Probleme ale energiei moderne și conservarea naturii Svetlana Kotova, Ekaterina Denisova Kurakhovskaya Gimnaziul „Prestige” Conservarea naturii Cuprins Energie modernă. Probleme și perspective Energie nucleară Energie alternativă. Teorie și realitate Energia solară Energia eoliană Energia hidroelectrică Energia mareelor ​​Energia valurilor Energia geotermală Energia hidrotermală Energia de astăzi și de mâine Energia modernă Experții au calculat că în Statele Unite consumul de energie este de 6 ori mai mare decât media mondială și de 30 de ori mai mare decât nivelul de dezvoltare țări Informații care ne sunt oferite oamenilor de știință: 1. Dacă țările în curs de dezvoltare ar fi reușit să realizeze o creștere a consumului 2. Să presupunem că nevoile de energie pot fi utilizate, precum resursele minerale de nivelul Statelor Unite, atunci petrolul dovedit, întreaga masă a planetei noastre. rata de creștere, rezervele de petrol s-ar epuiza în Dacă 7 ani, gaze naturale - în 5 ani, 3.cărbune La ritmurile actuale de dezvoltare, consumul de energie va rămâne același cu producția de astăzi, acesta este „combustibil” 18 ani energetici. Dacă luăm în considerare și rezervele potențiale de pe Pământ, care în 240 de ani vor depăși energia solară, suma totală va fi de 342 de ani. Să presupunem că, în timp ce geologii au ajuns la el nearse, atunci gazul natural ar trebui să dureze 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 tot șistul și nisipul, de unde vine soarele, în 1300 de ani - radiația totală a galaxiei noastre. Dacă îi creștem consumul cu doar 2% pe an (este extrem de dificil și costisitor să pompați cărbune - pentru toți cei 660 de ani, 350 de cărbune este rata aproximativă de creștere a populației mondiale), atunci rezervele vor fi suficiente pentru 501. ani... Acasă Energie nucleară Prin reflecție lungă, susținută de experiență, omenirea va trebui să abandoneze energie nucleară din 3 motive: 1. Fiecare centrală nucleară, de la gradul de fiabilitate, 2. Indiferent de pericolul real, combustibilul este în esență staționar 3. Nuclearul poate fi cu deșeuri radioactive atomice, o bombă atomică, care poate fi în orice mod egal. centrale electrice eficiente, care în momentul trecut sunt aruncate în aer prin sabotaj și utilizate în centrale nucleare, iar o bună parte din deceniul atomic s-a 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 solară Energie alternativă bazată pe utilizarea surselor regenerabile de energie Energia eoliană Energia valurilor maritime Energia mareelor ​​Acasă Energie solară Energia solară singură ar putea acoperi toate nevoile de energie imaginabile ale omenirii pentru mii de ani de acum înainte Baterii solare au randament relativ scazut si foarte costisitoare de fabricat Prin amplasarea instalatiilor solare pe acoperisurile caselor si langa acestea se poate asigura incalzirea locuintei, incalzirea apei si functionarea aparatelor electrocasnice chiar si in latitudinile temperate, ca sa nu mai vorbim de tropice. Industria energiei solare se confruntă cu multe dificultăți cu construcția, amplasarea și exploatarea centralelor solare pe mii de kilometri pătrați de suprafața pământului INSTALARE ENERGIE SOLARĂ Acasă Energie eoliană Potențialul energiei eoliene a fost calculat mai mult sau mai puțin precis: conform lumii Organizația Meteorologică, rezervele sale din lume se ridică la 170 de trilioane de kWh pe an. 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 cele mai vântuoase zone ale globului și uneori atinge o asemenea putere încât sparge morile de vânt. Energia eoliană este foarte dispersată în spațiu, așa că sunt necesare centrale eoliene care să poată funcționa constant cu eficiență ridicată. MOTOR EOLIAN Acasă CENTRALĂ HIDROELECTRICĂ CENTRALĂ HIDROELECTRICĂ (HPP), o centrală electrică care transformă energia mecanică a curgerii apei în energie electrică prin turbine hidraulice care antrenează generatoare electrice. Centralele hidroelectrice sunt o altă sursă de energie care se pretinde a fi prietenoasă cu mediul. La începutul secolului al XX-lea, râurile mari și de munte ale lumii au atras atenția, iar la sfârșitul secolului, cele mai multe dintre ele au fost blocate de cascade de baraje, oferind energie incredibil de ieftină Pagina principală Energia hidroelectrică Avantaje Dezavantaje Resursele hidroenergetice sunt considerate o sursă regenerabilă de energie Construcția durează o perioadă foarte lungă și este foarte costisitoare Centralele hidroelectrice produc cea mai ieftină energie electrică Crearea de rezervoare mari duce la inundarea terenurilor valoroase Reducerea poluării mediului. Construcția barajelor interferează cu 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 barajelor Acasă Energia mareelor ​​Fluxurile și refluxurile pot oferiți omenirii aproximativ 70 de milioane de miliarde de kilowați-oră pe an Energie care poate fi furnizată de rezervele dovedite de cărbune și cărbune brun luate împreună Strategia pentru funcționarea optimă a centralei electrice: acumulați apă în rezervorul din spatele barajului în timpul mareelor ​​înalte și utilizați-o pentru produce energie electrică atunci când „consumul de vârf” are loc în sistemele de energie unificate, reducând astfel sarcina altor centrale electrice. Istoria creării unui parc eolian Acasă Energia valurilor Principiul de funcționare al unui parc eolian: Pe fundul mării sau al lacului este instalată o conductă verticală, în partea subacvatică a căreia este realizată o „fereastră”; intrând 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, antrenând a doua turbină. Astfel, centrala electrică a valurilor funcționează continuu în aproape orice vreme, iar curentul este transmis printr-un cablu subacvatic până la țărm. Unele tipuri de parcuri eoliene pot servi drept diguri excelente, protejând coasta de valuri și economisind astfel milioane de dolari. construirea diguri de beton. Primul parc eolian Acasă Energie geotermală Căldura subterană a planetei este o sursă destul de cunoscută și deja folosită de energie „curată” 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 adâncimi de până la 3,5 km și temperaturi ale apei de până la 200 ° C - în mod natural, sub presiune - astfel încât prin forarea unui trunchi, puteți obține o fântână de abur si apa calda fara instalatii electrice de incalzire. Dacă vrei, lasă-l să meargă direct la încălzirea clădirilor, sau dacă vrei, să folosești turbine în centralele 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 folosiți 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, iar apoi poate fi utilizat fie pe turbinele centralelor electrice, fie pentru a încălzi apa în radiatoarele de încălzire centrală la 60-65 °C. Pentru fiecare kilowatt-oră de energie cheltuit pentru aceasta, natura oferă 3 kilowatt-oră! Folosind același principiu, se poate obține energie pentru aer condiționat pe vreme caldă. Astfel de instalații sunt cele mai eficiente atunci când există diferențe mari de temperatură, cum ar fi în mare: 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 ° C. Home Energy astăzi și mâine Home End Lucrarea a fost efectuată de: Denisova E., Kotova S.




De două ori pe zi în același timp, nivelul oceanului crește și scade. Forțele gravitaționale ale Lunii și ale Soarelui sunt cele care atrag mase de apă. 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.


Un baraj este construit la gura unui râu sau golf, cu unități hidraulice instalate în corpul său. În spatele barajului este creat un bazin de maree, care este umplut de curentul de maree care trece prin turbine. La reflux, apa curge din bazin în mare, rotind turbinele în sens opus. Centralele mareomotrice funcționează pe următorul principiu







În 1966, prima centrală maremotrică din lume a fost construită pe râul Rance din Franța, 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 de maree, care permite trei moduri de funcționare directă și trei moduri inverse: ca generator, ca pompă și ca canal, care asigură funcționarea eficientă a TPP. Potrivit experților, PES Rance este justificat din punct de vedere economic. Costurile anuale de exploatare sunt mai mici decât centralele hidroelectrice și se ridică la 4% investitii de capital. Primul PES din lume

Energie
resursele lumii
ocean.
Prezentarea a fost pregătită și condusă de:
Elevii 203-05 Anokhin A., Kozlova
E., Starkova A.

Tipuri de resurse energetice ale Oceanului Mondial

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 de:
plutește
pendulelor
Lame
scoici
Energia mecanică a mișcărilor lor
folosind generatoare electrice
transformat în electric.

Energie termală

Fezabilitate
utilizarea termică
energia începe cu
diferenta de temperatura de 20
grade
Sunt prietenoase cu mediul
metoda de exploatare curată
energie, dar necesită
material mare
cheltuieli

Energie eoliana

Cel mai comun tip
energie verde
Parcurile eoliene oceanice produc
mai multă energie pentru că peste mări
iar oceanele sufla mai puternic
vânt
Țară lider în energia eoliană
– Danemarca, aproximativ 2500 vânt
instalatii, putere 200 mW

Energia curenților

Cel mai puțin dezvoltat tip de energie.
Perspectivele nu sunt aceleași pentru
producția de energie - Gulf Stream,
Kuroshio, Florida, precum și
curenții strâmtorii: Gibraltar,
Canalul Mânecii, Kuril
Echipament modern
extrage energie din fluxul în interior
1 m/s

Energia fluxurilor și refluxului

De două ori pe zi în același timp
atunci nivelul mării
se ridică, apoi coboară.
Acestea sunt forțe gravitaționale
Luna și soarele sunt atrase de
în sine mase de apă.
Fluctuațiile offshore
nivelul apei nu depășește 1
m, dar sunt chiar lângă mal
poate ajunge la 13 m
Cel mai frapant exemplu este
Golful Penzhinskaya de pe Okhotsk
mare.

Energia fluxurilor și refluxului

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

Centrale mareomotrice

Principiul de funcționare a mareelor
centrale electrice
Se construiește la gura unui râu sau golf
un baraj, în corpul căruia
sunt instalate unități hidraulice.
În spatele barajului este creat
bazin de maree, care
umplut cu maree
curentul care trece prin
turbine.
La valul joase curgerea apei
se repezi din piscină în
mare, turbine rotative în
în sens invers.

Oportunități de construcție

S-a stabilit că oportunitățile pentru
structuri de maree mare
centralele electrice sunt disponibile în 25 - 30 de locuri.
Cele mai mari resurse de maree
Rusia, Franta,
Canada, Marea Britanie, Australia,
Argentina, SUA.
Acest lucru se datorează prezenței de coastă
zonele în care marea atinge 1015 m sau mai mult.

Concluzie

În prezent, resursele energetice sunt în mare parte clasificate drept resurse ale viitorului,
deoarece sunt folosite la scară mică și numai de către cei mai dezvoltați,
mai rar ţările în curs de dezvoltare
Principalele avantaje sunt utilizarea ecologică și resursele inepuizabile
Minusuri - costuri ridicate pentru construirea echipamentelor necesare, dependența țărilor
in functie de localizarea geografica,

Slide 2

Plan

Cauzele mareelor ​​Frecarea mareelor ​​Conversia energiei în timpul mareelor ​​Utilizarea TES Probleme de mediu Probleme

Slide 3

Cauzele fluxurilor și refluxului

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

Slide 4

din cauza modificărilor distanței dintre Pământ și Lună, forța de maree a Lunii se poate modifica cu 40% pe parcursul unei luni, schimbarea forței de maree a Soarelui este de numai 10%. Mareele lunare sunt de 2,17 ori mai puternice decât mareele solare. Sub influența atracției Lunii și Soarelui, creșteri și coborâri periodice ale suprafeței mărilor și

Slide 5

oceane - fluxuri și reflux. În același timp, particulele de apă efectuează 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 prin gravitația 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, forțele de frecare a mareelor ​​apar în învelișul de apă al planetei noastre, pentru a depăși energia de rotație cheltuită, iar rotația Pământului încetinește. în scădere (cu aproximativ 0,001 secunde la 100 de ani). Conform legilor mecanicii cerești, o încetinire suplimentară 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, rotația Lunii a fost încetinită pentru o lungă perioadă de timp din cauza frecării mareelor ​​care a apărut în ea sub influența gravitației (fenomenele de maree pot apărea nu numai în lichid, ci și în învelișul solid al unui corp ceresc) . Drept urmare, Luna și-a pierdut rotația în jurul axei sale și acum este în fața Pământului cu o parte.

Slide 8

Conversia energiei în timpul fluxului și refluxului mareelor

Creșterea și scăderea periodică a nivelului apei oceanelor poate fi folosită ca sursă de energie regenerabilă. În multe locuri din largul coastelor din Nova Scotia, Alaska și nordul Franței, mareele ating înălțimi de 12 metri sau mai mult de două ori pe zi. Deoarece curenții de maree din aceste locuri se găsesc în canale înguste, există posibilitatea de a-și transforma energia în electricitate.

Slide 9

Utilizarea PES

În zilele noastre, energia mareelor ​​este convertită în principal în energie electrică la centralele mareomotrice și apoi se adaugă fluxului general de energie produs 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 furnizează energie mai uniform întreprinderilor industriale. Centralele mareomotrice folosesc diferența de niveluri ale apei creată în timpul mareelor ​​înalte și joase. Pentru a face acest lucru, bazinul de coastă este separat de un baraj joase, care reține apa de maree la reflux. Apoi apa este eliberată și se rotește turbinele hidraulice. Centralele mareomotrice sunt valoroase

Slide 11

suport energetic de natură locală, dar nu există multe locuri potrivite pe Pământ pentru construcția lor, astfel încât să poată schimba situația energetică generală. Costul energiei la PPP este cel mai mic din sistemul electric, comparativ cu costul energiei la toate celelalte tipuri de centrale electrice

Slide 12

Probleme de mediu

Caracteristici de mediu centralele mareomotrice Siguranța mediului: . Barajele PES sunt permeabile biologic. trecerea peștilor prin PES are loc aproape nestingherită. Principala hrană a stocului de pește este planctonul: 5-10% din plancton mor la PPP și 83-99% la HPP. scăderea salinității apei în bazinul TES, care determină starea ecologică a faunei marine și a gheții, este de 0,05-0,07%.

Slide 13

TPP-urile nu au un efect nociv asupra oamenilor: nu există emisii nocive (spre deosebire de centralele termice), nu există inundarea terenului și pericolul spargerii unui val în aval (spre deosebire de centralele hidroelectrice), nu există pericol de radiații. (spre deosebire de centralele nucleare), influența fenomenelor naturale și sociale catastrofale asupra TPP-urilor (cutremure, inundații, acțiuni militare) nu amenință populația din zonele adiacente PES.

Slide 14

Probleme

Principalele obstacole în calea dezvoltării pe scară largă a energiei mareomotrice în lume sunt proiectarea turbinei și costul construirii unei centrale mareomotrice. Turbinele concepute să funcționeze în două direcții (flux și reflux) s-au dovedit a fi complexe din punct de vedere tehnic și extrem de costisitoare de fabricat. Procesul de construire a unui PES - pe apă, departe de țărm - s-a dovedit și el foarte costisitor. Nu peste tot există condițiile naturale inițiale pentru construirea unei centrale electrice, iar tehnologiile necesare stabilirii producției de energie electrică rentabile nu sunt încă disponibile. Multe proiecte sunt încă în curs de dezvoltare.