Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8 | Следующая страница реферата

Хотя в основе энергетики ближайшего будущего по-прежнему останется теплоэнергетика на невозобновляемых ресурсах, струк- тура ее изменится. Должно сократиться использование нефти. Су- щественно возрастет производство электроэнергии на атомных электростанциях. Начнется использование пока еще не тронутых гигантских запасов дешевых углей, например, в Кузнецком, Канс- ко-Ачинском, Экибаcтузском бассейнах. Широко будет применяться природный газ, запасы которого в стране намного превосходят запасы в других странах.

Энергетическая программа страны-основа нашей техники и экономики в канун 21 века.

Но ученые заглядывают и вперед, за пределы сроков, уста- новленных Энергетической программой. На пороге 21 века, и они трезво отдают себе отсчет в реальностях третьего тысячелетия.
К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны.
Природе,чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет,израсходованы они будут за сотни лет. Сегодня в мире стали всерьез задумываться над тем, как не допустить хищнического разграбления земных богатств. Ведь лишь при этом условии запа- сов топлива может хватить на века. К сожалению, многие нефте- добывающие страны живут сегодняшним днем. Они нещадно расходу- ют подаренные им природой нефтяные запасы. Сейчас многие из этих стран, особенно в районе Персидского залива, буквально купаются в золоте, не задумываясь,что через несколько десятков лет эти запасы иссякнут. Что же произойдет тогда- а это рано или поздно случится,-когда месторождения нефти и газа будут исчерпаны? Происшедшее повышение цен на нефть, необходимую не только энергетике, но и транспорту, и химии, заставило заду- маться о других видах топлива, пригодных для замены нефти и газа. Особенно призадумались тогда те страны, где нет собс- твенных запасов нефти и газа и которым приходится их покупать.

А пока в мире все больше ученых инженеров занимаются по- исками новых, нетрадиционных источников, которые могли бы взять на себя хотя бы часть забот по снабжению человечества энергией. Решение этой задачи исследователи ищут на разных пу- тях. Самым заманчивым, конечно, является использование вечных, возобновляемых источников энергии-энергии текущей воды и вет- ра, океанских приливов и отливов, тепла земных недр, солнца.
Много внимания уделяется развитию атомной энергетики, ученые ищут способы воспроизведения на Земле процессов, протекающих в звездах и снабжающих их колоссальными запасами энергии.

ЧТО ТАКОЕ ЭНЕРГИЯ

*******************

В нашем индустриальном обществе от энергии зависит все. С ее помощью движутся автомобили, улетают в космос ракеты. С ее помощью можно поджарить хлеб, обогреть жилище и привести в действие кондиционеры, осветить улицы, вывести в море корабли.

Могут сказать что энергией являются нефть и природный газ. Однако это не так. Чтобы освободить заключенную в них энергию, их необходимо сжечь, так же как бензин, уголь или дрова.

Ученые могут сказать, что энергия - способность к совер- шению работы, а работа совершается, когда на объект действует физическая сила ( такая, как давление или гравитация ). Сог- ласно формуле A=F*S , работа равна произведению силы на расс- тояние, на которое переместился объект. Попросту говоря, рабо- та - это энергия в действии.

Вы не раз видели, как подпрыгивает крышка закипающего ко- фейника, как несутся санки по склону горы, как набегающая вол- на приподнимает плот. Все это примеры работы, энергии в дейс- твии, действующей на предметы.

Подпрыгивание крышки кофейника было вызвано давлением па- ра, возникшем при нагревании жидкости. Санки ехали потому, что существуют гравитационные силы. Энергия волн двигала плот.

В нашем работающем мире основой всего является энергия, без нее и не будет совершаться работа. Когда энергия имеется в наличии и может быть использована, любой объект будет совер- шать работу - иногда созидательную, иногда разрушительную. Да- же музыкальный инструмент - рояль - способен совершать работу.

Представьте себе, что вдоль внешней стены многоквартирно- го дома поднимают рояль. Пока люди тянут за за веревки, они прилагают силу, заставляющую рояль двигаться. В этом случае работу совершают люди, а не рояль. Он лишь накапливает потен- циальную энергию по мере того, как все выше и выше поднимается над землей. Когда, наконец, рояль достигает пятого этажа, он он сможет висеть на этом уровне до тех пор, пока люди внизу поддерживают его с помощью веревок и блоков. Однако представь- те, что веревки обрываются. Немедленно проявится сила гравита- ции, и потенциальная энергия, накопленная роялем, начнет выс- вобождаться. Рояль рухнет вниз. Он расплющит все, что попада- ется на его пути, удариться о тротуар и разобьется вдребезги.
Вся ситуация, разумеется, случайна, и тем не менее служит при- мером того, что и рояль может совершать работу. В данном слу- чае - разрушительную, но все же работу.

Мир наполнен энергией, которая может быть использована для совершения работы разного характера. Энергия может нахо- диться в людях и животных, в камнях и растениях, в ископаемом топливе, деревьях и воздухе, в реках и озерах. Однако самыми большими резервуарами накопленной энергии являются океаны - огромные пространства беспрерывно перемещающихся водных пото- ков, покрывающих около 71 % всей земной поверхности.

ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА

****************

В последнее время интерес к проблеме использования сол- нечной энергии резко возрос, и хотя этот источник также отно- сится к возобновляемым, внимание, уделяемое ему во всем мире, заставляет нас рассмотреть его возможности отдельно.

Потенциальные возможности энергетики, основанной на ис- пользовании непосредственно солнечного излучения, чрезвычайно велики.

Заметим, что использование всего лишь 0.0125 % этого ко- личества энергии Солнца могло бы обеспечить все сегодняшние потребности мировой энергетики, а использование 0.5 % - пол- ностью покрыть потребности на перспективу.

К сожалению, вряд ли когда-нибудь эти огромные потенци- альные ресурсы удастся реализовать в больших масштабах. Одним из наиболее серьезных препятствий такой реализации является низкая интенсивность солнечного излучения. Даже при наилучших атмосферных условиях ( южные широты, чистое небо ) плотность потока солнечного излучения составляет не более 250 Вт/м2. По- этому, чтобы коллекторы солнечного излучения "собирали" за год энергию, необходимую для удовлетворения всех потребностей че- ловечества нужно разместить их на территории 130 000 км2 !

Необходимость использовать коллекторы огромных размеров, кроме того, влечет за собой значительные материальные затраты.
Простейший коллектор солнечного излучения представляет собой зачерненный металлический ( как правило, алюминиевый ) лист, внутри которого располагаются трубы с циркулирующей в ней жид- костью. Нагретая за счет солнечной энергии, поглощенной кол- лектором, жидкость поступает для непосредственного использова- ния. Согласно расчетам изготовление коллекторов солнечного из- лучения площадью 1 км2, требует примерно 10^4 тонн алюминия.
Доказанные же на сегодня мировые запасы этого металла оценива- ются в 1.17*10^9 тонн.

Из написанного ясно, что существуют разные факторы, огра- ничивающие мощность солнечной энергетики. Предположим, что в будущем для изготовления коллекторов станет возможным приме- нять не только алюминий, но и другие материалы. Изменится ли ситуация в этом случае ? Будем исходить из того, что на от- дельной фазе развития энергетики ( после 2100 года ) все миро- вые потребности в энергии будут удовлетворяться за счет сол- нечной энергии. В рамках этой модели можно оценить, что в этом случае потребуется "собирать" солнечную энергию на площади от
1*10^6 до 3*10^6 км2. В то же время общая площадь пахотных зе- мель в мире составляет сегодня 13*10^6 км2.

Солнечная энергетика относится к наиболее материалоемким видам производства энергии. Крупномасштабное использование солнечной энергии влечет за собой гигантское увеличение пот- ребности в материалах, а следовательно, и в трудовых ресурсах для добычи сырья, его обогащения, получения материалов, изго- товление гелиостатов, коллекторов, другой аппаратуры, их пере- возки. Подсчеты показывают, что для производства 1 МВт*год электрической энергии с помощью солнечной энергетики потребу- ется затратить от 10 000 до 40 000 человеко-часов. В традици- онной энергетике на органическом топливе этот показатель сос- тавляет 200-500 человеко-часов.

Пока еще электрическая энергия,рожденная солнечными луча- ми, обходится намного дороже, чем получаемая традиционными способами. Ученые надеются,что эксперименты,которые они прове- дут на опытных установках и станциях,помогут решить не только технические,но и экономические проблемы.

Ветровая энергия.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: конспект урока 7 класс, отчет о прохождении практики.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8 | Следующая страница реферата