שלח את העבודה הטובה שלך במאגר הידע הוא פשוט. השתמש בטופס למטה

סטודנטים, סטודנטים לתארים מתקדמים, מדענים צעירים המשתמשים בבסיס הידע בלימודיהם ובעבודתם יהיו אסירי תודה לכם מאוד.

פורסם ב http://www.allbest.ru/

מבוא

1. אנרגיית רוח

2. כוח מים

3. אנרגיה גיאותרמית

4. אנרגיה של האוקיינוסים

5. אנרגיית גאות ושפל

6. אנרגיה סולארית

סיכום

רשימה ביבליוגרפית

מבוא

המושג אנרגיה הוא לא רק פיזיקלי או מדעי הטבע, אלא גם טכני. מטרת עבודה זו היא, קודם כל, להכיר את מצב העניינים הנוכחי במגוון רחב יוצא דופן זה של בעיות, לנתח דרכים חדשות להשגת צורות שימושיות בפועל של אנרגיה. האנושות זקוקה לאנרגיה, והצורך בה גובר מדי שנה. יחד עם זאת, עתודות הדלקים הטבעיים המסורתיים (נפט, פחם, גז וכו') הן סופיות. גם מלאי הדלק הגרעיני - אורניום ותוריום - סופיים. ישנן רזרבות בלתי נדלות של דלק תרמו-גרעיני - מימן, לעומת זאת, עדיין לא השתלטו על תגובות תרמו-גרעיניות מבוקרות ולא ידוע מתי הן ישמשו לייצור אנרגיה תעשייתית בצורתה הטהורה, כלומר. ללא השתתפותם של כורי ביקוע בתהליך זה. נותרו שתי דרכים: צנע בשימוש במשאבי אנרגיה ושימוש במקורות אנרגיה מתחדשים לא מסורתיים.

כאשר בוחנים את האנרגיה כענף של הכלכלה הלאומית, ניתן לעקוב אחר התפתחות מקורות האנרגיה, כמו גם את הבעיות של פיתוח ושימוש במשאבי אנרגיה חדשים (מקורות אנרגיה חלופיים). אנרגיה גיאותרמית לא קונבנציונלית

מקורות אנרגיה מתחדשים כוללים: אנרגיה סולארית וגיאותרמית, גאות ושפל, גרעין, אנרגיית רוח וגלים. בניגוד לדלקים מאובנים, צורות אנרגיה אלו אינן מוגבלות לרזרבות שנצברו מבחינה גיאולוגית (אם אנרגיה אטומית נחשבת יחד עם היתוך). המשמעות היא שהשימוש והצריכה שלהם אינם מביאים לדלדול הבלתי נמנע של הרזרבות.

ניתן לשלב את כל תוכניות המרת האנרגיה החדשות תחת המונח היחיד "אקו-אנרגיה", כלומר כל שיטות להשגת אנרגיה נקייה שאינה גורמת לזיהום סביבתי.

1. אנרגיית רוח

אנחנו חיים בתחתית אוקיינוס ​​האוויר, בעולם הרוחות. אנשים הבינו את זה במשך זמן רב, הם חשו כל הזמן את השפעת הרוח על עצמם, אם כי במשך זמן רב הם לא יכלו להסביר הרבה תופעות. רוחות נצפו מאז יוון העתיקה. כבר במאה השלישית. לִפנֵי הַסְפִירָה ה. היה ידוע שהרוח מביאה מזג אוויר זה או אחר. נכון, היוונים קבעו רק את כיוון הרוח. באתונה בסביבות 100 לפני הספירה. ה. בנה את מה שנקרא מגדל הרוחות עם "שושנת רוח" קבועה עליו (המגדל קיים עד היום, רק ה"ורד" חסר). ביפן ובסין היו ידועים גם שושני רוח: עשויים בצורת דרקונים, הם ציינו את כיוון הרוח. אבל המטרה העיקרית שלהם הייתה שונה: להפחיד רוחות רעות - רוחות של אנשים אחרים.

האנרגיה של מסות אוויר נעות היא עצומה. העתודות של אנרגיית הרוח גדולות יותר מפי מאה ממאגרי האנרגיה של כל נהרות הפלנטה. רוחות נושבות ללא הרף ולכל מקום על פני כדור הארץ - מרוח קלה המביאה את הקרירות הרצויה בחום הקיץ ועד להוריקנים אדירים שמביאים נזק והרס שאין לערוך. האוקיינוס ​​האוויר שבתחתיתו אנו חיים תמיד חסר מנוחה. הרוחות המנשבות במרחבי ארצנו יכלו לספק בקלות את כל צרכיה לחשמל! תנאי האקלים מאפשרים לפתח אנרגיית רוח בשטח עצום - מגבולותינו המערביים ועד לגדות ה-Yenisei. האזורים הצפוניים של המדינה לאורך חופי האוקיינוס ​​הארקטי עשירים באנרגיית רוח, שם היא נחוצה במיוחד עבור האנשים האמיצים המאכלסים את האדמות העשירות ביותר הללו. מדוע מקור אנרגיה כה רב, זול וידידותי לסביבה נמצא בשימוש כה גרוע? כיום, מנועי רוח מכסים רק אלפית מצרכי האנרגיה בעולם.

לפי מחברים שונים, פוטנציאל אנרגיית הרוח הכולל של כדור הארץ הוא 1200 TW, אך האפשרויות להשתמש בסוג זה של אנרגיה באזורים שונים של כדור הארץ אינן זהות. מהירות הרוח השנתית הממוצעת בגובה של 20-30 מ' מעל פני כדור הארץ חייבת להיות גדולה מספיק כדי שעוצמת זרימת האוויר העוברת דרך קטע אנכי מכוון נכון תגיע לערך מקובל להתמרה. תחנת כוח רוח הממוקמת באתר שבו ההספק השנתי הספציפי הממוצע של זרימת האוויר הוא כ-500 W/m 2 (מהירות זרימת האוויר היא 7 m/s) יכולה להמיר כ-175 מתוך 500 W/m 2 אלה לחשמל.

האנרגיה הכלולה בזרימת האוויר הנע היא פרופורציונלית לקוביית מהירות הרוח. עם זאת, לא ניתן להשתמש בכל האנרגיה של זרימת האוויר אפילו בעזרת מכשיר אידיאלי, תיאורטית, יעילות האנרגיה של זרימת האוויר יכולה להיות שווה ל-59.3%. בפועל, על פי נתונים שפורסמו, ה-KPI המקסימלי של אנרגיית הרוח בטורבינת רוח אמיתית הוא כ-50%, אולם אינדיקטור זה אינו מושג בכל המהירויות, אלא רק במהירות האופטימלית שמספק הפרויקט. בנוסף, חלק מהאנרגיה של זרימת האוויר אובד במהלך הפיכת אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית, המתבצעת ביעילות של 75-95%. בהתחשב בכל הגורמים הללו, ההספק החשמלי הספציפי המופק על ידי יחידת כוח רוח אמיתית הוא כנראה 30-40% מהספק זרימת האוויר, בתנאי שיחידה זו פועלת ביציבות בטווח המהירות שמספק הפרויקט. עם זאת, לפעמים לרוח יש מהירות החורגת מהמהירויות המחושבות. מהירות הרוח יכולה להיות כל כך נמוכה שטורבינת הרוח אינה יכולה לפעול כלל, או כל כך גבוהה שיש לעצור את טורבינת הרוח ולנקוט באמצעים כדי להגן עליה מפני הרס. אם מהירות הרוח עולה על מהירות הפעולה הנקובת, חלק מאנרגיית הרוח המכנית המופקת לא מנוצל כדי לא לחרוג מההספק החשמלי המדורג של הגנרטור. בהינתן גורמים אלו, היצור הספציפי של אנרגיה חשמלית במהלך השנה, ככל הנראה, הוא 15-30% מאנרגיית הרוח, או אפילו פחות, תלוי במיקום ובפרמטרים של טורבינת הרוח.

המחקר האחרון מתמקד בעיקר בהשגת אנרגיה חשמלית מאנרגיית רוח. הרצון לשלוט בייצור של מכונות כוח רוח הוביל ללידתם של יחידות רבות כאלה. חלקם מגיעים לגובה של עשרות מטרים, ומאמינים שעם הזמן הם יכולים ליצור רשת חשמל של ממש. טורבינות רוח קטנות מיועדות לספק חשמל לבתים בודדים.

תחנות כוח רוח נבנות בעיקר בזרם ישר. גלגל הרוח מניע דינמו - מחולל זרם חשמלי, המטעין בו זמנית סוללות המחוברות במקביל. הסוללה מחוברת אוטומטית לגנרטור ברגע שהמתח במסופי המוצא שלו הופך להיות גדול יותר מאשר במסופי המצבר, וכן מתנתק אוטומטית כאשר היחס הפוך.

בקנה מידה קטן, חוות רוח נמצאות בשימוש במשך כמה עשורים. הגדול שבהם בהספק של 1250 קילוואט סיפק זרם לרשת אספקת החשמל של מדינת ורמונט האמריקאית ברציפות מ-1941 עד 1945. עם זאת, לאחר שהרוטור התקלקל, הניסוי הופסק - הרוטור לא תוקן, שכן האנרגיה מתחנת הכוח התרמית השכנה הייתה זולה יותר. מסיבות כלכליות הופסקה גם הפעלתן של תחנות כוח רוח במדינות אירופה.

כיום, טורבינות רוח מספקות חשמל באופן אמין לעובדי הנפט; הם עובדים בהצלחה באזורים שקשה להגיע אליהם, באיים מרוחקים, בקוטב הצפוני, באלפי חוות חקלאיות שבהן אין גדולות הסדריםותחנות כוח ציבוריות. הנרי קלוז האמריקאי בנה שני תרנים במיין והרכיב טורבינות רוח ועליהן גנרטורים. 20 סוללות של 6 וולט ו-60 של 2 וולט משרתות אותו במזג אוויר רגוע, וכעתודה יש ​​לו מנוע בנזין. רמזים מקבל 250 קילוואט-שעה של אנרגיה בחודש מטורבינות הרוח שלו; זה מספיק לו כדי להאיר את כל הבית, להפעיל ציוד ביתי (טלוויזיה, נגן תקליטים, שואב אבק, מכונת כתיבה חשמלית), כמו גם עבור משאבת מים וסדנה מאובזרת.

השימוש הנרחב ביחידות כוח רוח בתנאים רגילים עדיין מעכב על ידי העלות הגבוהה שלהן. בקושי צריך לומר שאין צורך לשלם על הרוח, אבל המכונות הדרושות כדי לרתום אותה לעבודה יקרות מדי.

כעת נוצר מגוון רחב של אבות טיפוס של גנרטורים לכוח רוח (ליתר דיוק, טורבינות רוח עם גנרטורים חשמליים). חלקם נראים כמו פטיפון רגיל לילדים, אחרים נראים כמו גלגל אופניים עם להבי אלומיניום במקום חישורים. ישנן יחידות בצורת קרוסלה או בצורת תורן עם מערכת של לוכדי רוח עגולים התלויים זה מעל זה, עם ציר סיבוב אופקי או אנכי, עם שניים או חמישים להבים.

על איור. 2. תרשים סכמטי של טורבינת רוח שנבנתה על ידי מינהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומי (NASA) באוהיו. על מגדל בגובה 30.5 מ', גנרטור מותקן במארז מסובב מסובב; מדחף עם שני להבי אלומיניום באורך 19 מ' ובמשקל 900 ק"ג יושב על גל הגנרטור. היחידה מתחילה לעבוד במהירות רוח של 13 קמ"ש, ומגיעה לביצועים הגבוהים ביותר שלה (100 קילוואט) ב-29 קמ"ש. מהירות המדחף המרבית היא 40 סל"ד.

בתכנון המתקן, הבעיה הקשה ביותר הייתה להבטיח שעם עוצמות רוח שונות, אותו מספרמהפכות מדחף. אחרי הכל, כאשר הוא מחובר לרשת, הגנרטור לא צריך רק לתת קצת אנרגיה חשמלית, אלא רק זרם חילופין עם מספר נתון של מחזורים לשנייה, כלומר, עם תדר סטנדרטי של 60 הרץ. לכן, זווית הנטייה של הלהבים ביחס לרוח מווסתת על ידי הפנייתם ​​סביב ציר האורך: ברוחות חזקות זווית זו חדה יותר, זרימת האוויר זורמת סביב הלהבים בצורה חופשית יותר ונותנת להם חלק קטן יותר. אֵנֶרְגִיָה. בנוסף לכוונון הלהבים, הגנרטור כולו מסובב אוטומטית על התורן אל הרוח.

2. כוח מים

במשך אלפי שנים, האנרגיה הטמונה במים זורמים שירתה נאמנה את האדם. העתודות שלו על פני כדור הארץ הן אדירות. לא פלא שכמה מדענים מאמינים שיהיה נכון יותר לקרוא לכוכב הלכת שלנו לא כדור הארץ, אלא מים - אחרי הכל, כשלושה רבעים משטח כדור הארץ מכוסה במים. האוקיינוס ​​העולמי משמש כמצבר עצום של אנרגיה, הסופג את רובה המגיע מהשמש. כאן ניתזים גלים, מתרחשים גאות ושפל, עולים זרמי אוקיינוס ​​עוצמתיים. נהרות אדירים נולדים, נושאים מסות עצומות של מים לים ולאוקיאנוסים. ברור שהאנושות בחיפוש אחר אנרגיה לא יכלה לעבור ליד עתודות ענק כאלה. קודם כל, אנשים למדו להשתמש באנרגיה של נהרות.

מים היו מקור האנרגיה הראשון, וככל הנראה המכונה הראשונה שבה השתמש האדם באנרגיית המים הייתה טורבינת מים פרימיטיבית. לפני למעלה מ-2,000 שנה, מטפסי הרים במזרח התיכון כבר השתמשו בגלגל מים בצורת פיר עם להבים (איור 3). המהות של המכשיר הייתה כדלקמן. זרימת המים המוסטת מנחל או נהר מפעילה לחץ על הלהבים, ומעבירה אליהם את האנרגיה הקינטית שלו. הלהבים מופעלים, ומכיוון שהם מהודקים בקשיחות לחבר, הפיר מסתובב. בתורו, מהודקת אליו אבן ריחיים, אשר, יחד עם הפיר, מסתובבת ביחס לאבן הריחיים התחתונה הנייחת. כך פעלו טחנות התבואה ה"ממוכנות" הראשונות. אבל הם נבנו רק באזורים הרריים, שבהם יש נהרות ונחלים עם ירידה גדולה ולחץ חזק. בזרמים איטיים, גלגלי מים עם להבים ממוקמים אופקית אינם יעילים.

צעד קדימה היה גלגל המים של ויטרוביוס (המאה הראשונה לספירה), שתרשים שלו מוצג באיור. 4. זהו גלגל אנכי עם משוטים גדולים ופיר אופקי. פיר הגלגל מחובר בגלגלי שיניים מעץ לפיר אנכי עליו יושבת אבן הריחיים. טחנות דומות ניתן למצוא עד היום על הדנובה הקטנה; הם טוחנים עד 200 ק"ג דגנים לשעה.

כמעט חמש עשרה מאות שנה לאחר קריסת האימפריה הרומית, גלגלי המים שימשו כמקור האנרגיה העיקרי לכל מיני תהליכי ייצורבאירופה, מחליף עבודה פיזית אנושית.

התקנים שבהם האנרגיה של המים משמשת לביצוע עבודה נקראים בדרך כלל מנועי מים (או הידראוליים). הפשוטים והעתיקים שבהם הם גלגלי המים שתוארו לעיל. ישנם גלגלים עם אספקת מים עליונה, אמצעית ותחתונה.

בתחנת כוח הידרואלקטרית מודרנית, גוש מים שועט במהירות גבוהה אל להבי הטורבינה. מים מאחורי הסכר זורמים - דרך רשת מגן ושער מתכוונן - דרך צינור פלדה לטורבינה, שמעליה מותקן גנרטור. האנרגיה המכנית של המים מועברת אל הגנרטורים דרך הטורבינה ומומרת לאנרגיה חשמלית. לאחר סיום העבודה, המים זורמים לנהר דרך מנהרה שמתרחבת בהדרגה, תוך כדי כך מאבדים את מהירותם.

תחנות כוח הידרואלקטריות מסווגות לפי קיבולת לקטנות (בהספק חשמלי מותקן של עד 0.2 מגה וואט), קטנות (עד 2 מגוואט), בינוניות (עד 20 מגוואט) וגדולות (מעל 20 מגוואט). הקריטריון השני לפיו מחולקות תחנות כוח הידרואלקטריות הוא לחץ. ישנן תחנות כוח הידרואלקטריות בלחץ נמוך (ראש עד 10 מ'), ראש בינוני (עד 100 מ') ולחץ גבוה (מעל 100 מ'). IN מקרים נדיריםסכרים של תחנות כוח הידרואלקטריות בלחץ גבוה מגיעים לגובה של 240 מ' סכרים כאלה מרכזים אנרגיית מים מול הטורבינות, צוברים מים ומעלים את מפלסם.

העלויות של הקמת תחנת כוח הידרואלקטרית הן גבוהות, אך הן מתקזזות מהעובדה שלא צריך לשלם (לפחות בצורה מפורשת) עבור מקור אנרגיה - מים. ההספק של HPPs מודרניים, שתוכננו ברמה הנדסית גבוהה, עולה על 100 MW, והיעילות. הוא 95% (גלגלי מים הם בעלי יעילות של 50-85%). כוח כזה מושג במהירויות רוטור נמוכות למדי (סדר גודל של 100 סל"ד), כך שטורבינות הידראוליות מודרניות בולטות בגודלן. לדוגמה, האימפלר של הטורבינה של Volzhskaya HPP על שמו. ל-V.I. לנין גובה של כ-10 מ' ומשקלו 420 טון.

טורבינה היא מכונה חיובית מאוד מבחינה אנרגטית, מכיוון שהמים משנים בקלות ובפשטות תנועה טרנסלציונית לתנועה סיבובית. אותו עיקרון משמש לעתים קרובות במכונות שאינן נראות כמו גלגל מים כלל (אם קיטור פועל על הלהבים, אז אנחנו מדברים על טורבינת קיטור).

היתרונות של תחנות כוח הידרואלקטריות ברורים - אספקת אנרגיה מתחדשת מתמדת על ידי הטבע עצמו, קלות תפעול והיעדר זיהום סביבתי. והניסיון בבנייה והפעלת גלגלי מים יכול להיות לעזר רב לתעשיית כוח ההידרו. עם זאת, בניית סכר הידרואלקטרי גדול התגלתה כמשימה קשה הרבה יותר מבניית סכר קטן לסיבוב גלגל טחנה. כדי להגדיר הידרוטורבינות חזקות בסיבוב, יש צורך לצבור אספקה ​​עצומה של מים מאחורי הסכר. כדי לבנות סכר צריך כל כך הרבה חומר להניח עד שנפח הפירמידות המצריות הענקיות ייראה חסר חשיבות בהשוואה.

לכן, בתחילת המאה ה-20, נבנו רק כמה תחנות כוח הידרואלקטריות. ליד פיאטגורסק, בצפון הקווקז, על נהר ההר Podkumok, פעלה בהצלחה תחנת כוח גדולה למדי עם השם המשמעותי "פחם לבן". זו הייתה רק ההתחלה.

כבר בתוכנית ההיסטורית של GOELRO, נבנתה הקמת תחנות כוח הידרואלקטריות גדולות. בשנת 1926 הופעלה תחנת הכוח ההידרואלקטרית Volkhovskaya, בשנה שלאחר מכן החלה בנייתה של Dneprovskaya המפורסמת. מדיניות האנרגיה מרחוק הראייה שננקטה בארצנו הביאה לכך שאנו, כמו אף מדינה אחרת בעולם, פיתחנו מערכת של תחנות הידרואלקטריות חזקות. אף מדינה לא יכולה להתפאר בענקי אנרגיה כמו הוולגה, קרסנויארסק ובראטסק, HPPs Sayano-Shushenskaya. תחנות אלו, המספקות ממש אוקיינוסים של אנרגיה, הפכו למרכזים שסביבם התפתחו מתחמי תעשייה רבי עוצמה.

אבל עד כה, רק חלק קטן מפוטנציאל הכוח הידרו של כדור הארץ משרת אנשים. מדי שנה זורמים אל הים פלגי מים עצומים, שנוצרו מגשמים והפשרת שלגים, ללא שימוש. אילו ניתן היה לעכב אותם בעזרת סכרים, האנושות הייתה מקבלת כמות עצומה נוספת של אנרגיה.

3. אנרגיה גיאותרמית

כדור הארץ, כוכב הלכת הירוק הקטן הזה, הוא הבית המשותף שלנו, שממנו אנחנו עדיין לא יכולים, ולא רוצים, לצאת ממנו. בהשוואה לאינספור כוכבי לכת אחרים, כדור הארץ ממש קטן: רובו מכוסה בירק נעים ומעניק חיים. אבל כוכב הלכת היפה והרגוע הזה מגיע לפעמים לזעם, ואז הבדיחות גרועות איתו - הוא מסוגל להרוס את כל מה שנתן לנו בחסד מאז ומתמיד. סופות טורנדו וטייפון איומות גובות אלפי חיים, המים הבלתי ניתנים לניתוק של נהרות וימים הורסים את כל הנקרה בדרכם, שריפות יער הורסות שטחים עצומים יחד עם מבנים ויבולים תוך שעות ספורות.

אבל כל אלה הם זוטות בהשוואה להתפרצות של הר געש מתעורר. בקושי תמצאו דוגמאות אחרות לשחרור ספונטני של אנרגיה טבעית על פני כדור הארץ שיכולה להתחרות בחוזקה עם כמה הרי געש.

מאז ימי קדם, אנשים ידעו על הביטויים הספונטניים של אנרגיה ענקית האורבת בבטן הגלובוס. הזיכרון של האנושות שומר על אגדות על התפרצויות געשיות קטסטרופליות שגבו מיליוני חיי אדם, ושינו ללא הכר את המראה של מקומות רבים על פני כדור הארץ. כוחה של התפרצות אפילו של הר געש קטן יחסית הוא אדיר, הוא עולה פעמים רבות על כוחן של תחנות הכוח הגדולות ביותר שנוצרו בידי אדם. נכון, אין צורך לדבר על השימוש הישיר באנרגיה של התפרצויות געשיות - עד כה אין לאנשים את ההזדמנות לרסן את היסוד הסורר הזה, ולמרבה המזל, ההתפרצויות הללו הן אירועים נדירים למדי. אבל אלה הם ביטויים של האנרגיה האורבת בבטן האדמה, כאשר רק חלק זעיר מהאנרגיה הבלתי נדלית הזו מוצא מוצא דרך פתחי האוורור נושמים האש של הרי געש.

אנרגיית כדור הארץ – אנרגיה גיאותרמית מבוססת על שימוש בחום הטבעי של כדור הארץ. לחלק העליון של קרום כדור הארץ יש שיפוע תרמי של 20-30 מעלות צלזיוס לכל ק"מ אחד של עומק, ולפי White (1965), כמות החום הכלולה בקרום כדור הארץ עד לעומק של 10 ק"מ (לא כולל משטח טמפרטורה) היא בערך 12.6-10^26 J. משאבים אלה שווים לתכולת החום של 4.6,1016 טון פחם (בהנחה שהערך הקלורי הממוצע של פחם הוא 27.6-109 J/t), שהוא יותר מפי 70 אלף מאשר תכולת החום של כל משאבי הפחם העולמיים הניתנים להשבתה טכנית וכלכלית. עם זאת, החום הגיאותרמי בחלק העליון של קרום כדור הארץ (עד לעומק של 10 ק"מ) מפוזר מכדי לפתור בעיות עולמיות על בסיסו. בעיות אנרגיה. משאבים המתאימים לשימוש תעשייתי הם מרבצים בודדים של אנרגיה גיאותרמית, המרוכזים בעומק הזמין לפיתוח, בעלי נפחים מסוימים וטמפרטורות המספיקות לשימושם לייצור חשמל או חום.

מנקודת מבט גיאולוגית, ניתן לחלק את משאבי האנרגיה הגיאותרמית למערכות הסעה הידרותרמיות, מערכות יבשות חמות ממקור געשי ומערכות בעלות שטף חום גבוה.

4. אנרגיה של האוקיינוסים

עלייה חדה במחירי הדלק, קשיים בהשגתו, דיווחים על דלדול משאבי הדלק - כל הסימנים הגלויים הללו למשבר אנרגיה גרמו בשנים האחרונות להתעניינות ניכרת במדינות רבות במקורות אנרגיה חדשים, כולל אנרגיית האוקיינוסים.

ידוע שמאגרי האנרגיה באוקיינוס ​​העולמי הם אדירים, מכיוון ששני שלישים משטח כדור הארץ (361 מיליון קמ"ר) תפוסים על ידי ימים ואוקיינוסים - האוקיינוס ​​השקט הוא 180 מיליון קמ"ר. האוקיינוס ​​האטלנטי - 93 מיליון קמ"ר, הודי - 75 מיליון קמ"ר. לפיכך, האנרגיה התרמית (הפנימית) המקבילה להתחממות יתר של מי השטח של האוקיינוס ​​בהשוואה למים התחתונים, למשל, ב-20 מעלות, היא בעלת ערך בסדר גודל של 1026 J. האנרגיה הקינטית של זרמי האוקיינוס ​​נאמדת ב- ערך בסדר גודל של 1018 J. אנרגיה, וגם אז במחיר של השקעות הון גדולות ומשתלמות לאט, כך שאנרגיה כזו עדיין נראתה לא מבטיחה.

העשור האחרון מאופיין בהצלחות מסוימות בשימוש באנרגיה תרמית של האוקיינוס. כך נוצרו מתקנים מיני-OTES ו-OTES-1 (OTES - האותיות הראשוניות של המילים האנגליות Ocean nThermal Energy Conversion, כלומר המרת אנרגיה תרמית באוקיינוס ​​- אנחנו מדברים על המרה לאנרגיה חשמלית). באוגוסט 1979 החלה לפעול תחנת כוח תרמית מיני-OTES ליד איי הוואי. תפעול ניסיון של המתקן במשך שלושה חודשים וחצי הראה את אמינותה המספיקה. עם פעולה רציפה מסביב לשעון, לא היו תקלות, אבל אם סופרים את הבעיות הטכניות הקטנות המתעוררות בדרך כלל בעת בדיקת כל התקנות חדשות. ההספק הכולל שלו היה ממוצע של 48.7 קילוואט, מקסימום -53 קילוואט; ההתקנה נתנה 12 קילוואט (מקסימום 15) לרשת החיצונית עבור מטען, ליתר דיוק, לטעינת סוללות. שאר הכוח שנוצר הושקע לצרכי המפעל עצמו. אלה כוללים עלויות אנרגיה להפעלת שלוש משאבות, הפסדים בשני מחליפי חום, טורבינה ומחולל חשמל.

מהחישוב הבא נדרשו שלוש משאבות: אחת לאספקת מינים חמים מהאוקיינוס, השנייה לשאיבת מים קרים מעומק של כ-700 מ', השלישית לשאיבת נוזל העבודה המשני בתוך המערכת עצמה, כלומר מהמעבה אל תוך המערכת עצמה. המאייד. אמוניה משמשת כנוזל העבודה המשני.

יחידת המיני-OTES מותקנת על דוברה. מתחת לתחתיתו יש צינור ארוך לצריכת מים קרים. הצנרת היא צינור פוליאתילן באורך 700 מ' בקוטר פנימי של 50 ס"מ. הצנרת מחוברת לתחתית הכלי במנעול מיוחד המאפשר במידת הצורך ניתוק מהיר. צינור הפוליאתילן משמש גם לעיגון מערכת הצינור-ספינה. מקוריותו של פתרון כזה היא מעל לכל ספק, שכן עיגון עבור מערכות OTEC חזקות יותר המפותחות כעת היא בעיה חמורה מאוד.

בפעם הראשונה בתולדות הטכנולוגיה, יחידת המיני-OTES הצליחה להעביר כוח שימושי לעומס חיצוני, ובו זמנית לכסות את הצרכים שלה. הניסיון שנצבר במהלך הפעלת המיני-OTEC אפשר לנו לבנות במהירות תחנת כוח תרמית חזקה יותר OTEC-1 ולהתחיל לתכנן מערכות חזקות עוד יותר מסוג זה.

תחנות OTES חדשות בעלות הספק של עשרות רבות ומאות מגה וואט מתוכננות ללא ספינה. זהו צינור גרנדיוזי אחד, שבחלקו העליון חדר מכונות עגול, שבו ממוקמים כל המכשירים הדרושים להמרת אנרגיה (איור 6). הקצה העליון של צינור המים הקרים ימוקם באוקיינוס ​​בעומק של 25-50 מ' אולם הטורבינות מתוכנן סביב הצינור בעומק של כ-100 מ'. במקום יותקנו יחידות טורבינה הפועלות על אדי אמוניה. כמו גם כל ציוד אחר. המסה של המבנה כולו עולה על 300 אלף טון. צינור המפלצת משתרע כמעט קילומטר לתוך מעמקי האוקיינוס ​​הקרים, ובחלקו העליון יש משהו כמו אי קטן. ואין ספינה, מלבד, כמובן, הספינות הרגילות הדרושות כדי לתחזק את המערכת ולתקשר עם החוף.

5. אנרגיית גאות ושפל

במשך מאות שנים, אנשים חשבו בסיבת הגאות והשפל של הים. היום אנחנו יודעים בוודאות שתופעת טבע עוצמתית היא תנועה קצבית מי יםלגרום לכוחות הכבידה של הירח והשמש. מכיוון שהשמש רחוקה פי 400 מכדור הארץ, המסה הקטנה בהרבה של הירח פועלת על האח של כדור הארץ פי שניים ממסה השמש. לכן, הגאות הנגרמת על ידי הירח (גאות הירח) משחקת תפקיד מכריע. בים, גאות גבוהה מתחלפת בשפל תיאורטית לאחר 6 שעות 12 דקות 30 שניות. אם הירח, השמש וכדור הארץ נמצאים על אותו קו ישר (מה שנקרא syzygy), השמש מחזקת את השפעת הירח במשיכה שלו, ואז מתרחשת גאות חזקה (גאות סיזיגית, או מים גבוהים). כאשר השמש נמצאת בזוית ישרה לקטע כדור הארץ-ירח (אדראטה מרובעת), מתרחשת גאות חלשה (מרובע, או מים נמוכים). גאות ושפל חזקים וחלשים מתחלפים כל שבעה ימים.

עם זאת, המהלך האמיתי של הגאות והשפל של הגאות הוא מורכב מאוד. הוא מושפע מתכונות התנועה של גרמי השמיים, אופי קו החוף, עומק המים, זרמי ים ורוח.

גלי הגאות הגבוהים והחזקים ביותר מתרחשים במפרצים רדודים וצרים או בפה של נהרות הזורמים לים ולאוקיינוסים. גל הגאות של האוקיינוס ​​ההודי מתגלגל נגד זרם הגנגס במרחק של 250 ק"מ מפיו. גל הגאות של האוקיינוס ​​האטלנטי משתרע 900 ק"מ במעלה האמזונס. בים סגור, כמו השחור או הים התיכון, יש גלי גאות קטנים בגובה 50-70 ס"מ.

ההספק המקסימלי האפשרי במחזור גאות ושפל אחד, כלומר מגאות אחת לאחרת, מתבטא במשוואה שבה p היא צפיפות המים, g היא תאוצת הכבידה, S הוא שטח אגן הגאות, R הוא הפרש הרמות בגאות.

כפי שניתן לראות מתוך (הנוסחה, לשימוש באנרגיית גאות ושפל, מקומות כאלה על חוף הים יכולים להיחשב המתאימים ביותר, שבהם לגאות יש משרעת גדולה, וקווי המתאר והטופוגרפיה של החוף מאפשרים בריכות סגורות גדולות " שיסודר.

הקיבולת של תחנות כוח במקומות מסוימים יכולה להיות 2-20 מגה וואט.

תחנת הכוח הגאות והשפל הימית הראשונה בהספק של 635 קילוואט נבנתה בשנת 1913 במפרץ D ליד ליברפול. ב-1935 החלה להיבנות בארצות הברית תחנת כוח לגאות. האמריקנים חסמו חלק ממפרץ פאסמאקוודי בחוף המזרחי, הוציאו 7 מיליון דולר, אבל היה צורך להפסיק את העבודה כי קרקעית הים הייתה לא נוחה לבנייה, עמוקה ורכה מדי, וגם כי תחנת כוח תרמית גדולה שנבנתה בקרבת מקום סיפקה אנרגיה זולה יותר. .

מומחים ארגנטינאים הציעו להשתמש בגל גאות גבוה מאוד במצר מגלן, אך הממשלה לא אישרה את הפרויקט היקר.

מאז 1967, בשפך נהר הראנס בצרפת, בגאות בגובה של עד 13 מטר, פועל TPP בהספק של 240 אלף קילוואט עם תפוקה שנתית של 540 אלף קילוואט. המהנדס הסובייטי ברנשטיין פיתח דרך נוחה לבנות יחידות PES שנגררות לצוף פנימה מקומות נכונים, וחישבו הליך חסכוני להפעלת PES ברשת החשמל בשעות העומס המרבי שלהם על ידי הצרכנים. רעיונותיו נבדקו ב-PES שנבנה ב-1968 בקיסליה גובה ליד מורמנסק; TPP של 6 מיליון קילוואט במפרץ מזונסקי בים ברנטס ממתין לתורו.

6. אנרגיה סולארית

עבור העמים העתיקים, השמש הייתה אל. במצרים העליונה, שתרבותה מתוארכת לאלף הרביעי לפני הספירה, האמינו שמשפחת הפרעונים היא צאצאי רא, אל השמש. הכתובת על אחת הפירמידות מייצגת את פרעה כמשנה למלך השמש על פני כדור הארץ, "המרפא אותנו בטיפולו כשהוא יוצא, כמו השמש, שנותנת ירק לאדמות. כל עין תיבהל כשתראה אותו בדמותו של רא, העולה מעל האופק.

בכוחה המעניק חיים, השמש תמיד עוררה רגשות של פולחן ופחד באנשים. העמים, הקשורים קשר הדוק לטבע, ציפו ממנו למתנות חסד - קציר ושפע, מזג אוויר טוב וגשם טרי, או עונש - מזג אוויר גרוע, סערות, ברד. לכן, באמנות עממית, אנו רואים את תמונת השמש בכל מקום: מעל חזיתות הבתים, על רקמות, בגילופים וכו'.

כמעט כל מקורות האנרגיה שדיברנו עליהם עד כה משתמשים באנרגיה של השמש בצורה כזו או אחרת: פחם, נפט, גז טבעי אינם אלא אנרגיית שמש "משומרת". זה היה בדלק הזה מאז ומתמיד; בהשפעת חום ואור השמש, צמחים גדלו על פני כדור הארץ, צברו אנרגיה בעצמם, ולאחר מכן, כתוצאה מתהליכים ארוכי טווח, הפכו לדלק המשמש כיום. השמש מדי שנה תעניק לאנושות מיליארדי טונות של תבואה ועצים. האנרגיה של נהרות ומפלי הרים מגיעה גם מהשמש, השומרת על מחזור המים על פני כדור הארץ.

בכל הדוגמאות שניתנו, נעשה שימוש באנרגיה סולארית בעקיפין, באמצעות טרנספורמציות ביניים רבות. זה יהיה מפתה להוציא את התמורות הללו ולמצוא דרך להמיר ישירות את הקרינה התרמית והאור של השמש, הנכנסת לכדור הארץ, לאנרגיה מכנית או חשמלית. תוך שלושה ימים בלבד, השמש שולחת אנרגיה רבה לכדור הארץ כפי שהיא כלולה בכל המאגרים המוכחים של דלקים מאובנים, ובתוך 1 שניות - 170 מיליארד J. רוב האנרגיה הזו מתפזרת או נספגת באטמוספירה, במיוחד בעננים, ורק שליש ממנו מגיע לפני כדור הארץ. כל האנרגיה שפולטת מהשמש גדולה פי 5000000000 מהחלק שכדור הארץ מקבל. אבל אפילו ערך "לא משמעותי" כזה הוא פי 1600 יותר אנרגיה מכל שאר המקורות גם יחד. אנרגיית השמש הנופלת על פני אגם אחד שווה ערך לעוצמתה של תחנת כוח גדולה.

על פי האגדה, ארכימדס, בעודו על החוף, השמיד את הצי הרומי האויב ליד סירקיוז. אֵיך? בעזרת מראות מדליקות. ידוע שמראות דומות נעשו גם במאה ה-6. ובאמצע המאה ה-18, חוקר הטבע הצרפתי ג'יי בופון ערך ניסויים במראה קעורה גדולה, המורכבת מהרבה מראה שטוחות קטנות. הם היו ניידים ומיקדו את קרני השמש המוחזרות לנקודה אחת. ביום קיץ בהיר, ממרחק של 68 מ', מכשיר זה היה מסוגל להצית די מהר עץ ספוג בשרף. מאוחר יותר בצרפת יוצרה מראה קעורה בקוטר 1.3 מ' שבמוקדה ניתן היה להמיס מוט ברזל תוך 16 שניות. באנגליה ליטשו זכוכית דו קמורה גדולה, בעזרתה ניתן היה להמיס ברזל יצוק בשלוש שניות וגרניט בדקה.

בסוף המאה ה-19, בתערוכה העולמית בפריז, הדגים הממציא O. Mouchot מדרדר - בעצם, המכשיר הראשון שהפך את אנרגיית השמש לאנרגיה מכנית. אבל העיקרון היה זהה: מראה קעורה גדולה מיקדת את קרני השמש בדוד קיטור, שהניע מכבש דפוס שיצר 500 הדפסות של עיתון בשעה. כמה שנים לאחר מכן, נבנה בקליפורניה רפלקטור חרוטי הפועל על אותו עיקרון, יחד עם מנוע קיטור 15 כ"ס. עם.

ולמרות שמאז מופיעים במדינה זו או אחרת מחממי רפלקטורים ניסיוניים, ובמאמרים שפורסמו הם מזכירים יותר ויותר את חוסר התכלה של גוף התאורה שלנו, הם לא נהיים יותר רווחיים מכך וטרם זכו לתפוצה רחבה: יקר מדי היא קרינת שמש חופשית.

כיום, כדי להמיר קרינת שמש לאנרגיה חשמלית, יש לנו שתי אפשרויות: להשתמש באנרגיה סולארית כמקור חום לייצור חשמל בדרכים מסורתיות (למשל, באמצעות טורבוגנרטורים) או להמיר ישירות את אנרגיית השמש ל חַשְׁמַלבתאים סולאריים. היישום של שתי האפשרויות עדיין בחיתוליו. בקנה מידה גדול הרבה יותר, אנרגיה סולארית משמשת לאחר ריכוזה בעזרת מראות - להמסת חומרים, זיקוק מים, חימום, חימום וכו'.

מכיוון שאנרגיית קרינת השמש מופצת על פני שטח גדול (במילים אחרות, בעלת צפיפות נמוכה), כל התקנה לשימוש ישיר אנרגיה סולאריתחייב להיות מתקן איסוף (אספן) עם שטח פנים מספיק.

המכשיר הפשוט ביותר מסוג זה הוא אספן הצלחת השטוחה; באופן עקרוני זה לוח שחור, מבודד היטב מלמטה. הוא מכוסה בזכוכית או פלסטיק, אשר מעביר אור, אך אינו מעביר קרינה תרמית אינפרא אדומה. במרווח שבין הפלטה לזכוכית ממוקמים לרוב צינורות שחורים דרכם זורמים מים, שמן, כספית, אוויר, גופרית דו חמצנית וכו' קרינת השמש, החודרת דרך הזכוכית או הפלסטיק לתוך הקולט, נספגת על ידי צינורות שחורים והצלחת ומחמם את החומר העובד בצינורות. קרינה תרמית לא יכולה לעזוב את הקולט, ולכן הטמפרטורה בו גבוהה בהרבה (200-500 מעלות צלזיוס) מטמפרטורת האוויר הסביבה. זהו מה שנקרא אפקט החממה. חממות גן רגילות, למעשה, הן אספנים פשוטים של קרינת שמש. אבל ככל שהאספן האופקי רחוק יותר מהאזורים הטרופיים, כך האספן האופקי פחות יעיל, והפיכתו אחרי השמש היא קשה ויקרה מדי. לכן, אספנים כאלה, ככלל, מותקנים בזווית אופטימלית מסוימת לדרום.

קולט מורכב ויקר יותר הוא מראה קעורה, המרכזת את הקרינה הפוגעת בנפח קטן סביב נקודה גיאומטרית מסוימת - המוקד. המשטח המשקף של המראה עשוי מפלסטיק מתכתי או מורכב מהרבה מראות שטוחות קטנות המחוברות לבסיס פרבולי גדול. הודות למנגנונים מיוחדים, קולטים מסוג זה מופנים כל הזמן לכיוון השמש - זה מאפשר לך לאסוף כמה שיותר קרינת שמש. הטמפרטורה בחלל העבודה של קולטי המראות מגיעה ל-3000 מעלות צלזיוס ומעלה.

אנרגיה סולארית היא אחד מסוגי הפקת האנרגיה עתירי החומרים ביותר. השימוש באנרגיה סולארית בקנה מידה גדול כרוך בגידול עצום בצורך בחומרים, וכתוצאה מכך, במשאבי עבודה להפקת חומרי גלם, העשרה שלהם, ייצור חומרים, ייצור הליוסטטים, קולטים, ציוד אחר, וההסעה שלהם. חישובים מראים שכדי לייצר 1 MW* שנה של חשמל באמצעות אנרגיה סולארית, זה ייקח בין 10,000 ל-40,000 שעות עבודה. באנרגיה מסורתית על דלקים מאובנים, נתון זה הוא 200-500 שעות עבודה.

עד כה, האנרגיה החשמלית הנוצרת מקרני השמש יקרה בהרבה מזו המתקבלת בשיטות מסורתיות. המדענים מקווים שהניסויים שהם יבצעו במתקני ניסוי ותחנות יעזרו לפתור לא רק טכני, אלא גם בעיות אקונומיות. אבל, בכל זאת, נבנות תחנות ממירי אנרגיה סולארית והן פועלות.

מאז 1988, תחנת הכוח הסולארית של קרים פועלת בחצי האי קרץ'. נראה שזה לבד שכל ישרמקומו נקבע. ובכן, אם תחנות כאלה אמורות להיבנות בכל מקום, זה בעיקר באזור של אתרי נופש, בתי הבראה, בתי מנוחה, נתיבי תיירות; באזור שבו יש צורך באנרגיה רבה, אך חשוב עוד יותר לשמור על סביבה נקייה, שעצם רווחתה, ובעיקר טוהר האוויר, מרפא לבני אדם.

תחנת הכוח הסולארית של קרים קטנה - ההספק הוא רק 5 MW. במובן מסוים, היא מבחן כוח. אם כי, כך נראה, מה עוד צריך לנסות כאשר ידוע הניסיון בבניית תחנות סולאריות במדינות אחרות.

לדברי מומחים, הרעיון האטרקטיבי ביותר לגבי המרת אנרגיה סולארית הוא השימוש באפקט הפוטואלקטרי במוליכים למחצה.

אבל, למשל, תחנת כוח סולארית ליד קו המשווה עם תפוקה יומית של 500 MWh (בערך כמות האנרגיה שנוצרת מתחנת כוח הידרואלקטרית גדולה למדי) עם נצילות של 10% ידרשו משטח יעיל של כ-500,000 מ"ר. ברור שכמות עצומה כזו של תאים מוליכים למחצה סולאריים יכולה. o לקנות רק כשהייצור שלהם ממש זול. יעילותן של תחנות כוח סולאריות באזורים אחרים בכדור הארץ תהיה נמוכה עקב תנאים אטמוספריים לא יציבים, עוצמת קרינת השמש הנמוכה יחסית, הנספגת חזק יותר באטמוספירה כאן גם בימי שמש, כמו גם תנודות עקב חילופי יום ולילה.

עם זאת, תאי פוטו סולאריים כבר מוצאים את היישום הספציפי שלהם היום. הם התבררו כמקורות חיוניים למעשה לזרם חשמלי ברקטות, לוויינים ותחנות בין-כוכביות אוטומטיות, ובכדור הארץ - בעיקר להפעלת רשתות טלפון באזורים לא מחושמלים או לצרכני זרם קטנים (ציוד רדיו, מכונות גילוח חשמליותומצתים וכו'). פאנלים סולאריים מוליכים למחצה הותקנו לראשונה על לוויין כדור הארץ המלאכותי הסובייטי השלישי (ששוגר למסלול ב-15 במאי 1958).

נכון להיום ההערכות אינן בעד תחנות כוח סולאריות: כיום, מתקנים אלו הם עדיין בין השיטות הטכניות המורכבות והיקרות ביותר לשימוש באנרגיה סולארית. אנחנו צריכים אפשרויות חדשות, רעיונות חדשים. לא חסר בהם. היישום גרוע יותר.

סיכום

תפקידה של האנרגיה בתחזוקה ובפיתוח נוסף של הציוויליזציה הוא גדול מאוד. IN חברה מודרניתקשה למצוא לפחות אזור אחד של פעילות אנושית שלא ידרוש - במישרין או בעקיפין - יותר אנרגיה ממה שהשרירים של אדם יכולים לתת לו. צריכת אנרגיה היא אינדיקטור חשוב לרמת החיים. באותם ימים שבהם אדם השיג מזון על ידי איסוף פירות יער וציד בעלי חיים, הוא נזקק לכ-8 MJ של אנרגיה ביום. לאחר השליטה באש עלה ערך זה ל-16 מ"ג: בחברה חקלאית פרימיטיבית הוא היה 50 מ"ג, ובמפותחת יותר - 100 מ"ג.

בתהליך התפתחות הציוויליזציה, מקורות האנרגיה המסורתיים הוחלפו פעמים רבות בחדשים ומתקדמים יותר, לא בגלל שהמקור הישן אזל.

בתחילה השתמשו באנרגיה על ידי שריפת עצים. ואז העץ פינה את מקומו לפחם. מלאי העץ נראה בלתי מוגבל, אך מנועי הקיטור דרשו יותר "הזנה" עתירת קלוריות, אך בעתיד החלו להשתמש ביותר שמן במקום פחם. אבל את המשאבים האלה קשה לחלץ, ובכל שנה הם יעלו יותר ויותר.

מקור האנרגיה החזק ביותר הוא גרעיני - המוביל באנרגיה.

עתודות האורניום, בהשוואה לאלו של פחם, אינן כה גדולות. אבל מצד שני, ליחידת משקל, הוא מכיל פי מיליוני יותר אנרגיה מפחם.

כאשר מייצרים חשמל בתחנות כוח גרעיניות, מאמינים שיש להוציא פי מאה אלף פחות כסף ועבודה מאשר בהפקת אנרגיה מפחם. ודלק גרעיני בא להחליף נפט ופחם... זה תמיד היה ככה: גם מקור האנרגיה הבא היה חזק יותר. זה היה, כביכול, קו אנרגיה "מיליטנטי".

כעת, בסוף המאה ה-20, מתחיל שלב חדש ומשמעותי של אנרגיה ארצית. הופיעה אנרגיה "חוסכת", אך אלטרנטיבית, שאינה מזהמת את הביוספרה שניזוקה קשות.

בעתיד, עם הפיתוח האינטנסיבי של תחום האנרגיה, יופיעו מקורות אנרגיה מפוזרים שאינם חזקים מדי, אך בעלי יעילות גבוהה, ידידותיים לסביבה וקלים לשימוש.

לדוגמא - התחלה מהירה של אנרגיה אלקטרוכימית, שבהמשך, ככל הנראה, תתווסף אנרגיה סולארית. אנרגיה מצטברת מהר מאוד, נטמעת, סופגת את כל הרעיונות האחרונים, ההמצאות, הישגי המדע. זה מובן: אנרגיה קשורה ממש בזה, והכל נמשך לאנרגיה, תלוי בה.

לכן, כימיה אנרגטית, אנרגיית מימן, תחנות כוח בחלל, אנרגיה חתומה באנטי-חומר, קווארקים, "חורים שחורים", ואקום - אלו רק אבני הדרך הבולטות ביותר, משיכות, מאפיינים בודדים של התרחיש שנכתב לנגד עינינו ואשר יכול להיקרא מחר. אנרגיה.

לסיכום, ניתן להסיק כי צורות שימוש חלופיות באנרגיה הן אינספור, בתנאי שיש לפתח שיטות יעילות וחסכוניות לכך. העיקר הוא לבצע את פיתוח האנרגיה בכיוון הנכון.

רשימה ביבליוגרפית

1. Balakov, Yu. N. תכנון תוכניות של מתקני חשמל [טקסט] / Yu. N. Balakov, M. Sh Misrikhanov, A. V. Shuntov. - M.: בית הוצאה לאור MPEI, 2006. - 288 עמ'.

2. Venikov, V.A. מערכות חשמל. רשתות חשמל [טקסט] / V. A. Venikov, A. A. Glazunov, L. A. ז'וקוב. - מ.: בית ספר תיכון, 1998. - 510 עמ'.

3. Guk, Yu. B. ניתוח המהימנות של תחנות כוח חשמליות [טקסט] / Yu. B. Guk et al. - St. Petersburg: Energoatomizdat, 1988. - 480 עמ'.

4. Zorin, V. V. אמינות מערכות אספקת החשמל [טקסט] / V. V. Zorin, V. V. Tislenko, F. Kleppel, G. Adler. - קייב: בית ספר גבוה, 1984. - 513 עמ'.

5. Mikhailov, V. V. אמינות אספקת החשמל של מפעלים תעשייתיים [טקסט] / V. V. Mikhailov et al. - M.: Energoatomizdat, 1982. - 320 עמ'.

מתארח ב- Allbest.ru

...

מסמכים דומים

סוגי מקורות אנרגיה מתחדשים לא מסורתיים, טכנולוגיות לפיתוחם. מקורות אנרגיה מתחדשים ברוסיה עד 2010. תפקידם של מקורות אנרגיה לא מסורתיים ומתחדשים ברפורמה של מתחם החשמל של אזור סברדלובסק.

תקציר, נוסף 27/02/2010


מקורות אנרגיה קיימים. עתודות עולמיות של משאבי אנרגיה. בעיות של חיפוש ויישום של מקורות אנרגיה אינסופיים או מתחדשים. אנרגיה חלופית. אנרגיית רוח, חסרונות ויתרונות. עקרון הפעולה וסוגי טורבינות הרוח.

עבודת קודש, נוספה 03/07/2016


שימוש במקורות אנרגיה מתחדשים. אנרגיה מהשמש, רוח, ביומסה ומים נופלים. ייצור חשמל ממקורות גיאותרמיים. מהות האנרגיה הגיאותרמית. תחנות כוח גיאותרמיות במחזור משולב.

תקציר, נוסף 15/05/2010


מאפיינים של מקורות אנרגיה מתחדשים: היבטים עיקריים של שימוש; יתרונות וחסרונות בהשוואה למסורתיים; סיכויים לשימוש ברוסיה. שיטות להשגת חשמל וחום מאנרגיית השמש, הרוח, האדמה, ביומסה.

עבודת לימוד, התווספה 30/07/2012


סיווג מקורות אנרגיה מתחדשים. מצב נוכחיוהסיכויים לפיתוח נוסף של אנרגיית הידרו, השמש והרוח, השימוש באנרגיה ביומסה. אנרגיה סולארית בעולם וברוסיה. פיתוח ביו-אנרגיה בעולם ובפדרציה הרוסית.

עבודת קודש, התווספה 19/03/2013


לימוד חווית השימוש במקורות אנרגיה מתחדשים ב מדינות שונות. ניתוח הסיכויים לשימוש המוני שלהם בפדרציה הרוסית. היתרונות העיקריים של מקורות אנרגיה חלופיים מתחדשים. מפרטיםסוגים עיקריים של גנרטורים.

תקציר, נוסף 05/07/2009


חלוקת אנרגיית השמש על פני כדור הארץ. שיטות להפקת חשמל מקרינת שמש. תאורה מבנים עם בארות אור. קבלת אנרגיה עם טורבינות רוח. סוגי מקורות אנרגיה גיאותרמית ושיטות להפקתה.

מצגת, נוספה 18/12/2013


השימוש בטורבינות רוח, פאנלים סולאריים וקולטים, כורי ביו-גז להשגת אנרגיה חלופית. סיווג סוגי מקורות אנרגיה לא מסורתיים: רוח, גיאותרמית, סולארית, אנרגיה הידרומית ודלק ביולוגי.

תקציר, נוסף 31/07/2012


אנרגיית השמש, הרוח, הגיאותרמית והגלים. שימוש באנרגיה חלופית ברוסיה. לימוד פרמטרים של סוללה סולארית ומקורות אנרגיה לא סטנדרטיים. המציאות של שימוש באנרגיה חלופית בפועל.

תקציר, נוסף 01/01/2015


שימוש במקורות אנרגיה מתחדשים, הפוטנציאל שלהם, סוגי. יישום משאבים גיאותרמיים; יצירת סוללות סולאריות; דלק ביולוגי. אנרגיית האוקיינוס ​​העולמי: גלים, גאות ושפל. יעילות כלכלית של שימוש באנרגיית רוח.

השמש היא הכוכב היחיד במערכת הפלנטרית שלנו. כדור כמעט מושלם, שגדול פי 110 מכדור הארץ וכבד פי 330 אלף! המרחק הממוצע מכדור הארץ לשמש הוא כ-150 מיליון קילומטרים, מה שאומר שהאור ממנו מגיע לכוכב הלכת שלנו תוך 8 דקות ו-20 שניות.

אבל גם בלי לדעת את כל העובדות הללו, אפילו בתקופה הפרהיסטורית, עמים רבים כיבדו את השמש כאלוהים. אבל גם אם נזרוק את כל המרכיב האלוהי הזה, מי יטען היום שהחיים על פני כדור הארץ עדיין בלתי נתפסים בלעדיהם. למה יש, כשהשמש מוסתרת מאחורי העננים, אז החיים נראים איכשהו משעממים.

השמש מסוגלת להעניק לא רק חום ואור, אלא גם שמחת חיים.

אבל כששרה, מתארת, מתנשאת וחוקרת את המאורה שלנו, האנושות גם תמיד ביקשה להשתמש בו. קרני אור הן אנרגיה חופשית, וחופשיות וקבועות. אז מה הייתה הבעיה...

מסתבר שיש רק שתי דרכים להשתמש בקרניים האלה - לפחות להיום. הראשון הוא לייצר חשמל באמצעות, למשל, לוחות סיליקון. והדרך השנייה היא להשתמש בחום שמש ישיר. אֵיך? בשביל זה, הרבה מכשירים מקוריים ויוצאי דופן הומצאו.

פנלים סולאריים.

לעתים קרובות, אם כי באופן שגוי, מתייחסים אליהם כאל פנלים סולאריים. פאנלים סולאריים כבר מזמן מוכרים היטב ונפוצים ברחבי העולם, והיקפם הוא מגגות לתחנות חלל, מספינות ועד מכוניות.

פאנלים סולאריים וקולטי שמש על גג בית אחד.

פאנלים סולאריים הופכים אור לחשמל, ואילו קולטי שמש הופכים אותו לחום. הלוחות מבוססים על פרוסות סיליקון. מחוברים אליהם סוללות, אינוורטר, בקר ולפעמים הרבה יותר - במילים אחרות, המכשיר הזה לא קל.

קולטי שמש.

הקולטים, לעומת זאת, עשויים ממתכת רגילה ומסופק אליהם רק נוזל הקירור, שמסתובב דרך הקולט מתחמם. כתוצאה מכך, הנוזל הזה רותח, נניח, מיכל עם מי ברז. המכשיר הזה, כפי שאנו רואים, הוא הרבה יותר פשוט, אם כי מתקדם יותר מבחינה טכנולוגית מאשר, למשל, מיכל של מקלחת כפרית קיצית צבוע בצבע.

קולט שמש שטוח מורכב מהאלמנטים הבאים:

• תא מטען, המכיל את כל הפרטים של המכשיר;
• בולם - יסוד הסופג קרינת שמש;
• שכבת בידוד תרמי;
• נוזל קירור;

אלו הם ארבעת החלקים העיקריים של האספן. אבל כמובן, העיקר כאן הוא לא המספר שלהם, אלא איך כולם עובדים ביחד.

תחילה נלמד כיצד מייצרים קולטי שמש. ראשית, הבולם מרותך, המשמש כבסיס למכשיר העתידי. זה דומה לסוללה, רק הפוך - הסוללה מקרינה חום ממקור פנימי, והבולם לוקח חום ממקור חיצוני - השמש.

בדוק את הסופגים המוגמרים לנוכחותם של סדקים על ידי הנחתם במיכל קטן עם נוזל. לשם כך משתמשים בשיטה מיושנת פשוטה - אם לא מופיעות בועות על פני החלק בלחץ של 10 אטמוספרות, אז הוא מוכן לשימוש.

לאחר מכן מצפים את הסופג המאושר בציפוי סלקטיבי מיוחד (ציפוי אופטי המסוגל לספוג אור שמש). בתא ואקום מיוחד מתרחשת התזת יונים-פלזמה, וכתוצאה מכך הסופג מכוסה במראה בסרט דק כחלחל ססגוני מעט, המורכב ממספר שכבות שלכל אחת מהן מקדם שבירה שונה.

כתוצאה מכך, כתוצאה מתופעה פיזיקלית כמו הפרעה, ההכרחי תכונות גשמיות. הגלים המגיעים אל פני השטח ופולטים - כאילו מסתכמים ולמעשה, הקרינה הופכת למינימלית. לציפוי המתקבל שתי תכונות חשובות - בליעת אנרגיית קרינת השמש ומינימום קרינה תרמית משלו.

לאחר מכן מניחים את הבולם במארז פלסטיק עם בידוד תרמי, מכוסה בזכוכית שקופה מלמעלה והאספן מוכן. מטבע הדברים, הלב של כל המכשיר הזה הוא בולם וכיסוי מיוחד, שבלעדיו קולט השמש הוא כמו מכונית ללא דלק. הציפוי הזה הוא שיכול להחזיק עד 95% מאנרגיית השמש, ולהמיר אותה לחום.

קולטי שמש הם הדרך הפשוטה ביותרלחמם מים. לא נדרש שום דבר מיוחד - רק המכשיר עצמו וה-Luminary, ואז הכל יקרה מעצמו. אבל המנגנונים שמשתמשים באנרגיה של השמש לא מסתיימים בזה.

מפרש שמש.

אחד המכשירים ה"סולאריים" הגאוניים והשאפתניים ביותר הומצא באחד המכונים המדעיים הרוסיים. נראה שאם יש חלליות, אז בטח יש להם מפרשים. הרעיון הזה הוא שגרם למדענים מבית להמציא מפרש שמש - מכשיר שמשתמש באור שמש רגיל כדי לנוע בחלל.

עקרון הפעולה של מפרש סולארי ממש דומה לפעולה של מפרשים ימיים קונבנציונליים. כידוע, הם מלאים ברוח, מה שמאפשר לספינה לנוע. מפרש השמש מלא בפוטונים של אור, מפציצים את פני המראה של המפרש ומשתקפים ממנו, הם נותנים לו דחף, המאפשר לספינה כזו לטוס בחלל, ובמהירות הולכת וגוברת. יש רק שני תנאים חשובים - הספינה צריכה להיות קטנה ככל האפשר, והמפרש צריך להיות גדול ככל האפשר.

ישנם גם קולטי שמש, שלעתים קרובות מבולבלים עם פאנלים, למרות שמדובר בשני מכשירים שונים לחלוטין. אכן, שניהם פועלים מהשמש, אך שונים זה מזה, כמו מנוע בעירה פנימית ממנוע מימן.

משטח מבריק של מפרש שמש.

החומר שממנו עשוי המפרש הוא הסרט הפולימרי הדק ביותר בעובי של כמה מיקרונים בלבד. כל הכוח שנוצר על ידי שטח המפרש הסולארי הוא רק 4 גרם. אבל בחשיפה מתמדת לטווח ארוך, ניתן להגיע לתאוצה שיכולה להוביל למהירויות הקרובות למהירות האור!

מפרשים כאלה וחלליות מיניאטוריות שהוצמדו אליהם היו רוצים פעם לשמש לטיסה למאדים. כל המסע היה אמור לקחת 500 ימים, וללא שימוש בדלק לתנועה, שכן השמש עושה הכל.

הייתה אפשרות אחרת. הציבו מפרשים כאלה במסלול כדור הארץ והחזירו אור שמש בערי לילה. זה יוביל לחיסכון משמעותי באנרגיה, והוא יהיה בהיר כמעט כמו אור יום.

אבל, למרבה הצער, פעם אחת בחלל, החללית לא יכלה לפרוס את כל עלי הכותרת של מפרש השמש. אבל הרעיון חי עד היום, והוא מפתה מאוד בשל הפשטות והפרספקטיבה שלו.

תנור סולארי.

בעיירה הצרפתית הקטנה פונט רומיאו בדרום צרפת, יש מבנה יוצא דופן עם שם פשוט ותמציתי מאוד - "תנור שמש". הבחירה במקום לבניית הבניין הזה לא הייתה מקרית, כי במקומות האלה מובטחת כמעט כל השנה: או שמיים בהירים או מעט עננות. גם כמעט אף פעם לא יורד גשם ומזג אוויר מעונן.

הבניין הוקם בשנות ה-70 של המאה הקודמת והוא תנור סולארי ממש גדול - שמו השני של המבנה. אבל גם בלי כינויים רשמיים בפרופיל גבוה, ההסתכלות על יוצא הדופן הפנטסטי הזה הוא עוצר נשימה.

באופן כללי, יש רק שני תנורים סולאריים גדולים בעולם. ומה שמדהים, השני ממוקם באוזבקיסטן. ולמרות המרחק העצום ביניהם, עקרון הפעולה של שני התנורים זהה.

בניין "תנור שמש" בצרפת.

חלק מהמראות (הליוסטטים) מחזירות את אור השמש, בעוד שמראות אחרות (מרכזות) ממקדות את הקרניים בנקודה אחת, מה שמביא לטמפרטורה של מעל 3000 מעלות צלזיוס! כדי להבהיר כמה חם היה, נניח שאין כמעט חומר בטבע שאי אפשר להמיס אותו בכבשן סולארי.

תנור השמש הגדול של צרפת הוא בניין עם מראה פרבולית (הליוקוננטרטור), שממול נמצא שדה עם ריבועי מראה (הליוסטטים). הגודל של כל אחד מהם הוא 7X6 מטרים, והשטח הכולל הוא יותר מ-2800 מטרים רבועים. המשימה של ההליוסטטים היא פשוטה מאוד - הם מחזירים את אור השמש על גבי מראה פרבולית גדולה, למעשה שולחים אליה קרן שמש ענקית.

הפרבולה של הבניין, בגודל 50X40 מטר, מורכבת מ-9000 מראות, שכל אחת מהן מכוונת בנפרד עם ארבעה ברגים. במהלך הבנייה, לקח יותר משנתיים רק למקד כל מראה בזווית הנכונה. זה איפשר להגיע להספק של 1 מגה וואט - זה כמה שקרני השמש הנאספות ממנו בקרן יכולות לתת.

במבנה של תנור השמש מעבדות עם תנורים מיניאטוריים. כאן, מדענים עורכים אינסוף ניסויים והכי נמסים בהשפעת אור השמש חומרים שונים. תנורים כאלה מסוגלים להמיס כל דבר - עץ, אבן ואפילו פלדה. אם כוחה של השמש כל כך ברור בתנורים קטנים, אפשר רק לדמיין מה יהיה במוקד של מראה פרבולית גדולה.

כמובן שניתן להשיג זאת בתנורים רגילים, אך בתנור סולארי זה קורה תוך שניות. בנוסף, דגימות מחוממות על ידי השמש, מה שאומר שמתקבלות סגסוגות ללא זיהומים - המתכות הטהורות ביותר, קרמיקה וחומרים מרוכבים. והכי הרבה טיעון חשוב- אף אחד לא משלם עבור אנרגיה (שמש).

השמש היא הבסיס לכל האנרגיה על הפלנטה שלנו.

השמש היא מקור האנרגיה הראשון החזק ביותר ועדיין הנגיש ביותר לאנרגיה על הפלנטה שלנו. כל אחד יכול להרגיש את החום המחמם שלו - ביום בהיר, אתה רק צריך להושיט את היד או להרים את עיניך.

מכשירים שונים מסוגלים להגביר את קרינת האור פי כמה. אבל מלבד הפאנלים הסולאריים, הקולטים, הרכזים והמפרשים שכבר ידועים לנו, למעשה, כל מקורות האנרגיה על פני כדור הארץ הם גם השמש. פחם נוצר מצמחים עתיקים, והם לעולם לא היו גדלים ללא הקרניים המעניקות חיים של הכוכב היחיד שלנו. אותו הדבר נאמר על נפט וגז. ואפילו טחנות רוח עתידניות לא היו מסתובבות אלמלא הרוח, שלה, כמו כל האקלים על פני כדור הארץ, אחראי האור שלנו.

במרדף אחר משאבי אנרגיה דרושים יותר ויותר, האנושות כבר מצאה דרכים רבות. אבל אולי כל מה שאנחנו צריכים זה להפסיק להסתכל למטה אל מעמקי כדור הארץ, ולהפנות את מבטנו אל השמש שלנו.

מכונת האנרגיה הגדולה ביותר בחלל העולמי, שהכוח שלה מחושב לא במיליונים ולא במיליארדים, אלא במיליארדים, היא השמש. על הקרקע.

פחם, שבוער בתנורים של דודי קיטור ומאדה מים, מקורו ביערות שהיו קיימים לפני מיליוני שנים. היערות הללו צמחו תחת אותה שמש שתחתיה מבשיל הלחם שלנו, השמש מאיידה מים, מה שמניע טורבינות מים.

זה גם יוצר זרמי אוויר שגורמים לטורבינות רוח לעבוד. בוטנאי רוסי גדול Timiryazevאמר את זה קרן השמש היא מקור אנרגיה, שבסופו של דבר מניע לא רק גלגל תנופה ענק עוצמתי, אלא גם את המכחול של האמן והעט של הסופר.

כדור הארץ - מצבר אנרגיה סולארית

הכוכב שלנו כדור הארץניתן להשוות למקלט ענק ו סוללת אנרגיה סולארית. קשה לדמיין את כמות האנרגיה שכדור הארץ מקבל מהשמש. זה מאתיים ושישים מיליארד כוחות סוס. 260,000,000,000,000 זה 260 מיליון מיליון, שזה פי 100,000 מההספק מכל תחנות הכוח והמנועיםנוצר ביד אדם!

שימוש באנרגיית השמש

כבר לפני עשרות שנים, האדם ניסה ישירות להשתמש באנרגיה של השמש. התחנות ה"סולאריות" הראשונות נבנו בחצי האי קרים, במצרים ובצד השני של האוקיינוס ​​האטלנטי, בקליפורניה. מראות אלומיניום קעורות מסתובבות גדולות לוכדות את קרני השמש ומכוונות אותן לדוד הקיטור. קיטור מדוד קיטור נכנס למנוע קיטור או טורבינה, המסובב את הציר של גנרטור המייצר חשמל.

אז השמש הופכת את האנרגיה של אדי המים לחשמל, מה שמאיר מיליוני שמשות בבתים שלנו. במרכז אסיה יש אמבטיות "סולאריות" וכיריים "סולאריות" לבישול. תחנה "סולרית" גדולה עם שטח מראה של כ-10 קמ"ר תוכל לספק חשמל מסביב לשעון לכל גרמניה. וזה שימוש רק באנרגיה הזוהרת של השמש - מקור האנרגיה. אבל לא רק השמש יכולה לשמש מקור אנרגיה לאנשים.

כדור הארץ הוא מקור אנרגיה רב עוצמה

שֶׁלָנוּ כדור הארץיכול להיות לא רק מקלט ומצטבר של אנרגיה סולארית, אלא גם מקור אנרגיה רב עוצמה. בתוכו טמונה אנרגיה אדירה. בואו נחשוב רק על מעיינות חמים והרי געש נושמים אש. כל עוד אנחנו יודעים את זה טמפרטורת הליבה של כדור הארץ מגיעה ל-4000 מעלות צלזיוס. אם חור באורך 20-30 קילומטרים נקדח לעומק כדור הארץ ומביאים לשם מים, אז לנגד עינינו כדור הארץ יהפוך לדוד קיטור ענק.

קיטור חם שיצא מבטן כדור הארץ יכל לא רק להפעיל מכונות, אלא גם להמיס את הקרח בקטבי כדור הארץ, להפשיר את הקרח בסיביר ולהפוך את הקרח והמדבריות החוליים לגנים פורחים. אנשים יכולים להשתמש פי עשרה יותר אנרגיה ממה שהם מקבלים מפחם. מדען צרפתי אחד מציע להשתמש ב"דוד הקיטור" של כדור הארץ פעמיים.

מים יכולים להיות מתועלים לתוך בארות עמוקות כדי לשמש להנעת תחנת כוח הידרואלקטרית. שם, במעמקי כדור הארץ, המים יהפכו לקיטור, והקיטור הזה, בתורו, ייצור עבודה שימושית. לא מדובר באוטופיה, אלא בחישובים טכניים שמהם יבשילו פרויקטים נועזים.

היישום שלהם בידיים שלנו. כבר היום באיטליה, באזור טוסקנה, אדי מים היוצאים מהאדמה משמשים להפקת אנרגיה חשמלית. אם ניתן היה להשתמש בווזוב, ניתן היה לחסוך 1,350,000 טון פחם מדי שנה. כל זה מרגש לא פחות מהרומנים הפנטסטיים של ז'ול ורן.

אנרגיה של אטומים

אבל תחנות סולאריות וולקניות רחוקות מגבולות האפשרי. אנרגיה של אטומים, אבני הבניין הזעירות של החלל, באופן משמעותי עולה על האנרגיה התרמית החבויה בבטן כדור הארץ. ב-27 ביוני 1954, לראשונה בעולם, הופעלה תחנת כוח גרעינית של האקדמיה למדעים של ברית המועצות בדובנה שליד מוסקבה. זה מוכיח בבירור את עליונותה של אנרגיה אטומית על פני כל צורות האנרגיה האחרות.

עם הספק של 5,000 קילוואט, הוא צורך רק 30 גרם אורניום ב-24 שעות.. תחנת כוח תרמית באותה קיבולת במהלך תקופה זו תדרוש 80-100 טון פחם. המשמעות היא שניתן לקבל פי שני מיליון יותר אנרגיה מחתיכת אורניום אחת מאשר מאותה פיסת פחם.

70 גרם של אורניום מספיקים כדי להחליף את העבודה של תחנת כוח הידרואלקטרית חזקה כמו הדנייפר במשך שנה שלמה. כוחם של המנועים של שוברת הקרח הגרעינית "V. I. לנין "הוא 44,000 כוחות סוס. מדענים עוסקים גם בתכנון מטוסי סילון גרעיניים ורקטות, אשר פותחים סיכויים חדשים לטיסות חלל ולנחיתות על כוכבי לכת אחרים בעולם.

ידוע ש הצעד מטורבינת קיטור למנוע אטומי היה קצר בהרבה מאשר ממנוע קיטור. התפתחות הטכנולוגיה אינה יודעת עצירות ומחסומים. הטכנולוגיה מונעת על ידי אנשים. אפילו אנשים לא מיצו את המאגרים של פחם, נפט, אורניום, שכן מדענים מצאו דרכים להשתמש באנרגיה של אטום המימן. ואז הימים והאוקיינוסים חסרי הגבולות יהפכו למקורות אנרגיה בלתי נדלים עבור האנושות העתידית.

יישום אנרגיה גרעינית יישום אנרגיה גרעינית ב עולם מודרנימתברר כל כך חשוב שאם נתעורר מחר ואנרגיית התגובה הגרעינית תיעלם, העולם כפי שאנו מכירים אותו כנראה היה מפסיק להתקיים. שימוש שקט במקורות...

סוגי אנרגיה - סוגי אנרגיה המוכרים לאנושות

המושג "אנרגיה" מוגדר כמדד לצורות התנועה השונות של החומר וכמדד למעבר של תנועת החומר מצורה אחת לאחרת. בהתאם לכך, סוגי וסוגי אנרגיה מובחנים לפי צורות התנועה של החומר. האיש הקטן עוסק בסוגים שונים של אנרגיה. למעשה, כל התהליך הטכנולוגי הוא הפיכה של סוג אחד של אנרגיה לאחר. בתהליך מעבר הנתיב הטכנולוגי, אנרגיה מומרת שוב ושוב מסוג אחד לאחר, מה שמביא לירידה בכמות השימושית שלה עקב הפסדים ופיזור בסביבה.

סוגי אנרגיה המוכרים כיום

• מֵכָנִי
• חַשׁמַלִי
• כִּימִי
• תֶרמִי
• אור (קורן)
• גרעיני (גרעיני)
• תרמו-גרעיני (פיוז'ן)

בנוסף, אנו מודעים לסוגי אנרגיה נוספים, ששמותיהם אינם פיזיקליים, אלא תיאוריים, כגון אנרגיית רוח, או אנרגיה גיאותרמית. במקרים כאלו צורה פיזיתאופי האנרגיה מוחלף בשם המקור שלה. לכן, נכון לדבר יותר על האנרגיה המכנית של הרוח, האנרגיה של זרימת הרוח, או האנרגיה התרמית של מקורות גיאותרמיים. אחרת, ניתן להכפיל את מספר האנרגיות הפסאודו ללא הגבלה, להמציא אנרגיית זבל, אנרגיית מימן, אנרגיה נפשית, או אנרגיה חיונית, והאנרגיה של הידיים. שילוב המילה "אנרגיה" עם אובייקטים ספציפיים, אנו מונעים מהצרור הזה את המשמעות הפיזית. אי אפשר למדוד את כמות האנרגיה הנפשית, או אנרגיית הרצון. כל מה שנותר הוא רמז לכך שלאובייקט יש סוג של אנרגיה, ואנחנו לא יודעים איזה סוג. מסתבר שהטקסט או הדיבור זרועים במילה שאינה נושאת עומס סמנטי, כי כל חפץ נושא אנרגיה ואין טעם להזכיר אותה. ובאנלוגיה לאנרגיית המחשבה, צריך להופיע מסת המחשבה, אורך, רוחב וגובה המחשבה, כמו גם צפיפותה. בקיצור, פניות כאלה הן עדות ברורה לטיפשות ולאנאלפביתיות של המחבר או הדובר.

מושגים פיזיקליים הקשורים להגדרת המילה "אנרגיה"

אבל בחזרה למציאות מושגים פיזייםקשור להגדרת המילה "אנרגיה". סוגי האנרגיה הנ"ל ידועים לאדם ושימשו אותו לאורך ההיסטוריה של הציוויליזציה. היוצא מן הכלל היחיד הוא האנרגיה של ריקבון אטומי, שהושגה רק בתחילת המאה ה-20. אז, אנחנו עדיין משתמשים באנרגיה מכנית, רכיבה על אופניים, שימוש בשעוני מטוטלת, הרמה והורדה של משאות עם מנוף. אנרגיה חשמלית מוכרת לנו עוד מימי קדם בצורה של ברק ו חשמל סטטי. עם זאת, סוג זה של אנרגיה החל להיות בשימוש נרחב רק מהמאה ה -19, כאשר העמוד הוולטאי הומצא - סוללת DC ו. עם זאת, אפילו בימי קדם, אנשים הכירו והשתמשו בסוג זה של אנרגיה, אם כי לא בכל מקום. ידועים תכשיטים וחפצי פולחן מצריים עתיקים, שציפוים יכול להיעשות רק על ידי אלקטרוליזה. - אולי סוג האנרגיה הנפוץ והנפוץ ביותר, הן בעת ​​העתיקה והן כיום. אש, גחלים, מבער, גפרורים ופריטים רבים אחרים הקשורים לבעירה מבוססים על האנרגיה של האינטראקציה הכימית של חומר אורגני וחמצן. כיום, "שריפת" הייטק מתבצעת ב, וב, וב. עם זאת, התקנים כגון טורבינות ומנועי בעירה פנימית בין חומרי גלם (אנרגיה כימית) לבין המוצר הסופי (אנרגיה חשמלית) יש מתווך רע -. למרבה הצער, היעילות מנועי החום הם קטנים, והמגבלות מוטלות לא על ידי החומר, אלא על ידי התיאוריה. שכן המגבלה היא 40%. על בסיס אינטראקציות כימיות, אנרגיה כימית, פועלים גם גופי האדם וגם כל בעלי החיים. באכילת צמחים אנו מקבלים מהם אנרגיית קשרים כימיים, הנוצרים עקב ספיגת אנרגיית השמש. כלומר, בעקיפין, אדם ניזון גם מאנרגיה סולארית, שכן כל החיים על פני כדור הארץ ניזונים ממנה. השמש היא האנרגיה שבלעדיה לא היו חיים על הפלנטה שלנו. כמעט כל מיני וסוגי אנרגיה, למעט אטומית ותרמו-גרעינית, יכולים להיחשב משניים, ביחס לאנרגיה סולארית קורנת. האנרגיה המכנית של הגאות והשפל, כמו גם האנרגיה התרמית של מקורות גיאותרמיים, גם לא קשורות לקרינת השמש.

אנרגיה תרמו-גרעינית עומדת בבסיס העבודה של האור המרכזי שלנו - השמש

וזה אומר שאנרגיה סולארית, בתורה, היא תוצר של אנרגיית היתוך תרמו-גרעיני המשתחררת בבטן השמש. לפיכך, לרוב המוחלט של סוגי האנרגיה המשמשים אותנו על כדור הארץ יש את האב העיקרי שלהם בצורה של אנרגיית היתוך תרמו-גרעיני. גרעיני, או אנרגיה אטומית- סוג האנרגיה היחיד שנופל מחוץ למחזור האנרגיה הטבעי ה"סטנדרטי". לפני הופעת האדם, הטבע לא ידע (למעט חריגים נדירים) את תהליכי ריקבון נקודת המונית של גרעיני אטום עם שחרור אנרגיה עצומה. היוצא מן הכלל הוא ה"כור הגרעיני" הטבעי האפריקאי - מרבץ של עפרות אורניום, שבו מתרחשות תגובות ריקבון אטומי עם חימום הסלעים שמסביב. עם זאת, בטבע, ריקבון אטומי נמשך מיליוני שנים, מכיוון שזמן מחצית החיים של אורניום ופלוטוניום ארוכים מאוד. ולמרות שגם אטומים רבים אחרים, בנוסף לאורניום ופלוטוניום, נתונים להתפרקות אטומית, באופן כללי, תהליכים אלו אינם גורמים לשינויים משמעותיים בחומר הסובב ליחידת זמן. האדם ביצע את השינויים שלו במאזן האנרגיה של כדור הארץ, פצצות מתפוצצות, בניית תחנות כוח גרעיניות, שריפת נפט, גז ופחם. כמובן, תהליכים דומים התרחשו לפני בני האדם, אבל הם נמתחו על פני מיליוני שנים. מטאוריטים נפלו, יערות נשרפו, פחמן דו חמצני השתחרר מהביצות והאוקיינוסים, והאורניום התכלה. אבל לאט לאט - בנפחים קטנים ליחידת זמן.

מקורות חלופיים

כיום, סוגים חלופיים של אנרגיה ואלטרנטיביים מתפתחים באופן פעיל. אולם, מילים אלו עצמן כבר מכילות יחס שגוי כלפי המילה "אנרגיה". כשקוראים למקורות אנרגיה "אלטרנטיביים" אנו מניבים אותם למקורות "מסורתיים" - פחם, נפט וגז. וזה מובן. אבל כשאנחנו אומרים "צורה חלופית של אנרגיה" אנחנו מדברים שטויות, כי סוגים שוניםאנרגיות קיימות מעבר לרצונות שלנו. ולא ברור מהי אנרגיית רוח חלופית, כי היא פשוט קיימת. או מהי האנרגיה הסולארית והתרמו-גרעינית האלטרנטיבית של האור שלנו. בכל מקרה אנחנו משתמשים בזה, ומוזר לקרוא לזה אלטרנטיבה, כי אין לזה אלטרנטיבות. באלפי השנים הקרובות, לא נתחמק מהשימוש באנרגיה סולארית, שכן כל המערכת האקולוגית של כדור הארץ מבוססת עליה. המילים "צורות לא שגרתיות של אנרגיה", "צורות מתחדשות של אנרגיה" או "ידידותית לסביבה" נראות מוזרות באופן דומה. מינים טהוריםאֵנֶרְגִיָה." איזה סוג אנרגיה הוא מסורתי? כיצד ניתן לחדש סוג כזה או אחר של אנרגיה? ואיך בודקים את האנרגיה לניקיון הסביבה? "מסורת", "התחדשות" ו"ידידות סביבתית" סבירים יותר ונכון יותר להתייחס אליהם. אז הכל יתברר מיד ומובן. ואז, לאחר שהזמנת את יחסי סיבה ותוצאה, אתה יכול להתחיל לחפש. ניתן למצוא בקלות סוגים לא שגרתיים של מקורות אנרגיה על ידי לימוד הטבע והעולם הסובב. כאן יש לך זבל לחימום, וחציר, וגנרטור שמשתמש בכוח שרירים.

יש לחפש מקורות אנרגיה מתחדשים רק בסביבה של תהליכים טבעיים

אין כל כך הרבה תהליכים דומים, וכולם קשורים לתנועת החומר על הפלנטה - כדור הארץ, מים, אוויר, כמו גם עם פעילותם של אורגניזמים חיים. אמנם, למהדרין, אין מקורות אנרגיה מתחדשים, שכן ל"סוללה" העיקרית שלנו - השמש - חיי שירות מוגבלים. וכדי לחפש מקורות ידידותיים לסביבה, צריך קודם כל להגדיר בבירור את הקריטריונים של ידידותיות לסביבה, מכיוון שלמעשה כל התערבות אנושית במאזן האנרגיה של כדור הארץ גורמת לפגיעה בסביבה. למהדרין, לא יכולים להיות מקורות אנרגיה ידידותיים לסביבה, כי בכל מקרה הם ישפיעו על הסביבה. אנחנו יכולים רק למזער את ההשפעה הזו, או לפצות עליה. יחד עם זאת, כל ההשפעה המפצה צריכה להיעשות במסגרת מודל תחזיות אנליטי גלובלי.

לכל יסוד יש שדה אנרגיה משלו: אוויר, מים, אש וכמובן אדמה. זה האחרון יידון. כדור הארץ קשור תמיד לפוריות, מזון, ניצחון החיים. על זה אנחנו מגדלים יבולים שונים ובונים בתים. אחרי הכל יש לה כוח משיכה!

לכן, האנרגיה שלו כל כך חזקה ועוצמתית שהיא יכולה להטעין את כל האנשים. האנרגיה של כדור הארץ נותנת לנו את האפשרות להרגיש קשר עם אבותינו, לקבל את תמיכתם ועזרתם.

אנרגיה מגיעה מכדור הארץ כל הזמן. אבל, כמובן, לא הכל מגיע אלינו. במיוחד כשלוקחים בחשבון שלאחרונה התחלנו ללכת קצת, לעבוד קצת ברחוב. זכרו איך חיו אבותינו! כל חייהם היו קשורים קשר הדוק לעבודה חקלאית, חקלאית. הם היו כל הזמן בטבע. לכן, הם תמיד היו כל כך בריאים, חזקים ועמידים. האדמה עצמה האכילה אותם!

קבלת אנרגיה מכדור הארץ אפשרית בדרכים שונות:

אנרגיה מכדור הארץ יכולה להיות בשתי צורות. הראשון הוא אנרגיה חופשית מכדור הארץ. זה מה שאנחנו מקבלים כשאנחנו הולכים על הקרקע, עובדים בגינה. השני הוא האנרגיה הפוטנציאלית של כדור הארץ. הוא קובע את המשיכה הקיימת והמוכחת מזמן (כוח המשיכה). בלעדיה, החיים עלי אדמות בקושי יהיו מה שהם. וזה אנרגיה פוטנציאליתכדור הארץ אינו יכול להחזיר לאדם ולאובייקטים אחרים מהטבע הסובב. אחרת ייווצר כאוס.

אבל איך משתמשים באנרגיה של כדור הארץ?

תהליך זה הוא די פשוט וברור. במהלך המגע שלנו עם כדור הארץ, האנרגיה שלו נכנסת לגוף שלנו דרך מיוחדת אנרגיה זורמת. כידוע, שני ערוצים אורכיים עיקריים עוברים בגוף האדם: עולים ויורדים. דרך האחרונה מגיעה אנרגיית השמש, ודרך הראשונה - אנרגיית כדור הארץ. ואז הוא מתפשט בכל הגוף דרך ערוצים קטנים יותר. כל הרשת הזו היא כמו רשת נימית ועצבנית. הכל מסודר בצורה כזו שאנרגיה נכנסת לכל אחד, אפילו ל"חתיכה" הרחוקה ביותר של הגוף. האנרגיות של כדור הארץ משמשות לתזונה, לפיתוח של כל תא. כך, הגוף מרפא, כל המבנים שלו מתעדכנים ברמה המולקולרית.

עם זאת, האנרגיה והאדמה משמשים גם בכיוון אחר – ברוחני. זה נותן לנו הרמוניה, שלווה. עושה אותנו חביבים יותר, מגיבים יותר, רחמנים יותר. אצל נשים, האנרגיה הזו מתעוררת אינסטינקט אימהי. אחרי הכל, האדמה היא אחות, כמו אמא לילד שלה.

כיצד משפיע המחסור באנרגיית האדמה על חיי האדם?

כמובן, זה מאופיין רק בסימנים שליליים:

• מצב רוח מדוכא.
• אדם מפסיק ליהנות מהחיים וליהנות מהם.
• ירידה בתשוקה המינית, הנאה בתחום המיני.
• בעיות חומריות.
• כשלים ביישום תוכניות, רצונות.

באופן כללי, אדם מאבד את היציבות שלו, היציבות בהרבה תחומים בחייו. הוא הופך לעצבני, חסר ביטחון, פסיבי, חסר אונים עוד לפני קשיים קטנים.

וזכור שכולנו ילדי כדור הארץ. והיא תמיד תעזור לך, תיתן לך אנרגיה. פשוט תנסה להשקיע יותר זמן ב"דיבור" איתה. כדור הארץ הוא כמו אמא: ככל שאתה איתה יותר, אתה מתחזק. אתה מתחיל להרגיש תמיכה עצומה, אכפתיות ושלווה.

החשמל מגיע מהאדמה.

מקבלים חשמל חינם בבית!