetty lasilla tai muovilla, joka läpäisee valoa, mutta ei havaitse infrapunalämpösäteilyä. Mustat putket sijoitetaan useimmiten levyn ja lasin väliseen tilaan, jonka läpi virtaa vettä, öljyä, elohopeaa, ilmaa, rikkihappoanhydridiä jne. P. Auringon säteily, pronkaya kautta lasi tai muovi kerääjään, imeytyvät mustiin putkiin ja levyyn ja lämmittävät työstöä hänen putkissa. Keräimestä ei pääse karkaamaan lämpösäteilyä, joten sen lämpötila on merkittävästi korkeampi (200–500°C) kuin ympäristön lämpötila. Tässä näkyy niin sanottu kasvihuoneilmiö. Tavalliset puutarhakasvihuoneet ovat itse asiassa yksinkertaisia ​​auringonsäteilyn kerääjiä. Mutta mitä kauempana tropiikista, sitä vähemmän eff Tämä on vaakakeräin, ja sen kääntäminen auringon jälkeen on liian vaikeaa ja kallista. Siksi tällaiset keräimet asennetaan yleensä tiettyyn optimaaliseen kulmaan etelään.

Monimutkaisempi ja kalliimpi keräilijä on kovera peili, joka keskittää tulevan säteilyn pieneen tilavuuteen tietyn geometrisen pisteen – fokuksen – ympärille. Peilin heijastava pinta on valmistettu metalloidusta muovista tai monista pienistä litteistä peileistä, jotka on kiinnitetty suureen paraboliseen alustaan. Erikoismekanismien ansiosta tämän tyyppisiä keräilijöitä käännetään jatkuvasti aurinkoa kohti, jolloin ne voivat kerätä suurimman mahdollisen määrän auringonsäteilyä. Peilikeräinten työtilan lämpötila saavuttaa 3000°C ja yli.

Aurinkoenergia on yksi materiaaliintensiivisimmistä energiantuotannon muodoista. Aurinkoenergian laajamittainen käyttö lisää materiaalien tarvetta ja sitä kautta myös työvoimaresursseja raaka-aineiden louhinnassa, niiden rikastamisessa, materiaalien hankinnassa, heliostaattien, keräilijöiden ja muiden laitteiden valmistuksessa sekä niiden kuljetuksessa. Laskelmat osoittavat, että 1 MW*vuoden sähköenergian tuottaminen aurinkoenergialla vie 10 000 - 40 000 työtuntia. Perinteisessä fossiilisia polttoaineita käyttävässä energiantuotannossa tämä luku on 200-500 työtuntia.

Toistaiseksi auringonsäteiden tuottama sähköenergia on paljon kalliimpaa kuin perinteisillä menetelmillä saatu sähköenergia. Tutkijat toivovat, että kokeet, joita he tekevät pilottiasennuksissa ja -asemilla, auttavat ratkaisemaan paitsi teknisiä, myös taloudellisia ongelmia. Mutta siitä huolimatta aurinkoenergian muunnosasemia rakennetaan ja ne toimivat.

Vuodesta 1988 lähtien Krimin aurinkovoimala on toiminut Kertšin niemimaalla. Vaikuttaa siltä, ​​että maalaisjärki on itse määrittänyt paikkansa. Jos tällaisia ​​asemia aiotaan rakentaa minne tahansa, se olisi ensisijaisesti lomakeskusten, kylpylöiden, loma-asuntojen ja turistireittien alueelle; alueella, jossa tarvitaan paljon energiaa, mutta vielä tärkeämpää on pitää ympäristö puhtaana, jonka hyvinvointi ja ennen kaikkea ilman puhtaus on ihmiselle parantavaa.

Krimin SPP on pieni - kapasiteetti on vain 5 MW. Tietyssä mielessä hän on voimankoe. Vaikka näyttää siltä, ​​mitä muuta pitäisi kokeilla, kun tiedetään kokemus aurinkovoimaloiden rakentamisesta muissa maissa.

Sisilian saarella 80-luvun alussa tuotti sähköä aurinkovoimala, jonka kapasiteetti oli 1 MW. Sen toimintaperiaate on myös tornipohjainen. Peilit kohdistavat auringonsäteet 50 metrin korkeudella sijaitsevaan vastaanottimeen. Siellä syntyy höyryä, jonka lämpötila on yli 600 °C, joka käyttää perinteistä turbiinia, johon on kytketty virtageneraattori. On kiistattomasti todistettu, että 10–20 MW:n voimalaitokset voivat toimia tällä periaatteella, samoin kuin paljon enemmänkin, jos samanlaiset moduulit ryhmitellään ja kytketään toisiinsa.

Hieman erilainen voimalaitos on Alqueriassa Etelä-Espanjassa. Sen erona on, että tornin huipulle kohdistuva aurinkolämpö saa liikkeelle natriumkierron, joka jo lämmittää vettä höyryksi. Tällä vaihtoehdolla on useita etuja. Natriumlämmön varaaja ei takaa vain voimalaitoksen jatkuvaa toimintaa, vaan mahdollistaa myös ylimääräisen energian osittaisen keräämisen toimintaan pilvisellä säällä ja yöllä. Espanjan aseman kapasiteetti on vain 0,5 MW. Mutta sen periaatteen perusteella voidaan luoda paljon suurempia - jopa 300 MW. Tämän tyyppisissä asennuksissa aurinkoenergian pitoisuus on niin korkea, että höyryturbiiniprosessin hyötysuhde ei ole huonompi kuin perinteisissä lämpövoimalaitoksissa.

Asiantuntijoiden mukaan houkuttelevin idea aurinkoenergian muuntamiseen on valosähköisen efektin käyttö puolijohteissa.

Mutta esimerkiksi päiväntasaajan lähellä oleva aurinkovoimala, jonka päiväteho on 500 MWh (noin saman verran energiaa tuottaa melko suuri vesivoimala) hyötysuhteella 10 % vaatisi tehollisen pinta-alan noin 500 000 m2. On selvää, että niin suuri määrä aurinkopuolijohdekennoja voi. maksaa itsensä takaisin vasta, kun niiden tuotanto on todella halpaa. Aurinkovoimaloiden hyötysuhde muilla maapallon alueilla olisi alhainen johtuen epävakaista ilmakehän olosuhteista, auringon säteilyn suhteellisen heikosta intensiteetistä, joka absorboituu aurinkoisinakin päivinä voimakkaammin ilmakehään, sekä vuorottelusta johtuvista vaihteluista. päivästä ja yöstä.

Auringon valokennot ovat kuitenkin löytämässä erityisiä sovelluksiaan jo tänään. Ne osoittautuivat käytännössä korvaamattomiksi sähkövirran lähteiksi raketteissa, satelliiteissa ja automaattisissa planeettojenvälisissä asemissa sekä maan päällä - ensisijaisesti puhelinverkkojen virransyöttöön sähköistämättömillä alueilla tai pienille virrankuluttajille (radiolaitteet, sähköparranajokoneet ja sytyttimet jne.). ) . Puolijohdeaurinkokennot asennettiin ensin kolmanteen Neuvostoliiton keinotekoiseen maasatelliittiin (laukaistiin kiertoradalle 15. toukokuuta 1958).

Työ on käynnissä, arvioinnit ovat käynnissä. Toistaiseksi on myönnettävä, että he eivät kannata aurinkovoimaloita: nykyään nämä rakenteet ovat edelleen monimutkaisimpia ja kalleimpia teknisiä aurinkoenergian käyttömenetelmiä. Tarvitsemme uusia vaihtoehtoja, uusia ideoita. Heistä ei ole pulaa. Toteutus on huonompi.

Atomienergia.

Atomiytimien hajoamista tutkittaessa kävi ilmi, että jokainen ydin painaa vähemmän kuin sen protonien ja neutronien massojen summa. Tämä selittyy sillä, että kun protonit ja neutronit yhdistyvät ytimeksi, vapautuu paljon energiaa. Ytimen massan menetys yhtä grammaa kohti vastaa lämpöenergian määrää, joka saataisiin polttamalla 300 vaunua hiiltä. Siksi ei ole yllättävää, että tutkijat ovat tehneet kaikkensa löytääkseen avaimen, jonka avulla he voisivat "avaaa" atomiytimen ja vapauttaa sen sisältämän valtavan energian.

Aluksi tämä tehtävä tuntui ylitsepääsemättömältä. Ei ollut sattumaa, että tiedemiehet valitsivat neutronin instrumentiksi. Tämä hiukkanen on sähköisesti neutraali, eikä siihen vaikuta sähköiset hylkivät voimat. Siksi neutroni voi helposti tunkeutua atomin ytimeen. Neutronit pommittivat yksittäisten alkuaineiden atomien ytimiä. Kun puhuttiin uraanista, havaittiin, että tämä raskas alkuaine käyttäytyi eri tavalla kuin muut. Muuten on syytä muistaa, että luonnossa esiintyvä uraani sisältää kolme isotooppia: uraani-238 (238 U), uraani-235 (235 U) ja uraani-234 (234 U), joiden numero ilmaisee massaluvun.

Uraani-235:n atomiydin osoittautui huomattavasti vähemmän stabiiliksi kuin muiden alkuaineiden ja isotooppien ytimet. Yhden neutronin vaikutuksesta tapahtuu uraanin fissio (halkeaminen), sen ydin hajoaa kahdeksi suunnilleen identtiseksi fragmentiksi, esimerkiksi kryptonin ja bariumin ytimiin. Nämä palaset lentävät valtavilla nopeuksilla eri suuntiin.

Mutta tärkeintä tässä prosessissa on, että yhden uraaniytimen hajoamisen aikana ilmaantuu kaksi tai kolme uutta vapaata neutronia. Syynä on se, että raskas uraaniydin sisältää enemmän neutroneja kuin tarvitaan kahden pienemmän atomiytimen muodostamiseen. "Rakennusmateriaalia" on liikaa, ja atomiytimen on päästävä siitä eroon.

Jokainen uusista neutroneista voi tehdä saman asian kuin ensimmäinen, kun se jakoi yhden ytimen. Todellakin, se on kannattava laskelma: yhden neutronin sijasta saamme kaksi tai kolme, joilla on sama kyky jakaa seuraavat kaksi tai kolme uraani-235-ydintä. Ja niin se jatkuu: tapahtuu ketjureaktio, ja jos sitä ei hallita, se saa lumivyöryluonteen ja päättyy voimakkaaseen räjähdykseen - atomipommin räjähdykseen. Oppittuaan säätelemään tätä prosessia ihmiset pystyivät lähes jatkuvasti saamaan energiaa uraanin atomiytimistä. Tätä prosessia ohjataan ydinreaktoreissa.

Ydinreaktori on laite, jossa tapahtuu kontrolloitu ketjureaktio. Tässä tapauksessa atomiytimien hajoaminen toimii sekä lämmön että neutronien kontrolloituna lähteenä.

Ensimmäisen ydinreaktoriprojektin kehitti vuonna 1939 ranskalainen tiedemies Frederic Joliot-Curie. Mutta pian natsit miehittivät Ranskan, eikä hanketta toteutettu.

Uraanin fissioketjureaktio suoritettiin ensimmäisen kerran vuonna 1942 Yhdysvalloissa reaktorissa, jonka italialaisen tiedemiehen Enrico Fermin johtama tutkijaryhmä rakensi Chicagon yliopiston stadionille. Tämän reaktorin mitat olivat 6x6x6,7 m ja teho 20 kW; toimi ilman ulkoista jäähdytystä.

Ensimmäinen ydinreaktori Neuvostoliitossa (ja Euroopassa) rakennettiin akateemikon johdolla. I. V. Kurchatov ja lanseerattiin vuonna 1946.

Ydinenergia kehittyy tänä päivänä ennennäkemättömällä vauhdilla. Kolmenkymmenen vuoden aikana ydinvoimayksiköiden kokonaiskapasiteetti on kasvanut 5 tuhannesta 23 miljoonaan kilowattiin! Jotkut tutkijat ehdottavat, että 2000-luvulla noin puolet maailman sähköstä tuotetaan ydinvoimaloissa.

Periaatteessa ydinvoimareaktori on suunniteltu melko yksinkertaisesti - siinä, kuten perinteisessä kattilassa, vesi muunnetaan höyryksi. Tätä varten he käyttävät uraanin tai muiden ydinpolttoaineatomien hajoamisen ketjureaktion aikana vapautuvaa energiaa. Ydinvoimalaitoksella ei ole valtavaa höyrykattilaa, joka koostuu tuhansista kilometreistä teräsputkista, joiden läpi vesi kiertää valtavan paineen alaisena muuttuen höyryksi. Tämä kolossi korvattiin suhteellisen pienellä ydinreaktorilla.

Termisiä neutroneja käyttävät ydinreaktorit eroavat toisistaan ​​pääasiassa kahdella tavalla: mitä aineita käytetään neutronien hidastajana ja mitä aineita käytetään jäähdytysaineena poistamaan lämpöä reaktorin sydämestä. Yleisimmät tällä hetkellä ovat vesijäähdytteiset reaktorit, joissa tavallinen vesi toimii sekä neutronien hidastimena että jäähdytysaineena, uraani-grafiittireaktorit (hidastaja - grafiitti, jäähdytysneste - tavallinen vesi), kaasu-grafiittireaktorit (hidastaja - grafiitti, jäähdytysneste) - kaasu, usein hiilidioksidi), raskasvesireaktorit (moderaattori - raskas vesi, jäähdytysneste - joko raskas tai tavallinen vesi).

Ei kumpikaan riisi. 9 Painevesireaktorin kaavio on esitetty. Reaktorin sydän on paksuseinäinen astia, jossa on vettä ja siihen upotettuja polttoaine-elementtejä (polttoainesauvoja). Polttoainesauvojen tuottaman lämmön ottaa pois vesi, jonka lämpötila nousee merkittävästi.

Suunnittelijat lisäsivät tällaisten reaktorien tehoa miljoonaan kilowattiin. Zaporozhyeen, Balakovoon ja muihin ydinvoimaloihin asennetaan mahtavia energiayksiköitä. Pian tämänkaltaiset reaktorit ilmeisesti saavat valtaan ennätyksen haltijan - puolitoista miljoonaa ihmistä Ignalinan ydinvoimalasta.

Mutta silti ydinenergian tulevaisuus jää ilmeisesti kolmannen tyyppiselle reaktorille, jonka toimintaperiaatetta ja rakennetta tutkijat ovat ehdottaneet - nopeille neutronireaktoreille. Niitä kutsutaan myös jalostusreaktoreiksi. Perinteisissä reaktoreissa käytetään viivästettyjä neutroneja, jotka aiheuttavat ketjureaktion melko harvinaisessa isotoopissa - uraani-235:ssä, josta luonnonuraania on vain noin yksi prosentti. Siksi on tarpeen rakentaa valtavia tehtaita, joissa uraaniatomeja kirjaimellisesti seulotaan ja valitaan niistä vain yhden tyyppisen uraani-235:n atomeja. Loput uraanista ei voida käyttää perinteisissä reaktoreissa. Herää kysymys: riittääkö tämä harvinainen uraanin isotooppi pitkäksi aikaa vai kohtaako ihmiskunta jälleen energiavarojen puutteen ongelman?

Yli kolmekymmentä vuotta sitten tämä ongelma esitettiin Fysiikan ja energian instituutin laboratoriohenkilöstölle. Se päätettiin. Laboratorion johtaja Aleksanteri Iljitš Leypunsky ehdotti nopean neutronireaktorin suunnittelua. Ensimmäinen tällainen laitteisto rakennettiin vuonna 1955. Nopeiden neutronireaktorien edut ovat ilmeisiä. Niissä kaikkia luonnonuraanin ja toriumin varantoja voidaan käyttää energian tuottamiseen, ja ne ovat valtavia - yli neljä miljardia tonnia uraania on liuennut pelkästään maailman valtamereen.

Ei ole epäilystäkään siitä, että ydinenergia on ottanut vahvan paikan ihmiskunnan energiataseessa. Se varmasti kehittyy edelleen, toimittamatta ihmisille kipeästi kaivattua energiaa. Ydinvoimalaitosten luotettavuuden ja häiriöttömän toiminnan varmistamiseksi tarvitaan kuitenkin lisätoimenpiteitä, ja tutkijat ja insinöörit voivat löytää tarvittavat ratkaisut.

Vetyenergia

Monet asiantuntijat ovat ilmaisseet huolensa jatkuvasti lisääntyvästä suuntauksesta kohti talouden ja talouden täydellistä sähköistämistä: lämpövoimalaitokset polttavat yhä enemmän kemiallisia polttoaineita ja satoja uusia ydinvoimaloita sekä syntymässä olevia aurinko-, tuuli- ja maalämpövoimaloita, tulee olemaan yhä suuremmassa mittakaavassa (ja lopulta yksinomaan) sähköenergian tuottamiseksi. Siksi tutkijat etsivät kiireisiä täysin uusia energiajärjestelmiä.

Tehokkuus lämpövoimalaitokset ovat suhteellisen alhaisia, vaikka suunnittelijat tekevät kaikkensa lisätäkseen sitä. Nykyaikaisissa fossiilisia polttoaineita käyttävissä voimalaitoksissa se on noin 40%, ja ydinvoimaloissa - 33%. Tässä tapauksessa hukkalämmöllä (esimerkiksi jäähdytysjärjestelmistä poistuvan lämpimän veden kanssa) menetetään suuri osa energiasta, mikä johtaa ympäristön ns. lämpösaasteeseen. Tästä seuraa, että lämpövoimaloita tulee rakentaa paikkoihin, joissa jäähdytysvettä on riittävästi tai tuulisille alueille, joissa ilmajäähdytyksellä ei ole negatiivista vaikutusta mikroilmastoon. Tähän lisätään turvallisuus- ja hygieniakysymykset. Siksi tulevat suuret ydinvoimalaitokset tulisi sijoittaa mahdollisimman kauas tiheästi asutuista alueista. Mutta tällä tavalla sähkön lähteet poistetaan kuluttajistaan, mikä vaikeuttaa merkittävästi voimansiirron ongelmaa.

Sähkön siirto johtoja pitkin on erittäin kallista: se on noin kolmannes kuluttajan energiakustannuksista. Kustannusten vähentämiseksi voimalinjoja rakennetaan yhä korkeammilla jännitteillä - se saavuttaa pian 1500 kV. Mutta korkeajännitejohdot vaativat suuren maa-alueen vieraantumista, ja ne ovat myös herkkiä erittäin voimakkaille tuulille ja muille säätekijöille. Mutta maanalaiset kaapelilinjat ovat 10-20 kertaa kalliimpia, ja niitä asennetaan vain poikkeustapauksissa (esimerkiksi kun tämä johtuu arkkitehtonisista tai luotettavuudesta).

Vakavin ongelma on sähkön kertyminen ja varastointi, sillä voimalaitokset toimivat edullisimmin vakioteholla ja täydellä kuormalla. Samaan aikaan sähkön kysyntä muuttuu pitkin päivää, viikko ja vuosi, joten voimalaitosten teho on mukautettava siihen. Ainoa tapa varastoida suuria määriä sähköä tulevaa käyttöä varten ovat tällä hetkellä pumppuvoimalaitokset, mutta niihin puolestaan ​​liittyy monia ongelmia.

Kaikki nämä nykyaikaisen energian ongelmat voitaisiin monien asiantuntijoiden mukaan ratkaista käyttämällä vetyä polttoaineena ja luomalla ns. vetyenergiataloutta.

Vetyä, yksinkertaisinta ja kevyintä kemiallisista alkuaineista, voidaan pitää ihanteellisena polttoaineena. Se on saatavilla kaikkialla, missä on vettä. Vetyä poltettaessa syntyy vettä, joka voi hajota takaisin vedyksi ja hapeksi, eikä tämä prosessi aiheuta ympäristön saastumista. Vetyliekki ei päästä ilmakehään tuotteita, jotka väistämättä liittyvät muiden polttoaineiden palamiseen: hiilidioksidi, hiilimonoksidi, rikkidioksidi, hiilivedyt, tuhka, orgaaniset peroksidit jne. Vetyllä on erittäin korkea lämpöarvo: poltettaessa 1 g vetyä tuottaa 120 J lämpöenergiaa ja poltettaessa 1 g bensiiniä - vain 47 J.

Vetyä voidaan kuljettaa ja jakaa putkistojen, kuten maakaasun, kautta. Polttoaineen putkikuljetus on halvin tapa pitkän matkan energian siirtoon. Lisäksi putket lasketaan maan alle, mikä ei häiritse maisemaa. Kaasuputket vievät vähemmän maa-alaa kuin ilmajohdot. Energian siirtäminen vetykaasuna halkaisijaltaan 750 mm:n putkilinjan kautta yli 80 km:n etäisyydeltä maksaa vähemmän kuin saman energiamäärän siirtäminen vaihtovirran muodossa maanalaisen kaapelin kautta. Yli 450 km:n etäisyyksillä vedyn putkikuljetus on halvempaa kuin 40 kV:n jännitteisen tasavirtajohdon käyttö ja yli 900 km:n etäisyydellä edullisempaa kuin vaihtovirtajohdon käyttö, jonka jännite on 40 kV. 500 kV.

Vety on synteettinen polttoaine. Sitä voidaan saada hiilestä, öljystä, maakaasusta tai hajottamalla vettä. Arvioiden mukaan maailmassa tuotetaan ja kulutetaan nykyään noin 20 miljoonaa tonnia vetyä vuodessa. Puolet tästä määrästä käytetään ammoniakin ja lannoitteiden tuotantoon ja loput rikin poistamiseen kaasumaisista polttoaineista, metallurgiassa, hiilen ja muiden polttoaineiden hydraukseen. Nykyaikaisessa taloudessa vety on pikemminkin kemikaali kuin energiaraaka-aine.

Nykyaikaiset ja lupaavat menetelmät vedyn tuotantoon

Tällä hetkellä vetyä tuotetaan pääasiassa (noin 80 %) öljystä. Mutta tämä on epätaloudellinen prosessi energialle, koska tällaisesta vedystä saatu energia maksaa 3,5 kertaa enemmän kuin bensiinin polttamisesta saatu energia. Lisäksi tällaisen vedyn hinta nousee jatkuvasti öljyn hinnan noustessa.

Pieni määrä vetyä syntyy elektrolyysillä. Vedyn tuottaminen veden elektrolyysillä on kalliimpaa kuin sen tuottaminen öljystä, mutta se laajenee ja tulee halvemmaksi ydinenergian kehittyessä. Ydinvoimalaitosten lähelle on mahdollista sijoittaa vesielektrolyysiasemia, joissa kaikki voimalaitoksen tuottama energia käytetään veden hajottamiseen vedyn muodostamiseksi. Totta, elektrolyyttisen vedyn hinta pysyy korkeampana kuin sähkövirran hinta, mutta vedyn kuljetus- ja jakelukustannukset ovat niin alhaiset, että kuluttajan lopullinen hinta on sähkön hintaan verrattuna varsin hyväksyttävä.

Nykyään tutkijat työskentelevät intensiivisesti pienentääkseen laajamittaisen vedyn tuotannon teknologisten prosessien kustannuksia tehokkaamman veden hajotuksen, vesihöyryn korkean lämpötilan elektrolyysin, katalyyttien, puoliläpäisevien kalvojen jne. avulla.

Paljon huomiota kiinnitetään termolyyttiseen menetelmään, joka (tulevaisuudessa) koostuu veden hajoamisesta vedyksi ja hapeksi lämpötilassa 2500 ° C. Mutta insinöörit eivät ole vielä hallineet tällaista lämpötilarajaa suurissa teknologisissa yksiköissä, mukaan lukien ydinenergialla toimivat yksiköt (korkean lämpötilan reaktoreissa ne laskevat edelleen vain noin 1000 °C:n lämpötiloihin). Siksi tutkijat pyrkivät kehittämään useissa vaiheissa tapahtuvia prosesseja, jotka mahdollistaisivat vedyn tuotannon alle 1000 °C:n lämpötila-alueilla.

Vuonna 1969 Euratomin italialainen sivukonttori otti käyttöön tehokkaan termolyyttisen vedyn tuotantolaitoksen. 55 % 730 °C:ssa. Käytettiin kalsiumbromidia, vettä ja elohopeaa. Laitteessa oleva vesi hajoaa vedyksi ja hapeksi, ja loput reagenssit kiertävät toistuvina sykleinä. Muut suunnitellut asennukset toimivat 700–800°C lämpötiloissa. Korkean lämpötilan reaktorien uskotaan parantavan tehokkuutta. jopa 85 % tällaisista prosesseista. Nykyään emme pysty ennustamaan tarkasti, kuinka paljon vety maksaa. Mutta jos otamme huomioon, että kaikkien nykyaikaisten energiamuotojen hinnat ovat nousussa, voidaan olettaa, että vedyn muodossa oleva energia on pitkällä aikavälillä halvempaa kuin maakaasun muodossa ja mahdollisesti sähkön muodossa. nykyinen.

Vedyn käyttö

Kun vedystä tulee yhtä helposti saatavilla oleva polttoaine kuin maakaasu nykyään, se pystyy korvaamaan sen kaikkialla. Vetyä voidaan polttaa liesissä, vedenlämmittimissä ja uuneissa, jotka on varustettu polttimilla, jotka eroavat vähän tai ei ollenkaan nykyaikaisista maakaasun polttamiseen käytetyistä polttimista.

Kuten olemme jo sanoneet, kun vetyä poltetaan, haitallisia palamistuotteita ei jää jäljelle. Siksi ei tarvita järjestelmiä näiden tuotteiden poistamiseksi vedyllä toimiviin lämmityslaitteisiin. Lisäksi palamisen aikana syntyvää vesihöyryä voidaan pitää hyödyllisenä tuotteena - se kostuttaa ilmaa (kuten tiedetään nykyaikaisissa keskuslämmitysasunnoissa). ilma on liian kuivaa). Ja savupiippujen puuttuminen ei vain säästä rakennuskustannuksia, vaan lisää myös lämmitystehokkuutta 30%.

Vety voi toimia myös kemiallisena raaka-aineena monilla teollisuudenaloilla, esimerkiksi lannoitteiden ja elintarvikkeiden valmistuksessa, metallurgiassa ja petrokemianteollisuudessa. Sitä voidaan käyttää myös sähkön tuottamiseen paikallisissa lämpövoimalaitoksissa.

Johtopäätös.

Energian rooli sivilisaation ylläpitämisessä ja edelleen kehittämisessä on kiistaton. Nyky-yhteiskunnassa on vaikea löytää vähintään yhtä ihmisen toiminnan aluetta, joka ei vaatisi - suoraan tai epäsuorasti - enemmän energiaa kuin ihmisen lihakset pystyvät tarjoamaan.

Energiankulutus on tärkeä elintason mittari. Noihin aikoihin, kun ihminen sai ruokaa keräämällä metsähedelmiä ja metsästämällä eläimiä, hän tarvitsi noin 8 MJ energiaa päivässä. Tulen hallitsemisen jälkeen tämä arvo nousi 16 MJ:iin: primitiivisessä maatalousyhteiskunnassa se oli 50 MJ ja kehittyneemmässä yhteiskunnassa 100 MJ.

Sivilisaatiomme olemassaolon aikana perinteiset energialähteet on korvattu monta kertaa uusilla, edistyneemmillä. Eikä siksi, että vanha lähde olisi käytetty loppuun.

Aurinko paistoi aina ja lämmitti ihmistä, mutta eräänä päivänä ihmiset kesyttivät tulen ja alkoivat polttaa puita. Sitten puu väistyi hiilelle. Puutarvike näytti rajattomalta, mutta höyrykoneet vaativat enemmän korkeakalorista "rehua".

Mutta tämä oli vain vaihe. Hiili on pian menettämässä johtoasemansa energiamarkkinoilla öljylle.

Ja tässä on uusi kierros: öljy ja kaasu ovat edelleen johtavia polttoainetyyppejä näinä päivinä. Mutta jokaista uutta kaasukuutiometriä tai öljytonnia kohden sinun on mentävä kauemmas pohjoiseen tai itään, haudattava itsesi syvemmälle maahan. Ei ole ihme, että öljy ja kaasu maksavat meille joka vuosi enemmän ja enemmän.

Korvaus? Tarvitsemme uuden energiajohtajan. Ne ovat epäilemättä ydinlähteitä.

Uraanivarat eivät näytä olevan niin suuria, jos niitä verrataan esimerkiksi kivihiilivaroihin. Mutta painoyksikköä kohti se sisältää miljoonia kertoja enemmän energiaa kuin hiili.

Ja tulos on tämä: kun tuotetaan sähköä ydinvoimalassa, uskotaan, että on tarpeen käyttää satatuhatta kertaa vähemmän rahaa ja työvoimaa kuin kun energiaa otetaan kivihiilestä. Ja ydinpolttoaine korvaa öljyn ja hiilen... Näin on aina ollut: seuraava energialähde oli myös tehokkaampi. Se oli niin sanotusti "militantti" energialinja.

Ylimääräistä energiaa tavoitellessaan ihminen syöksyi yhä syvemmälle luonnonilmiöiden spontaaniin maailmaan eikä ajatellut pitkään aikaan tekojensa ja tekojensa seurauksia.

Mutta ajat ovat muuttuneet. Nyt, 1900-luvun lopulla, alkaa uusi, merkittävä vaihe maallisessa energiassa. "Lopeta" energiaa ilmestyi. Rakennettu niin, että ihminen ei leikkaa oksaa, jolla hän istuu. Hän huolehti jo ennestään vakavasti vaurioituneen biosfäärin suojelusta.

Epäilemättä tulevaisuudessa intensiivisen energiakehityksen linjan rinnalla laaja linja saa myös laajat kansalaisoikeudet: hajaantuneita energialähteitä, joilla ei ole liikaa tehoa, mutta korkea hyötysuhde, ympäristöystävällinen ja helppokäyttöinen.

Silmiinpistävä esimerkki tästä on sähkökemiallisen energian nopea käynnistyminen, jota myöhemmin ilmeisesti täydennetään aurinkoenergialla. Energia kerää, imeytyy ja imee nopeasti kaikki uusimmat ideat, keksinnöt ja tieteelliset saavutukset. Tämä on ymmärrettävää: energia liittyy kirjaimellisesti Kaikkeen, ja Kaikki vetää energiaa ja riippuu siitä.

Siksi energiakemia, vetyenergia, avaruusvoimalat, antimateriaan sinetöity energia, kvarkit, "mustat aukot", tyhjiö - nämä ovat vain kirkkaimpia virstanpylväitä, vetoja, yksittäisiä linjoja skenaariosta, jota kirjoitetaan silmiemme edessä ja jotka voivat kutsutaan Tomorrow Energyksi.

Energian labyrintit. Salaperäisiä käytäviä, kapeita, mutkaisia ​​polkuja. Täynnä mysteereitä, esteitä, odottamattomia oivalluksia, surun ja tappion huutoja, ilon ja voittojen huutoja. Ihmiskunnan energiapolku on piikkinen, vaikea ja epäsuora. Mutta uskomme, että olemme matkalla energian runsauden aikakauteen ja että kaikki esteet, esteet ja vaikeudet voitetaan.

Tarina energiasta voi olla loputon, ja siinä on lukemattomia vaihtoehtoisia käyttötapoja, kunhan meidän on kehitettävä siihen tehokkaita ja taloudellisia menetelmiä. Ei ole niin tärkeää, mitä mieltä olet energian tarpeesta, energialähteistä, sen laadusta ja hinnasta. Meille ilmeisesti. pitäisi vain yhtyä siihen, mitä oppinut viisas, jonka nimeä ei tunneta, sanoi: "Ei ole yksinkertaisia ​​ratkaisuja, on vain järkeviä valintoja."

Bibliografia

1. 1. Augusta Goldin. Energian valtameret. – Per. englannista – M.: Tieto, 1983. – 144 s.

2. 2. Balanchevadze V.I., Baranovsky A.I. jne.; Ed. A. F. Dyakova. Energiaa tänään ja huomenna. – M.: Energoatomizdat, 1990. – 344 s.

3. 3. Enemmän kuin tarpeeksi. Optimistinen näkemys maailman energian tulevaisuudesta / Toim. R. Clark: Trans. englannista – M.: Energoatomizdat, 1984. – 215 s.

4. 4. Burdakov V.P. Sähkö avaruudesta. – M.: Energoatomizdat, 1991. – 152 s.

5. 5. Vershinsky N.V. Valtameren energia. – M.: Nauka, 1986. – 152 s.

6. 6. Gurevich Yu Kylmäpoltto. //Kvantti. – 1990 – nro 6. - Art. 9-15.

7. 7. Energialähteet. Faktoja, ongelmia, ratkaisuja. – M.: Tiede ja tekniikka, 1997. – 110 s.

8. 8. Kirillin V. A. Energia. Pääongelmat: Kysymyksissä ja vastauksissa. – M.: Tieto, 1990. – 128 s.

9. 9. Kononov Yu D. Energia ja talous. Uusiin energialähteisiin siirtymisen ongelmat. – M.: Nauka, 1981. – 190 s.

10.10 Merkulov O.P. Tulevaisuuden energiaa etsimässä. – K.: Naukova Dumka, 1991. – 123 s.

11.11.Maailman energia: kehitysennuste vuoteen 2020 asti/Trans. englannista muokannut Yu N. Starshikova. – M.: Energia, 1980. – 256 s.

12.12 Ei-perinteiset energialähteet. – M.: Tieto, 1982. – 120 s.

13.13. Podgorny A. N. Vetyenergia. – M.: Nauka, 1988. – 96 s.

14.14 Sosnov A. Ya. – L.: Lenizdat, 1986. – 104 s.

15.15 Sheidlin A. E. Uusi energia. – M.: Nauka, 1987. – 463 s.

16.16 Shulga V. G., Korobko B. P., Zhovmir M. M. Ei-perinteisten ja nykyaikaisten energialähteiden kehittämisen tärkeimmät tulokset // Energia ja sähköistys. – 1995 – nro 2. - Art. 39-42.

17.17.Maailman energia: MIREKin XI kongressin raporttien käännökset / Toim. P.S. Neporozhny. – M.: Energoatomizdat, 1982. – 216 s.

18.18 Maailman energiavarat / Toim. P.S. Neporozhniy, V.I. Popkova. – M.: Energoatomizdat, 1995. – 232 s.

19.19. Töldeši, J. Lesny. Maailma etsii energiaa. – M.: Mir, 1981. – 440 s.

20.20 Yudasin L. S. Energia: ongelmia ja toiveita. – M.: Koulutus, 1990. – 207 s.

>> Energialähteet

§ 6. Energialähteet

Energialähteet ovat joko uusiutuvia tai uusiutumattomia. Tarkastellaan molempia tarkemmin oppikirjan kolmannessa osassa. Toistaiseksi tutustutaan niihin yleisellä tasolla.

Uusiutuva energia

Maahan saavuttaa jatkuvasti valtava määrä aurinkoenergiaa. Noin kolmasosa tästä energiasta heijastuu maapallon ilmakehään, 0,02 % kasvit käyttävät fotosynteesiin ja loput menevät monien luonnollisten prosessien ylläpitoon: maankuoren, valtameren ja ilmakehän kuumenemiseen, ilmamassojen (tuuli) liikkeisiin, aallot, merivirrat, haihtumis- ja kiertovesi.

Tämä valtava energia, joka tulee maahan, ei kuitenkaan johda ilmaston lämpenemiseen, sillä luonnollisten prosessien jälkeen se säteilee takaisin avaruuteen. Miljoonien vuosien aikana luonto sopeutui näihin valtaviin energiavirtoihin ja saavutti universaalin lämpötasapainon.

Kun käytämme uusiutuvaa energiaa, teemme sen kahdella tavalla. Aurinkoenergiaa on mahdollista käyttää suoraan esimerkiksi aurinkopaneeleissa. Olet luultavasti nähnyt suuria aurinkopaneeleja miehitetyillä avaruusasemillamme. Aurinkoparistossa auringosta tuleva valoenergia muunnetaan sähköenergiaksi. Alueilla, joilla on paljon aurinkoisia päiviä vuodessa, voit asentaa aurinkopaneelit katolle ja käyttää auringon energiaa kotitalouksiin. On olemassa jopa malleja autoille, jotka toimivat tällaisen auton katolle asennetussa aurinkopaneelissa tuotetulla energialla.

Riisi. 1.1. Maan energiatasapaino ilman ihmisen väliintuloa

Toinen tapa on käyttää yhden tai toisen luonnollisen prosessin energiaa. Seuraamme tätä polkua käyttämällä vesivoimaloissa vesienergiaa, vuorovesivoimaloissa meriveden energiaa ja tuulivoimaloissa tuulienergiaa.

Riisi. 1.2. Maapallon energiatase uusiutuvilla energialähteillä

Uusiutuvia energialähteitä käytettäessä energiankulutuksen kasvu maapallolla ei horjuta globaalia lämpötasapainoa eikä johda ilmaston lämpenemiseen. Emme muuta Maahan tulevan ja sieltä lähtevän energian määrää (kuvat 1.1, 1.2). Tästä syystä tällaisten energialähteiden ensimmäinen etu - ne eivät vahingoita luontoa.

Uusiutuvia energialähteitä täydennetään jatkuvasti Auringon energialla, ja ne kestävät miljoonia, ellei miljardeja vuosia - niin kauan kuin aurinko on olemassa. Tämä on heidän toinen etunsa.

Uusiutumattomat energialähteet

Maan suolistosta löytyy monia erilaisia ​​luonnonyhdisteitä, jotka sisältävät suuria energiavarastoja. Tärkeimmät niistä ovat öljy, kivihiili, maakaasu, turve ja uraani.

Riisi. 1.3. Uusiutumattomien energialähteiden energiatase ilman ihmisen puuttumista

Myös näihin lähteisiin varastoitunut energia tuli alun perin pääosin Auringosta. Nämä ovat kuitenkin uusiutumattomia lähteitä. Uusiutumaton, koska vain pieni määrä aurinkoenergiaa muunnetaan uusiutumattomaksi energiaksi joka vuosi, ja kestää miljoonia vuosia, ennen kuin nämä pienet määrät kasvavat suuriksi hiili-, öljy-, kaasu- tai uraaniesiintymiksi. Uusiutumattomista lähteistä peräisin oleva energia varastoidaan vain maapallolle. Kunnes ihmiskunta alkoi käyttää uusiutumattomia lähteitä, niihin varastoidun energian määrä pysyi muuttumattomana (kuva 1.3).

Mutta heti kun ihmiset alkoivat käyttää uusiutumattomia lähteitä, niihin varastoidun energian määrä alkoi laskea peruuttamattomasti (kuva 1.4). Uusiutumattomien energialähteiden kulutuksen nopeus on monta kertaa suurempi kuin nopeus, jolla niitä syntyy. Siksi ennemmin tai myöhemmin ne uupuvat. Tämä on heidän ensimmäinen haittapuoli.

Riisi. 1.4. Uusiutumattomien energialähteiden energiatase ihmisten käytössä

Meidän on pyrittävä kuluttamaan mahdollisimman vähän energiaa uusiutumattomista lähteistä ja mahdollisimman paljon uusiutuvista lähteistä. Jos käytämme polttopuuta lämmitykseen ja kaadettujen puiden sijaan istutamme ja kasvatamme uusia - tämä on epäilemättä uusiutuva energianlähde.

Tällaisten energialähteiden toinen suuri haittapuoli on, että ne aiheuttavat valtavaa vahinkoa luonnolle. Käsittelemme yksityiskohtaisesti uusiutumattomien energialähteiden käytön kielteisiä seurauksia tämän kirjan kolmannessa osassa. Miksi ihmiskunta jatkaa uusiutumattomien energialähteiden käyttöä niiden puutteista huolimatta? Tähän on useita syitä: taloudellinen (halu saada lyhytaikaista voittoa), psykologinen (haluttomuus muuttaa tavanomaista elämäntapaa) ja jopa poliittinen (energia on valtaa). Keskustelemme tästä tarkemmin seuraavassa osassa.

Lopuksi tässä on taulukko, joka näyttää kaavamaisesti yleisimpien ja yleisimpien energialähteidemme edut ja haitat sekä mitä ympäristövaikutuksia niiden käyttö aiheuttaa. Kuten näet, ei ole olemassa yhtä ideaalista energialähdettä. Energialähteiden välillä on kuitenkin suuri ero ympäristöhaittojen suhteen.

Ajattele ja vastaa

1. Mitä ilmaisu "uusiutuva energialähde" ​​tarkoittaa?
2. Mitä ilmaisu "uusiutumaton energialähde" ​​tarkoittaa? Voidaanko tämä ilmaus ottaa kirjaimellisesti?
3. Miksi uusiutumattomien energialähteiden käyttö johtaa ilmaston lämpenemiseen, mutta uusiutuvien energialähteiden käyttö ei?
4. Mitä energialähteitä - uusiutuvia tai uusiutumattomia - ihmiskunta käyttää nykyään pääasiassa energian tuottamiseen?

4-9 luokkaa. Oppikirja lukioon. Pietari 2008. - 88 s., ill. I. Lorentzen.

Ekologia luokalle 7, ekologian oppikirjojen ja kirjojen lataus, verkkokirjasto

Oppitunnin sisältö oppituntimuistiinpanot tukevat kehystunnin esityksen kiihdytysmenetelmiä interaktiivisia tekniikoita Harjoitella tehtävät ja harjoitukset itsetestaus työpajat, koulutukset, tapaukset, tehtävät kotitehtävät keskustelukysymykset retoriset kysymykset opiskelijoilta Kuvituksia ääni, videoleikkeet ja multimedia valokuvat, kuvat, grafiikat, taulukot, kaaviot, huumori, anekdootit, vitsit, sarjakuvat, vertaukset, sanonnat, ristisanatehtävät, lainaukset Lisäosat abstrakteja artikkelit temppuja uteliaille pinnasängyt oppikirjat perus- ja lisäsanakirja muut Oppikirjojen ja oppituntien parantaminenkorjata oppikirjan virheet fragmentin päivittäminen oppikirjaan, innovaatioelementit oppitunnilla, vanhentuneen tiedon korvaaminen uudella Vain opettajille täydellisiä oppitunteja kalenterisuunnitelma vuodelle; Integroidut oppitunnit