Нетрадиционные источники энергии
Реферат на тему нетрадиционные источники энергии.
П л а н р е ф е р а т а.
*********************************
1. План реферата............................................2
2. Вступление...............................................3
3. Что такое энергия ?......................................6
4. Энергия солнца...........................................8
5. Ветровая энергия........................................10
6. Энергия рек.............................................11
7. Энергия Земли...........................................12
8. Энергия океана..........................................14
9. Атомная энергия.........................................25
10. Заключение..............................................27
11. Список литературы.......................................28
12. Приложения..............................................29
Вступление.
***********
Почему же именно сейчас, как никогда остро, встал вопрос:
что ждет человечество - энергетический голод или энергетичес-
кое изобилие? Не сходят со страниц газет и журналов статьи об
энергетическом кризисе. Из-за нефти возникают войны, расцвета-
ют и беднеют государства, сменяются правительства. К разряду
газетных сенсаций стали относить сообщения о запуске новых ус-
тановок или о новых изобретениях в области энергетики. Разра-
батываются гигантские энергетические программы, осуществление
которых потребует громадных усилий и огромных материальных
затрат.
Если в конце прошлого века самая распространенная сейчас
энергия - энергетическая - играла, в общем, вспомогательную и
незначительную в мировом балансе роль, то уже в 1930 году в
мире было произведено около 300 миллиардов киловатт-часов
электроэнергии. Вполне реален прогноз, по которому в 2000 году
будет произведено 30 тысяч миллиардов киловатт-часов! Гигант-
ские цифры, небывалые темпы роста! И все равно энергии будет
мало-потребности в ней растут еще быстрее.
Уровень материальной, а в конечном счете и духовной куль-
туры людей находится в прямой зависимости от количества энер-
гии, имеющейся в их распоряжении. Чтобы добыть руду, выплавить
из нее металл, построить дом, сделать любую вещь, нужно израс-
ходовать энергию. А потребности человека все время растут, да
и людей становится все больше.
Так за чем же остановка? Ученые и изобретатели уже давно
разработали многочисленные способы производства энергии, в
первую очередь электрической. Давайте тогда строить все больше
и больше электростанций, и энергии будет столько, сколько по-
надобится! Такое, казалось бы, очевидное решение сложной зада-
чи, оказывается, таит в себе немало подводных камней.
Неумолимые законы природы утверждают, что получить энер-
гию, пригодную для использования, можно только за счет ее пре-
образований из других форм. Вечные двигатели, якобы производя-
щие энергию и ниоткуда ее не берущие, к сожалению, невозможны.
А структура мирового энергохозяйства к сегодняшнему дню сложи-
лась таким образом, что четыре из каждых пяти произведенных
киловатт получаются в принципе тем же способом, которым поль-
зовался первобытный человек для согревания,то есть при сжига-
нии топлива, или при использовании запасенной в нем химической
энергии, преобразовании ее в электрическую на тепловых элект-
ростанциях.
Конечно, способы сжигания топлива стали намного сложнее и
совершеннее.
Новые факторы - возросшие цены на нефть, быстрое развитие
атомной энергетики, возрастание требований к защите окружающей
среды- потребовали нового подхода к энергетике.
В разработке Энергетической программы приняли участие
виднейшие ученые нашей страны, специалисты различных минис-
терств и ведомств. С помощью новейших математических моделей
электронно-вычислительные машины рассчитали несколько сотен
вариантов структуры будущего энергетического баланса страны.
Были найдены принципиальные решения, определившие стратегию
развития энергетики страны на грядущие десятилетия.
Хотя в основе энергетики ближайшего будущего по-прежнему
останется теплоэнергетика на невозобновляемых ресурсах, струк-
тура ее изменится. Должно сократиться использование нефти. Су-
щественно возрастет производство электроэнергии на атомных
электростанциях. Начнется использование пока еще не тронутых
гигантских запасов дешевых углей, например, в Кузнецком, Канс-
ко-Ачинском, Экибаcтузском бассейнах. Широко будет применяться
природный газ, запасы которого в стране намного превосходят
запасы в других странах.
Энергетическая программа страны-основа нашей техники и
экономики в канун 21 века.
Но ученые заглядывают и вперед, за пределы сроков, уста-
новленных Энергетической программой. На пороге 21 века, и они
трезво отдают себе отсчет в реальностях третьего тысячелетия.
К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны.
Природе,чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы
лет,израсходованы они будут за сотни лет. Сегодня в мире стали
всерьез задумываться над тем, как не допустить хищнического
разграбления земных богатств. Ведь лишь при этом условии запа-
сов топлива может хватить на века. К сожалению, многие нефте-
добывающие страны живут сегодняшним днем. Они нещадно расходу-
ют подаренные им природой нефтяные запасы. Сейчас многие из
этих стран, особенно в районе Персидского залива, буквально
купаются в золоте, не задумываясь,что через несколько десятков
лет эти запасы иссякнут. Что же произойдет тогда- а это рано
или поздно случится,-когда месторождения нефти и газа будут
исчерпаны? Происшедшее повышение цен на нефть, необходимую не
только энергетике, но и транспорту, и химии, заставило заду-
маться о других видах топлива, пригодных для замены нефти и
газа. Особенно призадумались тогда те страны, где нет собс-
твенных запасов нефти и газа и которым приходится их покупать.
А пока в мире все больше ученых инженеров занимаются по-
исками новых, нетрадиционных источников, которые могли бы
взять на себя хотя бы часть забот по снабжению человечества
энергией. Решение этой задачи исследователи ищут на разных пу-
тях. Самым заманчивым, конечно, является использование вечных,
возобновляемых источников энергии-энергии текущей воды и вет-
ра, океанских приливов и отливов, тепла земных недр, солнца.
Много внимания уделяется развитию атомной энергетики, ученые
ищут способы воспроизведения на Земле процессов, протекающих в
звездах и снабжающих их колоссальными запасами энергии.
ЧТО ТАКОЕ ЭНЕРГИЯ
*******************
В нашем индустриальном обществе от энергии зависит все. С
ее помощью движутся автомобили, улетают в космос ракеты. С ее
помощью можно поджарить хлеб, обогреть жилище и привести в
действие кондиционеры, осветить улицы, вывести в море корабли.
Могут сказать что энергией являются нефть и природный
газ. Однако это не так. Чтобы освободить заключенную в них
энергию, их необходимо сжечь, так же как бензин, уголь или
дрова.
Ученые могут сказать, что энергия - способность к совер-
шению работы, а работа совершается, когда на объект действует
физическая сила ( такая, как давление или гравитация ). Сог-
ласно формуле A=F*S , работа равна произведению силы на расс-
тояние, на которое переместился объект. Попросту говоря, рабо-
та - это энергия в действии.
Вы не раз видели, как подпрыгивает крышка закипающего ко-
фейника, как несутся санки по склону горы, как набегающая вол-
на приподнимает плот. Все это примеры работы, энергии в дейс-
твии, действующей на предметы.
Подпрыгивание крышки кофейника было вызвано давлением па-
ра, возникшем при нагревании жидкости. Санки ехали потому, что
существуют гравитационные силы. Энергия волн двигала плот.
В нашем работающем мире основой всего является энергия,
без нее и не будет совершаться работа. Когда энергия имеется в
наличии и может быть использована, любой объект будет совер-
шать работу - иногда созидательную, иногда разрушительную. Да-
же музыкальный инструмент - рояль - способен совершать работу.
Представьте себе, что вдоль внешней стены многоквартирно-
го дома поднимают рояль. Пока люди тянут за за веревки, они
прилагают силу, заставляющую рояль двигаться. В этом случае
работу совершают люди, а не рояль. Он лишь накапливает потен-
циальную энергию по мере того, как все выше и выше поднимается
над землей. Когда, наконец, рояль достигает пятого этажа, он
он сможет висеть на этом уровне до тех пор, пока люди внизу
поддерживают его с помощью веревок и блоков. Однако представь-
те, что веревки обрываются. Немедленно проявится сила гравита-
ции, и потенциальная энергия, накопленная роялем, начнет выс-
вобождаться. Рояль рухнет вниз. Он расплющит все, что попада-
ется на его пути, удариться о тротуар и разобьется вдребезги.
Вся ситуация, разумеется, случайна, и тем не менее служит при-
мером того, что и рояль может совершать работу. В данном слу-
чае - разрушительную, но все же работу.
Мир наполнен энергией, которая может быть использована
для совершения работы разного характера. Энергия может нахо-
диться в людях и животных, в камнях и растениях, в ископаемом
топливе, деревьях и воздухе, в реках и озерах. Однако самыми
большими резервуарами накопленной энергии являются океаны -
огромные пространства беспрерывно перемещающихся водных пото-
ков, покрывающих около 71 % всей земной поверхности.
ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА
****************
В последнее время интерес к проблеме использования сол-
нечной энергии резко возрос, и хотя этот источник также отно-
сится к возобновляемым, внимание, уделяемое ему во всем мире,
заставляет нас рассмотреть его возможности отдельно.
Потенциальные возможности энергетики, основанной на ис-
пользовании непосредственно солнечного излучения, чрезвычайно
велики.
Заметим, что использование всего лишь 0.0125 % этого ко-
личества энергии Солнца могло бы обеспечить все сегодняшние
потребности мировой энергетики, а использование 0.5 % - пол-
ностью покрыть потребности на перспективу.
К сожалению, вряд ли когда-нибудь эти огромные потенци-
альные ресурсы удастся реализовать в больших масштабах. Одним
из наиболее серьезных препятствий такой реализации является
низкая интенсивность солнечного излучения. Даже при наилучших
атмосферных условиях ( южные широты, чистое небо ) плотность
потока солнечного излучения составляет не более 250 Вт/м2. По-
