Экология солнце, зелень и ветра – наши лучшие друзья
| Вид материала | Документы |
- Доблестные защитники России, 87.17kb.
- Литературный квн «Книги – наши друзья», 133.83kb.
- «Папа, мама, я – спортивная семья» Оформление зала, 67.17kb.
- Друзья и Маленький Великан, 96.89kb.
- «Необычные, загадочные, ласковые, верные», 68.83kb.
- Медникова Надежда Александровна учитель начальных классов моу «Уинская сош» Пермский, 91.48kb.
- Урока: Солнечная система. Солнце звезда, 27.11kb.
- Белгорода Имени Героя Советского Союза И. П. Крамчанинова методическая разработка, 157.59kb.
- Игровая программа «Полет в космос» Планета романтиков, 101.62kb.
- Моу оош с. Богородское, 12.32kb.
НП «Телешкола»
ЭКОЛОГИЯ
Солнце, зелень и ветра – наши лучшие друзья.
Автор: Шушпанова Мария
6 класс
Руководитель: Данейкина О.В.
Москва-2011
ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА 4
СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 6
СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ 7
СОЛНЕЧНАЯ ФЕРМА 8
ЭНЕРГИЯ ВЕТРА 9
ПЛАВАЮЩИЙ ВЕТРЯК ИЗ ШВЕЦИИ 13
КАНАДСКАЯ ВЕТРЯНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 15
РОССИЙСКИЙ ВЕТРОГЕНЕРАТОР
МАЛОЙ МОЩНОСТИ 17
ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА АЛТАЕ 19
РАЗВИТИЕ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ 20
ДРУГАЯ АЛЬТЕРНАТИВНА ЭНЕРГЕТИКА 23
ВВП БЫВАЕТ ЗЕЛЕНЫМ 23
ЗЕЛЕНАЯ ЭНЕРГЕТИКА 24
ЭЛЬБРУС – НЕИССЯКАЕМЫЙ АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ
ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ 30
ЭНЕРГИЯ ИЗ ПОДНЕБЕСЬЯ 31
ЧТО ДЕЛАЕТСЯ В МИРЕ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОЛОГИИ 32
РАЗВИТИЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ
ЭНЕРГЕТИКИ В ЕВРОПЕ 33
ЯПОНИЯ ПЕРЕХОДИТ НА
АЛЬТЕРНАТИВНУЮ ЭНЕРГЕТИКУ 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
ЛИТЕРАТУРА 36
ВВЕДЕНИЕ
Люди часто не задумываются, за счет чего они имеют возможность жить комфортно, в тепле и при свете. Многие считают, что запасы нашей планеты не ограничены, но это не так. К тому же, при добывании ресурсов страдает экология нашей Земли.
Я хочу написать этот реферат для того, чтобы показать людям, что делается в мире и в нашей стране для сохранения окружающей среды. Одно из направлений - это альтернативная энергетика. Что же это такое?
«Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как традиционные. Возобновляемые источники энергии: ветроэлектростанции, солнечные электростанции, геотермальные источники энергии - это уже настоящее!»
В своем реферате я хочу рассказать об этом.
ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА
Одним из источников альтернативной энергии является Солнце. Сегодня из всех возобновляемых источников энергии активнее всего развивается гелиоэнергетика. Именно в солнечном электричестве ученые видят альтернативу нефти и газу, запасы которых не безграничны.
Ученые давно изучают энергию Солнца, есть специальные таблицы инсоляции, по которым определяется среднегодовое суммарное солнечное излучение.
Инсоляцией (от латинского in solo – выставляю на солнце) называется облучение горизонтальной поверхности параллельным пучком лучей, поступающих с солнечного диска. Инсоляция сильно изменяется при переходе от одной точки земной поверхности к другой. Просторы Кубани получают значительно больше света, чем например Москва, Казань или Якутск.
Среднегодовое суммарное солнечное излучение, падающее на горизонтальную площадку, составляет: в Центральной Европе, Средней Азии и Канаде - приблизительно 1000 кВт×ч/м2; в Средиземноморье - приблизительно 1700 кВт×ч/м2; в большинстве пустынных регионов Африки, Ближнего Востока и Австралии - приблизительно 2200 кВт×ч/м2.
СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Люди уже научились использовать энергию солнца в своих целях. Для решения этой задачи используют солнечные электростанции. В Андалузии на юге Испании находится такая электростанция. Это две башни, самая высокая из них - 160 м в высоту, она самая большая энергетическая башня на планете. Платформы фокусируют солнечные лучи и нагревают воду в трубах из нержавеющей стали, которые находятся внутри башни. Так получается пар температурой в 250 градусов, которой разгоняет турбину, производящую электричество. Чудесным образом верхушка башни сияет ярче, чем что-либо. Это чудо возможно благодаря зеркалам. 1225 зеркал расположены вокруг башни, отражая свет на его верхушку. Каждое зеркало или «гелиостат» занимает 120 кв. м. при ярком свете они создают смертельный луч – в пять тысяч раз ярче, чем обычный солнечный. Если бы все лучи сфокусировались на одной точке, то трубы расплавились быстрее, чем мороженое на пляже. Чтобы этого не случилось, тысячи зеркал точно выстроены так, чтобы лучи распределялись равномерно по всей поверхности башни, снижая температуру с опасных 2000 до 500 градусов.
СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
Созданы солнечные батареи, которые улавливают и накапливают энергию солнца. Например, в Португалии производятся солнечные панели, чтобы улавливать энергию солнца. Эти панели превращают солнечный свет в электричество, их используют для обслуживания спутников на орбите, но теперь они дают энергию и в дома. Но они производят слишком мало энергии, чтобы осветить город. Поэтому панели объединяют вместе по 60 штук. Чтобы использовать эти панели на всю катушку их нужно объединять в большие поля. Солнечное поле находится в центре Европы. 2,5 квадратных километра усеяно 2,5 тысячами панелей. Это самое крупное подобное поле в мире на 15 миллионов панелей. Они обеспечивают около 45 мегаватт энергии.
Разработаны автомобили, работающие на солнечных батареях; в некоторых странах есть районы в городах, которые используют солнечные батареи для подачи электричества в дома. Например, в Испании, в г.Мадриде есть район Энчансе де Валекас (Ensanche de Vallecas), где используются солнечные батареи. Также там создан биоклиматический парк, благодаря которому очищается и освежается воздух в районе. Этот парк представляет собой три огромных цилиндра, установленных на одном из бульваров, которые посредством экологически безвредных технологий охлаждают окружающий воздух.
СОЛНЕЧНАЯ ФЕРМА
В нашей стране в Калужской области скоро появится солнечная ферма на возобновляемых источниках энергии. Проект будет реализован в районе заброшенного песчаного карьера. Суть проекта заключается в создании автономного эко-поселения со сверхпроизводительным сельским хозяйством и применением инновационных технологий. Энергия для поселения будет производиться из возобновляемых источников энергии, вместо железнодорожного транспорта предлагается струнный транспортер (вместо рельсов — система натянутых тросов).
Также фотоэлектрические преобразователи для солнечных батарей начали производить на заводе металлокерамических приборов в Рязани.
Новая производственная линия на рязанском заводе будет делать модули для солнечных батарей мощностью 230 ват для крупных сетевых электростанций. Комплектующие – пластины с антибликовым покрытием синего и черного цвета. Сырьем для них служит один из самых распространенных природных элементов - кремний, всем известный песок. Но чтобы стать полупроводником, ему нужно пройти 4 стадии очистки. Основные производители поликристаллического кремния: Япония, США и Германия – мировые лидеры внедрения солнечной энергетики.
Но тут есть одна сложность: строительство солнечных домой и станций стало одним из приоритетных направлений энергетики, и в последние годы мир испытывает дефицит поликремния. На рынке биоэнергетики развернулась борьба за этот материал, у России есть шанс оказаться в аутсайдерах. Ведь у нас нет этих производств, только планируется создать их. В перспективе - создать полномасштабное производство от начала и до конца. От производства кремния до производства тех или иных элементов солнечных батарей, сборка панелей и дальше сборка электростанций на солнечной энергии.
Рязанский завод металлокерамических приборов не случайно выбран базовым для создания производства солнечных батарей. Еще 10 лет назад здесь впервые занялись выпуском солнечных модулей и применили новый способ их герметизации – пластиковый. Это ноу-хау, запатентованные технологии.
Хотя наша страна располагается не в самых солнечных широтах, планируется, что через 10 лет в России производство электроэнергии из возобновляемых источников увеличится в несколько раз.
ЭНЕРГИЯ ВЕТРА
Еще с незапамятных времен люди использовали энергию ветра Появилось огромное разнообразие ветряных мельниц, значительно облегчивших жизнь людей того времени. Идея ветрогенератора для выработки электрической энергии с использованием энергии ветра появилась чуть более 100 лет назад.
Пытливая мысль изобретателей создала огромное разнообразие конструкций ветроустановок. Они различаются по следующим принципам:
по расположению оси вращения лопастей (горизонтальная, вертикальная, наклоненная);
по количеству лопастей (одна, две, три и более);
по мощности (от десятков Ватт до нескольких МВатт);
по форме лопастей, по конструкции генераторов и т.д. и т.п.
Сегодня ветроэнергетика переживает период бурного роста. Темпы роста достигают 30 % в год. Но, наравне с энтузиастами ветроэнергетики, в последнее время все больше появляется и скептиков. Это и понятно. Ветроэнергетика, обладая такими достоинствами, как экологическая чистота производства электроэнергии и использование возобновляемого источника энергии, имеет и ряд существенных недостатков. Это низкое качество производимой энергии, создание всевозможных помех теле- и радиосигналам, негативное воздействие в звуковом диапазоне на фауну, необходимость в дополнительных резервных энергогенерирующих мощностях традиционной конструкции и т.д.
Все больше людей, обеспокоенных негативными тенденциями в ветроэнергетике, совершенно обоснованно задают вопросы: Какова перспектива у ветроэнергетики? Займет ли ветроэнергетика экономически значимое место в мировой энергетике? Оправдаются ли инвестиции в ветроэнергетику?
Ситуация на мировом рынке нефти и газа подталкивают к развитию видов генерации, использующих возобновляемые источники энергии. Но высокая цена такого электричества и его низкое качество не прибавляют оптимизма в оценке перспектив ветроэнергетики. Как же решить эту проблему?
Принципиально, вся ветроэнергетика построена на двух элементах: источнике энергии (ветер) и приемнике энергии (ветроустановка).
С первых шагов освоения энергии ветра и до нашего времени изобретатели занимались совершенствованием приемника энергии, а источник энергии (ветер) воспринимался ими как данное природой и не поддающееся управлению. Во многом именно это обусловило проявление большинства недостатков, присущих современной ветроэнергетике.
Рис. 1. Техническая система «ветер – ветроустановка».
В настоящее время практически все ветроустановки работают на одном принципе: снятия энергии со свободно набегающего воздушного потока. Создаются башенные конструкции и ветроустановки, по своим техническим характеристикам значительно превосходящие все современные ветроустановки традиционной конструкции, работающие со свободно набегающим потоком воздуха.
ПЛАВАЮЩИЙ ВЕТРЯК ИЗ ШВЕЦИИ
Еще одна разработка ученых – ветрогенератор ссылка скрыта ( «Морская вертушка»)
Установка, созданная в Швеции, не только преобразует энергию ветра в электричество, но и может использоваться как накопитель кинетической энергии.
Ветрогенератор ссылка скрыта, разработанный компанией ссылка скрыта. Он обладает целым рядом преимуществ. Подобно ссылка скрыта, построенному ссылка скрыта и ссылка скрыта, агрегат имеет вертикальную ось вращения и держится на поверхности воды. Такая конструкция позволяет аккумулировать энергию воздушных потоков с любого направления, а также устраняет необходимость в массивных и дорогостоящих опорах.
Вращающаяся часть, расположена над водной гладью, а в глубине прячется длинная стержнеподобная конструкция, которая крепится на тросах ко дну. Внизу имеется электрогенератор с отходящими от него проводами, а в центральной зоне «стержня» всплывает и погружается поплавок, который вращается вместе с надводным механизмом.
При сильном ветре поплавок под действием центробежных сил поднимается к поверхности, и накопившаяся в нём вода перетекает в тор. Со временем «бублик» оказывается заполнен до отказа. Если ветер пропадёт, надводный элемент продолжит вращаться, обеспечивая бесперебойную генерацию энергии, пока из него не вытечет вся вода.
Компания EhrnbergSolutions протестировала опытную установку ссылка скрыта у шведского побережья неподалёку от города Хальмстад, подтвердив работоспособность конструкции. Инженеры нацелены на крупные объекты, которые будут возвышаться на 210 м над водой и уходить под воду на 228 м.
КАНАДСКАЯ ВЕТРЯНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
Канадскими учеными, специализирующимися на разработке и изготовлении ветроэнергетических установок была произведена необычная ветроэнергетическая установка. Компания Magenn Power выпустила и испытала некий гибрид аэростата и водяной мельницы. Ветряная турбина при помощи аэростата наполненного гелием поднимается на высоту более пятидесяти метров, где под потоками воздуха разгоняет турбину и начинает вырабатывать электричество.
У аэростата по краям расположены загнутые лопасти. Их назначение такое же, как и у лопастей водяной мельницы. Сравнительно небольшой порыв ветра приводит их в движение.
У такой конструкции ветряной электростанции нет недостатков присущих наземным. Например, турбины не вредят птицам и не издают низкочастотных звуков. Но самым важным является то, что здесь не применяются несущие ветряк мачты, которые удорожают стоимость конструкции.
Это чудо техники назвали Magenn Power Air Rotor System или попросту MARS. Испытания проводились в Северной Каролине и закончились полным успехом предприятия.
Но, к сожалению, эта конструкция ветроэнергетической установки не подойдет для стран с холодным климатом. Так как при температуре ниже нуля лопасти аэростата покрываются льдом, что нарушает его правильную работу. И, кроме того, такой ветряк требует постоянного внимания. Когда ветер становится порывистым, то у него могут возникать проблемы с ориентацией, его может трясти и лопасти плохо крутиться. И как следствие - падает его эффективность.
РОССИЙСКИЙ ВЕТРОГЕНЕРАТОР МАЛОЙ МОЩНОСТИ
В России в 2006 году был создан ветрогенератор малой мощности. Это продукт компании «СОС220», которую создали учёные, имеющие опыт работы в различных передовых электротехнических компаниях мира. Этот генератор способен обеспечивать электричеством небольшие постройки. Лучше всего его использовать в коттедже, дачном или сельском домике, а также для освещения улиц, рекламных установок. Слишком много пространства для ветрогенератора не нужно, он занимает площадь в 2.5 кв.м. и имеет высоту 8.5 метров.
Установить такой прибор не составляет особого труда. Работает он, при наличии ветра, со скоростью от 5 до 25 м/сек. В это же время ветрогенератор накапливает энергию в специальных аккумуляторах, которая потом понадобится в период безветрия. Таким образом, даже в полный штиль, установка может давать электричество до 48 часов подряд. С помощью этой системы можно получать до 800 кВт электроэнергии в месяц. За ней не нужно следить – она работает самостоятельно. Достаточно только раз в 8 лет менять аккумуляторы. Что ещё существенно, так это то, что генератор здесь совершенно не наносит урон окружающей среде. Его высокие обороты не провоцируют появление вредных низкочастотных волн.
ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА АЛТАЕ
На Алтае, в Алтайском заповеднике, на кордоне Беле был установлен источник бесперебойного питания - ветроэлектростанция, которая состоит из трех ветряков и десяти аккумуляторов. И теперь стало возможным распределять накопленную электроэнергию на целые сутки. В настоящее время кордон Беле круглосуточно получает электроэнергию, что позволяет более широко использовать это в повседневной жизни. Так, у многих жителей Беле дома появились компьютеры и другие бытовые приборы.
В настоящее время это наиболее экологичный способ получения электроэнергии, который особенно важен для заповедной территории.
РАЗВИТИЕ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ
Во многих странах развивается ветроэнергетика. Например, В Китае. Эта страна стала сегодня новым мировым лидером в области ветроэнергетики, обогнав США. После четырех лет удвоения установленной мощности энергии ветра ежегодно, в период между 2006 и 2009 годами, Китай добавил 16,5 ГВт в 2010 году
Развитие ветроэнергетики в этой стране идет почти на одном уровне с уровнем выработки электроэнергии своими ГЭС.
Развитие ветроэнергетики в Европе тоже не стоит на месте. Страны Евросоюза все вместе установили дополнительные 9,3 ГВт ветроэлектростанций в 2010 году, доведя их общую мощность до 84,1 ГВт.
Итак, чего же стоило Китаю и всему остальному миру, добавить 35,5 ГВт ветрогенерируемых мощностей в 2010 году? Около 65 миллиардов долларов! Суммарная мощность энергии, генерируемой с помощью ветра, в настоящее время составляет 194,4 ГВт.
Подводя итоги, еще несколько слов о ветроэнергетике:
ДОСТОИНСТВА:
Экологически чистый вид энергии: создание электроэнергии с поддержкой "ветряков" не сопровождается выбросами CO2 и каких-либо иных газов.
Эргономика: ветряные электростанции занимают совсем немного места.
Возобновляемая энергия: энергия ветра, в отличие от ископаемого горючего, неистощима.
Ветряная энергетика - лучшее решение для труднодоступных мест. Для удалённых мест установка ветряных электрогенераторов может быть лучшим и более дешёвым решением.
НЕДОСТАТКИ:
Непостоянность: не гарантируется получение нужного количества электроэнергии. На некоторых участках суши силы ветра может оказаться недостаточной для выработки нужного количества электроэнергии.
Условно низкий выход электроэнергии: ветряные генераторы уступают в выработке электроэнергии дизельным генераторам, что приводит к необходимости установки нескольких турбин.
Немалая стоимость: стоимость установки, производящей 1 гига-ватт электроэнергии, около 1 миллиона долларов.
Опасность для живой природы: Вертящиеся лопасти турбины представляют потенциальную опасность для некоторых видов живых существ. По статистике, лопасти каждой установленной турбины являются предпосылкой погибели не менее 4 птиц в год.
Шумовое загрязнение: шум, производимый "ветряками", может причинять беспокойство как животным, так и людям, живущим поблизости.
ФАКТЫ:
В США 32% всех мощностей ветрогенераторов было запущено в 2008 году.
"Ветряки" вырабатывают 1,5% всей потребляемой электроэнергии.
Ветряные электростанции побережий могут увеличить мировую электроэнергию в 40 раз.
Ожидается, что к 2011 году мощность всех ветряных электростанций в мире приблизится к 200 000 мега-ваттам (сегодня суммарная мощность всех "ветряков" около 121 188 мега-ватт).
ДРУГАЯ АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
ВВП БЫВАЕТ ЗЕЛЕНЫМ
Аббревиатура ВВП нам всем очень хорошо знакома. Все только и говорят о размере ВВП, его динамике, или обсуждают то, как же всё-таки добиться его удвоения. Но не все, кто активно дискутирует на тему обычного ВВП, знают про «зелёный ВВП».
Зелёный ВВП (Green GDP (англ.) или 绿色GDP (кит.)) – это ВВП за вычетом затрат на восстановление природной среды. Т.е. расчёт данного показателя экономического развития страны происходит с учетом расходов природных ресурсов и ущерба от загрязнения окружающей среды.
Первыми данный термин ввели в обращение власти Китая в 2004 г., когда загрязнение окружающей среды стало наносить гигантский ущерб экономике страны. В Китае расчёт зелёного ВВП показал поразительные результаты. КНР сделало из этого незамедлительные и абсолютно правильные выводы, поэтому начало активную работы над тем, чтобы снизить ущерб от загрязнения окружающей среды, добиться высоких темпов роста именно зелёного ВВП, и при этом качественно усовершенствовать исследования в данном направлении.
ЗЕЛЕНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
В 2010-м из всех видов альтернативной энергетики по-прежнему доминировала ветряная ($94.7 млрд инвестиций, 30% рост в сравнении с 2009-м годом). На втором месте - солнечная энергетика ($86 млрд в 2010-м, 52% рост в основном за счёт малых мощностей). На третьем месте по объёму инвестиций - проекты по утилизации биомассы ($11 млрд), «опередившие» по позициям биотопливо. Бум биотоплива пришелся на 2006-й год (тогда $20.4 млрд инвестиций), но к 2010 вложения в этод вид возобновляемой энергетики резко упали до всего лишь $5.5 миллиардов в год.
Целесообразность использования биомассы в качестве источника энергии определяется ее энергоемкостью и содержанием в ней питательных веществ и золы. В органическом веществе тканей большинства растений содержится 46-48% углерода, а у водорослей с высоким содержанием жира и, следовательно, с повышенной энергоемкостью оно достигает 54%.
Вместе с тем наземные растения, как правило, содержат около 5% золы, в то время как в водных растениях количество золы составляет 25%, 50% для некоторых видов водорослей (Chard) и 90% для коралловых полипов (Corallinaceae).
Водорослевые культуры могут быть эффективным источником энергетического сырья только при таком методе сбора урожая, который исключает использование больших площадей и расходование больших количеств воды и питательных веществ.
Заболоченные земли с полупогруженными макрофитами характеризуются высокой продуктивностью (до 600 г/м2 сухой массы в год) и относительно большим выходом биомассы. Однако такие земли, как правило, представляют собой относительно небольшие изолированные участки, не говоря уже о том, что, как и для всех растительных источников биомассы, скорость производства биомассы водорослей зависит от времени года. Исключение, по-видимому, составляют районы вдоль побережья Мексиканского залива, где рост водорослей происходит в течение всего года, хотя и очень медленный зимой.
Кроме того, заболоченные земли являются неустойчивыми экосистемами, и любое нарушение таких систем может повлиять не только на способность последующего роста всех растений, но и на соседние ассоциации биологических систем. Поэтому активное использование заболоченных земель в качестве источника энергетического сырья требует решение ряда проблем, в том числе оценки географической и сезонной доступности биомассы водорослей, а также экологических последствий ее сбора.
Биотопливо - это топливо, которое получают, как правило, из биологического сырья, в качестве которой используют стебли сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои. Могут также использоваться целлюлоза и различные типы органических отходов.
Ученые соревнуются между собой в разработке наиболее эффективных методов переработки растительного сырья как восполнимого источника энергии и наименее энергозатратных методов выделения топлива из ферментационных смесей.
Группа инженеров из университета Висконсина объявила о разработке высокоэффективного и безвредного для окружающей среды метода селективной переработки гамма-валеролактона (лактона валериановой кислоты), получаемого из биомассы, в химический эквивалент авиатоплива.
Разработанная методика позволяет извлечь из исходной биомассы до 95% энергии и не требует больших количеств водорода.
Различают твердое биотопливо (дрова, солома), жидкое биотопливо (этанол, метанол, биодизель), и газообразное биотопливо (биогаз, водород).
Твердое биотопливо
Дрова - древнейшее топливо. Сейчас для производства дров или биомассы выращивают энергетические леса, состоящие из быстрорастущих растений. Из-за значительного роста цен на нефть в последнее время население многих стран сокращает потребление нефтяных топлив и увеличивает использование дров. Это приводит к истреблению лесов.
Твердые энергоносители биологического происхождения (главным образом навоз, отходы древесина, торф) брикетируют, сушат и сжигают в каминах жилых домов и топках тепловых электростанций, вырабатывая дешевое электричество для бытовых и производственных нужд. Отходы древесины с минимальной степенью подготовки к сжиганию (опилки, кора, шелуха, солома и т.д.) прессуют в топливные брикеты или пеллеты, которые имеют форму цилиндрических или сферических гранул диаметром 8-23 мм и длину 10-30 мм.
Жидкое биотопливо
Биоэтанол - это обычный этанол, получаемый путем переработки растительного сырья и используемый как биотопливо. В промышленных масштабах этиловый спирт получают из сырья, содержащего целлюлозу (древесина, солома), которую предварительно гидролизуют. Смесь, образовавшаяся при этом, подвергают спиртовом брожению.
Этанол по сравнению с бензином является менее «энергонасыщенным» источником энергии. Пробег машин, работающих на Е85 (смесь 85% этанола и 15% бензина; буква «Е» от английского Ethanol), на единицу объема топлива составляет около 75% от пробега стандартных машин. Обычные машины не могут работать на Е85, хотя двигатели внутреннего сгорания работают на Е10. На «настоящем» этаноле могут работать только т. н. «Flex-Fuel» машины. Эти автомобили могут работать на обычном бензине или на произвольной смеси того и другого.
Серьезным недостатком биоэтанола является то, что при сгорании этанола в выхлопных газах двигателей появляются альдегиды (формальдегид и ацетальдегид), которые наносят живым организмам не меньший ущерб, чем ароматические углеводороды.
Биометанол - вид жидкого биотоплива на основе метилового (древесного) спирта, получаемого путем сухой перегонки отходов древесины и конверсией метана из биогаза. Производство биомассы может осуществляться путем культивирования фитопланктона в искусственных водоемах, создаваемых на морском побережье.
Несмотря на высокое октановое число - более 100, теплотворная способность метанола вдвое меньше, чем у бензина. Это, а также недостаточная летучесть чистого спирта, объясняет необходимость смешивания метанола с бензином. Стандартом является биометанол М85 (буква «М» от англ. Methanol), содержащий 85% метилового спирта и 15% бензина.
Биометанол М85 не получил распространение как вследствие низкого энергосодержание, так и через исключительную коррозионную активность метанола, которая требует применения специальных материалов.
С точки зрения получения энергии данная биосистема имеет существенные экономические преимущества по сравнению с другими способами преобразования солнечной энергии.
Биобутанол-C4H10O - бутиловый спирт. Бесцветная жидкость с характерным запахом. Широко используется в промышленности. Производство бутанола началось в начале XX века. В 50-х годах из-за падения цен на нефть бутанол начали изготовлять из нефтепродуктов.
Бутанол не обладает коррозионными свойствами. Энергоемкость бутанола близка к энергоемкости бензина. Бутанол может использоваться в топливных элементах, а также как сырье для производства водорода.
Сырьем для производства биобутанола могут быть сахарный тростник, свекла, кукуруза, пшеница, а в будущем и целлюлоза.
Диметиловый эфир (ДМЭ) - может производиться как из угля, природного газа, так и из биомассы. Большое количество диметилового эфира производится из отходов целлюлозно-бумажного производства.
Диметиловый эфир - экологически чистое топливо без содержания серы, содержание оксидов азота в выхлопных газах на 90% меньше, чем в бензине. Применение диметилового эфира не требует специальных фильтров, но необходима переделка систем питания и зажигания двигателя. Без переработки возможно применение на автомобилях с LPG-двигателями при 30% содержании в топливе.
Биодизель - топливо на основе жиров животного, растительного и микробного происхождения, а также продуктов их этерификации.
Для получения биодизельного топлива используются растительные или животные жиры. Сырьем могут быть рапсовое, соевое, пальмовое, кокосовое масло, или любое другое масло-сырец, а также отходы пищевой промышленности. Разрабатываются технологии производства биодизеля из водорослей.
Биотопливо второго поколения - топливо, полученное разными методами пиролиза биомассы, или другие топлива, отличные от метанола, этанола, биодизеля.
Быстрый пиролиз позволяет превратить биомассу в жидкость, которую легче и дешевле транспортировать, хранить и использовать. Из жидкости можно сделать автомобильное топливо или топливо для электростанций.
Газообразное биотопливо
Биогаз - продукт сбраживания органических отходов (биомассы), представляющий смесь метана и углекислого газа. Разложение биомассы происходит под воздействием бактерий класса метаногенов.
Биотопливо третьего поколения
Биотоплива третьего поколения - топливо, полученное из водорослей. Кроме выращивания водорослей в открытых прудах существуют технологии выращивания водорослей в малых биореакторах, расположенных вблизи электростанций. Сбросного тепла ТЭЦ способно покрыть до 77% потребностей в тепле, необходимом для выращивания водорослей. Эта технология не требует жаркого тропического климата.
ЭЛЬБРУС - НЕИСЧЕРПАЕМЫЙ АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ.
Вулкан Эльбрус, последнее извержение которого наблюдалось примерно в 50-м году нашей эры, сейчас стал практически неисчерпаемым альтернативным источником энергии. К такому выводу пришли участники Всероссийской научной конференции по современному вулканизму на Северном Кавказе, в Кабардино-Балкарии.
Вулкан Эльбрус – это неисчерпаемый энергопотенциал, которого хватит не только Приэльбрусью. Нужны только так называемые «тепловые насосы»
Ряд стран сейчас активно ведут исследования в этом перспективном секторе развития энергетики. Так, правительство Великобритании в принципе одобрило инициативу ряда частных компаний по строительству серии подземных геотермальных электростанций по всему миру, которые смогут использовать энергию вулканов. Планируется, что первая такая станция будет построена уже к 2016 году.
ЭНЕРГИЯ ИЗ ПОДНЕБЕСЬЯ
Горные озера – это хранилища потенциальной энергии. Когда озера иссушаются, она превращается в кинетическую, приводя в действие турбину. А когда потребность в энергии маленькая, тогда озера заполняются водой.
Первые насосные станции появились в 90-х годах XIX века в Италии и Швейцарии. Сегодня их уже сотни, а большинство сосредоточено в горных странах. Крупные станции могут вырабатывать юолее 1000 МВт энергии.
У этого метода есть и преимущества и недостатки.
ПРЕИМУЩЕСТВА:
Большая энергоемкость
Низкие затраты на установку
Легкодоступность
Совместимость с энергией ветра
Излишки мощности используются для перекачки воды.
НЕДОСТАТКИ:
Осуществить проект можно только в местностях с большим перепадом по высоте – ведь уровень воды в озерах должен значительно отличаться. И воды должно быть много
ЧТО ДЕЛАЕТСЯ В МИРЕ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭКОЛОГИИ?
На этой карте мира представлена лишь малая часть проектов, законов, мероприятий, принятых и проводящихся в разных странах для решения экологических проблем.
Где-то беспокоятся о выбросах CO2 в атмосферу. Людей, живущих на морском побережье, больше заботят пластиковые пакеты, уносимые прибоем в открытый океан. На Кубе пришли к использованию лошадей в системе общественного транспорта.
На карте представлены не только развитые государства с высоким уровнем общественного сознания. Малые развивающиеся страны третьего мира занимают в этих процессах одну из первых ролей!
РАЗВИТИЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В ЕВРОПЕ
Развитие альтернативной энергетики в Европе ускоряется. Почти 23 евроцента - столько стоит в среднем киловатт в час электроэнергии в Германии. Французы, например, платят за электричество в два раза меньше. Но вот парадокс, опросы показывают, что 75% немцев готовы раскошелиться на энергосберегающие бытовые приборы. Можно заказать себе и электроснабжение исключительно за счет возобновляемых источников. Все больше немцев идут на эти расходы.
Важнейший источник – это ветер, 7,5% потребляемой электроэнергии. На втором месте тепловые станции, работающие на биотопливе, а это 5,6%. Гелиоустановки - более 3%. Примерно столько же гидроэлектростанции. Всего это более 20% всей потребляемой электроэнергии Германии. Помогают и субсидии федерального правительства. В этом году на развитие альтернативной энергетики было выделено 30 млрд. евро. На развитие альтернативной энергетики очень сильно влияет поддержка правительства.
При таких темпах развития альтернативной энергетики повысить до 2020 года долю возобновляемых источников до 35% вполне реальная задача.
ЯПОНИЯ ПЕРЕХОДИТ НА АЛЬТЕРНАТИВНУЮ ЭНЕРГЕТИКУ
Развитие альтернативных источников энергии станет основой плана по восстановлению разрушенных стихией территорий, заявил генеральный секретарь правительства Японии. Поскольку аварийная АЭС «Фукусима-1» уже вряд ли когда-нибудь вернется в строй, а японцы все больше сомневаются в правильности прежнего курса на мирный атом, власти Японии решили пересмотреть энергетическую стратегию страны в пользу альтернативных, «чистых» источников энергии. Япония может полностью заменить атом ветровой, солнечной, геотермальной или биоэнергеткой уже к 2040 году
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, я попыталась рассказать в своем реферате о некоторых альтернативных источниках энергии. Это хорошо, что люди наконец-то задумались о своем будущем. О том, что нам всем надо жить в чистом мире, дышать свежим воздухом. Да, нам нужно электричество, тепло в домах, транспорт и другие достижения науки и техники. Но может нам удастся получать все это, не портя окружающей среды?
И еще такой нюанс. К сожалению, в России, в стране с огромными запасами природных ресурсов, на данный момент очень мало что делается для сохранения окружающей среды. Может, стоит задуматься над этим? Не только государство должно побеспокоиться о сохранении природы. Каждый человек может хоть немного помочь в этом деле. Например, ограничить использование пластиковых пакетов, одноразовых приборов (чашек, вилок и т.п.), не лить бесконтрольно воду, не уничтожать зеленые насаждения. Может, меньше использовать автомобили. До соседнего магазина ведь можно пройти и пешком.
Информационные ресурсы:
ссылка скрыта
venergy.ru
fe.ru/
kr.com
ссылка скрыта
ссылка скрыта