Πηγές ηλεκτρικής ενέργειας

Το ενεργειακό πρόβλημα είναι ένα από τα κύρια προβλήματα της ανθρωπότητας. Οι κύριες πηγές ενέργειας αυτή τη στιγμή είναι το φυσικό αέριο, ο άνθρακας και το πετρέλαιο. Σύμφωνα με την πρόβλεψη, τα αποθέματα πετρελαίου θα διαρκέσουν 40 χρόνια, ο άνθρακας - 395 χρόνια και το φυσικό αέριο - 60 χρόνια. Το παγκόσμιο ενεργειακό σύστημα αντιμετωπίζει τεράστια προβλήματα.

Όσον αφορά την ηλεκτρική ενέργεια, οι πηγές ηλεκτρικής ενέργειας αντιπροσωπεύονται από διάφορους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής — θερμικούς, υδροηλεκτρικούς και πυρηνικούς. Ως αποτέλεσμα της ταχείας εξάντλησης των φυσικών ενεργειακών φορέων, το έργο της εύρεσης νέων μεθόδων απόκτησης ενέργειας τίθεται στο προσκήνιο.

Πηγή ηλεκτρικής ενέργειας — ένα ηλεκτρικό προϊόν (συσκευή) που μετατρέπει διάφορους τύπους ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια (GOST 18311-80).

Πηγές βασικής ηλεκτρικής ενέργειας

• TPP

Εργάζονται σε οργανικά καύσιμα - μαζούτ, άνθρακας, τύρφη, φυσικό αέριο, σχιστόλιθος. Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί βρίσκονται κυρίως στην περιοχή όπου υπάρχουν φυσικοί πόροι και κοντά σε μεγάλα διυλιστήρια πετρελαίου.

• Υδροηλεκτρικά εργοστάσια

Κατασκευάζονται σε μέρη όπου μεγάλα ποτάμια φράσσονται από ένα φράγμα και χάρη στην ενέργεια του νερού που πέφτει, περιστρέφονται οι τουρμπίνες μιας ηλεκτρικής γεννήτριας. Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με αυτή τη μέθοδο θεωρείται η πιο φιλική προς το περιβάλλον λόγω του γεγονότος ότι δεν καίγονται διαφορετικοί τύποι καυσίμων, επομένως δεν υπάρχουν επιβλαβή απόβλητα. Δείτε περισσότερες λεπτομέρειες εδώ — Η αρχή της λειτουργίας ενός υδροηλεκτρικού σταθμού

• Εργοστάσια πυρηνικής ενέργειας

Το νερό θέρμανσης απαιτεί θερμική ενέργεια, η οποία απελευθερώνεται ως αποτέλεσμα μιας πυρηνικής αντίδρασης. Κατά τα άλλα μοιάζει με θερμοηλεκτρικό σταθμό.

Μη συμβατικές πηγές ενέργειας

Αυτά περιλαμβάνουν τον άνεμο, την ηλιακή ενέργεια, τη θερμότητα από τουρμπίνες που βασίζονται στην ξηρά και τις παλίρροιες των ωκεανών. Πρόσφατα, χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο ως μη συμβατικές πρόσθετες πηγές ενέργειας. Οι επιστήμονες λένε ότι μέχρι το 2050 μη τυποποιημένες πηγές ενέργειας θα γίνει βασικό και τα συνηθισμένα θα χάσουν το νόημά τους.

• Ενέργεια του ήλιου

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι να το χρησιμοποιήσετε. Κατά τη φυσική μέθοδο λήψης ενέργειας από τον ήλιο, χρησιμοποιούνται γαλβανικές μπαταρίες, οι οποίες μπορούν να απορροφήσουν και μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ή ζέστη. Χρησιμοποιείται επίσης ένα σύστημα κατόπτρων που αντανακλά τις ακτίνες του ήλιου και τις κατευθύνει σε σωλήνες γεμάτους με λάδι όπου συγκεντρώνεται η θερμότητα του ήλιου.

V Σε ορισμένες περιοχές, είναι πιο σκόπιμο να χρησιμοποιούνται ηλιακοί συλλέκτες, με τη βοήθεια των οποίων είναι δυνατή η μερική επίλυση του περιβαλλοντικού προβλήματος και η χρήση ενέργειας για οικιακές ανάγκες.

Τα κύρια πλεονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας είναι η γενική διαθεσιμότητα και ανεξάντληση των πηγών, η πλήρης ασφάλεια για το περιβάλλον και οι κύριες οικολογικά καθαρές πηγές ενέργειας.

Το κύριο μειονέκτημα είναι η ανάγκη για μεγάλες εκτάσεις γης για την κατασκευή ενός ηλιακού σταθμού.

• Αιολική ενέργεια

Τα αιολικά πάρκα μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μόνο όταν ο άνεμος είναι δυνατός. Οι «πρωταρχικές σύγχρονες πηγές ενέργειας» του ανέμου είναι η ανεμογεννήτρια, η οποία είναι μια αρκετά περίπλοκη κατασκευή. Δύο τρόποι λειτουργίας είναι προγραμματισμένοι σε αυτό - χαμηλός και δυνατός άνεμος, και υπάρχει επίσης διακοπή του κινητήρα εάν υπάρχει πολύ δυνατός άνεμος.

Το κύριο μειονέκτημα αιολικοί σταθμοί (ΗΡ) — θόρυβος που δημιουργείται από την περιστροφή των πτερυγίων της προπέλας Οι πιο κατάλληλοι είναι μικροί ανεμόμυλοι που έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν περιβαλλοντικά ασφαλή και φθηνή ηλεκτρική ενέργεια σε προαστιακές περιοχές ή μεμονωμένα αγροκτήματα.

• Παλιρροϊκοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής

Η παλιρροιακή ενέργεια χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Για να κατασκευαστεί ο απλούστερος παλιρροϊκός σταθμός παραγωγής ενέργειας, θα χρειαζόταν μια λεκάνη, ένα φράγμα ή το στόμιο ή ο κόλπος ενός ποταμού. Το φράγμα είναι εξοπλισμένο με υδροστρόβιλους και οχετούς.

Το νερό εισέρχεται στη λεκάνη κατά την άμπωτη και όταν το επίπεδο της λεκάνης και της θάλασσας είναι ίσα, οι οχετοί κλείνουν. Καθώς πλησιάζει η άμπωτη, η στάθμη του νερού μειώνεται, η πίεση γίνεται επαρκής, οι τουρμπίνες και οι ηλεκτρικές γεννήτριες αρχίζουν να λειτουργούν και σταδιακά το νερό φεύγει από την πισίνα.

Οι νέες πηγές ενέργειας με τη μορφή παλιρροϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής έχουν ορισμένα μειονεκτήματα — διαταραχή της κανονικής ανταλλαγής γλυκού και αλμυρού νερού. επιρροή στο κλίμα, ως αποτέλεσμα της εργασίας τους αλλάζει το ενεργειακό δυναμικό των νερών, η ταχύτητα και η περιοχή κίνησης.

Πλεονεκτήματα — φιλικότητα προς το περιβάλλον, χαμηλό κόστος παραγόμενης ενέργειας, μείωση του επιπέδου εξόρυξης, καύσης και μεταφοράς ορυκτών καυσίμων.

• Μη συμβατικές πηγές γεωθερμικής ενέργειας

Η θερμότητα των ανεμογεννητριών της γης (βαθιές θερμές πηγές) χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας. Αυτή η θερμότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιαδήποτε περιοχή, αλλά το κόστος μπορεί να ανακτηθεί μόνο όπου τα ζεστά νερά είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στον φλοιό της γης - ζώνες ενεργού δραστηριότητας θερμοπίδακες και ηφαιστείων.

Οι κύριες πηγές ενέργειας παρουσιάζονται σε δύο τύπους - μια υπόγεια πισίνα με φυσικό φορέα θερμότητας (υδροθερμικές, ατμοθερμικές πηγές ή πηγές ατμού νερού) και η θερμότητα των καυτών πετρωμάτων.

Ο πρώτος τύπος είναι ένας έτοιμος προς χρήση υπόγειος λέβητας από τον οποίο μπορεί να παραχθεί ατμός ή νερό από συμβατικά πηγάδια. Ο δεύτερος τύπος καθιστά δυνατή τη λήψη ατμού ή υπερθερμασμένου νερού, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί περαιτέρω για ενεργειακούς σκοπούς.

Το κύριο μειονέκτημα και των δύο τύπων είναι η χαμηλή συγκέντρωση γεωθερμικών ανωμαλιών όταν θερμοί βράχοι ή πηγές πλησιάζουν την επιφάνεια. Είναι επίσης απαραίτητη η επανέγχυση λυμάτων στον υπόγειο ορίζοντα, καθώς το ιαματικό νερό περιέχει πολλά άλατα τοξικών μετάλλων και χημικών ενώσεων που δεν μπορούν να απορριφθούν σε συστήματα επιφανειακών υδάτων.

Πλεονεκτήματα - αυτά τα αποθέματα είναι ανεξάντλητα.Η γεωθερμική ενέργεια είναι πολύ δημοφιλής λόγω της ενεργού δραστηριότητας των ηφαιστείων και των πίδακες, των οποίων το έδαφος καταλαμβάνει το 1/10 της επιφάνειας της γης.

Νέες πολλά υποσχόμενες πηγές ενέργειας — βιομάζα

Η βιομάζα είναι πρωτογενής και δευτερογενής. Για να πάρετε ενέργεια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αποξηραμένα φύκια, αγροτικά απόβλητα, ξύλο κ.λπ. Η βιολογική επιλογή για χρήση ενέργειας είναι η παραγωγή βιοαερίου από κοπριά ως αποτέλεσμα ζύμωσης χωρίς πρόσβαση στον αέρα.

Σήμερα, ο κόσμος έχει συσσωρεύσει μια αξιοπρεπή ποσότητα σκουπιδιών που υποβαθμίζει το περιβάλλον, τα σκουπίδια έχουν επιζήμια επίδραση στους ανθρώπους, τα ζώα και όλα τα έμβια όντα. Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη ενέργειας όπου η δευτερογενής βιομάζα θα χρησιμοποιηθεί για την πρόληψη της περιβαλλοντικής ρύπανσης είναι απαραίτητη.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων, οι οικισμοί μπορούν να τροφοδοτηθούν πλήρως με ηλεκτρισμό μόνο εις βάρος των σκουπιδιών τους. Επιπλέον, πρακτικά δεν υπάρχουν απορρίμματα. Ως εκ τούτου, το πρόβλημα της διάθεσης των απορριμμάτων θα λυθεί ταυτόχρονα με την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στον πληθυσμό με ελάχιστο κόστος.

Πλεονεκτήματα — η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα δεν αυξάνεται, το πρόβλημα της χρήσης απορριμμάτων επιλύεται, επομένως η οικολογία βελτιώνεται.