НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В 21 ВЕКЕ

Тип работы: Курсовая работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 25 страниц
В избранное:

НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В 21 ВЕКЕ
Содержание

Энергия и ее применение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
Виды энергии ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
Энергия солнца ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
Ветровая энергия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .6
Энергия рек ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
Энергия приливов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
Использование энергии течений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
Энергия земли ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
Энергия водорода ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
Атомная энергия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
Заключение (природные возможности Казахстана, энергетические ресурсы,
последние известия) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
Приложение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23

Введение

ЭНЕРГИЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ

В нашем индустриальном обществе от энергии зависит все. С ее помощью
движутся автомобили, улетают в космос ракеты. С ее помощью можно поджарить
хлеб, обогреть жилище и привести в действие кондиционеры, осветить улицы,
вывести в море корабли.
Можно сказать, что энергией являются только нефть и природный газ.
Однако это далеко не так. Чтобы освободить заключенную в них энергию, их
необходимо жечь, так же как бензин, уголь или дрова.
В работающем мире основой всего является энергия, без нее и не будет
совершаться работа. Когда энергия имеется в наличии и может быть
использована, любой объект будет совершать работу - иногда созидательную,
иногда разрушительную.
Мир наполнен энергией, которая может быть использована для совершения
работы разного характера. Она может находиться в людях и животных, в камнях
и растениях, в ископаемом топливе, деревьях и воздухе, в реках и озерах.
Однако самыми большими резервуарами накопленной энергии являются океаны -
огромные пространства беспрерывно перемещающихся водных потоков,
покрывающих около 71 % всей земной поверхности.
На сегодняшний день добывание энергии связано с большими затратами
ресурсов как материальных, так и в экологическом смысле, поэтому для многих
стран это важнейшая проблема. Для ее решения уже рассматривают несколько
вариантов, но наиболее окупаемыми и экологически чистыми являются
нетрадиционные источники энергии (энергия солнца, ветра, воды и т.д.)
Именно сейчас эти источники энергии начинают усиленно разрабатываться за
рубежом, к примеру в США уже используют энергию ветра, при помощи так
называемых ветряков, в Канаде наиболее популярен способ добычи энергии
при помощи воды, на берегах реки Юкон были построены специальные
гидроэлектростанции, которые вырабатывают электричество с огромными
запасами на будущую эксплуатацию. Поэтому в моей работе мне бы хотелось
рассмотреть наиболее подходящие для Казахстана варианты использования
нетрадиционных источников энергии. Я выбрала именно эту тему, потому что
считаю, что экология в Казахстане должна контролироваться и по возможности
иметь низкие показатели по загрязнению. К примеру, в г. Экибастузе
(Восточно-казахстанская область), который является одним из крупнейших
городов-поставщиков угля в стране, где построена ГРЭС, обеспечивающая
электроэнергией восточную часть Казахстана и некоторые регионы России;
экология в этом регионе является главной проблемой для Павлодарской
области, так как угольная пыль оседает в самом городе, а дым от ГРЭС, как
сообщают официальные источники, доходит даже до Монголии.
Если рассматривать другие города Казахстана, где используют
естественные источники энергии, то практически везде главным минусом
является загрязнение окружающей среды. Моей целью является доказать, что
применение нетиповых источников энергии в Казахстане возможно.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

ВИДЫ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА

В последнее время интерес к проблеме использования солнечной энергии
резко возрос, и хотя этот источник также относится к возобновляемым,
внимание, уделяемое ему во всем мире, заставляет нас рассмотреть его
возможности отдельно.
Потенциальные возможности энергетики, основанной на использовании
непосредственно солнечного излучения, чрезвычайно велики.
Интересно, что использование всего лишь 0.0125 % этого количества
энергии Солнца могло бы обеспечить все сегодняшние потребности мировой
энергетики, а использование 0.5 % - полностью покрыть потребности на
перспективу.
К сожалению, вряд ли когда-нибудь эти огромные потенциальные ресурсы
удастся реализовать в больших масштабах. Одним из наиболее серьезных
препятствий такой реализации является низкая интенсивность солнечного
излучения. Даже при наилучших атмосферных условиях (южные широты, чистое
небо) плотность потока солнечного излучения составляет не более 250 Втм .
Поэтому, чтобы коллекторы солнечного излучения "собирали" за год энергию,
необходимую для удовлетворения всех потребностей человечества нужно
разместить их на территории 130 000 км !
Необходимость использовать коллекторы огромных размеров, кроме того,
влечет за собой значительные материальные затраты. Простейший коллектор
солнечного излучения представляет собой зачерненный металлический (как
правило, алюминиевый) лист, внутри которого располагаются трубы с
циркулирующей в ней жидкостью. Нагретая за счет солнечной энергии,
поглощенной коллектором, жидкость поступает для непосредственного
использования. Согласно расчетам изготовление коллекторов солнечного
излучения площадью 1 км, требует примерно 10 тонн алюминия. Доказанные на
сегодня мировые запасы этого металла оцениваются в 1.17 10 тонн.
Существуют разные факторы, ограничивающие мощность солнечной
энергетики. Предположим, что в будущем для изготовления коллекторов станет
возможным применять не только алюминий, но и другие материалы. Изменится ли
ситуация в этом случае? Будем исходить из того, что на отдельной фазе
развития энергетики (после 2100 года) все мировые потребности в энергии
будут удовлетворяться за счет солнечной энергии. В рамках этой модели можно
оценить, что в этом случае потребуется "собирать" солнечную энергию на
площади от 110 до 310 км. В то же время общая площадь пахотных земель в
мире составляет сегодня 1310 км .
Солнечная энергетика относится к наиболее материалоемким видам
производства энергии. Крупномасштабное использование солнечной энергии
влечет за собой гигантское увеличение потребности в материалах, а
следовательно, и в трудовых ресурсах для добычи сырья, его обогащения,
получения материалов, изготовление гелиостатов, коллекторов, другой
аппаратуры, их перевозки. Подсчеты показывают, что для производства 1 МВт
год электрической энергии с помощью солнечной энергетики потребуется
затратить от 10 000 до 40 000 часов. В традиционной энергетике на
органическом топливе этот показатель составляет 200-500 часов.
Пока еще электрическая энергия, рожденная солнечными лучами, обходится
намного дороже, чем получаемая традиционными способами. Ученые надеются,
что эксперименты, которые они проведут на опытных установках и станциях,
помогут решить не только технические, но и экономические проблемы.

Фотоэлектрические системы - замечательная техника, которая делает
возможным эффективно использовать энергию солнца. Фотоэлектрические системы
(ФЭС) преобразовывают неистощимую солнечную энергию непосредственно в
электрическую. ФЭС - автономные, надежные, экологически безопасные
источники энергии, которые действуют всюду, где есть солнечный свет.
ФЭС абсолютно безопасны для окружающей природы и бесшумны, без вредных
отходов или выбросов отработанных газов. Как стационарные источники
электричества, ФЭС очень привлекательны для Казахстана, так как наша страна
имеет обширные сельские районы, не обеспеченные электричеством от
централизованных энергосистем (но есть ограничение, так как
востребованность таких систем будет только в период летних и весенних
солнечных дней).

Интересные изобретения:

Японский моряк Кэнити Хориэ стал первым человеком, который в одиночку
пересёк Тихий океан на судне с солнечной энергетической установкой. Он
преодолел 6000 километров от Гавайских островов до Японии.
Американец Л. Мауро сконструировал и построил самолёт, на поверхности
крыльев которого была расположена батарея из 500 солнечных элементов.
Вырабатываемая этой батареей электроэнергия, приводит в движение
электромотор мощностью 2,5 кВт, с помощью которого удалось совершить, хотя
и не очень продолжительный, полёт.
Англичанин Алан Фридмэн сконструировал велосипед без педалей. Он
приводится в движение электричеством, поступающим из аккумуляторов,
заряжаемых установленной на руле солнечной батареей.

ВЕТРОВАЯ ЭНЕРГИЯ.

Огромна энергия движущихся воздушных масс. Запасы энергии ветра более
чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Постоянно и
повсюду на земле дуют ветры - от легкого ветерка, несущего желанную
прохладу в летний зной, до могучих ураганов, приносящих неисчислимый урон и
разрушения. Всегда неспокоен воздушный океан, на дне которого мы живем.
Ветры, дующие на просторах нашей страны, могли бы легко удовлетворить все
ее потребности в электроэнергии! Климатические условия Казахстана позволяют
развивать ветроэнергетику на огромной территории. Богаты энергией ветра
северные районы страны. Почему же столь обильный, доступный, да и
экологически чистый источник энергии так слабо используется? В наши дни
двигатели, использующие ветер, покрывают всего одну тысячную мировых
потребностей в энергии.
Техника 21 века открыла совершенно новые возможности для
ветроэнергетики, задача которой стала другой - получение электроэнергии. В
начале века Н.Е.Жуковский разработал теорию ветродвигателя, на основе
которой могли быть созданы высокопроизводительные установки, способные
получать энергию от самого слабого ветерка. Появилось множество проектов
ветроагрегатов, несравненно более совершенных, чем старые ветряные
мельницы. В новых проектах используются достижения многих отраслей знания.

В наши дни к созданию конструкций ветроколеса – сердца любой
ветроэнергетической установки - привлекаются специалисты-самолетостроители,
умеющие выбрать наиболее целесообразный профиль лопасти, исследовать его в
аэродинамической трубе. Усилиями ученых и инженеров созданы самые
разнообразные конструкции современных ветровых установок.

Современные ветряки - это сооружения высотой с многоэтажный дом с
огромными лопастями. Спроектированы ветряки с двумя и тремя лопастями,
укреплёнными на горизонтальной оси.
Некоторые ветродвигатели похожи на вертикально расположенное
велосипедное колесо с лопастями вместо спиц, другие - на карусель. Но
все проекты имеют одну особенность - гигантские размеры ветроколёс.
Это понятно: чем больше лопасти, тем легче даже самый слабый ветер
сможет их вращать.
Но если ветроколесо такое большое, то устанавливать его надо на
очень высокой башне - ведь иначе лопасти будут цепляться за землю. Вот
эти высокие башни и стали слабым местом многих проектов. Они
подвержены сильным нагрузкам, неустойчивы.
Интересные изобретения: Российские изобретатели предложили проект
ветросиловой плотины. По их замыслу, на металлическом каркасе высотой 350
метров и шириной 500 метров должно быть укреплено 224 ветрогенератора.
Каркас крепится к понтонам. Закреплённые на якоре понтоны сами
устанавливаются против ветра.

Всё больше и больше появляется проектов современных парусников.
Некоторые проекты осуществлены. Известный французский учёный Жак-Ив Кусто
построил необычное судно.
В конструкции двигателя этого судна используется эффект Магнуса -
возникновение поперечной силы, действующей на цилиндр, вращающийся в
набегающем на него потоке воздуха.

Но даже самые современные конструкции ветроагрегатов зависят от
непостоянства ветра.
Удивительный симбиоз солнечной и ветряной электростанции предложили
учёные.
Основа этой установки - большая круглая теплица диаметром 250 м,
покрытая специальной пластиковой пленкой. От середины теплицы поднимается
200-метровая труба, в которой установлен электрогенератор с воздушной
турбиной.
Когда солнце нагреет воздух в теплице, в трубе возникнет сильная тяга,
которая закрутит турбину.

ЭНЕРГИЯ РЕК

Многие тысячелетия, верно, служит человеку энергия, заключенная в
текущей воде. Запасы ее на Земле колоссальны. Недаром некоторые ученые
считают, что нашу планету правильнее было бы называть не Земля, а Вода -
ведь около трех четвертей поверхности планеты покрыты водой. Огромным
аккумулятором энергии служит Мировой океан, поглощающий большую ее часть,
поступающую от Солнца. Здесь плещут волны, происходят приливы и отливы,
возникают могучие океанские течения. Рождаются могучие реки, несущие
огромные массы воды в моря и океаны. Понятно, что человечество в поисках
энергии не могло пройти мимо столь гигантских ее запасов. Раньше всего люди
научились использовать энергию рек.
Но когда наступил золотой век электричества, произошло возрождение
водяного колеса, правда, уже в другом обличье - в виде водяной турбины.
Электрические генераторы, производящие энергию, необходимо было вращать, а
это вполне успешно могла делать вода, тем более что многовековой опыт у нее
уже имелся. Можно считать, что современная гидроэнергетика родилась в 1891
году.
Преимущества гидроэлектростанций очевидны - постоянно возобновляемый
самой природой запас энергии, простота эксплуатации, отсутствие загрязнения
окружающей среды. Да и опыт постройки и эксплуатации водяных колес мог бы
оказать немалую помощь гидроэнергетикам. Однако постройка плотины крупной
гидроэлектростанции оказалась задачей куда более сложной, чем постройка
небольшой запруды для вращения мельничного колеса. Чтобы привести во
вращение мощные гидротурбины, нужно накопить за плотиной огромный запас
воды. Для постройки плотины требуется уложить такое количество материалов,
что объем гигантских египетских пирамид по сравнению с ним покажется
ничтожным. Поэтому в начале XX века было построено всего несколько
гидроэлектростанций. Вблизи Пятигорска, на Северном Кавказе на горной реке
Подкумок успешно действовала довольно крупная электростанция с
многозначительным названием "Белый уголь". Это было лишь началом.
Но пока людям служит лишь небольшая часть гидроэнергетического
потенциала земли. Ежегодно огромные потоки воды, образовавшиеся от дождей и
таяния снегов, стекают в моря неиспользованными. Если бы удалось задержать
их с помощью плотин, человечество получило бы дополнительно колоссальное
кол-во энергии.

Энергия падающей воды, вращавшей водяное колесо, служила
непосредственно для размола зерна, распиливания древесины и производства
тканей. Однако мельницы и лесопилки на наших реках стали исчезать, когда в
восьмидесятых годах прошлого века началось производство электроэнергии у
водопадов.

Существуют традиционные и нетрадиционные способы получения энергии при
помощи воды: сооружение крупных ГЭС, использование энергии приливов,
морских течений, перепада температур.

В Казахстане имеется немало крупных рек, на которых возможно было бы
построить мощные гидроэлектростанции. К примеру река Иртыш. Ежегодно
руководство города Семипалатинска накапливает воду в специальные
водохранилища. Их насчитывается более десяти. Летом накопленная вода
спускается для тех районов, где она необходима для поддержания урожая. Это
огромная масса воды могла бы принести двойную пользу: для основных целей и
для использования полученной энергии.

Энергия приливов

Морские приливы вызваны гравитационным воздействием Луны. Энергия,
которую несёт с собой приливная волна, колоссальна. В течение лунного
месяца (28 дней), в первой фазе полнолуния и в последней четверти высота
приливов наибольшая. В некоторых местах высота приливной волны достигает 18-
20 метров.

Трение приливной волны о дно берега затормаживает даже вращение Земли.
За последние 400 миллионов лет длина земных суток из-за этого торможения
увеличилась на целых 2 часа - с 22 до 24 часов.
Уже в десятом столетии люди умели использовать энергию приливов. Так,
на побережье Англии в устьях рек было построено множество мельниц.

Река перегораживалась дамбой с воротами. Напор прилива открывал ворота
и заполнял водохранилище за дамбой. Отлив сам запирал ворота, а накопленная
в водохранилище вода по мере надобности направлялась на мельничное колесо.

Интересные изобретения:

"Устройства типа "Нырок"

Нырок" профессора Солтера представляет собой поплавок, который
поднимается и опускается вместе с волнами и при этом приводит в действие
насос, который подаёт воду на гидротурбину, связанную с генератором
электрического тока.

Поплавки соединяются в длинную цепь и ставятся на якорь вдоль
берегов, разумеется, так, чтобы не мешать судоходству. "Нырок" может
преобразовывать до 90 % энергии волн. Испытаны модели в 150 натуральной
величины. Реальный "Нырок" должен быть размером с дом. Устройство не
загрязняет окружающую среду, оно безопасно и долговечно.

Комбинированная установка Перанио

Конструкция предусматривает использование энергии волн и ветра.
Волновая часть состоит из наклонной плоскости, по которой набегающие волны
перекатываются в верхний резервуар. Затем вода из резервуара идет на
низконапорную турбину, вращающую электрогенератор или компрессор для сжатия
воздуха, или рабочее колесо насоса, подающего воду в накопительную емкость.
На этом же плавучем понтоне или судне, где смонтирована волновая часть,
располагается и энергетическая установка. Такая установка при высоте волн
около 2 метров и скорости ветра выше 0,5 мс. способна вырабатывать 1,75
МВт на каждые 100 м воды, попавшей в резервуар (естественно, при росте
скорости ветра мощность будет расти).

Использование энергии течений

Различаются поверхностные и глубинные течения. Направления и скорости
их самые различные. С древних времен они использовались для мореплавания, и
только в наше время возникла мысль извлекать из них энергию в пригодной для
применения форме. Преимуществом может быть то, что течения стабильны во
времени и, как правило, в пространстве в отличие от приливов и волн.

Технические решения сводятся к двум принципам: использование водяных
колес и водяных парашютов.

Вихревой теплогенератор Потапова

В это трудно поверить, но уже освоено производство теплогенератора,
который вырабатывает энергии в 1,5 раза больше, чем потребляет. Речь идет
об изобретенных академиком Ю.С. Потаповым теплогенераторах, позволяющих
высвобождать внутреннюю энергию воды путем ее вращения.
Это устройство может согревать воду в батареях водяного отопления без
сжигания топлива. Естественно, оно потребляет электроэнергию, но тепловой
энергии вырабатывает в полтора-два раза больше, чем потребляет
электрической. Да и ту оно может потреблять в ночное время, когда тариф
ниже дневного, а днем выдавать запасенное за ночь тепло.
Устройство достаточно простое и включает в себя водяной насос,
электромотор, а также вихревую трубу и очень подходит для эксплуатации на
Каспийском море.

ЭНЕРГИЯ ЗЕМЛИ.

Издавна люди знают о стихийных проявлениях гигантской энергии,
таящейся в недрах земного шара. Память человечества хранит предания о
катастрофических извержениях вулканов, унесших миллионы человеческих
жизней, неузнаваемо изменивших облик многих мест на Земле. Мощность
извержения даже сравнительно небольшого вулкана колоссальна, она
многократно превышает мощность самых крупных энергетических установок,
созданных руками человека. Правда, о непосредственном использовании энергии
вулканических извержений говорить не приходится - нет пока у людей
возможностей обуздать эту непокорную стихию, да и, к счастью, извержения
эти достаточно редкие события. Но это проявления энергии, таящейся в земных
недрах, когда лишь крохотная доля этой неисчерпаемой энергии находит выход
через огнедышащие жерла вулканов.
Маленькая европейская страна Исландия - "страна льда" в дословном
переводе - полностью обеспечивает себя помидорами, яблоками и даже
бананами! Многочисленные исландские теплицы получают энергию от тепла земли
- других местных источников энергии в Исландии практически нет. Зато очень
богата эта страна горячими источниками и знаменитыми гейзерами-фонтанами
горячей воды, с точностью хронометра вырывающейся из-под земли. И хотя не
исландцам принадлежит приоритет в использовании тепла подземных источников,
жители этой маленькой северной страны эксплуатируют подземную котельную
очень интенсивно. Столица - Рейкьявик, в которой проживает половина
населения страны, отапливается только за счет подземных источников.
Но не только для отопления черпают люди энергию из глубин земли. Уже
давно работают электростанции, использующие горячие подземные источники.
Первая такая электростанция, совсем еще маломощная, была построена в 1904
году в небольшом итальянском городке Лардерелло, названном так в честь
французского инженера Лардерелли, который еще в 1827 году составил проект
использования многочисленных в этом районе горячих источников. Постепенно
мощность электростанции росла, в строй вступали все новые агрегаты,
использовались новые источники горячей воды, и в наши дни мощность станции
достигла уже внушительной величины-360 тысяч киловатт. В Новой Зеландии
существует такая электростанция в районе Вайракеи, ее мощность 160 тысяч
киловатт. В 120 километрах от Сан-Франциско в США производит электроэнергию
геотермальная станция мощностью 500 тысяч киловатт.

Энергия водорода.

Из космоса поступает энергия Солнца. Она нагревает воздух и образует
ветры, вызывающие волны. Она нагревает океан, который накапливает тепловую
энергию. Она приводит в движение течения, которые в то же время меняют свое
направление под воздействием вращения Земли.
Из космоса же поступает энергия солнечного и лунного притяжения. Она
является движущей силой системы Земля - Луна и вызывает приливы и отливы.
Начиная с 1966 года два французских города полностью удовлетворяют
свои потребности в электроэнергии за счет энергии приливов и отливов.
Энергоустановка на реке Ранс (Бретань), состоящая из двадцати четырех
реверсивных турбогенераторов, использует эту энергию. Выходная мощность
установки 240 мегаватт - одна из наиболее мощных гидроэлектростанций во
Франции.
В 70-х годах ситуация в энергетике изменилась. Каждый раз, когда
поставщики на Ближнем Востоке, в Африке и Южной Америке поднимали цены на
нефть, энергия приливов становилась все более привлекательной, так как она
успешно конкурировала в цене с ископаемыми видами топлива. Вскоре за этим в
Советском Союзе, Южной Корее и Англии возрос интерес к очертаниям береговых
линий и возможностям создания на них энергоустановок. В этих странах стали
всерьез подумывать об использовании энергии приливов волн и выделять
средства на научные исследования в этой области, планировать их.

Однако самолеты и легковые автомобили, автобусы и грузовики могут
приводиться в движение газом, который можно извлекать из воды. Этот газ -
водород, и он может использоваться в качестве горючего. Водород - один из
наиболее распространенных элементов во Вселенной. В океане он содержится в
каждой капле воды. Помните формулу воды? Формула HOH значит, что молекула
воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Извлеченный
из воды водород можно сжигать как топливо и использовать не только для
того, чтобы приводить в движение различные транспортные средства, но и для
получения электроэнергии.
Все большее число химиков и инженеров с энтузиазмом относится к
"водородной энергетике" будущего, так как полученный водород достаточно
удобно хранить: в виде сжатого газа в танкерах или в сжиженном виде в
криогенных контейнерах при температуре 423 градуса по Фаренгейту (-203 С).
Его можно хранить и в твердом виде после соединения с железо-титановым
сплавом или с магнием для образования металлических гидридов. После этого
их можно легко транспортировать и использовать по мере необходимости.
Еще в 1847 году французский писатель Жюль Верн, опередивший свое
время, предвидел возникновение такой водородной экономики. В своей книге
"Таинственный остров" он предсказывал, что в будущем люди научатся
использовать воду в качестве источника для получения топлива. "Вода, -
писал он, - представит неиссякаемые запасы тепла и света".
Со времен Жюля Верна были открыты методы извлечения водорода из воды.
Один из наиболее перспективных из них - электролиз воды. (Через воду
пропускается электрический ток, в результате чего происходит химический
распад. Освобождаются водород и кислород, а жидкость исчезает.)
В 60-е годы специалистам из НАСА удалось столь успешно осуществить
процесс электролиза воды и столь эффективно собирать высвобождающийся
водород, что получаемый таким образом водород использовался во время
полетов по программе "Аполлон".

Такие количества энергии, многообразие ее форм гарантиру ют, что в
будущем человечество не будет испытывать в ней недостатка. В то же время не
возникает необходимости зависеть от одного - двух основных источников
энергии, какими, например, являются давно использующиеся ископаемые виды
топлива и ядерного горючего, методы получения которого были разработаны
недавно.
Более того, в миллионах прибрежных деревень и селений, не имеющих
сейчас доступа к энергосистемам, будет тогда возможно улучшить жизненные
условия людей.
Жители тех мест, где на море бывает сильное волнение, смогут
конструировать и использовать установки для преобразования энергии волн.
Живущие вблизи узких прибрежных заливов, куда во время приливов с
ревом врывается вода, смогут использовать эту энергию.
Для всех остальных людей энергия воды в открытом пространстве будет
преобразовываться в метан, водород или электричество, а затем передаваться
на сушу по кабелю или на кораблях.
Разумеется, трудно даже представить себе переход от столь привычных,
традиционных видов топлива - угля, нефти и природного газа - к незнакомым,
альтернативным методам получения энергии.
И, тем не менее, несмотря на то, что извлечение энергии воды находятся
на стадии экспериментов и процесс ограничен и дорогостоящ, факт остается
фактом, что по мере развития научно-технического прогресса энергия в
будущем может в значительной степени добываться из моря. Когда - зависит от
того, как скоро эти процессы станут достаточно дешевыми. В конечном итоге
дело упирается не в возможность извлечения из океана энергии в различных
формах, а в стоимость такого извлечения, которая определит, насколько
быстро будет развиваться тот или иной способ добычи.
Когда бы это время ни наступило, переход к использованию энергии
океана принесет двойную пользу: сэкономит общественные средства и сделает
более жизнеспособной третью планету Солнечной системы - нашу Землю.
Впервые удар по общественному карману был нанесен в 1973 году подъемом
цен на ископаемые виды топлива. Особенно возросли цены на нефть - основной
вид топлива в XX веке, используемый в промышленности, сельском хозяйстве,
для отопления. Вслед за этим произошло повышение уровня инфляции, а
поскольку научные исследования и эксперименты тоже требуют ассигнований,
поиски новых видов топлива подняли цены еще выше.
Ископаемые виды топлива истощаются, мы вынуждены их экономить и
увеличивать энергообеспечение за счет строительства ядерных реакторов,
которые требуют значительных финансовых затрат и вызывают опасения у людей,
живущих вблизи. Конечно, энергопотребление снизится, если быть более
экономными. В США, население которых составляет 5,3 % от общемирового и где
используется 35 % всех видов ископаемого топлива и гидроэлектроэнергии
мира, потребление энергии может быть легко снижено до 30 - 32 % , а то и до
25 %. Существует даже мнение, что по справедливости Соединенные Штаты
должны снизить потребление энергии до 5,3 %.
Экономика, однако, лишь одна сторона дела. Другая сторона относится к
странам развивающимся, которые стараются достичь уровня жизни промышленно
развитых стран, определяющегося использованием большого количества энергии.
Сегодня народы Азии, Африки и Латинской Америки стремятся перейти от
общества, в котором используется в основном физический труд, к обществу с
развитой индустрией.
Для того чтобы удовлетворить потребность в равноправном распределении
дешевой энергии между всеми странами, потребуется такое ее количество,
которое, возможно, в тысячи раз превысит сегодняшний уровень потребления, и
биосфера уже не справится с загрязнением, вызываемым использованием обычных
видов топлива. Тем не менее президент Института исследований в области
электроэнергии в Пало Альто (Калифорния) Чонси Старр полагает: "Необходимо
признать, что мировое потребление энергии будет развиваться именно в этом
направлении и так быстро, как только позволят политические, экономические и
технические факторы".
Так как соревнование за обладание истощающимися видами топлива
обостряется, расход общественных средств будет расти. Рост этот
продолжится, так как необходимо бороться с загрязнением воздуха и воды,
теплотой, выделяющейся при сгорании ископаемых видов топлива.
Жак Кусто, пионер освоения и исследования океана, считает: "Когда
концентрация углекислого газа достигнет определенного уровня, мы окажемся
как будто в парнике". Это значит, что теплота, выделяемая Землей, будет
задерживаться под слоем стратосферы. Накапливающееся тепло повысит общую
температуру. А увеличение ее даже на один, два или три градуса по
Фаренгейту приведет к таянию ледников. Миллионы тонн растаявшего льда
поднимут уровень морей на 60 метров. Города на побережье и в долинах
больших рек окажутся затопленными.
По данному вопросу, как и по многим другим, ученые разделились на два
лагеря. В одном лагере считают, что утолщающееся одеяло углекислого газа
вызовет повышение температуры и приведет к таянию ледников, то есть, по
определению доктора Говарда Уилкокса, превратить Землю в парник. Сторонники
другого лагеря полагают, что-то же самое одеяло будет преграждать путь
теплу, излучаемому солнцем, что станет причиной наступления новой эры
оледенения.

Атомная Энергия.

Открытие излучения урана впоследствии стало ключом к энергетическим
кладовым природы.
Главным, сразу же заинтересовавшим исследователей, был вопрос: откуда
берется энергия лучей, испускаемых ураном, и почему уран всегда чуточку
теплее окружающей среды? Под сомнение ставился либо закон сохранения
энергии, либо утвержденный веками принцип неизменности атомов? Огромная
научная смелость требовалась от ученых, которые перешагнули границы
привычного, отказались от устоявшихся представлений.
Такими смельчаками оказались молодые ученые Эрнест Резерфорд и
Фредерик Содди. Два года упорного труда по изучению радиоактивности привели
их к революционному по тем временам выводу: атомы некоторых элементов
подвержены распаду, сопровождающемуся излучением энергии в количествах,
огромных по сравнению с энергией, освобождающейся при обычных молекулярных
видоизменениях.
Невиданными темпами развивается сегодня атомная энергетика. За
тридцать лет общая мощность ядерных энергоблоков выросла с 5 тысяч до 23
миллионов киловатт! Некоторые ученые высказывают мнение, что к 21 веку
около половины всей электроэнергии в мире будет вырабатываться ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.