Лекции по водородная энергетике и другим экологически чистым видам энергии будущего( по 1,5 часа) Занятие 1
| Вид материала | Лекции |
- «Использование экологически чистых источников энергии», 172.37kb.
- Чтение лекций студентам и школьникам, мастер классы, беседы по высоким технологиям, 8.27kb.
- План семинарских занятий по курсу «Международные валютно-кредитные отношения» для студентов, 186.76kb.
- Возобновляемые ресурсы будущего, 13.39kb.
- Вопросы к зачету по дисциплине «Биотехнология», 68.5kb.
- Классный час по теме: "Химия и питание или что мы едим?", 102.55kb.
- К бестопливной энергетике. Ч преобразователи энергии магнитных полей, 259.76kb.
- Рабочая программа бизнес-прогнозирование для студентов направления 080500. 62 «Менеджмент», 217.72kb.
- Международная конференция платиновые металлы в современной индустрии, водородной энергетике, 190.08kb.
- План семинарских занятий по курсу «Международные валютно-кредитные отношения» IV курса, 207.45kb.
Образовательные блоки
Модуль 3 и 5 проводятся под руководством проф.А.А.Евдокимова (МИРЭА)
Лекции по водородная энергетике и другим экологически чистым видам энергии будущего( по 1,5 часа)
Занятие 1
Самое плохое, что ждет тебя впереди. Какие проблемы волнуют людей сегодня ? – запасы основных видов топлива кончаются, парниковый эффект, почему озоновый слой уменьшается, неравномерность распределения на Земле основных углеродсодержащих источников энергии и борьба за них. Выход ? – Переход к солнечно-водородной энергетике!
Занятие 2
Водород и другие альтернативные, возобновляемые, экологически чистые виды энергии:
виды солнечной энергетики, биомасса, энергия рек, морей и ветра. Атомная энергетика. Почему за топливом для термоядерных станций, возможно, придется летать на Луну?
Занятие 3.
Вас спасет водород. История открытия, применений водорода. Водород доставляет нас в стратосферу, космос. Как лейтенант Шелищ в блокадном Ленинграде спасал город от бомбандировок? Водород – един в трех лицах( как источник, переносчик и накопитель энергии).
Занятие 4.
Водородная энергетика. Производство и очистка водорода. Технологии хранения водорода. Топливные элементы. Автономные источники энергии. Солнечно-водородные автомобили – необходимый транспорт больших городов. Вопросы безопасности работы с водородом в закрытых и открытых пространствах
Занятие 5. Угроза крупным городам от бытовых и промышленных отходов. Как из городских свалок получить энергию?
Занятие 6. Химические процессы в водоемах. Исследования воды органо- лептическими методами и с помощью тест – систем. Воздушная среда, загрязнение воздуха и методы его исследования. Почва, виды загрязнений и методы их исследования
Лекции по нанотехнологиям и энергосберегающим технологиям( по 1,5 часа)
Занятие 7. «История нанотехнологий»
Рассматривается история развития нанотехнологий начиная от Демокрита( в 400 г. до н.э. он впервые использовал слово "атом",), Альберта Эйнштейна(в1905 г. он рассчитал, что размер молекулы сахара составляет примерно 1 нанометр) и Ричарда Фейнмана( в 1959 году заявил, что многие научные проблемы будут решены лишь тогда, когда ученые научатся работать на атомарном уровне: «Там внизу много места»), продолжая достижением Герда Биннига и Генриха Рорера( в 1981 г.создали туннельный микроскоп, способный не только показывать отдельные атомы, но и манипулировать ими) и кончая
решением правительств США(2000г- объявлено о «национальной нанотехнологической инициативе»), России(2007 г создан «Роснанотех») и др. стран о широком внедрении нанотехнологий в народное хозяйство.
Занятие 8– Нанотехнология: объекты и процессы Что такое нанотехнологии? Классификация ультрадисперсных систем(наночастиц). Где граница между наночасти-цами и молекулами? Кластеры. Размерный фактор Чем обусловлен и к чему приводит избыток поверхностной энергии?
Занятие 9. Получение наноразмерных материалов. Два технологических пути создания материалов с нанометровыми базовыми размерами. Нанозолото. Магнитная жидкость. Фуллерены и углеродные нанотрубки. Устойчивость наносистем. Как сохранить- кровь и разрушить взвешенные частицы загрязнений из воды и воздуха?
Занятие 10..Физико-химические свойства поверхности. Поверхностные явления в наносистемах. .Почему одежда маляра пахнет краской, кондитера- мускатным орехом, шофера – бензином. Эффект Ребиндера: абсорбция и понижение прочности. Поверхностно-активные вещества(ПАВ)( добавка 0,1% ПАВ к массе продукта на 30 % снижает расход энергии на диспергирование) . Что делают соли желчных кислот в организме.?
Занятие 11. Глаза и пальцы нанотехнологии – сканирующие методы исследования и атомного дизайна» Как люди научились видеть мелкие объекты. Оптические и электронные микроскопы.Современные микроскопы ближнего поля . Георгий Гамов и предсказание явления тунелирования электронов.Сканирующий туннельный микроскоп, устройство и принцип работы. Атомно-силовой микроскоп, устройство и принцип работы. Технологическое применение сканирующих зондовых устройств.
Занятие 12. Применение нанотехнологий. Нанобиотехнологии. Нанотехнология и фотосинтез. Давайте помечтаем – аэропланктон и искусственная пища из атмосферы. Нанотехнология и пути создания искусственной клетки.Наносенсеры. Проект «нанонос».
Занятие13. Электроника и информационные технологии.
Микроэлектроника – современная технология производства и возникающие проблемы. Нанотехнология и ее использование в технологии создания электронных устройств. Цифровые устройства обработки информации и нейрокомпьютеры.Голография и квантовая голография как способ записи информации.
Занятие 14. Медицина и фармацевтика. Бессмертие.Нанотехнология и адресная доставка лекарств. Наноанализаторы и наносенсоры для задач медицины Хирургические инструменты нанометровыъх размеров.Нанороботы в медицины. Нанотехнология и регенерация организма. Бессмертие – пути достижения.
Занятие 15. Энергетика и защита окружающей среды
Перспективы, потенциальная опасность и этические аспекты развития нанотехнологий. Наноэтика Изучения влияния нанотехнологий на природу и здоровье людей: Поведение наночастиц в воздухе, воде, почве. Нанотехнологии вызовут революцию и в экологии: «нанозагрязне -ния», «нанотоксикология», экологический мониторинг нанопродуктов. Как помочь природе восстановиться после нанесенного в ХХ веке нокаута? Нанокология. Восстановление экосистемы (создавать поврежденные элементы биологических цепочек и вновь запускать нарушенные биопроцессы).
Лабораторные работы и семинары
- Получение нанозолота и наносеребра
- Как изготовить элемент солнечной батареи «на коленке»(из нано диоксида титана и лимона)
- Солнечно-водородный автомобиль
- Работа топливного элемента.
- Обсуждение экологических проблем планетарного масштаба:
- как избавиться от «парникового эффекта» и к чему это приведет,
- космобиоэнергетика.
6.Полевые практические работы по обследованию и изучению природы.
- Определение рН воды, железа, жесткости, нитратов, карбонатов, сульфатов, хлоридов в воде
. Практические исследования загрязнения воздушной среды с применением как химических методов , так и методов биоиндикации и фитоиндикации.
. Лабораторная работа по изучению состава почв. Водная вытяжка из почвы, определение рН, железа, сульфатов, хлоридов, нитратов
Мастер-классы
- Клубные формы обучения нанотехнологиям и что такое энергия будущего
(водородная энергетика).
2.Информационный сайт по современным технологиям( водородная энергетика, нанотехнологии) как средство установления и расширения межличностных связей на местном, региональном, национальном и международном уровнях