Нетрадиційні джерела енергії та їх вплив на навколишнє середовище

                          Реферат на тему:

 

 

 

 

«Нетрадиційні джерела енергії та їх вплив на навколишнє                                            

                                          середовище»

 

 

 

 

 

                                                                                                                         

 

 

 

 

                                                                                                                            Виконав студент гр. Е-41

                                                                                                                            Тальянківського коледжу

                                                                                                                            Уманського НУС

                                                                                                                            Гуменюк Р.В.

 

 

 

                                                            Тальянки 2012                                                 

 План реферату:

 

1. Введення.

2. Альтернативні джерела енергії:

     2.1. сонячна енергія;

     2.2. енергія води:

            а) гідроенергія;

            б) енергія припливів;

      3. енергія вітру;

3. Що ми можемо зробити?

 

                             

 

     Використання будь-якого  виду енергії і виробництво  електроенергії

супроводжується утворенням багатьох забруднювачів води і повітря. Перелік

таких забруднювачів на диво довгий, а їхні кількості надзвичайно

величезні. Цілком природно виникає питання, чи завжди використання

енергії і виробництво електроенергії повинне супроводжуватися руйнуванням

навколишнього середовища. І якщо правда, що будь-який вид людської діяльності

неминуче впливає на природу, то ступінь цієї шкоди

різна. Ми не можемо не впливати на середовище, в якому живемо, оскільки для

підтримки життєвих процесів як таких необхідно поглинати і

використовувати енергію.

      Людина, безумовно,  впливає на навколишню його  середовище, однак

в природі існують природні врівноважують механізми, які

підтримують середовище і живуть в ній, у стані рівноваги,

коли всі зміни відбуваються досить повільно. Проте в багатьох

випадках господарська діяльність людини порушує рівновагу,

створюване цими механізмами, що призводить до швидких змін умов

навколишнього середовища, з якими  ні людина, ні природа не можуть успішно

впоратися. Традиційне виробництво  енергії, що дає величезні кількості

забруднювачів води і повітря, - один з видів такої діяльності людини.

      У моїй роботі я хочу розглянути отримання електроенергії за рахунок

природних джерел, таких, як падаюча вода, вітер і енергія Сонця.

Ці способи отримання електроенергії представляються більш м'якими в сенсі

впливу на навколишнє середовище, ніж спалювання викопного палива або

розщеплення ядерного урану. Крім того, всі перераховані вище джерела

енергії поновлювані, тобто практично  вони доступні завжди і скрізь.

Дивно, що всього двісті років тому людство крім енергії самого

людини і тварин мало лише трьома видами енергії. І джерелом

цих всіх трьох видів енергії було Сонце. Енергія вітру обертала крила

вітряних млинів, на яких мололи зерно чи ткали. Для того щоб можна

було скористатися енергією води, необхідно, щоб вода бігла вниз до

морю від вище розташованого  джерела, де річка наповняється за рахунок випадають

дощів.

      За останнє десятиліття  інтерес до цих джерел енергії  постійно

зростає, оскільки в багатьох відносинах вони необмежені. У міру того

як постачання палива стає менш надійним і більш дорогим, ці

джерела стають усе більш привабливими і більш економічними.

Підвищення цін на нафту і газ послужило головною причиною того, що ми знову

звернули свою увагу на воду, вітер і Сонце.

 

 

 

                             Сонячна енергія.

      Сонячна енергія - це кінетична енергія випромінювання (в основному

світла), що утворюється в результаті реакцій у надрах Сонця. Оскільки її

запаси практично невичерпні (астрономи  підрахували, що Сонце буде

«Горіти» ще кілька мільйонів років), її відносять до поновлюваних

енергоресурсів. У природних екосистемах  лише невелика частина сонячної

енергії поглинається хлорофілом, що містяться в листі рослин, і

використовується для фотосинтезу, тобто утворення органічної речовини з

вуглекислого газу і води. Таким  чином, вона вловлюється і запасається в

вигляді потенційної енергії органічних речовин. За рахунок їхнього розкладання

задовольняються енергетичні потреби  всіх інших компонентів

екосистем.

      Підраховано, що приблизно такого ж відсотка сонячної енергії цілком

достатньо для забезпечення потреб транспорту, промисловості і нашого побуту не

тільки зараз, але і в осяжному майбутньому. Більш того, незалежно від

того, будемо ми нею користуватися  чи ні, на енергетичному балансі  Землі і

стані біосфери це ніяк не відіб'ється.

      Однак сонячна  енергія падає на всю поверхню  Землі, ніде не

досягаючи особливої ​​інтенсивності. Тому її потрібно вловити на порівняно

великої площі, сконцентрувати і перетворити  в таку форму, яку можна

використовувати для промислових, побутових і транспортних потреб. Крім того треба

вміти запасати сонячну енергію, щоб  підтримувати енергопостачання і

вночі, і похмурі дні. Перераховані труднощі і витрати, необхідні для

подолання, привели до думки про  непрактичності цього енергоресурсу  по

Принаймні сьогодні. Однак у багатьох випадках проблема перебільшується.

Головне - використовувати сонячну  енергію так, щоб її вартість була

мінімальна або взагалі дорівнювала нулю. У міру вдосконалення технологій

і дорожчання традиційних енергоресурсів ця енергія буде знаходити все

нові області застосування.

      Світлове випромінювання можна вловлювати безпосередньо, коли воно

досягає Землі. Це називається прямим використанням сонячної енергії.

Крім того, вона забезпечує кругообіг  води, циркуляцію повітря і

накопичення органічної речовини в біосфері. Значить, звертаючись до цих

енергоресурсів, ми по суті справи займаємося непрямим використанням

сонячної енергії.

 

      Центральні сонячні  електростанції.

      Енергетична вежа. Давня легенда розповідає, що Архімед врятував

своє рідне місто Сіракузи за допомогою сонячної енергії. Наказавши тисячі

солдат повернути свої щити до сонця  і поставивши їх в лінію у формі параболи,

Архімед сфокусував відбиті сонячні промені на вітрилах кораблів

вторгся флоту і спалив їх. Це і є принцип дії енергетичної

вежі: промені сонця концентруються в одному пункті відповідно

розташованими дзеркалами. Ці дзеркала (геліостати) повертаються на

Протягом дня, щоб слідувати  за сонцем у його небесному шляху. Вони

відбивають сонячні промені  і фокусують їх на енергетичній вежі, де

величезна концентрація енергії змушує воду кипіти і перетворюватися в  пару.

Пар по трубах надходить у турбіну на Землю, обертає її і виробляє

електрику.

      На Кримському  узбережжі Азовського моря побудована  сонячна

електростанція (СЕС - 5) Потужність цієї електростанції - 5000 квт.

      СЕС-5 призначена  головним чином для проведення  експериментів,

спрямованих на відпрацьовування й  удосконалення систем і режимів

експлуатації великих СЕС баштового типу з метою розробки нової надійної,

ефективної технології. Разом з  тим, СЕС-5 виробляє електроенергію і

видає її в Кримську енергосистему.

      Вчені вважають, що  потужні сонячні електростанції  по своїй

економічності зможуть стати в  один ряд із сучасними тепловими  та атомними

електростанціями.

      Сонячні ставки. Сонячні  ставки - ще більш дешевий спосіб  уловлювати

сонячну енергію. Штучний водойма  частково заповнюється розсолом

(Дуже солоною водою), поверх  якого знаходиться прісна вода. Щільність

розсолу набагато вище, тому він залишається  на дні і з верхнім шаром  майже не

змішується. Сонячні промені без  перешкод проходять через прісну воду, але

поглинаються розсолом, перетворюючись при цьому в тепло. Верхній  шар діє

як ізоляція, не дозволяючи нижньому остигати. Іншими словами, в сонячних

ставках використовується той же принцип, що і в парниках, тільки земля і скло

замінено відповідно розсолом і  прісною водою. Гарячий розчин солі

може циркулювати по трубах, опалюючи приміщення, або використовуватися для

вироблення електрики; їм нагрівають рідини з низькою точкою кипіння,

які, випаровуючись, приводить в  рух турбогенератори низького тиску.

Оскільки сонячний ставок являє  собою високоефективний

теплоаккумулятор, з його допомогою  можна одержувати енергію безупинно.

      До недоліків усіх перерахованих установок перетворення сонячної

енергії відноситься те, що для  них потрібні великі площі, причому

відносно недалеко (в межах 80 км) від споживача. Інакше втрати при

передачі електроенергії будуть неприпустимо високі. Правда, з часом можуть

з'явитися надпровідні лінії  електропередач, які вирішать проблему,

проте в найближчому майбутньому  будівництво енергобашен і сонячних ставків

обмежується недоліком поблизу  великих міст досить великих

вільних територій. З іншого боку, сонячні батареї можна розміщати

на дахах будівель.

 

 

                      Перспективи сонячної енергетики.

Використання сонячної енергії  може бути корисно в декількох  аспектах.

По-перше, при заміні нею викопного палива зменшується забруднення

повітря і води. По-друге, заміна викопного палива означає скорочення

імпорту палива, особливо нафти. По-третє, заміняючи атомне паливо, ми

знижуємо погрозу поширення  атомної зброї. Нарешті, сонячні

джерела можуть забезпечити нам  деякий захист, зменшуючи нашу залежність

від безперебійного постачання паливом.

 

                                Енергія води.

 

                                Гідроенергія.

 

      Оскільки сонячне  випромінювання - рушійна сила кругообігу  води в

природі, енергія води, або гідроенергія, також відноситься до перетвореної

енергії Сонця. Вода, яку ще в давнину  використовували для вчинення

механічної роботи, дотепер залишається  добрим джерелом енергії -

тепер вже електричної - для нашої  промислової цивілізації. Енергія

падаючої води, яка обертає водяне колесо, служила безпосередньо для

розмелу зерна, розпилювання деревини і виробництва тканин. Однак

млини і лісопилки на наших річках стали зникати, коли у вісімдесятих

роках позаминулого століття почалося виробництво електроенергії з водоспадів.

 

Виробництво електроенергії на гідростанціях звичайного типу.

Вода з водосховища надходить  вниз через довгий прямий канал, називаний

напірним трубопроводом, і направляється на горизонтальні обертові лопатки

турбіни. Вертикальний вал турбіни  з'єднаний із блоком генератора. На типовою

станції використовується багато турбо-генераторних агрегатів. Коефіцієнт

корисної дії нерідко складає  близько 60-70%, тобто 60-70% енергії

падаючої води перетворюється в  електричну енергію.

        Спорудження  гідростанцій обходиться дорого, і вони вимагають

експлуатаційних витрат, але зате працюють на безкоштовному «паливі»,

якому не загрожує ніяка інфляція. Першоджерелом енергії служить  сонце,

випаровує воду з океанів, озер і  річок. Водяна пара конденсується у вигляді

дощу, що випадає в підвищених місцевостях і стікає вниз в моря.

Гідростанції встають на шляху  цього стоку і перехоплюють енергію  рухомої

води - енергію, яка інакше була

б витрачена на перенос відкладів до моря.

 

 

 

 

 

 

      Однак гідроенергетика  не нешкідлива для навколишнього  середовища. Коли

течія річки сповільнюється, як це зазвичай і буває при попаданні її вод в

водосховище, зважений осад починає  опускатися на дно. Нижче

водосховища чиста вода, що потрапила  в річку, набагато швидше розмиває

річкові береги, як би відновлюючи той обсяг опадів, що був втрачений

у водосховищі. Посилення ерозії берегів  нижче за течією від водосховища -

звичайне явище.

      Дно водоймища  покривається осадами, принесеними  з регіонів,

розташованих вище за течією. Цей  шар опадів періодично виступає на

поверхню або затоплюється знову, коли рівень водосховища піднімається

і падає в результаті припливу чи скидання води. Поступово опадів

накопичується стільки, що якщо їх регулярно не вичерпувати, то вони

починають займати частину корисного  об'єму водосховища. Це означає, що

водосховище, споруджене для збереження запасів води чи контролю за

повенями, поступово втрачає свою ефективність, якщо не очищати його

від накопичуються твердих опадів.

      Накопичення занадто  великої кількості опадів у  водосховищі можна