Здравствуйте, Гость

Войти в личный кабинет



ВАША КОРЗИНА ПУСТА
http://www.electra.com.ua/components/com_jshopping/files/img_products грн /magazin/cart/delete.html /magazin/product/view.html Ваша корзина пуста. Показать/скрыть подробности Параметры ⇓ Товар добавлен в корзину Товаров ВАША КОРЗИНА ПУСТА Товаров в корзине на сумму Удалить
currency

electra akciya

Возобновляемые источники энергии

Опубликовано в Источники энергии Просмотров: 1065

energy0В долгосрочной перспективе, возобновляемые источники энергии являются единственной надеждой для человечества. Это источники энергии, которые не только будут превосходно работать, но и смогут предотвратить войну между мировыми странами за ресурсы.
Биоэнергетика в последние годы становится самостоятельной отраслью большой энергетики и занимает важное место в мировой производстве тепла, электричества и моторного топлива. Всплеск интереса к биомассе связан с истощением запасов ископаемого топлива, стремлением к энергобезопасности и энергосбережению, необходимостью сокращения эмиссии парниковых газов.


Биомасса
Биомасса - пятый по производительности возобновляемый источник энергии после солнечной, ветровой, гидро- и геотермальной энергии. Полный объем биологической массы земли оценивается приблизительно в 2,4•1012 тонн.
По прогнозам Европейского совета по возобновляемой энергетике к 2040 году за счет биомассы будет покрываться 25 % мирового потребления энергии.

Современные технологии энергетического использования биомассы чрезвычайно разнообразны. Они отличаются типом первичной биомассы, процессами переработки, конечными продуктами. Известные технологии использования биомассы совершенствуются. На сегодняшний день, получила развитие технология дополнительной переработки сырья, приводящая к существенному повышению энергосодержания продукта.
В дополнение к генерации электричества, биомасса может быть использована в качестве альтернативного топлива для транспорта. К сожалению, если все бензиновое и дизельное топливо заменить биотопливом, то останется очень мало места на сельскохозяйственных угодьях для посадки продовольственных культур, так как придется вырашивать большие объемы первичного биотопливного сырья.
Возможным кандидатов на биотопливо в будущем является бутанол, который можно получить из осахаренной растительной биомассы путем ферментации. Эта технология основана на ацетоно-бутиновом сбраживании продуктов ферментативного гидролиза целлюлозных отходов анаэробными бактериями Clostridium acetobutilium. В этом процессе на ряду с бутанолом образуются ацетон и этанол в соотношении 60:30:10.

energy1

Исследование свойств рапсового масла показали, что по основным показателям рапсовое масло и дизельное топливо практически не различаются. Но за счет полной биоразлагаемости и уменьшения выбросов двуокиси углевода, сажи и серы выявляется экологическое преимущество рапсового масла.
Альтернативными энергетическими культурами являются фотосинтезирующие микроводоросли - перспективные источники различных видов возобновляемого биотоплива: метана при анаэробном сбраживании, биоводорода, биодизеля из водорослевого масла. Энергопродуктивность микроводорослей на порядок превышает продуктивность наземных растений.

Для применения микроводорослей в целях энергетики необходим скрипинг штаммов-продуцентов масла и разработка технологии их крупномасштабного культивирования. Такие работы активно проводились в 80-х годах прошлого столетия.

В последние 10 лет исследования американской компании «Solazyme» и китайських учених из «Department of Biological Sciences and Biotechnology, Tsinghua University, PR China» были направлены на получение штаммов микроводорослей способных в темноте к усиленному синтезу липидов, на основе которых возможно призводить дизельное и авиационное топливо. Компания «Solazyme» заявила, что начнет продажу «водоростевого горючего» в ближайшие 2-3 года.
Основной недостаток биотоплива - низкий уровень содержание энергии.


Гидроэлектроэнергия
Гидроэнергетика предполагает использование кинетической силы воды для выработки электроэнергии.
Человек использовал силу движущейся воды на протяжении тысячелетий, первоначально для таких целей как помол зерна и пиление древесины. Сила движения воды начала применятся человеком для выработки электроэнергии начиная с 19 века. Американец Ниагара Фоллс впервые занялся питанием уличных фонарей от гидроэлектростанций в 1881 года, а уже в 1882 году была открыта первая гидроэлектростанция в мире в штате Висконсин.

Большинство мировых гидроэлектростанции генерирую энергию используя силу падающей воды. Перекрывая водный поток, они поднимают уровень воды, а затем позволяют воде попасть к турбине, соединенной с генератором. Таким образом, потенциальная энергия повышения уровня воды преобразуется в кинетическую энергию падающей воды, которая становится механической энергией в турбине, и превращается снова в электрическую энергию в генераторе.

energy2

Другой тип гидроэлектростанции предполагает использование силы течения реки. Чтобы обеспечить значительное количество электроэнергии требуются быстрые реки.
Еще один тип гидроэлектростанций перемещает воду из нижней части хранилища (резервуара либо специально построенного контейнера) на определенную высоту для выпуска её в период пиковых нагрузок.
Финансовые затраты и экологический ущерб являются основными недостатками больших гидроэнергетических заводов.


Энергия ветра
Энергия ветра является самым быстровозобновляемым источником в мире.
Ветровые турбины преобразуют кинетическую энергию ветра (ветровую энергию) в механическую энергию.

Существуют два основных вида ветряных генераторов: с вертикальной осью и горизонтальной осью. Ветровые турбины могут быть использованы для создания большого количества электроэнергии в условиях ветреной погоды как на суше, так и на море.

Судовладельцы, что проводят долгие часы вдали от причала или дрейфуют в море, могут извлечь большую пользу от преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Современные технологии предоставляют возможность устанавливать на судне ветряные генераторы (также известные как морские турбины), позволяющие преобразовывать силу ветряного потока в электроэнергию, необходимую для работы его электродвигателей.

energy3

В мире наблюдается тенденция роста популярности использования ветра как источника энергии, но несмотря на это, ветер обеспечивает менее одного процента мирового потребления энергии.


Энергия океана
Океаны занимают около 70% площади поверхности Земли. Мировой океан - естественный аккумулятор огромного количества солнечной энергии, поступающей на Землю.

Океан может производить два вида энергии: тепловую энергию от солнечного тепла, механическую энергию от приливов, волн и морского течения. Солнечное тепло нагревает поверхность воды гораздо больше, чем глубокие воды океана, и эта разница температур создает тепловую энергию. Механическая энергия океана существенно отличается от его тепловой энергии. Даже если Солнце влияет на все поверхность водной глади океана, приливы происходят в основном за счет гравитационного притяжения Луны, а волны возникают благодаря действию ветров.

energy4

Исследования показали, что стоимость электроэнергии, производимой из океанов, может быть намного дешевле любых других источников. Но, к сожалению, энергия океана является одним из наименее развитых возобновляемых источников энергии, так как требует больших инвестиций. На сегодняшний день, около 25 стран мира используют энергию океана.


Геотермальная энергия
Геотермальная энергия относится к категории возобновляемых источников энергии потому, что вода пополняется за счет осадков, и тепло непрерывно производится внутри Земли. Геотермальная энергия является производной от внутреннего тепла Земли.

Люди используют геотермальную энергию для обогрева своих домов и для производства электроэнергии. Это достигается путем рытья глубоких скважин и установкой насосных станций для доступа к теплым подземным водам. Но также может использоваться и стабильная температура у поверхности Земли для обогрева и охлаждения жилых помещений.

Для существования геотермальной системы требуется тепло, теплопроводимость и вода. Тепло от ядра Земли непрерывно движется наружу. Иногда теплая магма выходит на поверхность в виде лавы, но обычно она остается в нижних слоях земной коры, отдавая тепло близлежащим породам и водам. Когда вода нагревается за счет тепла Земли, в проницаемых пористых породах за счет горячей воды и пара образовывается геотермальный резервуар.

energy5

Горячая геотермальная вода проявляется на поверхности в виде горячих источников или гейзеров, но все же большая её часть остается глубоко под землей, попадая в трещины и пористую породу.
Геотермальная энергия является очень надежным источником энергии.


Солнечная энергия
Земля получает белее чем в 10.000 раз больше солнечной энергии, чем может потребить все население планеты.
Солнечная энергии является лучевой (светловой и тепловой) энергией, вырабатываемой Солнцем. Солнечная энергия, которая достигает Земли, может быть использована для производства электроэнергии и тепла за счет функционирования солнечных коллекторов.

Солнечная энергия является возобновляемым ресурсом, использование которого не влияет на его будущие поставки.

Солнечные энергетические системы используют концентрацию энергии Солнца в качестве источника тепла, или же преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество с помощью солнечных батарей, также известных как фотоэлектрические. Технологию концентрации солнечной энергии называют солнечной тепловой или термоэлектрической технологией, в то время как технологию преобразования солнечной энергии в электричество - солнечной электрической или фотоэлектрической технологией.

energy6

Системы концентрации энергии поглощают солнечный свет и преобразуют его в тепло, которое может быть использовано для питания паровых генераторов, применяемых для отопления жилых зданий или подогрева воды. Фотоэлектрические системы превращают солнечный свет непосредственно в электроэнергию.

© Сергей Вольтер 2013
Любое копирование, перепечатка и распространение материалов статей без разрешения правообладателя запрещены и преследуются по закону. Нарушение авторских прав будет рассматриваться согласно статьи 52 Закона Украины «О авторском праве и смежных правах», статьи 176 Криминального Кодекса Украины, статьи 432 Гражданского кодекса Украины, статьи 51-2 Кодекса Украины об административных правонарушениях.