Навигация
Главная
 
Главная arrow Экология arrow Экология - Васюкова ГТ
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая

4243 Энергия подземного тепла

Как известно, с углублением под Землю возрастает температура (в среднем на 3 ° С на 1 км), а в вулканических районах значительно быстрее По оценкам специалистов, в земной коре до глубин 7-Ю км аккумулированное тепло, за агальна количество которого в 5 тыс. раз превышает теплоемкость всех видов ископаемого топлива, что есть на Земле Теоретически всего лишь 1% тепла, содержащегося в Земной коре в глубины 5 км, хватало бы для тог в, чтобы решить энергетические проблемы человечества на ближайшие 4 тыс лет Но на практике это источник энергии используется еще очень мало Наилучшие результаты достигнуты в районах активной вулканической деятель ности, таких как Исландия, Камчатка и т.д., где близко к поверхности залегают термальные воды Через скважины горячая водяной пар поступает в турбины и вырабатывает электроэнергию Отработанная горячая вода (7 5-80 ° С) используется для отопления домов, теплиц, животноводческих ферм и т.п. В холодной Исландии в оранжереях, обогреваемых термальными водами, даже выращивают бананы, а столица страны Рей кьявик течение последних 40 лет полностью отапливается подземным теплоим теплом.

В США (штат Нью-Мексико) работает другая термальная электростанция Здесь на глубине 4 км скальные породы нагретые до температуры 185 ° С вода закачивается насосами через скважину, нагревается и уже в выгля ляди пары с температурой 1550е С возвращается на поверхность, где вращает турбины электростанции, питающей электроэнергией поселок с двухтысячного населением, а отработанная горячая вода подается в систему центрального отопления ветеринарная рименты по использованию геотермической энергии по такому же принципу проводится в Великобритании, Франции и японої.

Особенно эффективными термальные воды есть в сельском хозяйстве Так, на Северном Кавказе себестоимость тепличных овощей, выращенных на геотермальных водах, в 1,5 раза ниже, чем там, где парники обогрев ивають за счет котельных, что работают на мазуте Нефтяники часто находят здесь термальные воды, которые поступают из скважины вместо нефтейти.

В Украине до сих пор нет ни одной установки такого типа, однако, перспективными зонами для использования геотермальной энергии являются Карпаты, Закарпатье и Крым

При преобразовании геотермальной энергии возникает проблема отработанных подземных вод Как правило, они сильно минерализованные, и их нельзя спускать в реки С некоторых таких рассолов добывают йод, бр ром, литий, цезий, стронций, рубидий и еще некоторые элементы Отработанные воды снова закачивают в подземные горизонты для повторного использования тепла землимлі.

4244 Энергия Солнца

Солнце является мощным источником экологически чистой энергии На каждый квадратный метр поверхности земной атмосферы падает 1300 Вт солнечной энергии Однако, к земной поверхности она доходит не вся - часть от дбиваеться в Космос, часть рассеивается атмосферой, расходуется на образование озонового слоя и т.д. Интенсивность солнечного излучения, достигающего Земли, зависит от нескольких факторов, прежде е д географической широты местности, а следовательно, угла наклона лучей к плоскости поверхности Наибольшая она на экваторе (до 2300 кВт / м в год), а на широте Украина (45 °) составляет около 1900 кВт / м в год Такая рассеянность солнечной энергии является главным препятствием для ее использования не менее, это не останавливает ученых и инженеров, работающих над проблемой преобразования солнечной энергии, ведь только 3,5% солнечной энер ее, падающей на Землю, может обеспечить все энергетические потребности человечества на неограниченный чаий час.

время существуют следующие направления использования солнечной энергии: получение электроэнергии, бытового тепла, высокотемпературного тепла в промышленности, на транспорте Наибольшие успехи достигнуты в установках х так называемой"малой энергетикиетики".

Для получения электроэнергии используется несколько методов С нихнайперспективнишим считается метод непосредственного преобразования солнечного излучения в электрическую энергию с помощью напивпров видникових фотоэлектрических генераторов (солнечных батарей) Наиболее распространенные кремниевые батареи, имеют КПД 18-20%, больший КПД (до 23%) у генераторов из арсенида галлия Американские ученые разрабатывают двок аскадни фотоэлектрические генераторы, КПД которых составит 40%, а может и 50% На сегодня такие батареи применяются еще ограничено: на космических станциях (где их суммарная мощность превышает 10 кВт, а площадь -10000 м2), ретрансляторы, навигационных маяках, телефонных станциях в пустынных местностях, для питания небольших радиостанций геологов, чабанов и т.д. Широко используются солнечные батареи, вмонтированные в в микрокалькуляторы, электронные игрушки и т.п. Создание крупных электростанций на солнечных батареях сдерживается высокой стоимостью самих станций и стоимостью произведенного киловатта энергии сейчас значительно вы ща, чем у ТЭС и АЭС менее, наблюдается тенденция к снижению стоимости батарей Так, интенсивные разработки американских ученых в этой области позволили за десять лет снизить стоимость солнечных батарей в 50 раз Ожидается, что она будет уменьшаться и дальше, тогда как стоимость строительства ТЭС и АЭС стабильно возрастаетостає.

Электроэнергию можно получать также с помощью генераторов, использующих тепловое воздействие солнечных лучей (паротурбинные, термоионного и термоэлектрические генераторы) Одной из таких станций является солнечная а электростанция (СЭС), построенная в Крыму возле Керчьі.

Солнечные электростанции не загрязняют окружающей среды Правда, они занимают большие площади земель Однако, на Земле есть около 20 млн км2 пустынь В этих зонах земли непригодные для сельского хозяйства, поток солнечной энергии высокий и количество облачных дней в году минимальная

Солнечная энергия может использоваться для получения бытового тепла - отопление жилых помещений Разработаны проекты солнечных домов, которые уже реализованы в разных странах (США, Туркменистан, узб бекистан) Используется солнечные лучи, падающий на крышу и стены дома, покрытые специальными коллекторами тепла В них нагревается вода (до 93 °) Для сохранения тепла, в частности на зимний период, а ч и облачные дни, часть легче поднимается в специальные резервуары, размещенные в подвальном помещении и заполненные щебнем Тепло, аккумулированное щебнем, используется тогда, когда возникает потребность летом в солнечная система такого дома может применяться и для охлаждения помещений (кондиционирование воздуха) С этой целью коллекторы днем ??отключаются, а ночью работают, охлаждая щебень в резервуарах ночным прохладным воздухом Затем, в течение жаркого дня, охлажденный щебень забирает тепло из помещенриміщень.

По мнению американских ученых, к 2005 году отопления и кондиционирования за счет Солнца в США будет введена в 15% домов, а к 2020 году их количество составит менее 35% Для Украины эта пробл лемма также очень актуальна, особенно для южных областей, где летом жарко, а зимой не хватает топливаа.

Следует добавить, что в экспериментальных солнечных домах, построенных в США, кроме коллекторов-собирателей тепла, крыши покрывают еще и солнечными батареями, которые обеспечивают дома электроэнергией в течение дня я Это дает большую экономию электроэнергии, потребляемой таким домом из сетейі.

Солнечная энергия в южных районах может быть использована также для приготовления пищи, сушки зерна и фруктов, опреснения воды, подъема воды из глубоких колодцев и т.п. Разработано довольно удобные устройства д для таких нужд, например, параболические зеркала диаметром около 1,5 м В фокусе такого зеркала трехлитровый чайник с водой закипает за 10 ххв.

Для промышленных целей из солнечной энергии можно получить высокотемпературное тепло (до 3800 С) в печах Такие печи работают во Франции и Узбекистане сравнению с обычными печами солнечные имеют ряд перева аг: расплавленная вещество не соприкасается с топливом или плавильным тиглем, плавку можно осуществлять в любой атмосфере, такая печь не загрязняет окружающую средще.

Солнечная энергия может использоваться и на транспорте-для энергопитания автомобилей, небольших судов и даже самолетов С площади несколько квадратных метров (крыша микроавтобуса) можно собрать энергию для питания аккумуляторов, которые движут автомобь.

Таким образом, солнечная энергетика имеет большое будущее ее развитие сегодня, особенно в странах бывшего СССР, сдерживается недостаточным финансированием

 
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая
 
Дисциплины
Банковское дело
БЖД
Бухучет и Аудит
География
Документоведение
Экология
Экономика
Этика и Эстетика
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Естествознание
Психология
Религиоведение
Риторика
РПС
Социология
Статистика
Страховое дело
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы