Probleme ale energiei moderne și protecției naturii Kotova Svetlana, Denisova Ekaterina Kurakhovskaya Gimnaziul „Prestige” Protecția naturii Cuprins Energie modernă. Probleme și perspective Energie nucleară Energie alternativă. Teorie și realitate Energia solară Energia eoliană Energia hidroenergetică Energia mareelor ​​Energia valurilor Energia geotermală Energia hidrotermală Energia de astăzi și de mâine Energia modernă Experții au calculat că consumul de energie în Statele Unite este de 6 ori mai mare decât media mondială și de 30 de ori nivelul țărilor în curs de dezvoltare. ei ne oferă oamenilor de știință: 1. Dacă țările în curs de dezvoltare ar putea atinge creșterea consumului 2. Să presupunem că energia poate fi folosită ca resursă minerală la nivelul Statelor Unite, apoi a explorat petrolul, întreaga masă a planetei noastre. ritmul de creștere a rezervelor de petrol s-ar epuiza în 7 ani, gaze naturale - în 5 ani, 3.cărbune În ritmul actual de dezvoltare, consumul de energie va rămâne același cu producția de astăzi, acesta este „combustibilul” de 18 ani de energie. Dacă luăm în considerare și potențialele rezerve de tehnologie, la care pe Pământ în 240 de ani va depăși energia solară, vor fi în total 342 de ani în total. Să presupunem că, în timp ce geologii au ajuns nearse, atunci gazul natural ar trebui să ne fie suficient pentru 72 de ani, căzând pe planeta noastră, după 800 de ani, energia eliberată de rezervele noastre de combustibil, să zicem, timp de un milion de ani. Dacă avem petrolul său în puțuri obișnuite timp de 60 de ani și în toate șisturile și nisipurile, de unde vine soarele, în 1300 de ani - radiația totală a galaxiei noastre. dacă îi creștem consumul cu doar 2% pe an (alet. Este extrem de dificil și costisitor să pompați dimensiunile - pentru toți cei 660 de ani, cărbunele este 350 aceasta este rata aproximativă de creștere a populației mondiale), atunci rezervele va fi suficient pentru 501 de ani... reflecție lungă, întărită de experiență, umanitatea va trebui să abandoneze energie nucleară din 3 motive: 1. Fiecare centrală nucleară, în funcție de gradul de fiabilitate, 2. oricare ar fi pericolul real, combustibilul este în esență staționar 3. Nuclear poate fi cu deșeuri atomice radioactive bombă atomică, care poate fi în oricare dintre aceleași eficiența centralelor electrice, care în ultimul moment este aruncată în aer de sabotaj și folosită în centralele nucleare, și destul de multe, decenii nucleare s-au acumulat prin bombardamentele aeriene. bombă. se va acumula și mai mult dacă energia nucleară va ocupa o poziție dominantă în balanța energetică globală. Acasă Energie alternativă Energia căldurii subterane a planetei Energia Soarelui Energie alternativă bazată pe utilizarea surselor regenerabile de energie Energia eoliană Energia valurilor mării Energia fluxurilor și refluxurilor eficiență relativ scăzută și foarte costisitoare de fabricat Prin amplasarea de plante solare pe acoperișurile case și alături de acestea, este posibil să se asigure încălzire pentru locuințe, încălzire a apei și electrocasnice chiar și la latitudini temperate, ca să nu mai vorbim de tropice. Industria energiei solare se confruntă cu multe dificultăți cu construcția, amplasarea și funcționarea centralelor solare pe mii de kilometri pătrați de suprafața pământului. Centralele eoliene nu sunt inofensive: interferează cu zborurile păsărilor și insectelor, fac zgomot și reflectă undele radio cu palete rotative. curățenia mediului Vântul este foarte imprevizibil - își schimbă adesea direcția, se atenuează brusc chiar și în regiunile cele mai vântoase ale globului și uneori atinge o asemenea putere încât sparge morile de vânt. Energia eoliană este foarte dispersată în spațiu, așa că sunt necesare turbine eoliene care să poată funcționa în mod constant cu o eficiență ridicată. MOTOR EOLIAN Acasă CENTRALĂ HIDROELECTRICĂ CENTRALĂ HIDROELECTRICĂ (HPP), o centrală electrică care transformă energia mecanică a curgerii apei în energie electrică prin intermediul turbinelor hidraulice care antrenează generatoare electrice. Hidrocentralele sunt o altă sursă de energie care se pretinde a fi prietenoasă cu mediul. La începutul secolului XX, râurile mari și de munte ale lumii au atras atenția, iar până la sfârșitul secolului, cele mai multe dintre ele au fost blocate de cascade de baraje care furnizează energie fabulos de ieftină.cea mai ieftină energie electrică Crearea de rezervoare mari duce la inundarea terenurilor valoroase Reducerea poluării mediului. Construcția de baraje împiedică migrarea naturală a peștilor Economisirea combustibilului Apa folosită în turbine Economisirea combustibilului hidrocentralelor devine „moartă”, toate microorganismele mor în ea Daune aduse agriculturii și naturii din construcția de baraje 70 de milioane de miliarde de kilowați-oră pe an Energia care poate fi furnizată de rezervele dovedite de cărbune și cărbune brun combinate Strategia pentru funcționarea optimă a TPP: stocarea apei în rezervorul din spatele barajului în timpul mareelor ​​înalte și folosirea ei pentru a genera energie electrică atunci când apare „cererea de vârf” în sisteme de alimentare unificate, reducând astfel sarcina asupra altor centrale electrice. Istoria creării TPP Energie undelor de acasă Principiul de funcționare a WPP: Pe fundul mării sau al lacului este instalată o țeavă verticală, în partea subacvatică a căreia este realizată o „fereastră”; căzând în el, un val adânc (și acesta este un fenomen aproape constant) comprimă aerul din mină și întoarce turbina generatorului. În timpul mișcării inverse, aerul din turbină este rarefiat, punând în mișcare a doua turbină. Astfel, centrala valurilor funcționează continuu în aproape orice vreme, iar curentul este transferat către țărm printr-un cablu subacvatic.Unele tipuri de parcuri eoliene pot servi drept diguri excelente, protejând coasta de valuri și economisind astfel milioane de dolari pe construirea digurilor de beton. Pervaya WPP Home Energie geotermală Căldura subterană a planetei este o sursă de energie „curată” destul de cunoscută și deja folosită Motiv: masivele încălzite la 180-200 ° C la o adâncime de 4-6 km ocupă cea mai mare parte a teritoriului din țara noastră, iar cu temperaturi de până la 100-150 ° C se găsesc aproape peste tot. În plus, peste câteva milioane de kilometri pătrați există râuri și mări subterane fierbinți, cu o adâncime de până la 3,5 km și cu o temperatură a apei de până la 200 ° C - în mod natural, sub presiune - astfel încât prin forarea unui puț, puteți obține o fântână cu abur și apă caldă fără centrale electrice de încălzire. Dacă vrei - lasă-l direct la încălzirea clădirilor, dacă vrei - la turbinele centralelor electrice Istoria energiei geotermale Acasă Energie hidrotermală Apa este întotdeauna cel puțin câteva grade de căldură, iar vara se încălzește până la 35 ° C De ce să nu folosești o parte din această căldură? Motiv: Aburul fierbinte, care se formează ca urmare a schimbului de căldură, se condensează, temperatura acestuia crește la 110 ° C și apoi poate fi lăsat fie să alimenteze turbinele centralei, fie să încălzi apa în bateriile de încălzire centrală până la 60-65 ° C. Pentru fiecare kilowatt-oră de energie cheltuită pentru aceasta, natura oferă 3 kilowatt-oră! Prin același principiu, este posibil să obțineți energie pentru aer condiționat pe vreme caldă. Astfel de instalații sunt cele mai eficiente la diferențe mari de temperatură, ca, de exemplu, în mări: la adâncime, apa este foarte rece - aproximativ 4 ° C, iar la suprafață se încălzește până la 35 ° C, adică. diferența de temperatură este de până la 30 ° С.




De două ori pe zi în același timp, nivelul oceanului fie crește, fie scade. Forțele gravitaționale ale Lunii și ale Soarelui sunt cele care atrag mase de apă spre ele. Departe de coastă, fluctuațiile nivelului apei nu depășesc 1 m, dar lângă coastă pot ajunge la 13 m, ca, de exemplu, în Golful Penzhinskaya de pe Marea Okhotsk.


La gura unui râu sau golf se construiește un baraj, în corpul căruia sunt instalate unități hidroelectrice. În spatele barajului este creat un bazin de maree, care este umplut de curentul de maree care trece prin turbine. La reflux, curgerea apei se repezi din bazin spre mare, rotind turbinele în sens invers. Centralele mareomotrice funcționează după următorul principiu







În 1966, prima centrală maremotrică din lume a fost construită în Franța, pe râul Rance, cu 24 de unități hidroelectrice care generează în medie 502 milioane kW pe an. ora de electricitate. Pentru această stație, a fost dezvoltată o unitate capsulă mareice care permite trei moduri de funcționare directă și trei moduri inverse: ca generator, ca pompă și ca canal, ceea ce asigură funcționarea eficientă a TPP. Potrivit experților, TES Rance este justificat din punct de vedere economic. Costurile anuale de exploatare sunt mai mici decât cele ale hidrocentralelor, la 4% investitii de capital. Primul PES din lume

Energie
resursele lumii
ocean.
Prezentare pregătită și găzduită de:
Elevii 203-05 Anokhin A., Kozlova
E., Starkova A.

Tipuri de resurse energetice ale oceanelor

Energia valurilor
Termic
energie
Energie
mareele şi
mareele joase
Energie eoliana
Energie
curenti

Energia valurilor

Lucrarea energiei valurilor
stații – impactul valurilor asupra lucrătorilor
organe, sub formă
plutește
pendule
lame
scoici
Energia mecanică a mișcărilor lor
folosind generatoare de energie
transformat în energie electrică.

energie termală

Oportunitate
termic
energia începe cu
diferenta de temperatura in 20
grade
Sunt prietenoase cu mediul
minerit curat
energie, dar necesită
material mare
cheltuieli

Energie eoliana

Cel mai comun tip
energie verde
Parcurile eoliene oceanice generează
mai multa energie ca peste mari
iar oceanele sufla mai puternic
vânt
Țară lider în energia eoliană
– Danemarca, aproximativ 2500 de parcuri eoliene
instalatii, putere 200mW

Energia curentă

Cea mai puțin dezvoltată formă de energie.
Perspectivele nu sunt actuale pentru
producția de energie - Gulf Stream,
Kuroshio, Florida, precum și
Strâmtoarea Gibraltar,
Canalul Mânecii, Kuril
Echipament modern
generează energie prin curgerea în
1 m/s

Energia fluxului și refluxului

De două ori pe zi în același timp
ora la nivelul oceanului
urcă, apoi coboară.
Acestea sunt forțele gravitaționale
Luna și soarele sunt atrase de
un corp de apă.
Departe de ezitarea malului
nivelul apei nu depășește 1
m, dar lângă mal ei
poate ajunge la 13 m
Cel mai frapant exemplu este
Golful Penzhina de pe Ohotsk
mare.

Energia fluxului și refluxului

Cel mai important tip de resursă energetică pentru oceanele lumii, este și cel mai vechi
cale. Oamenii îl folosesc încă din secolul al XVI-lea! Unul dintre avantajele energiei mareelor
este constanța sa

Centrale mareomotrice

Principiul de funcționare a mareelor
centrale electrice
La gura unui râu sau golf este construit
baraj, în corpul căruia
unități hidraulice instalate.
În spatele barajului este creat
bazin de maree, care
umplut cu maree
fluxul care trece prin
turbine.
La reflux, curgerea apei
se repezi de la piscină la
mare, turbine rotative în
direcție inversă.

Construirea de oportunitati

S-a constatat că posibilităţile pentru
structuri de maree mare
centralele electrice sunt disponibile în 25 - 30 de locații.
Cele mai mari resurse de maree
energia posedă Rusia, Franța,
Canada, Marea Britanie, Australia,
Argentina, SUA.
Acest lucru se datorează prezenței de coastă
zonele în care înălțimea mareei atinge 1015 m sau mai mult.

Concluzie

În prezent, resursele energetice sunt în mare parte legate de resursele viitorului,
deoarece sunt utilizate la scară mică și numai de către cei mai dezvoltati,
mai rar ţările în curs de dezvoltare
Principalele avantaje sunt utilizarea prietenoasă cu mediul și inepuizarea resurselor
Minusuri - costuri ridicate pentru construirea echipamentelor necesare, dependența țărilor
din locația geografică,

slide 2

Plan

Cauzele mareelor ​​înalte și joase Frecarea mareelor ​​Conversia energiei din cauza mareelor ​​înalte și joase Utilizarea PES Probleme de mediu Probleme

slide 3

Cauzele mareelor ​​înalte și joase

Cele mai mari maree se observă în zilele sizigiilor (luni noi și luni pline), cele mai mici (pătraturi) coincid cu primul și ultimul sferturi ale Lunii.Între sizigii și pătraturi, amplitudinile mareelor ​​pot varia cu 2,7

slide 4

ori.Datorită modificării distanței dintre Pământ și Lună, forța de maree a Lunii în timpul lunii se poate modifica cu 40%, modificarea forței de maree a Soarelui pentru anul este de doar 10%. Mareele lunare sunt de 2,17 ori mai puternice decât mareele solare. Sub influența atracției Lunii și Soarelui, suișuri și coborâșuri periodice ale suprafeței mărilor și

Slide 5

oceane - fluxuri și reflux. Particulele de apă fac atât mișcări verticale, cât și orizontale. În același loc sunt două maree înalte pe zi, iar între ele sunt două maree joase. Mareele sunt cauzate nu numai de Lună, ci și de Soare cu atracția sa. Cu toate acestea, datorită faptului că Soarele este mult mai departe de Pământ decât Lună, efectul său de maree este mai slab.

slide 6

Frecarea mareelor

Deoarece rotația Pământului în jurul axei sale este înaintea mișcării Lunii în jurul Pământului în timp, în stratul de apă al planetei noastre apar forțe de frecare a mareelor, pentru a le depăși energia de rotație este cheltuită, iar rotația Pământul încetinește (cu aproximativ 0,001 secunde în 100 de ani). Conform legilor mecanicii cerești, decelerarea în continuare a rotației Pământului va atrage după sine o scădere a vitezei orbitei Lunii și o creștere a distanței dintre Pământ și Lună.

Slide 7

În cele din urmă, pentru o lungă perioadă de timp, rotația Lunii a încetinit din cauza frecării mareelor ​​apărute în ea sub influența gravitației Pământului (fenomenele de maree pot apărea nu numai într-un lichid, ci și într-un înveliș solid al unui corp ceresc) . Drept urmare, Luna și-a pierdut rotația în jurul axei sale și acum se află în fața Pământului pe o parte.

Slide 8

Transformarea energiei în timpul fluxului și refluxului

Creșterea și căderea periodică a oceanului poate fi folosită ca sursă de energie regenerabilă. În multe locuri în largul coastei Nova Scoției, Alaska și nordul Franței, mareele ating înălțimi de 12 metri sau mai mult de două ori pe zi. Deoarece curenții de flux și reflux în aceste locuri sunt în canale înguste, există posibilitatea de a transforma energia lor în energie electrică.

Slide 9

Utilizarea PES

În zilele noastre, energia mareelor ​​este convertită în principal în energie electrică la centralele mareomotrice și apoi se revarsă în fluxul general de energie generată de centralele electrice de toate tipurile. Spre deosebire de energia hidroenergetică fluvială, energia medie a mareelor ​​variază puțin de la sezon la sezon, permițând mareele

Slide 10

centralele electrice pentru a furniza energie mai uniform întreprinderilor industriale. Centralele mareomotrice folosesc diferența de niveluri ale apei care apare în timpul mareei înalte și joase. Pentru a face acest lucru, bazinul de coastă este separat de un baraj jos, care reține apa de maree la reflux. Apoi apa este eliberată și rotește hidro-turbinele. Centrale mareomotrice valoroase

slide 11

ajutor energetic de natură locală, dar nu există atât de multe locuri potrivite pe Pământ pentru construcția lor, astfel încât să poată schimba situația energetică generală. Costul energiei la TPP-uri este cel mai mic din sistemul energetic în comparație cu costul energiei la toate celelalte tipuri de centrale electrice

slide 12

Probleme de mediu

Caracteristică ecologică centralele mareomotrice Siguranța mediului: . Barajele PES sunt permeabile biologic. trecerea peștilor prin PES este aproape nestingherită. Principala bază alimentară a stocului de pește este planctonul: 5-10% din plancton mor la PES, iar 83-99% la hidrocentrala. scăderea salinității apei în bazinul TPP, care determină starea ecologică a faunei marine și a gheții, este de 0,05-0,07%.

slide 13

TPP-urile nu au un efect dăunător asupra oamenilor: nu există emisii nocive (spre deosebire de centralele termice) nu există inundații ale terenului și pericolul spargerii unui val în aval (spre deosebire de centralele hidroelectrice) nu există pericol de radiații (spre deosebire de nucleare). centralele electrice) impactul fenomenelor naturale și sociale catastrofale asupra CTE (cutremure, inundații, ostilități) nu amenință populația din zonele adiacente CTE.

Slide 14

Probleme

Principalele obstacole în calea dezvoltării pe scară largă a energiei mareelor ​​în lume sunt proiectarea turbinei și costul construirii unui TPP. Turbinele proiectate să funcționeze în două direcții (marea mare și reflux) s-au dovedit a fi complexe din punct de vedere tehnic și extrem de costisitoare de fabricat. Însuși procesul de construire a unui TPP - pe apă, departe de coastă - s-a dovedit și el foarte costisitor. Nu peste tot există condiții naturale inițiale pentru construcția TPP-urilor și nu există tehnologii necesare pentru stabilirea unei producții rentabile de energie electrică. Multe proiecte sunt încă în curs de dezvoltare.