Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экология

Альтернативные источники энергии

К альтернативным источникам энергии относятся восстановительные - ветер, солнечное излучение, энергия морей и океанов и т.п. (рис.4.1). их преимуществом является то, что все они экологически чистые.

Альтернативные источники энергии

Рис. 4.1. Альтернативные источники энергии

Энергия ветра

По подсчетам ученых, общий ветроэнергетическим потенциал Земли в ЗО раз превышает годовое потребление электроэнергии во всем мире. Однако, используется лишь мизерная доля этой энергии. Но так было не всегда. По данным статистики, в дореволюционной России насчитывалось около ЗО тыс. Ветряков. Эта нехитрая установка была также атрибутом почти каждого второго села в Украине. Однако паровая машина, а затем двигатель внутреннего сгорания вытеснили этих скромных тружеников.

Возможности использования этого вида энергии в разных местах Земли неодинаковы. Для нормальной работы ветровых двигателей скорость ветра не должна в среднем за год падать ниже 4-5 м / с, а лучше, когда она составляет 6-8 м / с. Для этих установок вредные и слишком большие скорости ветра (ураганы), которые могут их поломать. Наиболее благоприятные зоны для использования ветровой энергии - побережье морей и океанов, степи, тундра, горы. В пределах Украины такими участками являются побережье Черного моря, особенно Крым, а также Карпаты, южные степные районы.

Пионером строительства ветровых электростанций (ВЭС) в нашей стране до войны был выдающийся украинский ученый и инженер, один из основоположников космонавтики Ю. Кондратюк. Построенная им в 1931 вблизи Севастополя ВЭС мощностью 100 кВт, обеспечивала током городскую сеть более десяти лет. Ю.Кондратюк проектировал более мощные ВЭС на 5 и 10 тыс. КВт, и началась война, Кондратюк ушел добровольцем на фронт и погиб в 1 941 p., А проекты его ВЭС было положено «под сукно».

Сейчас на Западе, особенно в Дании и США, серийно выпускаются небольшие ВЭС мощностью от 1,5 до 100 кВт. Построено несколько экспериментальных ВЭС мощностью до 30 тыс. КВт. Воплощается другая техническая идея Ю.Кондратюка, который предложил в свое время строить ВЭС вместе с установками по производству водорода путем электролиза воды. Тогда, когда потребность в электроэнергии ниже, "лишняя" мощность ВЭС направляется на производство ценнейшего энергетического продукта - водорода. Водород может использоваться как топливо для автомобилей, а также вместо природного газа во многих других установках, причем в результате его сгорания не образуются вредные вещества, а только водяной пар.

Особенно актуальным использование энергии является для Крыма. Сейчас по данным Крымэнерго, полуостров потребляет 1 млн. 340 тыс. КВт, причем почти вся эта энергия поступает из-за пределов Крыма. Некоторую часть ее дают дизельные станции, загрязняющих воздух курортной зоны. А тем временем на одной Арабатской стрелке, на Сиваше, можно установить ЗО тыс. ВЭС и получить 3 млн. КВт экологически чистой электроэнергии. А если построить ВЭС на крымских яйлах от Керчи до Севастополя, то Крым может стать даже экспортером электроэнергии.

При работе ВЭС окружающую среду не претерпит никаких загрязнений. Единственные негативные воздействия - это низкочастотный шум (гудение) работающих ветряков и еще гибель птиц, попадающих в лопасти двигателей.

Энергия морей и океанов

Мировой океан содержит огромный энергетический потенциал. Это, во-первых, энергия Солнца, поглощенная океанской водой, оказывается в энергии морских течений, волн, прибоя, разности температур различных слоев морской воды и, во-вторых, энергия притяжения Луны и Солнца, которая вызывает морские приливы и отливы. Используется этот большой и экологически чистый потенциал еще очень мало.

Одна из первых электростанций, использующий энергию морских волн, было построено еще в 1970 г.. Вблизи норвежского города Бергена. Она имеет мощность 350 кВт и обеспечивает энергией поселок из 100 домов. Возможности создания более мощных волновых станций исследуются учеными Великобритании, США и Японии. А румынские ученые провели удачные опыты с установками для преобразования энергии морских волн на электроэнергию на Черном море, которое у побережья Румынии ничем не отличается (с энергетической точки зрения) от того, что омывает берега Украины.

Все типы морских волновых электростанций, строящихся и действующих сегодня, построены по единому принципу: в специальном буи-поплавке под действием волны колеблется уровень воды. Это приводит к сжатию в нем воздуха, движет турбину. В экспериментальных электростанциях даже небольшие волны высотой 35 см заставляют турбину развивать скорость более 2 тыс. Оборотов в минуту. Метровой высоты волна обеспечивает от 25 до 30 кВт энергии, а в некоторых частях Мирового океана, например, в Тихом океане, можно получить до 90 кВт.

Другой разновидностью морских электростанций с установки, преобразующие энергию морского прибоя. Кроме упомянутого поплавкового принципа, такие станции используют также принцип накачки сильным прибоем морской воды в резервуар, расположенный выше уровня моря. Оттуда вода спускается вниз, крутя турбины энергоустановок.

В океане иногда довольно близко расположены слои воды с разной температурой. Наиболее значительной (до 22С) разница температуры есть в тропической зоне мирового океана. На этом явлении основан принцип получения электроэнергии. В специальный теплообменник закачивается насосами холодная глубинная вода и нагретая Солнцем поверхностная. Рабочий агент (фреон), которую домашнем холодильнике, поочередно испаряется и переходит в жидкое состояние в различных частях теплообменника. Пара фреона движет турбину генератора. Сейчас такая установка мощностью 100 кВт работает на тихоокеанском острове Науру, обеспечивая энергопотребности населения этого острова.

Наконец, разработаны и уже действуют электростанции, использующие энергию морских приливов. Выгодными они в таких участках побережья Мирового океана, где приливы бывают высокими. К таким участкам относятся канадская залив Франции (высота прилива составляет 17м). пролив Ла-Манш (15м), Пенжинська залив Охотского моря (13м) и др. На побережье Черного моря высота прилива очень незначительна. Сейчас построен и работает несколько приточный станций: в устье р. Ране на побережье Ла-Манша (Франция) мощностью 240 тыс. КВт и Кислогубская в Кольском заливе (Россия) мощностью 400 кВт.

Широкое внедрение морских электростанций различных типов сдерживается относительно высокой их стоимости. Однако, ученые пришли к выводу, что их энергетический баланс (соотношение полученной и затраченной энергии) может быть более высоким, чем у некоторых АЭС и ТЭС, работающих на угле и нефти. Расчеты и проекты инженеров свидетельствуют, что в ближайшем будущем возможно строительство крупных электростанций такого типа. Привлекают внимание проекты электростанций, расположенных на плавучих установках вдали от берега. В некоторых проектах предлагается получать энергию на таких станциях комплексным способом (например, за счет волн, разности температур, а также ветра и Солнца). Эта энергия может использоваться для производства водорода или передаваться на берег по подводному кабелю.

Работа упомянутых электростанций не вызывает загрязнения окружающей среды, в том числе и теплового, потому что они только превращают аккумулированную в волнах, приливах и т.д. энергию Солнца и Луны на другие виды энергии, в частности электрическую.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее