океане он содержится в каждой капле воды. Помните формулу воды? Формула
H2O значит, что молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного
атома кислорода. Извлеченный из воды водород можно сжигать как топливо и
использовать не только для того, чтобы приводить в движение различные
транспортные средства, но и для получения электроэнергии. Все большее
число химиков и инженеров с энтузиазмом относится к "водородной
энергетике" будущего, так как полученный водород достаточно удобно
хранить: в виде сжатого газа в танкерах или в сжиженном виде в криогенных
контейнерах при температуре 423 градуса по Фаренгейту (-203 С).
Его можно хранить и в твердом виде после соединения с железо-титановым
сплавом или с магнием для образования металлических гидридов. После этого
их можно легко транспортировать и использовать по мере необходимости. Еще
в 1847 году французский писатель Жюль Верн, опередивший свое время,
предвидел возникновение такой водородной экономики. В своей книге
"Таинственный остров" он предсказывал, что в будущем люди научатся
использовать воду в качестве источника для получения топлива. "Вода, -
писал он, - представит неиссякаемые запасы тепла и света". Со времен Жюля
Верна были открыты методы извлечения водорода из воды. Один из наиболее
перспективных из них - электролиз воды. (Через воду пропускается
электрический ток, в результате чего происходит химический распад.
Освобождаются водород и кислород, а жидкость исчезает.) В 60-е годы
специалистам из НАСА удалось столь успешно осуществить процесс
электролиза воды и столь эффективно собирать высвобождающийся водород,
что получаемый таким образом водород использовался во время полетов по
программе "Аполлон".
Таким образом, в океане, который составляет 71 процент поверхности
планеты, потенциально имеются различные виды энергии - энергия волн и
приливов; энергия химических связей газов, питательных веществ, солей и
других минералов; скрытая энергия водорода, находящегося в молекулах
воды; энергия течений, спокойно и нескончаемо движущихся в различных
частях океана; удивительная по запасам энергия, которую можно получать,
используя разницу температур воды океана на поверхности и в глубине, и их
можно преобразовать в стандартные виды топлива. Такие количества энергии,
многообразие ее форм гарантируют, что в будущем человечество не будет
испытывать в ней недостатка. В то же время не возникает необходимости
зависеть от одного - двух основных источников энергии, какими, например,
являются давно использующиеся ископаемые виды топлива и ядерного
горючего, методы получения которого были разработаны недавно.
Более того, в миллионах прибрежных деревень и селений, не имеющих
сейчас доступа к энергосистемам, будет тогда возможно улучшить жизненные
условия людей. Жители тех мест, где на море бывает сильное волнение,
смогут конструировать и использовать установки для преобразования энергии
волн. Живущие вблизи узких прибрежных заливов, куда во время приливов с
ревом врывается вода, смогут использовать эту энергию. Для всех остальных
людей энергия океана в открытом водном пространстве будет
преобразовываться в метан, водород или электричество, а затем
передаваться на сушу по кабелю или на кораблях. И вся эта энергия таится
в океане испокон веков.
Не используя ее, мы тем самым попросту ее расточаем. Разумеется,
трудно даже представить себе переход от столь привычных, традиционных
видов топлива - угля, нефти и природного газа - к незнакомым,
альтернативным методам получения энергии. Разница температур? Водород,
металлические гидриды, энергетические фермы в океане? Для многих это
звучит как научная фантастика. И тем не менее, несмотря на то, что
извлечение энергии океана находятся на стадии экспериментов и процесс
ограничен и дорогостоящ, факт остается фактом, что по мере развития
научно-технического прогресса энергия в будущем может в значительной
степени добываться из моря. Когда - зависит от того, как скоро эти
процессы станут достаточно дешевыми. В конечном итоге дело упирается не в
возможность извлечения из океана энергии в различных формах, а в
стоимость такого извлечения, которая определит, насколько быстро будет
развиваться тот или иной способ добычи. Когда бы это время ни наступило,
переход к использованию энергии океана принесет двойную пользу: сэкономит
общественные средства и самое главное, будет полезно для экологии всей
планеты.
При современных темпах научно-технического прогресса существенные
сдвиги в океанской энергетике должны произойти в ближайшие десятилетия.
Океан наполнен внеземной энергией, которая поступает в него из космоса.
Она доступна и безопасна, и не загрязняет окружающую среду, неиссякаема и
свободна. Из космоса поступает энергия Солнца. Она нагревает воздух и
образует ветры, вызывающие волны. Она нагревает океан, который
накапливает тепловую энергию. Она приводит в движение течения, которые в
то же время меняют свое направление под воздействием вращения Земли. Из
космоса же поступает энергия солнечного и лунного притяжения. Она
является движущей силой системы Земля - Луна и вызывает приливы и отливы.
Океан - это не плоское, безжизненное водное пространство, а огромная
кладовая беспокойной энергии. Здесь плещут волны, рождаются приливы и
отливы, пересекаются течения, и все это наполнено энергией.
Некоторые из предлагавшихся океанских энергетических установок могут
быть реализованы, и стать рентабельными уже в настоящее время. Вместе с
тем следует ожидать, что творческий энтузиазм, искусство и
изобретательность научно-инженерных работников улучшат существующие и
создадут новые перспективы для промышленного использования энергетических
ресурсов Мирового океана.
5.ЭНЕРГИЯ БИОМАССЫ
Понятие «биомасса» относят к веществам растительного или животного
происхождения, а также отходам, получаемым в результате их переработки. В
энергетических целях энергию биомассы используют двояко: путем
непосредственного сжигания или путем переработки в топливо (спирт или
биогаз). Есть два основных направления получения топлива из биомассы: с
помощью термохимических процессов или путем биотехнологической
переработки. Опыт показывает, что наиболее перспективна
биотехнологическая переработка органического вещества. В середине 80-х
годов в разных странах действовали промышленные установки по производству
топлива из биомассы. Наиболее широкое распространение получило
производство спирта.
Одно из наиболее перспективных направлений энергетического
использования биомассы – производство из неё биогаза, состоящего на 50-
80% из метана и на 20-50% из углекислоты. Его теплотворная способность –
5-6 тыс. ккал/м3 .
Наиболее эффективно производство биогаза из навоза. Из одной тонны его
можно получить 10-12 куб. м метана. А, например, переработка 100 млн.
тонн такого отхода полеводства, как солома злаковых культур, может дать
около 20 млрд. куб. м метана. В хлопкосеющих районах ежегодно остается 8-
9 млн. тонн стеблей хлопчатника, из которых можно получить до 2 млрд.
куб. м метана. Для тех же целей возможна утилизация ботвы культурных
растений, трав и др.
Биогаз можно конвертировать в тепловую и электрическую энергию,
использовать в двигателях внутреннего сгорания для получения синтезгаза и
искусственного бензина.
Производство биогаза из органических отходов дает возможность решать
одновременно три задачи: энергетическую, агрохимическую (получение
удобрений типа нитрофоски) и экологическую.
Установки по производству биогаза размещают, как правило, в районе
крупных городов, центров переработки сельскохозяйственного сырья.
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
За время существования нашей цивилизации много раз происходила смена
традиционных источников энергии на новые, более совершенные. И не потому,
что старый источник был исчерпан. Солнце светило и обогревало человека
всегда: и, тем не менее, однажды люди приручили огонь, начали жечь
древесину. Затем древесина уступила место каменному углю. Запасы
древесины казались безграничными, но паровые машины требовали более
калорийного "корма". Но и это был лишь этап. Уголь вскоре уступает свое
лидерство на энергетическом рынке нефти. И вот новый виток: в наши дни
ведущими видами топлива пока остаются нефть и газ. Но за каждым новым
кубометром газа или тонной нефти нужно идти все дальше на север или
восток, зарываться все глубже в землю. Немудрено, что нефть и газ будут с
каждым годом стоить нам все дороже. Замена? Нужен новый лидер энергетики.
Им, несомненно, станут ядерные источники. Запасы урана, если, скажем,
сравнивать их с запасами угля, вроде бы не столь уж и велики. Но зато на
единицу веса он содержит в себе энергии в миллионы раз больше, чем уголь.
А итог таков: при получении электроэнергии на АЭС нужно затратить,
считается, в сто тысяч раз меньше средств и труда, чем при извлечении
энергии из угля. И ядерное горючее приходит на смену нефти и углю...
Всегда было так: следующий источник энергии был и более мощным. То была,
если можно так выразиться, "воинствующая" линия энергетики. В погоне за
избытком энергии человек все глубже погружался в стихийный мир природных
явлений и до какой-то поры не очень задумывался о последствиях своих дел
и поступков. Но времена изменились. Сейчас, в начале 21 века, начинается
новый, значительный этап земной энергетики. Появилась энергетика
"щадящая", построенная так, чтобы человек не рубил сук, на котором он
сидит. Несомненно, в будущем параллельно с линией интенсивного развития
энергетики получат широкие права гражданства и линия экстенсивная:
рассредоточенные источники энергии не слишком большой мощности, но зато с
высоким КПД, экологически чистые, удобные в обращении. Яркий пример тому
- быстрый старт электрохимической энергетики, которую позднее, видимо,
дополнит энергетика солнечная. Энергетика очень быстро аккумулирует,
ассимилирует, вбирает в себя все самые новейшие идеи, изобретения,
достижения науки. Это и понятно: энергетика связана буквально со Всем, и
Все тянется к энергетике, зависит от нее.
Поэтому энергохимия, водородная энергетика, космические
электростанции, энергия, запечатанная в антивеществе, кварках, "черных
дырах", вакууме, - это всего лишь наиболее яркие вехи, штрихи, отдельные
черточки того сценария, который пишется на наших глазах и который можно
назвать Завтрашним Днем Энергетики. Лабиринты энергетики. Таинственные
переходы, узкие, извилистые тропки. Полные загадок, препятствий,
неожиданных озарений, воплей печали и поражений, кликов радости и побед.
Тернист, непрост, непрям энергетический путь человечества. Но мы верим,
что мы на пути к Эре Энергетического Изобилия и что все препоны, преграды
и трудности будут преодолены. Рассказ об энергии может быть бесконечен,
неисчислимы альтернативные формы ее использования при условии, что мы
должны разработать для этого эффективные и экономичные методы. Не так
важно, каково ваше мнение о нуждах энергетики, об источниках энергии, ее
качестве, и себестоимости. Нам, по-видимому, следует лишь согласиться с
тем, что сказал ученый мудрец, имя которого осталось неизвестным: "Нет
простых решений, есть только разумный выбор".
Список используемой литературы.
1. Энергетические ресурсы мира. Под редакцией Непорожнего П.С., Попкова
В.И. - М.: Энергоатомиздат. 1995 г.
2. Огородников И.А., Огородников А.А. «На пути к устойчивому развитию:
экодом. Сборник материалов» М.: Социально-экологический союз, 1998г.
3. Журнал «Техника молодежи» №5, 1990г.
4. Лаврус В.С. «Источники энергии» К.: НиТ 1997г.
5. Ресурсы Интернета.
Тема реферата: «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии»
СОДЕРЖАНИЕ.
Стр.
Введение.
1
1.Ветровая энергия.
2
1.1. Упряжь для ветра.
3
2. Энергия Солнца.
7
2.1. Преобразователи солнечной энергии.
7
2.2. Концентраторы солнечного света.
8
2.3. Жилой дом с солнечным отоплением.
9
2.4. Гелиосистемы на широте 60є.
11
3. Термальная энергия Земли.
13
4. Энергия Мирового океана.
14
4.1. Энергия приливов.
14
4.2. Энергия океанских течений.
15
4.3. Термальная энергия океана.
15
4.4. Внутренняя энергия молекул воды.
16
5. Энергия биомассы.
18
Заключение.
18
Список используемой литературы
20
