Основните източници на енергия в услуга на човека

Изкопаемите горива като петрол, газ и въглища са от съществено значение и са изключително полезни за икономическото развитие. Всички тези видове гориво обаче имат своите недостатъци. Въглищата са неефективни. Нефтът съществува в ограничени запаси.

Газът, въпреки че е лесен за преместване от място на място, може да бъде опасен, ако изтече. Включването на въглища, газ, нефт и други горива в производството на електроенергия е начин да ги направим много по-гъвкави и полезни.

Електрическата енергия обикновено се получава в електроцентрали чрез изгаряне на гориво. Около 40 процента от електроенергията в Русия се произвежда от въглища. Вътре в електроцентралата въглищата се изгарят в огромна пещ, за да се освободи енергия под формата на топлина.

Топлината се използва за кипене на вода и производство на пара, която от своя страна завърта подобен на винт механизъм, наречен турбина. Турбините са свързани към генератор, който произвежда електричество.

Страхотното при електричеството е, че тази форма на енергия е универсална. Почти всеки вид гориво може да се преобразува в електричество.

След това електричеството, получено в електроцентралата, лесно се пренася от едно място на друго чрез надземни или подземни кабелни линии. В дома, фабриката и офиса електричеството отново се преобразува в други форми на енергия с помощта на широк набор от технологии. Ако имате електрическа фурна или тостер, той преобразува електричеството, доставено от електроцентралата обратно в Термална енергияза готвене на храна.

Лампите във вашия дом преобразуват електрическата енергия в светлина. Според руското министерство на енергетиката световното потребление на електроенергия ще нарасне със 71% между 2003 и 2030 г. Около 80 процента от енергията, която използваме днес, идва от изкопаеми горива, но това не може да продължава. Изкопаемите горива ще свършат рано или късно.

За щастие имаме алтернативи на основните източници на енергия. Можем да произвеждаме електричество от вятърна енергия или слънчеви панели.

Можем да изгаряме боклука, за да произведем топлина, която ще задвижва електроцентралата. Можем да отглеждаме така наречените „енергийни култури“ (биомаса), които да изгаряме в нашите електроцентрали вместо изкопаеми горива.

И ние можем да овладеем огромните запаси от топлина, уловена вътре в Земята, известна като геотермална енергия. Заедно тези енергийни източници са известни като възобновяеми енергийни източници, защото те ще продължат вечно (или поне докато слънцето грее), без да се изчерпят.

Ако можем да покрием само един процент от пустинята Сахара със слънчеви панели (площ малко по-малка от Съединените американски щати), бихме могли да произвеждаме повече от достатъчно електричество за цялата ни планета. Също така трябва да бъдем по-умни в начина, по който използваме енергията. Това се нарича енергийна ефективност (енергоспестяване).

Днес повечето електроенергия идва от отдалечени електроцентрали и се пренася по кабелни линии. При пренос на електричество от едно място на друго се губят приблизително две трети от енергията. С други думи, ако изгорите три тона въглища в електроцентрала, вие харчите два тона за доставка на електричество до потребителите. Ето защо сградите в бъдеще ще трябва да бъдат направени със собствена връзка към електрическата мрежа, например слънчеви панели или малки вятърни турбини на покривите.

Последователното развитие на възобновяемите енергийни източници и технологии ще означава намаляване на дела на централизираната едроенергия. За обществото това ще означава независимост от големите енергийни компании, както и повишена надеждност на електроснабдяването.

Общото заключение е очевидно. Научно-техническият прогрес, появата на нови технологии и материали непрекъснато увеличават ролята на възобновяемите енергийни източници, които вече в значителна степен изместват традиционните основни енергийни източници. Обществено мнение„изместване“ към „разпределена енергия“, където възобновяемите енергийни източници ще заемат основно място.

Всичко това води до по-задълбочено проучване и използване на нетрадиционните възобновяеми енергийни източници. Основното предимство на възобновяемите енергийни източници е тяхната неизчерпаемост и екологичност. Използването им не променя енергийния баланс на планетата.

Още по-интересни статии

Меню НАЧАЛО НАМЕРЕТЕ МАЙСТОР КАЛКУЛАТОР БИЗНЕС НОВИНИ - парцели - недвижими имоти - закупуване на имоти - отдаване под наем продажби ОХРАНА НА ТРУДА и ЗБУТ СТРОИТЕЛСТВО - основи - хидроизолации - стени и фасади - покриви и тавани - топлоизолации - прозорци и врати - подове и подови настилки - довършителни работи - инженерни системи - строителни материали - вентилация и климатизация - тавани - отоплителни системи - къщи и вили - дизайн на прозорци - дизайн на врати - ремонтни дейности - водоснабдителни системи - дизайн - строителни технологии БАНЯ САУНА - характеристики на руската баня - конструкция и материали КАМИНИ ПЕЧКИ - печки, котли, камини АРХИТЕКТУРА - старинна архитектура - модерна архитектура - интериорен дизайн - озеленяване- декорация - мебели и обзавеждане - интериорни стилове ТЕХНОЛОГИИ - научно-технически прогрес - библиотека на строителя - инженерно оборудване - машини - оборудване и инструменти - услуги - строителна техника - енергоспестяване ЗА ПРОЕКТА - Споразумение с потребителя - Политика за поверителност - Използване на бисквитки КАРТА НА САЙТА

Или в нейните дълбини. Например, в много от тях е слабо развити страните изгарят дърва за отопление и осветление на домове, докато в развитите страни изгарят различни източници на изкопаеми горива, за да генерират електричество -,. Изкопаемите горива са невъзобновяеми енергийни източници. Техните резерви не могат да бъдат възстановени. Сега учените изучават възможностите за използване на неизчерпаеми източници на енергия.

Изкопаеми горива

Въглищата и газът са невъзобновяеми енергийни източници, образувани от останките на древни растения и животни, живели на Земята преди милиони години (повече подробности в статията „“). Тези горива се извличат от земята и се изгарят за производство на електричество. Използването на изкопаеми горива обаче създава сериозни проблеми. При сегашните темпове на потребление известните запаси от нефт и газ ще бъдат изчерпани през следващите 50 години. Запасите от въглища ще стигнат за 250 години. При изгарянето на тези видове гориво се образуват газове, под въздействието на които възниква парников ефект и възникват киселинни дъждове.

Възобновима енергия

С нарастването на населението (вижте статията „“), хората се нуждаят от все повече и повече енергия и много страни преминават към използването на възобновяеми енергийни източници - слънчева, вятърна и др. Идеята за използването им е широко популярна, тъй като те са екологично чисти източници, чието използване не вреди на околната среда.

Водноелектрически централи

Водната енергия се използва от много векове. Водата въртеше водни колела, които се използваха за различни цели. В наши дни се изграждат огромни язовири и резервоари, а водата се използва за производство на електричество. Потокът на реката завърта колелата на турбините, превръщайки енергията на водата в електричество. Турбината е свързана с генератор, който произвежда електричество.

Земята получава огромно количество. Модерна технологияпозволява на учените да разработят нови методи за използване на слънчевата енергия. Най-голямата слънчева електроцентрала в света е построена в калифорнийската пустиня. Той напълно задоволява енергийните нужди на 2000 жилища. Огледала отразяват слънчевите лъчи, насочвайки ги към централния бойлер. В него водата кипи и се превръща в пара, която върти турбина, свързана с електрически генератор.

Вятърната енергия се използва от хората от хиляди години. Вятърът надува платната и върти мелниците. За да се използва вятърната енергия, са създадени голямо разнообразие от устройства за генериране на електричество и за други цели. Вятърът върти лопатките на вятърна мелница, които задвижват турбинен вал, свързан с електрически генератор.

Атомната енергия е топлинна енергия, която се отделя при разпадането на най-малките частици материя. Основното гориво за производство на атомна енергия се съдържа в земната кора. Много хора смятат ядрената енергия за енергията на бъдещето, но нейното практическо приложение поставя редица сериозни проблеми. Атомните електроцентрали не отделят токсични газове, но могат да създадат много проблеми, тъй като горивото е радиоактивно. Излъчва радиация, която убива всичко. Ако радиацията попадне в почвата или водата, това има катастрофални последици.

Голяма опасност представляват авариите на ядрени реактори и изхвърлянето на радиоактивни вещества в атмосферата. Аварията в атомната електроцентрала в Чернобил (Украйна), която се случи през 1986 г., доведе до смъртта на много хора и замърсяването на огромна територия. Радиоактивните отпадъци застрашават целия живот от хиляди години. Обикновено те се заравят на дъното на морето, но са чести и случаите на заравяне на отпадъци дълбоко под земята.

Други възобновяеми енергийни източници

В бъдеще хората ще могат да използват много различни природни източници на енергия. Например във вулканични райони се разработва технология за използване на геотермална енергия (топлина от земните недра). Друг източник на енергия е биогазът, произведен от гниещи отпадъци. Може да се използва за отопление на жилища и затопляне на вода. Вече са създадени приливни електроцентрали. Язовирите често се изграждат през речните устия (естуари). Специални турбини, задвижвани от приливите и отливите, генерират електричество.

Как да си направим ротор Savonia:

Роторът Savonia е механизъм, използван от фермерите в Азия и Африка за доставяне на вода за напояване. За да направите свой собствен ротор, ще ви трябват щифтове, голяма пластмасова бутилка, капачка, две уплътнения, прът с дължина 1 м и дебелина 5 мм и два метални пръстена.

Как да го направим:

1. За да направите остриетата, отрежете горната част на бутилката и я разполовете по дължина.

2. С помощта на щипки прикрепете половинките на бутилката към капачката. Бъдете внимателни, когато боравите с бутони.

3. Залепете уплътненията към капака и поставете пръта в него.

4. Завийте пръстените към дървената основа и поставете ротора на вятъра. Поставете пръта в пръстените и проверете въртенето на ротора. След като изберете оптималната позиция за половината от бутилката, залепете ги към капачката със силно водоотблъскващо лепило.

Като дете обичах да мечтая. В сънищата си ходих на вълнуващи междупланетни пътешествия из цялата Слънчева система. Когато пораснах, оставих тези мечти далеч назад. Интересът ми към непознатото обаче не е угаснал. Той ме тласна да разширя хоризонтите си и да чета различни книги и статии за космоса. Ще се радвам да споделя част от тази информация с вас.

Сравнение на планетите в Слънчевата система

Има общо девет планети.

Меркурий се различава от другите планети с огромния си температурен диапазон. Особеност е и много бързото движение в орбита. Няма атмосфера.

Венера се върти в обратна посока в сравнение с повечето планети. Нейните размери, както и нейният състав и структура са близки до тези на Земята. Температурата и налягането на повърхността му обаче са няколко пъти по-високи от тези на Земята.

Нашият дом е Земята. Неговите отличителни черти:

• силно магнитно поле;
• висока гравитация;
• наличие на хидросфера;
• наличие на живот;
• висока плътност;
• наличието на относително голям спътник.

Марс има изключително ниско налягане и голям диапазон от температури.

Следващите четири планети са Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Те условно могат да бъдат причислени към друга група - планети гиганти. Те се състоят от газове, в центъра на които има течно ядро. Те имат силно магнитно поле и се въртят с много високи скорости. Тяхната отличителна черта е наличието на пръстени и изобилие от сателити. Те са отделени от земните планети с гребен от астероиди.

И най-новата и далечна минипланета Плутон, която съвременните астрономи зачеркват от списъка на планетите.

Източници на енергия на Земята

Всички процеси, протичащи на повърхността на Земята, се захранват от няколко източника на енергия.

Основният и най-важен източник на енергия за всички процеси на нашата планета, разбира се, е слънчевата енергия.

Вярвам, че значението му просто не може да бъде надценено. Какво ни дава слънчевата енергия? Светлина, топлина, поддържащи живота на всички живи същества. Говорейки за енергийни източници, не трябва да забравяме вятърната и водната енергия.

travelask.ru

Основният източник е енергията - Голяма енциклопедия на нефта и газа, статия, стр. 1

Основният източник е енергията

Страница 1

Основните източници на енергия, използвани от хората.  

Основният източник на енергия, използван от автотрофите, е Слънцето. Образно казано, автотрофите са хранители на биосферата: те не само хранят себе си, но и хранят (с телата си) другите. Затова се наричат ​​производители. Създадената от тях биомаса се нарича първична.  

Основните източници на енергия в петролните рафинерии са топлина, пара и електричество. За получаване на всички видове енергия се изразходват до 6% рафинирано масло, като половината от това количество се изгаря в топлоелектрически централи, а другата половина в тръбни пещи на технологични инсталации. В тази връзка един от най-важните проблеми при преработката на нефт и газ е повишаването на технико-икономическата ефективност на всички технологични процеси.  

Основният източник на енергия за всички процеси, протичащи в биосферата, е слънчевата радиация. Атмосферата около Земята слабо поглъща късовълнова радиация от Слънцето, която достига главно до земната повърхност. Част от слънчевата радиация се абсорбира и разсейва от атмосферата. Абсорбцията на падащата слънчева радиация се дължи на наличието на озон, въглероден диоксид, водни пари и аерозоли в атмосферата.  

Основният източник на енергия, съхранявана в аденозин трифосфат (АТФ), е глюкозата. В клетките глюкозата с помощта на ензимни системи първо претърпява безкислородно разделяне на две молекули млечна киселина CH3CH (OH) COOH. Енергията, освободена при разграждането на една молекула глюкоза по време на гликолизата, се натрупва в две новообразувани молекули АТФ. При необходимост АТФ се хидролизира в аденозин дифосфат (ADP) и фосфорна киселина, освобождавайки около 10 kcal топлинна енергия. Млечната киселина претърпява по-нататъшно разлагане на кислорода в последователни окислително-редукционни реакции до въглероден диоксид и водород, които от своя страна се окисляват от атмосферния кислород до вода. Освободената в този случай енергия се изразходва за регенериране на АТФ, тоест за добавяне на третия остатък от фосфорна киселина към АДФ. В резултат на пълното разграждане на две молекули млечна киселина се освобождава енергия, достатъчна за синтеза на 36 молекули АТФ от АДФ.  

Основният източник на енергия на Земята е Слънцето.  

Основните източници на енергия, консумирана от индустрията, са изкопаемите горива и техните продукти, водната енергия, биомасата и ядреното гориво. Вятърната, слънчевата, приливната и геотермалната енергия се използват в много по-малка степен. Световните запаси от основни видове горива се оценяват на 1 28 - 1013 тона гориво, включително изкопаеми въглища 1 12 - 1013 тона, нефт 7 4 - 111 тона и природен газ 6 3 - 111 тона гориво.  

Основният източник на енергия (топлина) в процеса на азотиране е реакцията на азотиране, която осигурява до 96% от общата вложена енергия. Доставената електроенергия при нагряване на пещта е само 2 - 3% от общата вложена енергия.  

Основният източник на енергия, достигаща до Земята, е Слънцето. Слънчевата радиация се образува в резултат на интензивно взаимодействие с материята в горните слоеве на Слънцето и е в равновесие с нея. Електромагнитното излъчване от Слънцето може да се характеризира с две температури - енергийна, която се определя от закона на Стефан-Болцман, и спектрална, определена от закона на Виен. За равновесно излъчване тези температури са равни. Индикатор за радиационно неравновесие може да бъде разликата между енергийните и спектралните температури. Когато се отдалечаваме от повърхността на Слънцето, енергийната температура пада, но спектралната температура остава непроменена. По този начин неравновесието на радиацията се увеличава с разстоянието от Слънцето. Следователно с увеличаване на разстоянието от Слънцето се създават по-благоприятни условия за процесите на самоорганизация, протичащи при неравновесни условия. От друга страна, сложността на образуваните системи зависи от температурата. С увеличаването на разстоянието от Слънцето температурата пада, така че има определено оптимално разстояние, на което могат да се образуват системи с максимална сложност. Нивото на самоорганизация на системата се определя от степента на отклонение от равновесното състояние и нивото на сложност. В Слънчевата система най-оптималната комбинация от тези параметри се наблюдава на разстояния, съответстващи на орбитата на Земята. Така в Слънчевата система може да се постигне най-високото ниво на самоорганизация на Земята.  

Основните източници на енергия във формациите са налягането на маргиналната вода, дънната вода, газа и газовата шапка; налягане на разтворения газ в масло в момента на отделяне на газ от разтвора; земно притегляне; еластичност на пласта и насищащите го нефт, вода и газ. Тези сили могат да се проявяват поотделно или заедно.  

Основните източници на енергия във формациите са налягането на пределната вода, дънната вода, газа от газовата шапка, налягането на разтворения газ в нефта в момента на отделяне на газ от разтвора, гравитацията, еластичността на формацията и нефта, вода и газ, който го насища. Тези сили могат да се проявяват поотделно или заедно. По този начин енергийните ресурси на нефтено образувание се характеризират с налягането, което съществува в него. Колкото по-високо е налягането, толкова по-големи, при равни други условия, могат да се използват енергийните запаси и толкова по-пълноценно може да се използва нефтеното находище.  

Основният източник на енергия в промишлеността, селското стопанство и други сектори на националната икономика е горивото. Зависи от физическо състояниегоривото се разделя на твърдо, течно и газообразно.  

Основните източници на енергия за човечеството са били мускулната сила на хората и впрегатните животни, а дървесината и торът от домашни животни са били използвани за отопление на жилища и приготвяне на храна. Въпреки това, делът на дървесината и дървените въглища беше голям и все още се използваше мускулната сила на хората и животните.  

Страници:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Източници на енергия на Земята. Движение. Топлина

Източници на енергия на Земята

Не всички източници на енергия са еднакви. Някои представляват само фундаментален интерес, докато други се свързват със съществуването на цивилизация. Някои източници са практически неизчерпаеми, други ще изчезнат през следващите векове или дори десетилетия.

Вече няколко милиарда години основният пазител на нашата планетна система – Слънцето, изпраща животворните си лъчи към Земята. Този източник на енергия може спокойно да се нарече неизчерпаем. Всеки квадратен метър от земната повърхност получава от Слънцето енергия със средна мощност около 1,5 kW; годишно това ще възлиза на около 10 милиона килокалории енергия - това количество топлина се осигурява от стотици килограми въглища. Колко топлина получава цялото земно кълбо от Слънцето? Изчислявайки площта на Земята и като вземем предвид неравномерното осветяване на земната повърхност от слънчевите лъчи, получаваме около 1014 kW. Това е 100 хиляди пъти повече енергия, която всички фабрики, заводи, електроцентрали, автомобилни и самолетни двигатели получават от всички енергийни източници на Земята, накратко - 100 хиляди пъти повече енергия, консумирана от цялото население на земното кълбо (около милиард киловата ).

Въпреки многото проекти обаче слънчевата енергия се използва много малко. Наистина, нашето изчисление даде огромна цифра, но това количество енергия достига до всички места на земната повърхност: по склоновете на недостъпни планини и на повърхността на океаните, които заемат по-голямата част от земната повърхност, и по пясъците на безлюдни пустини.

Освен това количеството енергия на малка площ изобщо не е толкова голямо. Но едва ли е препоръчително да се създават приемници на енергия, простиращи се на квадратни километри. И накрая, очевидно е, че преобразуването на слънчевата енергия в топлина има смисъл в райони, където има много слънчеви дни.

Интересът към директното използване на слънчевата енергия напоследък се увеличи донякъде поради възникващите възможности за директно преобразуване на слънчевата енергия в електрическа. Тази възможност естествено е много привлекателна. Досега обаче то е приложено в много малка степен.

Сравнително наскоро беше открит акумулатор на слънчева енергия над главите ни - в горните слоеве на атмосферата. Оказа се, че кислородът на височина 150–200 км над земната повърхност, поради действието на слънчевата радиация, е в дисоциирано състояние: неговите молекули са разбити на атоми. Когато тези атоми се комбинират в кислородни молекули, може да се освободи 118 kcal/mol енергия. Какъв е общият резерв на тази енергия? В слой с дебелина 50 км на посочената надморска височина се съхраняват 1013 kcal – толкова, колкото се отделят при пълното изгаряне на няколко милиона тона въглища. В СССР това количество въглища се добиват за няколко дни. Въпреки че енергията на дисоциирания кислород на голяма надморска височина непрекъснато се обновява, тук отново сме изправени пред проблема с ниската концентрация: не е толкова лесно да се измисли устройство за практическо използване на тази енергия.

Да се ​​върнем към обсъждането на енергийните източници. Въздушните маси на земната атмосфера са в непрекъснато движение. Циклони, бури, постоянно духащи пасати, лек бриз - енергията на въздушните потоци се проявява по много начини. Вятърната енергия се използва за задвижване на ветроходни кораби и вятърни мелници от древни времена. Общата средногодишна мощност на въздушните потоци за цялата Земя е не по-малко от 100 милиарда kW.

Нека обаче не възлагаме големи надежди на вятъра като източник на енергия. Не само, че този източник е неправилен - затишването на вятъра причини толкова много нещастия и разочарования в ерата на ветроходните кораби - но той има същия недостатък като слънчевата енергия: количеството енергия, освободено на единица площ, е относително малко; Лопатките на вятърна турбина, ако бъдат създадени да произвеждат енергия във фабричен мащаб, ще трябва да достигнат практически невъзможни размери. Също толкова съществен недостатък е променливостта на силата на вятъра. Следователно вятърната енергия или, както поетично се нарича, сини въглища, се използва само в малки двигатели - „вятърни мелници“. Когато има вятър, те осигуряват електричество на селскостопанските машини и осветяват къщите. Ако се генерира излишна енергия, тя се съхранява в батерии (т.нар. устройства за съхранение на енергия). Този излишък може да се използва по време на тишина. Разбира се, не можете да разчитате на вятърна мелница - тя може да играе ролята само на спомагателен двигател.

Безплатен източник на енергия е и движещата се вода - приливната вълна на океаните, непрекъснато напредваща на сушата, и потоците от речна вода, течащи към моретата и океаните.

Мощността на всички реки на земното кълбо се измерва в милиарди киловати, но се използват само около 40 милиона kW, т.е. досега около 1%. Потенциалната мощност на реките на СССР достига 400 милиона kW, като досега се използват около 20 милиона kW от тях.

Ако бяхме лишени от въглища, петрол и други енергийни източници и преминахме само към бели въглища - енергията на реките, тогава пълно използванеот тази енергия (ако приемем, че всички възможни водноелектрически централи са построени на всички реки на земното кълбо) би било необходимо да се намали потреблението на енергия на земното кълбо. Потреблението на енергия на земното кълбо в момента надхвърля милиард киловата - само водната енергия вече би била достатъчна за човечеството.

Е, какво да кажем за приливната вълна? Енергията му е много значителна, макар и около десет пъти по-малка от енергията на реките. Уви, тази енергия досега е била използвана само в много малка степен: пулсиращият характер на приливите и отливите я прави трудна за използване. Въпреки това съветските и френските инженери намериха практически начини да преодолеят тази трудност. Сега приливната електроцентрала осигурява гарантирана мощност в часовете на пиково потребление. Във Франция е построена и вече работи експериментална ТЕЦ „Сен Мало“, а в СССР се изгражда станция в Кислая Губа в Мурманска област. Последното ще послужи като опит за изграждането на проектираните мощни приливни електроцентрали в Лумбовския и Мезенския залив на Бяло море. Във Франция до 1965 г. ще бъде пусната приливна станция с мощност 240 хиляди kW.

Водата в океаните на големи дълбочини има температура, която се различава от температурата на повърхностните слоеве с 10-20 °. Това означава, че е възможно да се изгради топлинен двигател, чийто нагревател ще бъде в средните ширини горен слойвода и дълбок хладилник. Ефективността на такава машина ще бъде 1–2%. Но това, разбира се, също е много неконцентриран източник на енергия.

Слънцето, въздухът и водата са безплатни източници на енергия*16. Безплатни в смисъл, че използването на тяхната енергия не води до намаляване на никакви земни ценности. Работата на вятърните турбини не намалява количеството въздух на земното кълбо, работата на водноелектрическите централи не намалява дълбочината на реките, а работата на слънчевите машини не използва запасите от земни вещества.

В този смисъл описаните до тук енергийни източници имат голямо предимство пред горивата. Горивото е изгорено. Използването на енергията от въглища, нефт, дърва е необратимо унищожаване на земните ценности. Би било много изкушаващо да се приложи фотохимичен двигател, т.е. получават енергия чрез механизма на фотосинтезата, който осигурява натрупването на горивна енергия. Зеленият лист на всяко растение е растение, което от молекули вода и въглероден диоксид, благодарение на енергията на слънчевата светлина, произвежда органични вещества с голямо количество енергия в молекулите. Този процес в растенията има ниска ефективност (~1%), но енергията, съхранявана годишно от растенията, е 2·1015 kWh, т.е. стотици пъти по-висока от годишното производство на енергия на всички електроцентрали в света. Механизмът на фотосинтезата все още не е напълно разбран, но няма съмнение, че в бъдеще ще бъде възможно не само да се извършва фотосинтеза в изкуствени условия, но и повишава ефективността му. Но в тази област човекът все още не може да се състезава с природата и е принуден да използва нейните дарове чрез изгаряне на дърва, масло и въглища.

Какви са запасите от гориво по света? Към редовното гориво, т.е. тези, които горят от наличието на огън, включват въглища и масло. Техните запаси на земното кълбо са изключително малки. При съвременното потребление на петрол доказаните му запаси ще свършат до началото на следващото хилядолетие. Има малко повече запаси от въглища. Количеството въглища на Земята се изразява в десет хиляди милиарда тона. Един килограм въглища произвежда 7000 kcal топлина при изгаряне. Така общите енергийни запаси на въглищата се измерват на около 1020 kcal. Това е хиляди пъти повече от годишното потребление на енергия.

Енергийният резерв за хиляда години трябва да се признае за много малък. Хиляда години са много време само в сравнение с продължителността на един човешки живот и човешки живот- незначителен момент в сравнение с живота на земното кълбо и времето на съществуване на цивилизования свят. Освен това консумацията на енергия на глава от населението непрекъснато нараства. Следователно, ако запасите от гориво бяха намалени до нефт и въглища, тогава състоянието на нещата на Земята с енергийни запаси трябва да се счита за катастрофално.

В началото на четиридесетте години на нашия век беше доказана практическата възможност за използване на напълно нов вид гориво, наречено ядрено. Имаме значителни запаси от ядрено гориво.

Тук не е мястото да се спираме на структурата на атома и неговата сърцевина - атомното ядро, или на това как може да се извлече вътрешна енергия от атомните ядра. Освобождаването на ядрена енергия може да се извърши в значителен мащаб само в така наречените атомни електроцентрали. Ядрената енергиясе отделя под формата на топлина, която се използва по абсолютно същия начин, както в електроцентралите, работещи с въглища.

В момента можем да освободим енергия в индустриални количества от два елемента - уран и торий. Особеността на ядреното гориво, което е основното му предимство, е неговата изключителна концентрация на енергия. Един килограм ядрено гориво произвежда 2,5 милиона пъти повече енергия от един килограм въглища. Следователно, въпреки относително ниското разпространение на тези елементи, техните запаси на земното кълбо в енергийно отношение са доста значителни. Приблизителни изчисленияпоказват, че запасите от ядрено гориво са значително по-големи от запасите от въглища. Добавянето на уран и торий към горивото обаче не решава основния проблем за освобождаването на човечеството от енергийния глад – запасите от минерали в земната кора са ограничени.

Но сега е възможно да се посочи един наистина неограничен източник на енергия. Говорим за така наречените термоядрени реакции. Те са възможни само при свръхвисоки температури от около двадесет милиона градуса. Тази температура досега е била достигана само при атомни експлозии.

Сега изследователите са изправени пред задачата да получат високи температури без експлозия и първите опити за достигане на температури от един милион градуса бяха успешни.

Ако физиците умеят да работят с необходимите високи температурив десетки милиони градуси, получени без експлозия, тогава ще стане възможна контролирана реакция на синтез на водородни атомни ядра (тя се нарича термоядрена). Тази реакция ще освободи огромна енергия на килограм гориво. За да се осигури сега човечеството с енергия за една година, е достатъчно да се освободи термоядрена енергия чрез обработка на десетки милиони тонове вода.

В световните океани има толкова много термоядрена енергия, която ще бъде достатъчна, за да покрие всички енергийни нужди на човечеството за време, надхвърлящо възрастта на Слънчевата система. Това наистина е неограничен източник на енергия.

Следваща глава >

fis.wikireading.ru

Вътрешни и външни източници на енергия на Земята

Както вътре в Земята, така и на нейната повърхност протичат процеси, които определят формирането на релефа.

Всеки район на Земята, на сушата и на океанското дъно, има свой тектонски режим, който определя развитието на релефа. Ендогенният фактор при формирането на релефа включва тектонски, сеизмични и вулканични явления. До дълбочина от 400 - 700 km могат да бъдат проследени особено големи разломи, земетръсни хипоцентрове и магмени камери, с които са свързани вулканичните процеси. На тези дълбочини се случват преходи на материята от твърдо в пластично и дори течно състояние (и обратно), нейното нагряване и топене в резултат на радиоактивен разпад, гравитационна и химическа диференциация на веществата.

Ендогенните процеси (от гръцки endon - вътре и genes - родени) могат да бъдат както активни, така и продължителни, например във вулканичните пояси, и импулсивни. Външни процеси, наречени екзогенни (от гръцки exo - отвън и genes - роден), възникват на повърхността на литосферата поради влиянието на слънчевата енергия, гравитацията, физико-химичните промени скалии валежите, движението на вещества от недрата на Земята във вертикална и хоризонтална посока. Натрупването на седименти на дъното на моретата и океаните и движението на рохкав материал по сушата също са резултат от екзогенни процеси.

Основен източник на енергия външни силипланетите са слънчева енергия. Около 60% от него се изразходват за екзогенни процеси, останалото се връща в извънземното пространство. Слънчевата енергия се абсорбира от Световния океан. Това определя висока степенподвижността на нейните води: течения, водовъртежи и др. Но земята също получава значителна част от енергията, която не само се изразходва, но и отива за натрупване, уплътняване и трансформация на утайки и минерали. Значителна част от него се запазва в биосферата на Земята. Освен слънчевата енергия, за създаване на релефни форми се използва и енергията на падащите на Земята космически тела – метеорити. Лесно е да се види, че ендогенните и екзогенните процеси имат общи източници на енергия: слънчева радиация, планетарно въртене и физически и химични трансформации на материята. Екзогенните процеси обаче са по-тясно свързани с географските и преди всичко с ландшафтно-климатичните условия. Всеки ландшафтен пояс се характеризира със собствени екзогенни процеси. Установено е, че основният фактор в разпространението и свойствата на екзогенните процеси е пряката връзка между топлина и влага. Това е енергийната основа на много географски процеси на земната повърхност, включително процесите на формиране на релефа. Разпределението на топлината и влагата на повърхността на планетата никога не е било постоянно. Това зависеше от ъгъла на наклона на оста на въртене на планетата, който варираше от 15-20° до 30-40°. Сега този ъгъл е около 27°.

Учените гледат различно на проблема за произхода и развитието на релефа на сушата и дъното на моретата. Някои смятат, че океаните са възникнали едновременно с появата на планетата. Те обаче постоянно намаляват площта си с нарастването на континентите. Други смятат, че океаните са възникнали, когато първичните континенти са се счупили и дрейфали, когато пространството между тях е започнало да се пълни с вода. Трети предполагат, че океаните са възникнали на мястото на някога съществували континенти в резултат на „океанизацията“ на Земята.

geographyofrussia.com

Енергиен източник

По принцип ние извличаме енергията, използвана в бита и индустрията, на повърхността на Земята или в нейните дълбини. Например в много слаборазвити страни дървесината се изгаря за отопление и осветление на домове, докато в развитите страни различни източници на изкопаеми горива - въглища, петрол и газ - се изгарят за генериране на електричество. Изкопаемите горива са невъзобновяеми енергийни източници. Техните резерви не могат да бъдат възстановени. Сега учените изучават възможностите за използване на неизчерпаеми източници на енергия.

Изкопаеми горива

Въглищата, петролът и газът са невъзобновяеми енергийни източници, които са се образували от останките на древни растения и животни, живели на Земята преди милиони години (за повече подробности вижте статията „Древни форми на живот“). Тези горива се извличат от земята и се изгарят за производство на електричество. Използването на изкопаеми горива обаче създава сериозни проблеми. При сегашните темпове на потребление известните запаси от нефт и газ ще бъдат изчерпани през следващите 50 години. Запасите от въглища ще стигнат за 250 години. При изгарянето на тези видове гориво се образуват газове, под въздействието на които възниква парников ефект и възникват киселинни дъждове.

Възобновима енергия

С нарастването на населението (виж статията „Население на Земята“) хората се нуждаят от все повече и повече енергия и много страни преминават към използването на възобновяеми енергийни източници – слънчева, вятърна и водна. Идеята за използването им е широко популярна, тъй като те са екологично чисти източници, чието използване не вреди на околната среда.

Водноелектрически централи

Водната енергия се използва от много векове. Водата въртеше водни колела, които се използваха за различни цели. В наши дни се изграждат огромни язовири и резервоари, а водата се използва за производство на електричество. Потокът на реката завърта колелата на турбините, превръщайки енергията на водата в електричество. Турбината е свързана с генератор, който произвежда електричество.

Слънчева енергия

Земята получава огромни количества слънчева енергия. Съвременните технологии позволяват на учените да разработят нови методи за използване на слънчевата енергия. Най-голямата слънчева електроцентрала в света е построена в калифорнийската пустиня. Той напълно задоволява енергийните нужди на 2000 жилища. Огледала отразяват слънчевите лъчи, насочвайки ги към централния бойлер. В него водата кипи и се превръща в пара, която върти турбина, свързана с електрически генератор.

Вятърна енергия

Вятърната енергия се използва от хората от хиляди години. Вятърът надува платната и върти мелниците. За да се използва вятърната енергия, са създадени голямо разнообразие от устройства за генериране на електричество и за други цели. Вятърът върти лопатките на вятърна мелница, които задвижват турбинен вал, свързан с електрически генератор.

Атомна енергия

Атомната енергия е топлинна енергия, която се отделя при разпадането на най-малките частици материя - атомите. Основното гориво за производство на ядрена енергия е уранът, елемент, открит в земната кора. Много хора смятат ядрената енергия за енергията на бъдещето, но нейното практическо приложение поставя редица сериозни проблеми. Атомните електроцентрали не отделят токсични газове, но могат да създадат много проблеми, тъй като горивото е радиоактивно. Излъчва радиация, която убива всички живи организми. Ако радиацията навлезе в почвата или атмосферата, това има катастрофални последици.

Голяма опасност представляват авариите на ядрени реактори и изхвърлянето на радиоактивни вещества в атмосферата. Аварията в атомната електроцентрала в Чернобил (Украйна), която се случи през 1986 г., доведе до смъртта на много хора и замърсяването на огромна територия. Радиоактивните отпадъци застрашават целия живот от хиляди години. Обикновено те се заравят на дъното на морето, но са чести и случаите на заравяне на отпадъци дълбоко под земята.

Други възобновяеми енергийни източници

В бъдеще хората ще могат да използват много различни природни източници на енергия. Например във вулканични райони се разработва технология за използване на геотермална енергия (топлина от земните недра). Друг източник на енергия е биогазът, произведен от гниещи отпадъци. Може да се използва за отопление на жилища и затопляне на вода. Вече са създадени приливни електроцентрали. Язовирите често се изграждат през речните устия (естуари). Специални турбини, задвижвани от приливите и отливите, генерират електричество.

Как да си направим ротор Savonia:

Роторът Savonia е механизъм, използван от фермерите в Азия и Африка за доставяне на вода за напояване. За да направите свой собствен ротор, ще ви трябват щифтове, голяма пластмасова бутилка, капачка, две уплътнения, прът с дължина 1 м и дебелина 5 мм и два метални пръстена.

Как да го направим:

1. За да направите остриетата, отрежете горната част на бутилката и я разполовете по дължина.

2. С помощта на щипки прикрепете половинките на бутилката към капачката. Бъдете внимателни, когато боравите с бутони.

3. Залепете уплътненията към капака и поставете пръта в него.

4. Завийте пръстените към дървената основа и поставете ротора на вятъра. Поставете пръта в пръстените и проверете въртенето на ротора. След като изберете оптималната позиция за половината от бутилката, залепете ги към капачката със силно водоотблъскващо лепило.

www.polnaja-jenciklopedija.ru

Сравнете Земята с други планети в Слънчевата система. Какъв е основният източник на енергия за процесите,

случващи се на повърхността на Земята?

• Писта
• Нарушение на флаг!

Отговори и обяснения

+ − × • ÷ ± = ≡ ≠ ~ ≈ ≃ < ≤ ≤ > ≥ ∝ ∑ ∞ √ { } ⟨ ⟩ ¼ ½ ¾ ƒ ′ ″ ∂ ∫ ∬ Δ ∇

Геометрия

° ∠ ∡ ∟ ⦜ ⊿ ○ △ □ ▱ ◊ ∥ ∦ ⊥ ≅

¬ ∧ ∨ ∀ ∃ ◻ ◊ ⊢ ⊨ ∴

Комплекти

∅ ∈ ∉ ⊆ ⊈ ⊂ ⊄ ⊇ ⊉ ⊃ ⊅ ∩ ∪ ∖ ⊖ ⊕ ⊗ ⊙

Горни и долни индекси

Долни индекси

₁ ₂ ₃ ₄ ₅ ₆ ₇ ₈ ₉ ₀ ₊ ₋ ₍ ₎ ₐ ₓ

Горни индекси

¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ⁰ ⁺ ⁻ ⁽ ⁾ ᵃ ᵇ ⁿ ˣ °

гръцка азбука

малки букви

α β γ δ ε ζ η θ ι κ λ μ ν ξ ο π ρ σ τ υ φ χ ψ ω

Главна буква

Α Β Γ Δ Ε Ζ Η Θ Ι Κ Λ Μ Ν Ξ Ο Π Ρ Σ Τ Υ Φ Χ Ψ Ω

↑ ↓ ↕ → ← ↔ ⇑ ⇓ ⇕ ⇒ ⇐ ⇔

европейски символи

À Â Ç É È Î Ï Ô Û Ÿ Œ Æ ß Ä Ö Ü à â ç é è ê î ï ô û ù ÿ œ æ ä ö ü

Други герои

⊤ ⊣ ⊥ ⊢ € £ ¥ ¢ ® ™ ‰

koreniz.ru

Глава 3. Слънцето е основният източник на енергия за земната повърхност. Енергия и живот

Глава 3. Слънцето е основният източник на енергия за земната повърхност

О, слънце, ти си корема и красотата на природата,

Изворът на вечността и образът на божеството!

Земята живее от теб, въздухът живее, водите живеят,

Душата на времето и материята!

А. П. Сумароков

от голямо число възможни източнициенергия, достъпна за нашата планета, на първо място несъмнено трябва да се постави слънчевият поток, който поддържа необходимите температурни условия на Земята (така че да не се изпаряваме, прегряваме или замръзваме, преохлаждаме).

Култът към Слънцето е развит сред повечето народи, населяващи Земята, и не без причина потокът от слънчева енергия е в основата на всички енергийни потоци на нашата планета (фиг. 3).

Поток от слънчева радиация от приблизително 1000 kcal/(cm2·година) (или около 2 kcal/(cm2·min)) се доставя към външната граница на тропосферата. Поради сферичната форма на Земята една четвърт от тропосферата получава средно около 250 kcal/(cm2 година) на единица повърхност от външната граница на тропосферата. Една трета от този поток се отразява и следователно Земята абсорбира 167 kcal/(cm2·година). От тях 59 kcal/(cm2·година) се абсорбират от атмосферата, а 108 kcal/(cm2·година) се абсорбират от земната повърхност. Тази енергия се "рециклира" различни начини. Под формата на дълговълнова инфрачервена радиация, 36 kcal/(cm2·година) напуска земната повърхност.

Ориз. 3. Увеличена диаграма на енергийния баланс на Земята

(компоненти на енергийния баланс, kcal/(cm2 година)) [Budyko, 1984].

Благодарение на парниковия ефект земната повърхност получава около 72 kcal/(cm2 година) радиационна енергия, част от която – 60 kcal/(cm2 година) – отива за изпаряване на водата (долния кръг на фиг. 3), а част - 12 kcal/ ( cm2·година) - връща се в атмосферата чрез турбулентни въздушни потоци.

Основният преносител на топлина между космоса и Земята – атмосферата – получава „своите“ 60 kcal / (cm2 година) от Земята поради кондензацията на водни пари (горен кръг на фиг. 3), споменатите 12 kcal / ( cm2 година) - поради турбулизация и директно от слънчева радиация - 59 kcal/(cm2 година). Резултат: доходът е 131 kcal/(cm2 година). И съответно консумацията на топлина чрез ефективно излъчване е същата стойност - 131 единици. Заедно с получените 36 kcal/(cm2·година) дълговълнова радиация от земните отпадъци, получаваме обща консумация от 167 kcal/(cm2·година), точно равна на вложената енергия с потока от слънчева радиация.

Така на нашата планета има „система за поддържане на живота“ с определен температурен диапазон. Средната годишна температура е 14,25°C, докато в Северното полукълбо средната температура е 15,2°C, а в Южното полукълбо – само 13,3°C поради високата отразяваща способност на ледената черупка на Антарктида.

От 72 kcal, погълнати от всеки квадратен сантиметър от земната повърхност годишно, океанът "поема" почти два пъти повече от сушата - съответно 90 и 50 kcal. Това се обяснява с високия топлинен капацитет на водата и нейната подвижност. Океаносферата е мощен акумулатор на слънчева топлина; тя акумулира 21 пъти повече от количеството топлина, което идва от Слънцето към цялата повърхност на Земята годишно (7,6 × 1023 kcal в сравнение с поток от 3,65 × 1020 kcal/година). ). Следователно взаимодействието му с атмосферата определя времето на земното кълбо. Топлината, абсорбирана в тропиците, се транспортира от течения до високи географски ширини, омекотявайки климата на умерените и полярните региони. Само Гълфстрийм носи 22 пъти повече топлина от всички реки на земята.

Като цяло хидросферата работи под въздействието на изпомпване на слънчева енергия като гигантска топлинна машина. Можете дори да оцените неговия коефициент полезно действие. „Чистата“ енергия на движение, движение на въздушни и водни маси, т.е. тази част, която може да върши необходимата ни работа, се оказва много малка: за атмосферата (със средна скорост на вятъра малко над 10 m/s при Земната повърхност) - само 1,6% от погълнатата слънчева топлина, а за океаносферата (със средна скорост на течението в целия воден стълб, равна на 3,2 cm/s) - дори няколко порядъка по-ниска. Разбира се, един от най-сериозните енергийни разходи е енергията, изразходвана за физическия цикъл на водата, предимно за изпаряване. Може да се оцени и от вече дадените данни. Около 55% е разходът на енергия, която достига до земната повърхност за изпарение.

В атмосферата и хидросферата сложно преплитане на цикли, които се различават по пространство и време на съществуване, определя моментното състояние - времето във всяка точка на Земята и климата във всяка зона. Климатът е резултат от осредняване на миналото време за всеки ден във всяка точка. Без да засягаме много спорния, но неотложен въпрос за прогнозата за времето, ние само подчертаваме, че самото понятие за климат е въведено от учени от Древна Гърция. Думата е от гръцки произход (klima) и означава „наклон“. Тоест още по това време гърците са били наясно, че климатът на района зависи от средния наклон на слънчевите лъчи към повърхността на Земята. Браво, древни гърци! Те имаха най-правилната представа за първоизточника на движението.

Следваща глава >

bio.wikireading.ru

За съществуването и развитието на човешкото общество са необходими. Решаващата роля в развитието на световната енергетика принадлежи на енергийните ресурси, за изясняване на въпроса с какви геоложки и проучени запаси от различни енергийни източници и по-специално нефт и газ разполага човечеството, какви енергиен потенциална нашата планета.

Според степента на дълготрайност енергийните източници се делят на възобновяеми и невъзобновяеми. Възобновяемите или неизчерпаеми енергийни източници включват: слънчева енергия, вятърна енергия, енергия от приливи и отливи, водна енергия, геотермална енергия.

Невъзобновяеми енергийни източници: ядрена енергия и каустобиолитна енергия. Каустобиолитите са горими минерали (каусто – горим, биос – органичен, литос – камък). Те включват въглища, нефт, природни въглеводородни газове, шисти и торф.

Световни източници на енергия: слънчева енергия

Всеки ден Земята получава 1,5⋅10*22 J слънчева енергия. Около 30% от слънчевите лъчи се отразяват от облаците и земната повърхност, но повечето проникват през атмосферата. Затопляйки атмосферата, океаните и земята, слънчевата топлина причинява ветрове, дъжд, снеговалежи и океански течения.

Цялата енергия обаче се излъчва отново в студеното пространство, поддържайки земната повърхност в топлинно равновесие.

Малка част от слънчевата енергия се натрупва в езерата и реките, а другата част се натрупва в живите растения и животни. Слънчевата енергия има свойства, които не се срещат в никой друг източник: тя е възобновяема, екологична, контролируема и е хиляди пъти по-голяма от цялата енергия, която се използва в момента.

Слънчевата енергия се използва за отопление на оранжерии и къщи, тя се акумулира в слънчеви панели, които преобразуват слънчевата радиация в електричество; слънчевите панели или фотоклетките се използват на космическите кораби за осигуряване на електричество на астронавтите при работа в открития космос. Недостатъкът на тази енергия е, че слънчевите лъчи се разсейват от земната повърхност и е необходима голяма повърхност за събиране на слънчева светлина.

Вятърна енергия

Приблизително 46% от входящата слънчева енергия се абсорбира от океана, сушата и атмосферата. Тази енергия задвижва ветрове, вълни и океански течения, затопля моретата и предизвиква колебания във времето. Степен вятърна енергияв глобален мащаб - около 10 * 15 W, но по-голямата част от енергията е концентрирана във ветрове, духащи на високи височини и следователно не е достъпна за използване на земната повърхност. Стабилните повърхностни ветрове имат мощност около 10*12 W и могат да се използват от вятърни турбини и в морския транспорт.

IN последните годиниПроизводството на вятърна енергия в света нараства годишно с 28%. Очаква се до 2020 г. тази енергия да представлява до 10% от световната електроенергия.

През 2005 г. беше приет закон на Република Азербайджан за използването на слънчева и вятърна енергия, които са достатъчни в страната.

Енергия на приливи и отливи

Приливиса резултат от гравитационното привличане на Луната и Слънцето, като влиянието на Луната е много по-голямо. Силата на приливите е израз на силата на въртене на планетата. Височината на приливите не е еднаква навсякъде.

Тя рядко надвишава един метър на голяма дълбочина в океана, а над континенталния шелф може да достигне до 20 метра. Мощността на приливите се оценява на 0,85⋅10*20 J. Във Франция (река Ранс) и Русия (Кислая Губа) станциите вече генерират електричество от приливни вълни. Има много проблеми при изхвърлянето на приливи и отливи. За ефективна работастанциите изискват височина на приливната вълна над 5 m и наличие на заливи, блокирани от леки язовири - устия. Но почти навсякъде крайбрежните приливи имат височина от около 2 м и само около 30 места на Земята отговарят на тези изисквания. Най-важните от тях са: два съседни залива – Фънди (Канада) и Пасамукуоди (САЩ); френското крайбрежие по протежение на Ламанша, където станцията Rance успешно работи от много години, Ирландско море, устията на реките на Англия, Бяло море (Русия) и крайбрежието на Кимбърли (Австралия). Енергията на приливите и отливите може да бъде доста важна в бъдеще, защото е една от малкото енергийни системи, които работят без сериозни щети за околната среда.

Хидроенергия

Приблизително 23% от слънчевата радиация се изразходва за изпаряване на водата, която след това пада под формата на дъжд и сняг.

Водна енергияе възобновяем ресурс. Силата на водата е била използвана по примитивни начини в продължение на хиляди години преди двадесети век, когато широкомащабното преграждане на реки е започнало да произвежда електричество. От всички възобновяеми енергийни ресурсиНай-интензивно се използва силата на водата. Но неблагоприятното обстоятелство е, че язовирите имат ограничен и най-вероятно, краткосроченживот. Движещ се поток от вода носи товар от фини глинени частици в суспензия; след като потокът бъде блокиран и скоростта на водата спадне, този материал се отлага и резервоарът може да бъде напълно напълнен с тях след 50-200 години.

Най-големият неизползван потенциал на тази енергия може да се използва там, където има големи запаси от водна енергия.

Геотермална енергия

При гмуркане на дълбочина 1 km в земята температурата се повишава от 15 до 75 C. В земното ядро ​​температурата вероятно надхвърля 5000 C. Средно 6,3⋅10*6 J енергия идва от вътрешността към повърхността. Освен това геотермалната енергия е свързана с разпадането на радиоактивни елементи като U

238, U 235, Th 232, K 40, които са разпространени разпръснато навсякъде в дълбочините. В същото време подземните води се нагряват и излизат на повърхността под формата на пара и гореща вода (гейзери). Геотермалната гореща вода се използва в Исландия, Япония, Италия, Индонезия, Филипините, Русия, Америка и Нова Зеландия за отопление на къщи, плувни басейни и оранжерии. Но те все още са малко важни в сравнение с производството на електроенергия.

Атомна енергия

Ядрена енергияможе да се получи чрез два процеса. Първият е синтезът или синтезът на леки елементи като водород и литий, който произвежда по-тежки елементи. Това са процеси, които се случват на Слънцето и във водородна бомба, но трудно се контролират; може би в бъдеще синтезът на такива елементи може да стане основният източник на енергия. Вторият процес е деленето (разпадането) на тежки елементи като уран и торий. Това е процесът, който протича в атомна бомба. Тъй като тази реакция може да бъде контролирана, деленето на тежки елементи вече се използва за генериране на електричество в атомните електроцентрали. Само уран-235 има естествена способност да се разпада, което съставлява само 0,7% от общия брой естествени уранови атоми. Верижната реакция с уран-235 е извършена за първи път от професор Енрико Ферми на 2 декември 1942 г. в един от най-важните експерименти в историята на Земята. Цената за изолиране на атомите на уран-235 е висока. Въпреки това, разпадането на един атом на уран-235 освобождава 3,2⋅10*11 J енергия.

Тъй като 1 g атом на уран-235 съдържа около 2,56⋅10-21 атома, разпадането на 1 g уран произвежда около 8,19⋅10*10 J, което е еквивалентно на енергията, получена от изгарянето на 2,7 тона въглища. В момента около 300 атомни електроцентрали работят с уран-235. САЩ са на първо място по използване на ядрена енергия (около 50%), следвани от Европа (30%) и Япония (12%). При използването на ядрената енергия остро стои проблемът с безопасността, както и проблемът с погребването на радиоактивните отпадъци.

Изкопаеми горива

В момента се използват три вида изкопаеми горива: въглища, нефт и природен газ. Те представляват около 90% от световната енергия. Въглища. Световните запаси от всички видове въглища се оценяват на 13 800 милиарда тона, а допълнителните потенциални ресурси на 6 650 милиарда тона Географията на разпространение е следната: приблизително 43% от световните въглища се намират в Русия, 29% в Северна Америка, 14,5%. в азиатските страни, главно в Китай, и 5,5% в Европа. Останалият свят представлява 8%.

Въпреки че въглищата не са водещото гориво в световен мащаб, те все още са доминиращи в някои страни и е възможно бъдещите трудности в доставките на нефт и газ да доведат до увеличено използване на въглища. Има много трудности при използването на въглища. Съдържа от 0,2% до 7% сяра, представена главно под формата на пирит FeS2, железен сулфат FeSO4⋅7H2O, гипс CaSO4⋅2H2O и някои органични съединения.

Когато въглищата горят, те освобождават окислена сяра, която се отделя в атмосферата, причинявайки киселинни дъждове и смог. Друг проблем е самият въгледобив. Подземните методи за добив са трудни и дори опасни. Откритият добив е по-ефективен и по-малко опасен, но причинява разрушаване на повърхностния слой на голяма площ. IN модерен святКато енергийни източници се използват предимно нефт и природни въглеводородни газове.

Светът около нас има наистина неизчерпаем източник на различни видове енергия. Някои от тях все още не се използват напълно в момента - енергията на Слънцето, енергията на взаимодействие между Земята и Луната, енергията на термоядрения синтез, топлинната енергия на Земята.

Сега енергията играе решаваща роля в развитието на човешката цивилизация. Съществува тясна връзка между потреблението на енергия и обема на продукцията. Енергията е от голямо значение в живота на човечеството. Степента на нейното развитие отразява нивото на развитие на производителните сили на обществото, възможностите за научно-технически прогрес и жизнения стандарт на населението.

Енергийни ресурси– това са материални обекти, в които е концентрирана енергия, годна за практическо използване от човека. Енергийни ресурси – енергийни носители, които се използват в момента или могат да бъдат полезни в бъдеще.

Енергията е универсалната основа на природните явления, основата на културата и цялата човешка дейност. В същото време под енергия(Гръцки - действие, дейност) се отнася до количествената оценка на различни форми на движение на материята, които могат да се трансформират една в друга.

В зависимост от нивото на проявление може да се разграничи енергията на макрокосмоса - гравитационна, енергията на взаимодействие на телата - механична, енергията на молекулярните взаимодействия - топлинна, енергията на атомните взаимодействия - химическа, енергията на радиация - електромагнитна, енергията, съдържаща се в ядрата на атомите – ядрена.

Горивни и енергийни ресурси, използвани от човечеството: нефт, природен газ, въглища, дърва, ядрено гориво и др.

2. Традиционни и алтернативни енергийни източници

Енергия, директно извлечена от природата(енергия на гориво, вода, вятър, топлинна енергия на Земята, ядрена), и която може да се преобразува в електрическа, топлинна, механична, химическа се нарича първичен.

Ориз.1 Първична енергийна класификация

При класифицирането на първичната енергия те разграничават традиционен И нетрадиционен видове енергия. Традиционните видове енергия включват тези, които са широко използвани от хората от много години. Нетрадиционните видове енергия включват тези видове, които започнаха да се използват сравнително наскоро. Традиционните видове първична енергия включват: органично гориво (въглища, нефт и др.), речна водна енергия и ядрено гориво (уран, торий и др.). Енергията, получена от човек след преобразуване на първичната енергия в специални инсталации - станции, наречен вторичен (електрическа енергия, пара, топла вода и др.) Единственият начин за преодоляване на енергийната криза е широкомащабното използване на нетрадиционни ресурси. възобновяеми енергийни източници. Вятърна енергия - Това е получаването на механична енергия от вятъра и последващото й преобразуване в електрическа енергия. Има вятърни двигатели с вертикална и хоризонтална ос на въртене. Вятърната енергия може да се използва успешно при скорост на вятъра от 5 m/s или повече. Минусът е шума. Слънчева енергия – получаване на енергия от Слънцето. Нар. Sol слаби батерии . Биоенергия – Това е енергия, базирана на използването на биогорива. То включва използването на растителни отпадъци, изкуственото отглеждане на биомаса (водорасли, бързорастящи дървета) и производството на биогаз.