Доклад: Альтернативні джерела енергії

Робота

учениці 11 класу

Сторожук Світлани

2009

Сонячна радіація як енергетичний ресурс і можливості її використання

Сонячна радіація – електромагнітне випромінювання Сонця – основне джерело енергії як рушійної сили всіх процесів у природі. За значенням сонячна радіація як енергоресурс стоїть на першому місці серед усіх існуючих енергоресурсів.

Теплова енергія Сонця на Землі перетворюється на інші види енергії. Вона йде на нагрівання ґрунтів, води й повітря, поглинається рослинністю і йде на створення її тканин, витрачається на випаровування, перетворюється на енергію води, вітру та ін.

Є великі можливості для використання сонячної енергії в народному господарстві. Сонячна енергія може нагрівати воду для різних підприємств, господарств та домашніх потреб. Сонячні фруктосушарки відомі давно. Вони пості, дешеві і ефективні в дії, можуть заощадити десятки мільйонів тонн палива на рік.

Використання сонячної енергії можливе і необхідне в багатьох галузях господарства. Сонячні високотемпературні печі зручно використовувати в хімічній промисловості (для добування особливо чистих речовин) і металургії (для виробництва напівпровідникових матеріалів), сонячні холодильні машина – для кондиціонування повітря і зберігання продуктів. Сонячні медичні рефлектори дуже зручні для лікування багатьох захворювань.

Сонячна енергія – великий резерв «чистої» енергії.

Енергія вітру

Енергія вітру залежить від його швидкості, а швидкість – від величини градієнта тиску. Доведено, що скрізь, де середня річна швидкість вітру дорівнює 4 м/с, вигідно використовувати вітродвигуни. Там, де швидкість вітру більша, доцільно будувати вітроелектростанції. Це дасть дуже велике заощадження палива. В зоні площею 1,6 млн. км2, де швидкість вітру 6-9 м/с, можна будувати вітросилові установки потужністю від 1000 до 2500 кВт за 1 км2. У другій зоні площею близько 8 млн. км2, де середня річна швидкість вітру 4-6 м/с, можна будувати вітросилові установки потужністю від 500 до 1000 кВт з 1 км2. Третю зону, з відносно малою середньою швидкістю вітру, можна використовувати при будівництві малопотужних вітродвигунів для різних господарських потреб.

Від вітрових електростанцій можна одержати стільки електроенергії, скільки її дадуть теплові електростанції від спалювання млрд. т нафти. Справді невичерпні запаси вітрової енергії людина зможе мати з проникненням у стратосферу, де є струминні повітряні течії величезної швидкості. Але це справа майбутнього. Поки що вітрові двигуни рухають здебільшого водопідіймачі, які подають підземні води для напування худоби і поливання невеликих ділянок посівів.

Такі електростанції дуже перспективні. При широкому використанні енергії вітру зменшиться отруєння повітря різними газами, що утворюються від спалювання кам’яного вугілля, нафти, торфу і які доцільніше буде використовувати в хімічній промисловості.

Енергія припливів і відпливів

Це один з численних видів гравітаційної енергії, яку людство ще майже не використовує. Майбутнє цивілізації, яка вмітиме керувати гравітацією, важко навіть уявити. Всесвітнє тяжіння в руках людини перетворюється на такий засіб, за допомогою якого вона здійснюватиме найфантастичніші задуми.

Та за наших часів людство приступає тільки до використання припливно-відпливних сил. Енергія припливів і відпливів, яку може використовувати людство, на всій планеті обчислюється в 1 100 млн. кВт.

Гідродинамічна і гідротермальна енергія

Це величезні, практично невичерпні види енергії, зосереджені у водах Світового океану. Тільки енергія прибоїв обчислюється десятками мільйонів кіловат-годин на рік з 1 км берегової ділянки. Проте їх енергія, як і енергія течій, хвиль, ще фактично не використовується. Діють лише маленькі енергетичні установки, які використовують енергію хвиль для постачання електроенергією маяків, бакенів та інших невеликих об’єктів.

Гідротермальна енергія, яка виникає внаслідок різниці температур поверхневих і глибинних вод океанів, також майже не використовується.

Якщо тепло морів перетворити на електроенергію, то вона обчислюватиметься мільйонами мільярдів кіловат-годин на рік, але коефіцієнт корисної дії цього перетворення ще зовсім мізерний – не перевищує 1-2%. Можливо, в недалекому майбутньому буде знайдено способи підвищення його.

Гідроенергоресурси

Гідроенергоресурси – це запаси енергії річкових потоків і водойм, розташованих вище від рівня моря. На відміну від паливних ресурсів, гідроенергетичні належать до відновних. Людство має великі резерви гідроенергоресурсів. Серед загальних гідроенергоресурсів розрізняють технічні, тобто такі, які фактично можна використати, і економічні – вигідні для використання.

Використання гідроенергії дедалі збільшується. Це пояснюється найбільшою доступністю використання енергії води і потребою вивільнення каустобіолітів як сировини для хімічної промисловості.

Геотермічна енергія

Це енергія внутрішнього тепла Землі, яке ще називають «червоним вугіллям». Запаси підземного тепла практично невичерпні. Можливості використання його енергії цілком реальні. Є вже й досвід використання теплової енергії надр. Столиця Ісландії Рейк’явік, розташована біля Північного полярного кола, теплофікована природними гарячими водами. Там у парниках, які обігріваються такими водами, вирощують не тільки овочі, а й виноград, банани і троянди.

Глибоким бурінням можна відкрити невичерпні джерела теплової енергії.

Підземне тепло – великий резерв енергетичних ресурсів людства.