Энергетика будущего

 

Смотреть в будущее лучше, чем мечтать о прошлом.

Вольтер (Франсуа-Мари Аруэ)

 

Каждый живущий на планете Земля человек понимает, что обычные источники энергии не вечные. В условиях стремительного роста населения во всем мире энергетическая безопасность становиться одной из важнейших мировых проблем.

Ученые прогнозируют возможность исчерпания известных и доступных для использования запасов ресурсов уже в ближайшее время. По мере технического развития человечества проблема энергоресурсов будет все острее. В связи с этим, многие страны на планете ищут достойную замену традиционным источникам энергии. Большие надежды в мире возлагаются на альтернативные источники энергии.

Альтернативная энергетика

Гелиоэнергетика	Солнечные батареи, гелиокондинсаторы
Ветроэнергетика	Ветряные двигатели
Биоэнергетика	Биогаз, жидкое биотопливо, мусоросжигающие установки
Гидроэнергетика	ПЭС, ветровые электростанции
Геотермальная	Геотермальные электростанции
Космическая энергетика

 

Гелиоэнергетика.

Часто говорят, что новое — хорошо забытое старое. Как ни странно, к солнечной тепловой энергии эти слова тоже относятся. Раскопки археологов показали, что в стенах бань и некоторых других построек Древнего Рима были проложены каналы, по которым проходил теплый воздух от нагреваемой солнечным излучением части зданий и создавал комфортную температуру во всех помещениях [1].

Солнечная энергия — кинетическая энергия излучения (в основном света), образующаяся в результате реакций в недрах Солнца.

Солнце — неисчерпаемый источник энергии. Энергия солнца — экологически чистая, не выделяет вредных веществ. Использование всего 0,0005 % энергии Солнца могло бы обеспечить все сегодняшние потребности мировой энергетики, а 0,5 — полностью покрыть потребности на перспективу. Солнечные установки могут быть предназначены для отопления и горячего водоснабжения жилых домов. Солнечные энергетические установки способны сэкономить дорогостоящее минеральное топливо, благодаря разумному использованию энергии солнечного излучения.

Но есть и проблемы использования солнечной энергии: высокая стоимость солнечных элементов. Цена 1кВт/час солнечной электроэнергии в 6 раз дороже энергии, полученной путем сжигания топлива; неодинаковая освещенность солнцем в течение года и по различным регионам мира.

Ветроэнергетика — преобразование энергии ветра в электричество, тепло или в другой удобный вид энергии.

Впервые энергия ветра была использована, по-видимому, для передвижения парусных судов, а позднее — для подъема воды и размола зерна. Считается, что в Китае, Японии и Тибете первые ветряные двигатели были построены более 2 тысяч лет назад. Древние вавилоняне использовали их для осушения болот. В Египте и на Ближнем Востоке строили ветряные водоподъемники и мельницы. [2], [3]. Энергия ветра имеет особенность — возобновляться. Сегодня этот вид энергетики успешно развивается. В наши дни ветрогенераторы производят около 2,5 % электроэнергии на земле. Довольно активно это направление развивается в Дании — тут производят с их помощью до 30 % всей энергии, Португалия — 20 %, Испания — 16 %, германия — 8 %. [4].

Но есть и недостатки использования ветрогенераторов: избыток энергии в ветряную погоду; недостаток энергии в безветренную погоду. Ветрогенератор может создать помехи в теле и радиосигналах, если будет установлен на пути их следования.

Биоэнергетика.

В настоящий момент, в мире, охваченном дефицитом энергоресурсов, все чаще можно услышать о необходимости применения биотоплива — как альтернативного источника энергии.

Биотопливо представляет собой вид топлива из растительного или животного сырья — из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов [5].

Этот вид энергии имеет большие преимущества перед другими видами, поскольку он относительно дешевый и практически безвреден для окружающей среды. Естественно, что это не могло остаться незамеченным и многие страны уже активно занимаются исследованиями в этой области:

Энергия приливов и отливов.

Приливы и отливы — это периодические колебания уровня воды в акваториях на Земле, обусловленные гравитационным притяжением Луны и Солнца.

Подсчитано, что потенциально приливы и отливы могут дать человечеству примерно 70 миллиардов киловатт-часов в год.

Первая приливная электростанция мощностью 240 МВт была пущена в 1966 г. во Франции в устье реки Ранс. Несмотря на высокую стоимость строительства, которая почти в 2.5 раза превосходит расходы на возведение речной ГЭС такой же мощности, первый опыт эксплуатации приливной ГЭС оказался экономически оправданным. [6]

Приливная электростанция (ПЭС) — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 18 метров. Преимуществами ПЭС являются экологичность и низкая себестоимость производства энергии. Недостатками — высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность, из-за чего ПЭС может работать только в составе энергосистемы, располагающей достаточной мощностью электростанций других типов. [7]. В России действует экспериментальная электростанция на побережье Баренцева моря. ПЭС работают в Норвегии, Канаде, Австралии, Соединенных Штатах и десятках других стран.

Геотермальная энергетика — это производство электроэнергии, а также тепловой энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли.

Хозяйственное применение геотермальных источников распространено в США, Исландии, на Филиппинах, в Мексике, Италии, Японии, России.

Преимущества; неисчерпаемость, полная автоматизация и безопасность, практическая безлюдность добычи геотермальной энергии, экономическая конкурентоспособность, возможность строительства маломощных установок экологическая чистота.

Недостатки: низкий температурный потенциал теплоносителя, нетранспортабельность, трудности складирования, рассредоточенность источников, ограниченность промышленного опыта.

С быстрым ростом численности населения на земле и развитием НТР потребление электроэнергии растет с каждым годом, а разведанных запасов нефти и газа при увеличивающем потреблении хватит только на несколько лет. Поэтому для современного мира важно развивать альтернативные источники энергии, как самые экологически безопасные и экономичные. Ну а пока это энергетика будущего. нетрадиционные источники энергии будут основными, а традиционные, напротив, потеряют своё значение. 15

 

Литература:

 

1. Байерс Т. 20 конструкций с солнечными элементами. — М.,1988. — С.6
2. Шефтер Я. И. Использование энергии ветра. — 1975. — С. 6.
3. Шефтер Я. И. Использование энергии ветра. — 1975. — С. 28–29.
4. http://interesource.ru
5. http://ekoproektstroy.ru
6. http://euroinfo.tv
7. https://ru.wikipedia.org