Альтернативные источники энергии
Презентация к зачёту на элективных курсах "Элементы биофизики". Выполнена учеником 9 Б класса.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 Презентация к зачёту на элективных курсах "Элементы биофизики" | 2.17 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Цель данной работы: Разобраться ,что же такое энергетика , а главное, что же такое альтернативная энергетика. Выяснить проблемы используемых сегодня ресурсов получения энергии. Узнать неиспользуемые ресурсы по добыче электроэнергии. Разобраться в причинах малого использования нашим государством ресурсов «энергии будущего».
Вступление : На пороге XXI века человек все чаще стал задумываться о том, что станет основой его существования в новой эре. Можно выделять много составляющих, играющих важнейшую роль в жизни людей, но особое место в ней занимает – ЭНЕРГЕТИКА. В связи с дефицитом и ограниченностью топливных ресурсов, проявляется переход к нетрадиционным (альтернативным источникам энергии).
Проблемные вопросы: Что такое электроэнергетика? Опасность, связанная с истощением запасов ресурсов Земли. Возможные виды получения «энергии будущего». Проблемы развития такого вида энергии в нашей стране.
Энерге́тика — область хозяйственно-экономичес кой деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной, энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию.
Что такое электроэнергетика? Электроэнергетика – составная часть энергетики, задача которой – выработка электроэнергии на электростанциях и передача ее потребителям по линиям электропередач. Электроэнергетика Производство электроэнергии Передача электроэнергии Использование электроэнергии ГЭС Линии переменного тока промышленность транспорт сельское хозяйство бытовое ТЭС АЭС Линии постоянного тока
Опасность, связанная с истощением запасов ресурсов Земли. В мире можно добыть 1,6 млрд баррелей нефти и 208 трлн кубов газа. Доказанных запасов нефти и газа в мире при текущих уровнях потребления и добычи хватит соответственно на 54 и 64 года. Согласно отчету нефтяной компании BP, извлекаемые запасы нефти на конец 2011 года составили 1,653 млрд баррелей. «При текущем уровне потребления доказанных запасов в мире хватит на 54 года при сохранении нынешнего объема добычи», — отметил в ходе презентации отчета генеральный директор ВР Боб Дадли. Что касается газа, то его извлекаемые запасы составляют 208,4 трлн кубометров, которых должно хватить на 64 года.
С учётом сегодняшних огромных потреблений газа и нефти рано или поздно эти ресурсы исчерпаются. И что же тогда остаётся человечеству? Правильно, Альтернативные источники энергии , способные полностью заменить исчерпывающиеся ресурсы газа и нефти. Но что же представляют собой эти источники? Какие существуеют виды?
Альтернативные источники электроэнергии - совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования и, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде.
К видам альтернативных источников энергии относятся: 1.Солнце (Солнечная энергия). 2.Ветра планеты (Ветровая энергия). 3.Недра Земли (Геотермальная энергия). 4.Моря (Энергия приливов и отливов). 5.Океан (Тепловая энергия океана). 6.Реки и моря (Энергия волн). 7.Топливо будущего - водород. Это 7 основных источников альтернативной «энергии будущего».
Солнечная энергия Солнечная энергия – это кинетическая энергия излучения, о бразующаяся в результате реакций в недрах Солнца. Способы получения электричества и тепла из солнечного излучения. 1.Получение электроэнергии с помощью фотоэлементов. 2. Гелиотермальная энергетика - Нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи и последующее распределение, и использование тепла. 3. «Солнечный парус» может в безвоздушном пространстве преобразовывать солнечные лучи в кинетическую энергию. 4. Термовоздушные электростанции (преобразование солнечной энергию в энергию воздушного потока). 5. Солнечные аэростатные электростанции (генерация водяного пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата).
Солнечные модули
Ветровая энергия Ветровая энергия - огромная энергия движущихся воздушных масс. Принцип работы ветроустановок очень прост: лопасти, которые вращаются за счет силы ветра, через вал передают механическую энергию к электрогенератору. Тот в свою очередь вырабатывает энергию электрическую.
Геотермальмая энергия Геотермальная энергетика — производство электроэнергии, а также тепловой энергии за счёт тепловой энергии, содержащейся в недрах земли. В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температур кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров.
Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин. Воду или смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех трех целей.
Энергия приливов и отливов Стратегия оптимальной эксплуатации приливной электростанции (ПЭС) проста: накапливать воду в водохранилище за плотиной во время приливов и расходовать ее на производство электроэнергии, когда наступает “пик потребления” в единых энергосистемах, ослабляя тем самым нагрузку на другие электростанции.
Тепловая энергия океана Созданы установки мини-ОТЕС и ОТЕС-1 (ОТЕС – начальные буквы английских слов Осеаn Тhеrmal Energy Conversion, т.e. преобразование тепловой энергии океана – речь идет о преобразовании в электрическую энергию). Это – одна грандиозная труба, в верхней части которой находится круглый машинный зал, где размещены все необходимые устройства для преобразования энергии.
Верхний конец трубопровода холодной воды расположится в океане на глубине 25–50 м. Машинный зал проектируется вокруг трубы на глубине около 100 м. Там будут установлены турбоагрегаты, работающие на парах аммиака, а также все остальное оборудование.
Энергия морских течений Неисчерпаемые запасы кинетической энергии морских течений, накопленные в океанах и морях, можно превращать в механическую и электрическую энергию с помощью турбин, погруженных в воду (подобно ветряным мельницам, «погруженным» в атмосферу).
Гидроэнергия “Мини-ГЭС” могут располагаться на небольших реках или даже ручьях, их электрогенераторы будут работать при небольших перепадах воды или движимые лишь силой течения. Эти же “мини-ГЭС” могут быть установлены и на крупных реках с относительно быстрым течением.
Энергия волн На дно моря или озера устанавливается вертикальная труба, в подводной части которой сделано “окно”; попадая в него, глубинная волна (а это – почти постоянное явление) сжимает воздух в шахте, а тот крутит турбину генератора. При обратном движении воздух в турбине разрежается, приводя в движение вторую турбину. Таким образом, волновая электростанция работает беспрерывно почти при любой погоде, а ток по подводному кабелю передается на берег.
Водород – топливо будущего Водород можно считать идеальным топливом. Он имеется всюду, где есть вода. При сжигании водорода образуется вода, которую можно снова разложить на водород и кислород, причем этот процесс не вызывает никакого загрязнения окружающей среды.
На данный момент водород является самым разрабатываемым «топливом будущего». На это есть несколько причин: при окислении водорода образуется как побочный продукт вода, из нее же можно водород добывать. А если учесть, что 73% поверхности Земли покрыты водой, то можно считать, что водород неисчерпаемое топливо. Так же возможно использование водорода для осуществления термоядерного синтеза, который вот уже несколько миллиардов лет происходит на нашем Солнце и обеспечивает нас солнечной энергией.
Гнилые бананы Если все пойдет по плану, то в перспективе полноценная банановая электростанция сможет вырабатывать достаточно энергии для обеспечения 500 домов. Австралийские инженеры разработали генератор электроэнергии, работающий на разлагающихся бананах, и надеются построить электростанцию на фруктовом топливе. В настоящее время значительная часть бананового урожая Австралии ежегодно идет в отходы, потому что плоды оказываются слишком маленькими или поврежденными. Но вместо того, чтобы просто давать им гнить, ученые собираются использовать некондиционные бананы с коммерческой выгодой.
Искусственные деревья-башни Предсказываемые последствия “парникового эффекта” заставляют не только мороз пробегать по коже, но и побуждают ученых к новым открытиям и исследованиям в сфере улавливания углерода из атмосферы. Ряд ученых работает над созданием особых башен, которые будут работать по принципу огромных деревьев, поглощая углерод из атмосферы. Особенно помогут такие башни на загазованных территориях, во время пожаров, извержений вулканов, горения нефтяных скважин – когда выделение углерода в атмосферу особенно велико и необходимо скорейшее решение проблемы. Предполагаемая мощность поглощения углерода одной такой “углеродной башней” составляет 1 т/день. Для сравнения: дерево поглощает такой объем за 100 лет. К тому же деревья ночью “выдыхают” часть поглощенного днем углерода обратно. Углерод, который поглощает башня, будет захоронен под землей для дальнейшего использования в промышленным целях, например, для переработки в жидкую форму и использования в качестве топлива для автомобилей.
С недавнего времени учёные начали разрабатывать разного вида батареи: Российские ученые создали первую в мире электробатарею, работающую от энергии звезд. Родина необычной «звездной» батареи – Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) в подмосковной Дубне. Ученые получили новое вещество – гетероэлектрик , благодаря которому батарея может работать на Земле от энергии Солнца и звезд, независимо от погодных условий, одинаково эффективно как в темное, так и в облачное время суток. Ученые из Массачусетского технологического института (США) объявили о не менее экстравагантном изобретении: для получения энергии они создали прототип батареи на основе процесса фотосинтеза. Для этого они использовали салатную культуру – шпинат, соединив его ростки с электронным устройством.
Сингапурские физики создали батарею для мобильных устройств размером с кредитную карточку, которая вырабатывает энергию из мочевины. Одновременно о революции в энергетике объявили и ученые из Университета штата Пенсильвания: они овладели новым методом получения энергии из микробов. Разработан процесс для топливных элементов, который позволяет получать водород, вырабатываемый при поглощении бактериями любой биологически разлагаемой органической материи – будь то растения, животные или другие тела. Процесс позволяет получить в четыре раза больше водорода, чем при обычной ферментации.
Проблемы развития альтернативных источников электроэнергии в нашей стране? 1.Самой главной причиной отсутствия развития таких источников является политика , проводимая нашей страной, т.е не желание смотреть в будущее и жизнь сегодняшним днём. 2.В стране отсутствует отрасль, объединяющая все разрозненные разработки в единый стратегический замысел. 3.Практически отсутствует стратегия полномасштабного перехода к альтернативной энергетике Также актуальна проблема развития отечественной науки. А именно отсутствие помощи со стороны государства молодым специалистам.(последнее в свою очередь только набирает обороты).
Но все-таки в нашей стране существуют станции, которые вырабатывают энергию за счет альтернативных источников, несмотря на то, что их доля мала и незначительна. Подземное тепло или геотермальную энергию используют на Камчатке.
На Кольском полуострове используют энергию приливов и отливов (Кислогубская станция, она располагается в заливе, которое соединяется с морем, такое узкое пространство перегораживают плотиной и устанавливают турбины). Выделяют основные области использования геотермальной энергии.
Солнечная энергию используют в разных частях России, особых закономерностей нет, только необходима ясная солнечная погода.
Ветровые станции широкого распространения у нас не получили, но выделяются некоторые области.
Я считаю необходимым развивать в нашей стране отрасль альтернативных источников энергии , так как она является нашим будущим, от которого мы полностью зависим. Ведь после того, как нефть и газ нашей страны закончатся, энергии в нашей стране появиться будет неоткуда.
Спасибо за внимание
Используемые источники: http://www.holodilshchik.ru/index_holodilshchik_issue_4_2006_News.htm Http://aenergy.ru http://ru.wikipedia.org http://images.yandex.ru http://economics.lb.ua/business/2012/06/14/156365_bp_podschitala_skolko_let_hvatit.html
Рисуем "Ночь в лесу"
Учимся ткать миленький коврик
Развешиваем детские рисунки дома
Волшебная фортепианная музыка
Лист Мёбиуса