Yeryüzündeki enerji kaynakları

Tüm enerji kaynakları eşit değildir. Bazıları sadece temel ilgi alanıdır, medeniyetin varlığı diğerleriyle bağlantılıdır. Bazı kaynaklar pratik olarak tükenmezken, diğerleri önümüzdeki yüzyıllarda, hatta on yıllarda sona erecek.

Gezegen sistemimizin ana koruyucusu olan Güneş, birkaç milyar yıldır hayat veren ışınlarını Dünya'ya gönderiyor. Bu enerji kaynağı güvenle tükenmez olarak adlandırılabilir. Dünya yüzeyinin her metrekaresi, Güneş'ten ortalama 1,5 kW'lık bir güçle enerji alır; bir yılda bu, yaklaşık 10 milyon kilokalori enerjiye tekabül edecek - bu miktarda ısıyı yüzlerce kilogram kömür sağlıyor. Tüm dünya Güneş'ten ne kadar ısı alıyor? Dünyanın alanını hesapladıktan ve dünya yüzeyinin güneş ışınları tarafından eşit olmayan şekilde aydınlatılmasını hesaba katarak yaklaşık 10 14 kW elde ederiz. Bu, tüm fabrikaların, tesislerin, enerji santrallerinin, otomobil ve uçak motorlarının Dünya üzerindeki tüm enerji kaynaklarından aldığı 100 bin kat daha fazla enerji, kısacası tüm dünya nüfusunun tükettiği 100 bin kat daha fazla enerji gücü (yaklaşık bir milyar kilovat) ).

Ancak birçok projeye rağmen güneş enerjisi çok az kullanılmaktadır. Gerçekten de, hesaplamamız çok büyük bir rakam verdi - ancak bu miktarda enerji dünyanın yüzeyindeki her yere düşüyor: erişilemeyen dağların yamaçlarında ve dünya yüzeyinin çoğunu kaplayan okyanusların yüzeyinde ve kumlarda ıssız çöllerden.

Ek olarak, küçük bir alana düşen enerji miktarı o kadar büyük değildir. Ancak kilometrekareye yayılan enerji alıcıları yaratmak pek uygun değil. Son olarak, çok güneşli günlerin olduğu bölgelerde güneş enerjisinin ısıya dönüştürülmesiyle uğraşmanın mantıklı olduğu açıktır.

Güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürmek için ortaya çıkan fırsatlarla bağlantılı olarak, son yıllarda güneş enerjisinin doğrudan kullanımına olan ilgi bir miktar artmıştır. Böyle bir fırsat elbette çok çekici. Ancak şu ana kadar çok az oranda uygulandı.

Nispeten yakın bir zamanda, üst atmosferde başımızın üzerinde bir güneş enerjisi pili keşfedildi. Dünya yüzeyinden 150-200 km yükseklikte oksijenin güneş radyasyonunun etkisiyle ayrışmış bir durumda olduğu ortaya çıktı: molekülleri atomlara bölünür. Bu atomları birleştirerek oksijen molekülleri haline getirirken 118 kcal/mol enerji açığa çıkabiliyordu. Bu enerjinin toplam arzı nedir? Belirtilen yükseklikte 50 km kalınlığındaki bir katmanda 10 13 kcal depolanır - birkaç milyon ton kömürün tamamen yanması sırasında salınan miktar kadar. SSCB'de bu miktarda kömür birkaç günde çıkarılır. Yüksek irtifalarda ayrışan oksijenin enerjisi sürekli olarak yenilenmesine rağmen, burada yine düşük konsantrasyon sorunuyla karşı karşıyayız: bu enerjinin pratik kullanımı için bir cihaz bulmak o kadar kolay değil.

Enerji kaynakları tartışmasına geri dönelim. Dünya atmosferinin hava kütleleri sürekli hareket halindedir. Siklonlar, fırtınalar, sürekli esen alize rüzgarları, hafif esintiler hava akımlarının enerjisinin çeşitli tezahürleridir. Rüzgar enerjisi, eski zamanlardan beri yelkenli gemileri hareket ettirmek için ve yel değirmenlerinde kullanılmıştır. Tüm Dünya için hava akışlarının toplam ortalama yıllık gücü 100 milyar kW'tan az değildir.

Ancak, bir enerji kaynağı olarak rüzgara büyük umutlar bağlamayacağız. Bu kaynak sadece güvenilmez değil - yelkenli gemiler çağında rüzgarlı durgunluk ne kadar talihsizlik ve hayal kırıklığına neden oldu - güneş enerjisi ile aynı dezavantaja sahip: birim alan başına salınan enerji miktarı nispeten küçük; Bir rüzgar türbininin kanatları, eğer fabrika ölçeğinde enerji üretmek için yapılmışsa, neredeyse uygulanamaz bir boyuta ulaşmak zorunda kalır. Eşit derecede önemli bir dezavantaj, rüzgar kuvvetinin tutarsızlığıdır. Bu nedenle, rüzgar enerjisi veya şiirsel adıyla mavi kömür yalnızca küçük motorlarda - "yel değirmenlerinde" kullanılır. Rüzgar sırasında tarım makinelerine elektrik sağlarlar, evleri aydınlatırlar. Fazla enerji oluşursa, pillerde depolanır (enerji koruyucular olarak adlandırılır). Bu fazlalıklar bir durgunlukta kullanılabilir. Tabii ki, bir yel değirmenine güvenemezsiniz - yalnızca bir yardımcı motor rolünü oynayabilir.

Serbest bir enerji kaynağı da hareket eden sudur - karada sürekli ilerleyen okyanusların gelgit dalgası ve denizlere ve okyanuslara akan nehir sularının akıntıları.

Dünyanın tüm nehirlerinin gücü milyarlarca kilovat olarak ölçülür, ancak yalnızca yaklaşık 40 milyon kW kullanılır, yani. yaklaşık %1 iken. SSCB nehirlerinin potansiyel kapasitesi 400 milyon kilovata ulaşıyor ve bunun yaklaşık 20 milyon kilovatı halen kullanımda.

Kömür, petrol ve diğer enerji kaynaklarını kaybedecek ve yalnızca beyaz kömüre - nehirlerin enerjisi - geçecek olsaydık, o zaman bu enerjinin tam kullanımıyla (tüm olası hidroelektrik santrallerinin dünyanın tüm nehirleri üzerine inşa edildiğini varsayarsak) ) dünyadaki enerji tüketimini azaltmak zorunda kalacağız . Dünyadaki enerji tüketimi şu anda bir milyar kilovatı aşıyor - hidroelektrik tek başına şu anda insanlık için yeterli olacaktır.

Peki ya bir gelgit dalgası? Nehirlerin enerjisinden yaklaşık on kat daha az olmasına rağmen enerjisi çok önemlidir. Ne yazık ki, bu enerji şimdiye kadar yalnızca çok küçük ölçüde kullanıldı: gelgitlerin titreşimli doğası, onu kullanmayı zorlaştırıyor. Ancak Sovyet ve Fransız mühendisler bu zorluğun üstesinden gelmenin pratik yollarını buldular. Şimdi gelgit santrali, talebin yoğun olduğu saatlerde garantili güç sağlıyor. Fransa'da deneysel bir TPP Saint Malo inşa edildi ve halihazırda çalışıyor ve SSCB'de Murmansk yakınlarındaki Kislaya Guba'da bir istasyon inşa ediliyor. Bu sonuncusu, Beyaz Deniz'in Lumbovsky ve Mezensky koylarında tasarlanmakta olan güçlü termik santrallerin inşası için bir deneyim görevi görecek. Fransa'da 1965 yılına kadar 240.000 kW kapasiteli bir gelgit istasyonu faaliyete geçecek.

Büyük derinliklerdeki okyanuslardaki su, yüzey katmanlarının sıcaklığından 10–20° farklı bir sıcaklığa sahiptir. Bu, orta enlemlerde ısıtıcısı suyun üst tabakası olacak ve soğutucusu derin olan bir ısı makinesi inşa etmenin mümkün olduğu anlamına gelir. Böyle bir makinenin verimliliği% 1-2 olacaktır. Ancak bu, elbette, aynı zamanda çok konsantre olmayan bir enerji kaynağıdır.

Güneş, hava ve su bedava enerji kaynaklarıdır*16. Enerjilerinin kullanımının herhangi bir dünyevi değerde azalma gerektirmemesi anlamında özgür. Yel değirmenlerinin çalışması dünya üzerindeki hava miktarını azaltmaz, hidroelektrik santrallerinin çalışması nehirlerin derinliğini azaltmaz, güneş makinelerinin çalışması sırasında karasal maddelerin rezervleri kullanılmaz.

Bu anlamda buraya kadar anlatılan enerji kaynaklarının yakıtlara göre büyük bir avantajı vardır. Yakıt yanıyor. Kömür, petrol, odun enerjisinin kullanılması, dünyevi değerlerin geri dönüşü olmayan bir şekilde yok edilmesidir. Bir fotokimyasal motor uygulamak çok cazip olurdu, yani. yakıt enerjisinin birikmesini sağlayan fotosentez mekanizması yoluyla enerji elde eder. Herhangi bir bitkinin yeşil yaprağı, güneş ışığının enerjisi sayesinde su ve karbondioksit moleküllerinden moleküllerde büyük miktarda enerji içeren organik maddeler üreten bir bitkidir. Tesislerde bu işlemin verimi düşüktür (~%1), ancak buna rağmen tesislerin yıllık depoladığı enerji 2 10 15 kWh, yani dünyadaki tüm enerji santrallerinin yıllık enerji üretiminden yüzlerce kat daha fazla. Fotosentez mekanizması henüz tam olarak çözülememiştir, ancak gelecekte fotosentezi sadece yapay koşullar altında gerçekleştirmek değil, aynı zamanda verimliliğini artırmak da mümkün olacaktır. Ancak bu alanda insan henüz doğa ile rekabet edemiyor ve onun armağanlarını, yakacak odun, yağ, kömür yakarak kullanmak zorunda kalıyor.

Dünyadaki yakıt rezervleri nelerdir? Geleneksel yakıta, yani Sunulan ateşten yanan kömür ve petroldür. Dünya üzerindeki rezervleri son derece küçüktür. Mevcut petrol tüketimi ile kanıtlanmış rezervleri önümüzdeki bin yılın başında sona erecek. Kömür rezervleri biraz daha fazladır. Dünya üzerindeki kömür miktarı onbin milyar ton olarak ifade ediliyor. Yanma sırasında bir kilogram kömür 7000 kcal ısı verir. Böylece, kömürün toplam enerji rezervi 1020 kcal mertebesinde bir rakamla ölçülür. Bu, yıllık enerji tüketiminden binlerce kat daha fazladır.

Bin yıllık enerji rezervinin çok küçük olduğu kabul edilmelidir. Bin yıl, insan ömrüne nispetle ancak uzun bir zaman, insan ömrü ise yerküre ömrüne ve medeni dünyanın var olduğu zamana nispetle önemsiz bir andır. Ayrıca kişi başına düşen enerji tüketimi sürekli artmaktadır. Bu nedenle, yakıt rezervleri petrol ve kömüre düşürülürse, o zaman Dünya'daki enerji rezervleriyle durum felaket olarak değerlendirilmelidir.

Yüzyılımızın kırklı yıllarının başında, nükleer adı verilen tamamen yeni bir yakıt türü kullanmanın pratik olasılığı kanıtlandı. Önemli nükleer yakıt stoklarımız var.

Burası atomun ve çekirdeğinin - atom çekirdeğinin - atom çekirdeğinden iç enerjiyi nasıl çıkarabileceğinizin - yapısı üzerinde durmanın yeri değil. Nükleer enerjinin serbest bırakılması ancak büyük ölçekte sözde nükleer santrallerde gerçekleştirilebilir. Nükleer enerji, kömürle çalışan elektrik santralleriyle hemen hemen aynı şekilde kullanılan ısı olarak salınır.

Şu anda, endüstriyel miktarlarda enerjiyi iki elementten - uranyum ve toryumdan - çıkarabiliyoruz. Ana avantajı olan nükleer yakıtın bir özelliği, olağanüstü enerji konsantrasyonudur. Bir kilogram nükleer yakıt, bir kilogram kömürden 2,5 milyon kat daha fazla enerji açığa çıkarıyor. Bu nedenle, bu elementlerin nispeten düşük bolluğuna rağmen, dünya üzerindeki enerji açısından rezervleri oldukça önemlidir. Yaklaşık hesaplamalar, nükleer yakıt rezervlerinin kömür rezervlerinden çok daha büyük olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, yakıta uranyum ve toryum eklenmesi, insanlığı enerji açlığından kurtarma temel sorununu çözmez - yer kabuğundaki mineral rezervleri sınırlıdır.

Ancak şimdiden gerçekten sınırsız bir enerji kaynağı belirtmek mümkün. Sözde termonükleer reaksiyonlardan bahsediyoruz. Yalnızca yirmi milyon derece mertebesindeki aşırı yüksek sıcaklıklarda mümkündürler. Bu sıcaklığa şimdiye kadar sadece atom patlamalarında ulaşılmıştır.

Şimdi araştırmacılar, patlayıcı olmayan bir şekilde yüksek sıcaklıklar elde etme görevi ile karşı karşıya kaldılar ve bir milyon derecelik bir sıcaklığa ulaşmaya yönelik ilk girişimler başarı ile taçlandırıldı.

Fizikçiler, patlayıcı olmayan bir şekilde elde edilen on milyonlarca derecelik gerekli yüksek sıcaklıklarla çalışabilirlerse, hidrojen atom çekirdeklerinin kontrollü bir füzyon reaksiyonu (buna termonükleer denir) mümkün olacaktır. Bu reaksiyon, kilogram yakıt başına muazzam bir enerji açığa çıkaracaktır. İnsanlığa bir yıldır enerji sağlamak için on milyonlarca ton suyu işleyerek termonükleer enerjiyi izole etmek yeterlidir.

Dünya okyanuslarında o kadar çok füzyon enerjisi depolanıyor ki, güneş sisteminin yaşından daha uzun bir süre insanlığın tüm enerji ihtiyacını karşılamaya yetecek. Bu gerçekten sınırsız bir enerji kaynağıdır.

Fiziksel Kimya kitabından: Ders Notları yazar Berezovchuk AV

2. Kimyasal akım kaynakları HIT'ler, kimyasal reaksiyon enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştürmek için kullanılan cihazlardır. Hit'ler teknolojinin çeşitli alanlarında kullanılmaktadır. İletişim araçlarında: radyo, telefon, telgraf; elektriksel ölçümde

Yıldızlar kitabından: Doğumları, Yaşamları ve Ölümleri [Üçüncü Baskı, gözden geçirilmiş] yazar Shklovsky Iosif Samuilovich

Bölüm 8 Yıldız radyasyonunun nükleer enerji kaynakları § 3'te, devasa "kozmogonik" dönemlerde parlaklıklarını sağlayan Güneş ve yıldızların enerji kaynaklarının milyarlarca çok büyük olmayan kütleli yıldızlar için hesaplandığını zaten söylemiştik.

Bilimin Çözülmemiş Beş Problemi kitabından yazar Wiggins Arthur

Bölüm 16 Süpernova Kalıntıları - X-ışını ve Radyo Emisyonunun Kaynakları Bir süpernova fenomeni olarak gözlemlenen bir yıldızın patlaması sonucunda, etrafında muazzam bir hızla genişleyen bir bulutsu oluşur: kural olarak, 10.000 km / s sırası. Büyük

Eski Mısır Astronomisi kitabından yazar Kurtik Gennady Evseevich

Bölüm 21 Radyo Emisyon Kaynakları Olarak Pulsarlar Pulsarlar için belirlemesi belki de en zor şey, herhangi bir "normal" radyo emisyon kaynağının iki ana özelliğidir - akı ve spektrum. Bu zorluklar öncelikle pulsarların doğasıyla ilişkilidir. Gerçek,

Nikola Tesla'nın kitabından. DERSLER NESNE. Tesla Nikola tarafından

Derin Öğrenme Kaynakları Genel Kaynaklar Kitapları, Anton Ted. Cesur Bilim; Dünyamızı Değiştiren Yedi Bilim Adamı. NY Kaku Michio. hiperuzay. Londra: Oxford University Press, 1994. Kaku Michio. vizyonlar. N.Y.: Anchor Books, 1997. Kuhn Robert L. Closer to Truth Challenging Current Belief. N.Y.: McGraw-Hill 2000.DiscoverScienceScience WeekScientific American (veya

Yazarın Güç Kaynakları ve Şarj Cihazları kitabından

Genel Kaynaklar KitaplarıAnton Ted. Cesur Bilim; Dünyamızı Değiştiren Yedi Bilim Adamı. NY Kaku Michio. hiperuzay. Londra: Oxford University Press, 1994. Kaku Michio. vizyonlar. N.Y.: Anchor Books, 1997. Kuhn Robert L. Closer to Truth Challenging Current Belief. N.Y.: McGraw-Hill 2000.PeriodicalsDiscoverScienceScience WeekScientific American (veya www.sciam.com)World Wide Web Site

Işık Ne Anlatır kitabından yazar Suvorov Sergey Georgieviç

Kaynaklar ve yayınlar Aydınlatıcıların isimlerine ilişkin en eski referanslar, 25-23. yüzyıllara tarihlenen "Piramit Metinleri"nde bulunur. M.Ö e., - birçok yönden henüz tam olarak anlaşılamayan dini bir anıt (Faulkner, 1969; Mercer, 1952). Piramitlerin kendileri de tarihi açıdan ilgi çekicidir.

Kitaptan Modern Fiziği Kim İcat Etti? Galileo'nun sarkacından kuantum yerçekimine yazar Görelik Gennady Efimovich

İNSAN ENERJİSİNİN KAYNAĞI - GÜNEŞTEN ENERJİ ALMANIN ÜÇ YOLU Öncelikle şunu sorayım: Hareket enerjisi nereden gelir? Her şeyi yönlendiren kaynak nedir? Okyanusun yükselip alçaldığını, akan nehirleri, rüzgarı, yağmuru, doluyu ve karı görüyoruz.

Asteroid-Comet Hazard kitabından: Dün, Bugün, Yarın yazar Shustov Boris Mihayloviç

Yerçekimi kitabından [Kristal kürelerden solucan deliklerine] yazar Petrov Aleksandr Nikolayeviç

Dünya'da iki madde ve enerji döngüsü Dünya'ya ulaşan güneş enerjisi, üzerinde bir dizi sürecin uygulanmasına katkıda bulunur ve bu olmadan yüksek aşamasında organik yaşam imkansız olurdu. Dünya üzerindeki madde ve enerjinin iki döngüsü özellikle dikkat çekicidir.

yazarın kitabından

Radyo Galaksilerinin Çekirdeklerindeki Güçlü Enerji Kaynakları Astrofizikçiler tarafından gözlemlenen tüm fenomenler, hidrojenin helyuma dönüştürülmesi şeklindeki nükleer reaksiyonla açıklanamaz. Yaklaşık elli yıldır bilim adamları, uzak derinliklerden Dünya'ya gelen kozmik ışınları inceliyorlar.

yazarın kitabından

yazarın kitabından

Fiziğin ana kaynakları Arşimet. İşler. M.: Fizmatgiz, 1962. Bor N. Seçilmiş bilimsel eserler: 2. M.: Nauka, 1970–1971. Bohr N. Toplu Eserler. cilt 9 Nükleer Fizik, 1929–1952. Amsterdam: Kuzey-Hollanda, 1986. M.P. Bronstein. Göreli kozmolojinin mevcut durumu // Uspekhi fizicheskikh nauk. 1931. Sayı 11. S.

yazarın kitabından

4.5. Dünya'ya yakın kuyruklu yıldızların kaynakları Yukarıdakilerden, farklı dinamik sınıflara ait kuyruklu yıldızların Dünya'ya yakın uzayda gözlemlendiği açıktır. Bu kadar farklı yörünge parametrelerine sahip kuyruklu yıldızların kaynakları ve bunlar hakkında şu anda bilinenlere bir göz atalım.

yazarın kitabından

Yerçekimi radyasyon kaynakları - İki yıldızı alalım, onları neredeyse ışık hızına hızlandıralım ve çarpışalım. Ne olacak? - Hastalıklı bir çarpıştırıcı ortaya çıkacak ... Forumdan Yerçekimi radyasyonunun zayıflığı, kayıt için çok az şans bırakıyor. Uygun için nereye bakmalı

yazarın kitabından

2. Maddi kaynaklar Metin, uzay-zamanın eğriliğinin maddi kaynakların etkisinin sonucu olduğunu tartışıyor ve belirtiyor. Bunlar nelerdir ve resmi olarak nasıl sunulurlar? Bu kaynaklar en genel anlamıyla maddedir.

Güneş, gezegen sistemimizdeki tek yıldızdır. Dünya'dan 110 kat daha büyük ve 330 bin kat daha ağır olan neredeyse mükemmel bir küre! Dünya'dan Güneş'e olan ortalama mesafe yaklaşık 150 milyon kilometredir, bu da ondan gelen ışığın 8 dakika 20 saniyede gezegenimize ulaştığı anlamına gelir.

Ancak tüm bu gerçekleri bilmeden, tarih öncesi çağlarda bile birçok insan Güneş'e Tanrı olarak saygı duyuyordu. Ancak tüm bu ilahi bileşeni bir kenara bıraksak bile, bugün Dünya'daki yaşamın hala onsuz hayal edilemeyeceğini kim iddia edecek? Neden orada, Güneş bulutların arkasına gizlendiğinde, o zaman hayat bir şekilde sıkıcı görünüyor.

Güneş sadece ısı ve ışık değil, aynı zamanda yaşam sevinci de verebilir.

Ancak insanlık, aydınlatmamızı şarkı söyleyerek, tasvir ederek, tanrılaştırarak ve keşfederek, onu her zaman kullanmaya çalışmıştır. Işık ışınları bedava enerjidir, bedava ve sabittir. Peki konu neydi...

Bu ışınları kullanmanın sadece iki yolu olduğu ortaya çıktı - en azından bugün için. Birincisi, örneğin silikon paneller kullanarak elektrik üretmektir. İkinci yol ise doğrudan güneş ısısı kullanmaktır. Nasıl? Bunun için birçok orijinal ve sıra dışı cihaz icat edildi.

Solar paneller.

Yanlış da olsa genellikle güneş panelleri olarak adlandırılırlar. Güneş panelleri uzun zamandır dünya çapında iyi tanınmakta ve yaygınlaşmaktadır ve kapsamları çatılardan uzay istasyonlarına, gemilerden arabalara kadar uzanmaktadır.


Bir evin çatısında güneş panelleri ve güneş kollektörleri.

Güneş panelleri ışığı elektriğe, güneş kollektörleri ise ısıya çeviriyor. Paneller silikon gofretlere dayanmaktadır. Piller, bir invertör, bir kontrolör ve bazen çok daha fazlası bunlara bağlıdır - başka bir deyişle, bu cihaz kolay bir cihaz değildir.

Güneş panelleri.

Kollektörler ise sıradan metalden yapılmıştır ve bunlara yalnızca kollektör içinde dolaşarak ısınan soğutma sıvısı verilir. Sonuç olarak, bu sıvı, örneğin bir tank musluk suyunu kaynatır. Bu cihaz, gördüğümüz gibi, teknolojik olarak daha gelişmiş olmasına rağmen, örneğin boya ile boyanmış bir yazlık ülke duşu tankından çok daha basit.

Düz bir güneş kollektörü aşağıdaki unsurlardan oluşur:

  • cihazın tüm detaylarını içeren gardırop gövdesi;
  • soğurucu - güneş ışınımını emen bir element;
  • ısı yalıtım tabakası;
  • soğutucu;

Bunlar toplayıcının dört ana bölümüdür. Ama elbette burada asıl olan sayıları değil, hepsinin birlikte nasıl çalıştığıdır.

Öncelikle güneş kollektörlerinin nasıl yapıldığını öğrenelim. İlk olarak, gelecekteki cihazın temelini oluşturan emici kaynak yapılır. Bataryaya benzer, sadece tersi - batarya ısıyı dahili bir kaynaktan yayar ve soğurucu ısıyı harici bir kaynaktan - Güneş'ten alır.

Bitmiş emicileri sıvı içeren küçük bir kaba koyarak mikro çatlakların varlığını kontrol edin. Bunun için eski moda basit bir yöntem kullanılır - 10 atmosfer basınçta parçanın yüzeyinde kabarcıklar oluşmazsa, kullanıma hazırdır.

Onaylanan soğurucu daha sonra özel bir seçici kaplama (güneş ışığını emebilen optik bir kaplama) ile kaplanır. Özel bir vakum odasında, iyon-plazma püskürtme gerçekleşir, bunun sonucunda soğurucu, her biri farklı bir kırılma indeksine sahip olan birkaç katmandan oluşan hafif yanardöner mavimsi ince bir film ile görünüşte kaplanır.

Sonuç olarak, girişim gibi fiziksel bir fenomen sonucunda gerekli fiziksel özellikler elde edilir. Yüzeye gelen ve yayılan dalgalar - sanki toplanır ve aslında radyasyon minimum hale gelir. Ortaya çıkan kaplamanın iki önemli özelliği vardır - güneş radyasyonu enerjisinin emilmesi ve minimum kendi termal radyasyonu.

Daha sonra soğurucu, üzeri şeffaf camla kaplanmış ısı yalıtımlı plastik bir kasa içerisine yerleştirilerek kollektör hazır hale gelir. Doğal olarak, tüm bu cihazın kalbi, güneş kollektörünün yakıtsız bir araba gibi olduğu bir emici ve özel bir kapaktır. Güneş enerjisinin% 95'ine kadar tutabilen ve onu ısıya dönüştürebilen bu kaplamadır.

Güneş kollektörleri suyu ısıtmanın en basit yoludur. Özel bir şey gerekmez - yalnızca cihazın kendisi ve Armatür ve sonra her şey kendi kendine olur. Ancak güneş enerjisini kullanan mekanizmalar burada bitmiyor.

Güneş yelkeni.

En ustaca ve iddialı "güneş" cihazlarından biri, Rus bilim enstitülerinden birinde icat edildi. Görünüşe göre uzay gemileri varsa, o zaman yelkenleri de olmalı. Yerli bilim adamlarını uzayda hareket etmek için sıradan güneş ışığını kullanan bir cihaz olan bir güneş yelkeni icat etmeye iten bu fikirdi.

Bir güneş yelkeninin çalışma prensibi, geleneksel deniz yelkenlerinin çalışmasına gerçekten benzer. Bildiğimiz gibi, geminin hareket etmesini sağlayan rüzgarla doludurlar. Güneş yelkeni, yelkenin ayna yüzeyini bombalayan ve ondan yansıyan ışık fotonlarıyla doludur, ona bir dürtü verir, bu da böyle bir geminin uzayda ve sürekli artan bir hızla uçmasını sağlar. Sadece iki önemli koşul vardır - gemi mümkün olduğunca küçük olmalı ve yelken mümkün olduğunca büyük olmalıdır.

Bir de tamamen farklı cihazlar olmalarına rağmen genellikle panellerle karıştırılan güneş kollektörleri vardır. Aslında ikisi de Güneş'ten çalışır, ancak içten yanmalı bir motorun bir hidrojen motorundan çıkması gibi birbirlerinden farklıdırlar.


Bir güneş yelkeninin parlak yüzeyi.

Yelkenin yapıldığı malzeme, yalnızca birkaç mikron kalınlığındaki en ince polimer filmdir. Güneş yelkeninin alanı tarafından yaratılan tüm kuvvet sadece 4 gramdır. Ancak sürekli uzun süreli maruz kalma ile, ışık hızına yakın hızlara yol açabilecek hızlanma elde edebilirsiniz!

Bu tür yelkenler ve bunlara bağlı minyatür uzay araçları bir zamanlar Mars'a yapılacak bir uçuş için kullanılmak isteniyordu. Tüm yolculuğun 500 gün sürmesi gerekiyordu ve hareket için yakıt kullanılmadı, çünkü her şeyi Güneş yapıyor.

Başka bir seçenek daha vardı. Bu tür yelkenleri Dünya'nın yörüngesine yerleştirin ve güneş ışığını gece şehirlerine yansıtın. Bu, önemli ölçüde enerji tasarrufuna yol açacak ve neredeyse gün ışığı kadar parlak olacaktır.

Ancak, ne yazık ki, uzay aracı güneş yelkeninin tüm taç yapraklarını açamadı. Ancak bu fikir bugüne kadar canlı ve sadeliği ve perspektifi nedeniyle çok baştan çıkarıcı.

Güneş fırını.

Fransa'nın güneyindeki küçük Fransız kasabası Font Romeo'da, çok basit ve özlü bir adı olan "Güneş fırını" olan alışılmadık bir bina var. Bu binanın inşası için bir yer seçimi tesadüfi değildi, çünkü bu yerlerde tüm yıl boyunca pratik olarak garanti ediliyor: ya açık bir gökyüzü ya da biraz bulutlu. Ayrıca neredeyse hiç yağmur yağmaz ve hava bulutludur.

Bina geçen yüzyılın 70'lerinde inşa edildi ve gerçekten büyük bir güneş fırını - binanın ikinci adı. Ancak resmi yüksek profilli lakaplar olmadan bile, bu fantastik olağandışılığa bakmak nefes kesici.

Genel olarak, dünyada sadece iki büyük güneş fırını vardır. Ve dikkat çekici olan, ikincisi Özbekistan'da bulunuyor. Ve aralarındaki büyük mesafeye rağmen, her iki fırının çalışma prensibi aynıdır.


Fransa'da "Güneş Fırını" İnşası.

Bazı aynalar (heliostatlar) güneş ışığını yansıtırken, diğer aynalar (yoğunlaştırıcılar) ışınları bir noktada odaklar, bu da sıcaklığın 3000 santigrat derecenin üzerinde olmasına neden olur! Ne kadar sıcak olduğunu açıklığa kavuşturmak için, doğada bir güneş fırınında eritilemeyecek hiçbir malzeme olmadığını varsayalım.

Fransa'nın Büyük Güneş Fırını, karşısında ayna kareleri (heliostatlar) olan bir alan olan parabolik bir aynaya (helioconcentrator) sahip bir binadır. Her birinin boyutu 7x6 metre ve toplam alanı 2800 metrekareden fazladır. Heliostatların görevi çok basittir - güneş ışığını büyük bir parabolik aynaya yansıtırlar, aslında ona büyük bir güneş ışını gönderirler.

Binanın 50x40 metre ölçülerindeki parabolü, her biri dört vidayla ayrı ayrı yönlendirilmiş 9000 aynadan oluşuyor. İnşaat sırasında, her bir aynayı doğru açıda odaklamak iki yıldan fazla sürdü. Bu, 1 megavatlık bir güç elde etmeyi mümkün kıldı - bu, ondan bir kirişte toplanan güneş ışınlarının verebileceği miktardır.

Güneş Fırını binası, minyatür fırınlara sahip laboratuvarlara ev sahipliği yapmaktadır. Burada bilim adamları sonsuz deneyler yapıyor ve güneş ışığının etkisi altında çeşitli malzemeleri eritiyor. Bu tür fırınlar her şeyi - ahşap, taş ve hatta çelik - eritebilir. Küçük fırınlarda güneşin gücü bu kadar barizse, büyük bir parabolik aynanın odağında ne olacağı ancak hayal edilebilir.

Elbette bu, geleneksel fırınlarda elde edilebilir, ancak bir güneş fırınında saniyeler içinde gerçekleşir. Ek olarak, numuneler güneş tarafından ısıtılır, bu da alaşımların safsızlık olmadan elde edildiği anlamına gelir - en saf metaller, seramikler ve kompozitler. Ve en önemli argüman, hiç kimsenin enerji (güneş ışığı) için hiçbir şey ödemediğidir.

Güneş, gezegenimizdeki tüm enerjinin temelidir.

Güneş, gezegenimizdeki ilk en güçlü ve hala en erişilebilir enerji kaynağıdır. Herkes onun ısınan sıcaklığını hissedebilir - açık bir günde elinizi uzatmanız veya yukarı bakmanız yeterlidir.

Çeşitli cihazlar, ışık radyasyonunu birçok kez yükseltebilir. Ancak zaten bildiğimiz güneş panelleri, toplayıcılar, yoğunlaştırıcılar ve yelkenlerin yanı sıra, aslında Dünya'daki tüm enerji kaynakları da Güneş'tir. Kömür eski bitkilerden oluşur ve tek yıldızımızın hayat veren ışınları olmasaydı asla büyüyemezlerdi. Aynı şey petrol ve gaz için de söyleniyor. Ve fütüristik yel değirmenleri bile, dünyadaki tüm iklim gibi, armatürümüzün sorumlu olduğu rüzgar olmasaydı dönmezdi.

Giderek daha fazla talep edilen enerji kaynaklarının peşinde olan insanlık, şimdiden birçok yol bulmuştur. Ama belki de tek ihtiyacımız olan, dünyanın derinliklerine bakmayı bırakıp bakışlarımızı Güneşimize çevirmek.

İnsan toplumunun varlığı ve gelişimi için gereklidir. Dünya enerjisinin gelişiminde belirleyici rol, çeşitli enerji kaynaklarının ve özellikle petrol ve gazın insanlığın hangi jeolojik ve keşfedilmiş rezervlerine sahip olduğu, gezegenimizin enerji potansiyelinin ne olduğu sorusunu açıklığa kavuşturmak için enerji kaynaklarına aittir.

Dayanıklılık derecesine göre, enerji kaynakları yenilenebilir ve yenilenemez olarak ayrılır. Yenilenebilir veya tükenmez enerji kaynakları şunları içerir: güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, gelgit enerjisi, hidroelektrik, jeotermal enerji.

Yenilenemeyen enerji kaynakları: nükleer enerji ve caustobiolith enerjisi. Caustobioliths yanıcı minerallerdir (causto - yanıcı, bios - organik, lithos - taş). Bunlara kömür, petrol, doğal hidrokarbon gazları, şeyl, turba dahildir.

Dünya enerji kaynakları: güneş enerjisi

1.5⋅10*22 J her gün Dünya'ya giriyor Güneş enerjisi. Güneş ışınlarının yaklaşık %30'u bulutlar ve yeryüzü tarafından yansıtılır, ancak çoğu atmosferden geçer. Güneşin ısısı atmosferi, okyanusları ve toprağı ısıtarak rüzgarlara, yağmura, kar yağışına ve okyanus akıntılarına neden olur.

Bununla birlikte, tüm enerji, dünyanın yüzeyini termal dengede tutarak tekrar soğuk uzaya yayılır.

Güneş enerjisinin küçük bir kısmı göllerde ve nehirlerde, diğer kısmı ise canlı bitki ve hayvanlarda birikir. Güneş enerjisi, başka hiçbir kaynakta bulunmayan özelliklere sahiptir: yenilenebilir, çevre dostu, yönetilebilir, şu anda kullanılan tüm enerjiden binlerce kat daha fazladır.

Güneş enerjisi seraları, evleri ısıtmak için kullanılır, güneş radyasyonunu elektriğe dönüştüren güneş panellerinde biriktirilir, uzay gemileri uzayda çalışırken astronotlara elektrik sağlamak için güneş panelleri veya fotoseller kullanır. Bu enerjinin dezavantajı, güneş ışınlarının dünya yüzeyi tarafından dağılması ve güneş ışığını toplamak için geniş bir yüzey gerekmesidir.

Rüzgar enerjisi

Gelen güneş enerjisinin yaklaşık %46'sı okyanus, kara ve atmosfer tarafından emilir. Bu enerji rüzgarlara, dalgalara ve okyanus akıntılarına neden olur, denizleri ısıtır ve hava dalgalanmalarına neden olur. Seviye rüzgar gücü küresel ölçekte - yaklaşık 10 * 15 W, ancak enerjinin çoğu çok yükseklerde esen rüzgarlarda yoğunlaşır ve bu nedenle kara yüzeyinde kullanım için uygun değildir. Sürekli yüzey rüzgarları yaklaşık 10 * 12 W güce sahiptir ve rüzgar türbinleri tarafından ve deniz taşımacılığında kullanılabilir.

Son yıllarda dünyada rüzgar enerjisi üretimi yıllık %28 oranında artış göstermiştir. 2020 yılına kadar bu enerjinin dünyada üretilen elektriğin %10'unu oluşturacağı varsayılmaktadır.

2005 yılında Azerbaycan Cumhuriyeti'nin ülkede yeterli olan güneş ve rüzgar enerjisinin kullanımına ilişkin kanunu kabul edildi.

Gelgit enerjisi

gelgit Ay ve Güneş'in çekimsel çekiminin sonucudur ve Ay'ın etkisi çok daha fazladır. Gelgitlerin gücü, gezegenin dönüşünün gücünün bir ifadesidir. Gelgitlerin yüksekliği her yerde aynı değildir.

Okyanusta büyük derinliklerde nadiren bir metreyi aşar ve kıta sahanlığı üzerinde 20 metreye kadar ulaşabilir. Gelgitlerin gücünün 0,85⋅10*20 J olduğu tahmin ediliyor. Fransa (Rance Nehri) ve Rusya'da (Kislaya Guba), istasyonlar hâlihazırda gelgit dalgalarından elektrik üretiyor. Gelgitlerin bertaraf edilmesinde birçok sorun var. İstasyonların verimli çalışması için, 5 m'den fazla bir gelgit dalgası yüksekliği ve hafif bentlerle kapatılan koyların - haliçlerin - varlığı gereklidir. Ancak hemen hemen her yerde kıyı gelgitleri yaklaşık 2 m yüksekliğe sahiptir ve Dünya'da yalnızca yaklaşık 30 yer bu gereksinimleri karşılar. Bunlardan en önemlileri: iki bitişik koy - Fundy (Kanada) ve Passamukuddy (ABD); Rance istasyonunun uzun yıllardır başarıyla faaliyet gösterdiği İngiliz Kanalı boyunca Fransız kıyıları, İrlanda Denizi, İngiltere nehirlerinin haliçleri, Beyaz Deniz (Rusya) ve Kimberley kıyısı (Avustralya). Gelgit enerjisi, çevreye ciddi zarar vermeden çalışan birkaç enerji sisteminden biri olduğu için gelecekte büyük önem taşıyabilir.

hidroelektrik

Güneş radyasyonunun yaklaşık %23'ü, daha sonra yağmur ve kar şeklinde düşen suyun buharlaşması için harcanır.

su enerjisi yenilenebilir bir kaynaktır. İlkel bir şekilde, suyun gücü, elektrik üretimi için nehirlere büyük ölçekli barajlar yapılmaya başlanan yirminci yüzyıldan önce binlerce yıldır kullanılıyordu. Yenilenebilir tüm enerji kaynakları içerisinde en yoğun kullanılanı suyun gücüdür. Ancak olumsuz olan durum, barajların sınırlı ve büyük ihtimalle kısa ömürlü olmalarıdır. Hareket eden bir su akışı, süspansiyon halinde bir miktar ince kil parçacıkları taşır; akış engellenip su hızı düştüğü anda bu malzeme çökelir ve rezervuar 50-200 yılda tamamen bunlarla dolabilir.

Bu enerjinin kullanılmayan en büyük potansiyeli, büyük su enerjisi rezervlerinin olduğu yerlerde kullanılabilir.

jeotermal enerji

Yerin derinliklerine 1 km dalış yapıldığında sıcaklık 15 C'den 75 C'ye çıkar. Dünyanın çekirdeğinde sıcaklık muhtemelen 5000 C'yi geçer. Derinliklerden yeryüzüne ortalama 6.3⋅10*6 J enerji gelir. yüzey. Ek olarak, jeotermal enerji, U gibi radyoaktif elementlerin bozunması ile ilişkilidir.

238 , U 235 , Th 232 , K 40 bağırsaklarda her yere dağılmıştır. Aynı zamanda yer altı suyu ısınarak buhar ve sıcak su (gayzer) şeklinde yüzeye çıkar. Jeotermal sıcak su İzlanda, Japonya, İtalya, Endonezya, Filipinler, Rusya, Amerika ve Yeni Zelanda'da evlerin, yüzme havuzlarının, seraların ısıtılmasında kullanılmaktadır. Ancak elektrik üretimine kıyasla hala çok az önem taşıyorlar.

Atomik Enerji

nükleer enerji iki işlemle elde edilebilir. Birincisi, daha ağır elementler oluşturmak için hidrojen ve lityum gibi hafif elementlerin füzyonu veya füzyonudur. Bunlar Güneş'te ve hidrojen bombasında gerçekleşen süreçlerdir, ancak kontrol edilmesi zordur; belki gelecekte bu tür elementlerin sentezi ana enerji kaynağı haline gelebilir. İkinci süreç, uranyum ve toryum gibi ağır elementlerin parçalanmasıdır (çürümesi). Atom bombasında devam eden süreç budur. Bu reaksiyon kontrol edilebildiğinden, ağır elementlerin bölünmesi nükleer santrallerde elektrik üretmek için zaten kullanılıyor. Yalnızca, doğal uranyum atomlarının toplam sayısının yalnızca %0,7'sini oluşturan uranyum-235, doğal bir bozunma yeteneğine sahiptir. Uranyum-235'in zincirleme reaksiyonu ilk kez 2 Aralık 1942'de Dünya tarihinin en önemli deneylerinden birinde Profesör Enrico Fermi tarafından gerçekleştirildi. Uranyum-235 atomlarını izole etmenin maliyeti yüksektir. Bununla birlikte, uranyum-235'in bir atomunun bozunması 3.2⋅10*11 J enerji açığa çıkarır.

1 g uranyum-235 atomu yaklaşık 2,56⋅10-21 atom içerdiğinden, 1 g uranyumun bozunması yaklaşık 8,19⋅10*10 J üretir, bu da 2,7 ton kömür yakılarak elde edilen enerjiye eşdeğerdir. Şu anda yaklaşık 300 nükleer santral uranyum-235 ile çalışıyor. Nükleer enerji kullanımında ilk sırayı Amerika Birleşik Devletleri (yaklaşık %50), Avrupa (%30) ve Japonya (%12) almaktadır. Atom enerjisi kullanırken, radyoaktif atıkların bertaraf edilmesi sorununun yanı sıra akut bir güvenlik sorunu vardır.

fosil yakıtlar

Şu anda üç tür fosil yakıt kullanılmaktadır: kömür, petrol ve doğal gaz. Dünya enerjisinin yaklaşık %90'ını oluştururlar. Kömür. Her tür kömürün dünya rezervlerinin 13.800 milyar ton olduğu ve ek potansiyel kaynakların - 6.650 milyar ton olduğu tahmin edilmektedir.Asya ülkeleri, özellikle Çin ve %5,5 Avrupa'da. Dünyanın geri kalanı% 8'dir.

Kömür dünyanın önde gelen yakıtı olmasa da, bazı ülkelerde hala hakim durumdadır ve gelecekte petrol ve gaz tedarikindeki zorlukların kömür kullanımının artmasına yol açması olasıdır. Kömür kullanırken birçok zorluk vardır. Esas olarak pirit FeS2, demir sülfat FeSO4⋅7H2O, alçıtaşı CaSO4⋅2H2O ve bazı organik bileşikler formunda bulunan %0,2 ila %7 kükürt içerir.

Kömür yakıldığında, asit yağmuru ve dumana neden olmak için atmosfere salınan oksitlenmiş kükürt açığa çıkar. Diğer bir sorun da kömür madenciliğinin kendisidir. Yeraltı madenciliği yöntemleri zor ve hatta tehlikelidir. Açık ocak madenciliği daha verimli ve daha az tehlikelidir, ancak geniş bir alanda yüzey tabakasına zarar verir. Modern dünyada, petrol ve doğal hidrokarbon gazları ağırlıklı olarak enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır.

Gücü milyonlarla ve milyarlarla değil, milyarlarla hesaplanan dünya uzayındaki en büyük enerji makinesi Güneş'tir. yerde.

Buhar kazanlarının ocaklarında yanan ve suyu buharlaştıran kömür, milyonlarca yıl önce var olan ormanlardan kaynaklanmaktadır. Bu ormanlar, ekmeğimizin olgunlaştığı, güneşin suyu buharlaştırdığı ve su türbinlerini çalıştırdığı aynı güneş altında büyüdü.

Aynı zamanda rüzgar türbinlerinin çalışmasını sağlayan hava akımlarını da oluşturur. Büyük Rus botanikçi Timiryazev dedi ki güneş ışını bir enerji kaynağıdır, sonuçta sadece devasa güçlü bir volanı değil, aynı zamanda sanatçının fırçasını ve yazarın kalemini de harekete geçiren.

Dünya - güneş enerjisi akümülatörü

bizim gezegenimiz Toprak dev bir alıcıyla karşılaştırılabilir ve güneş enerjisi pili. Dünyanın Güneş'ten aldığı enerji miktarını hayal etmek zor. Bu iki yüz altmış milyar beygir gücü. 260.000.000.000.000, 260 milyon milyondur, yani Tüm santrallerin ve motorların gücünün 100.000 katı insan eliyle yaratıldı!

Güneş enerjisini kullanmak

Zaten onlarca yıl önce, adam doğrudan denedi güneşin enerjisini kullan. İlk "güneş" istasyonları Kırım'da, Mısır'da ve Atlantik Okyanusu'nun diğer tarafında Kaliforniya'da inşa edildi. Büyük döner içbükey alüminyum aynalar güneş ışınlarını yakalar ve buhar kazanına yönlendirir. Bir buhar kazanından çıkan buhar, elektrik üreten bir jeneratörün şaftını döndüren bir buhar motoruna veya türbine girer.

Böylece Güneş, evlerimizde milyonlarca güneşi aydınlatan su buharının enerjisini elektriğe çeviriyor. Orta Asya'da yemek pişirmek için "güneş" banyoları ve "güneş" sobaları vardır. Yaklaşık 10 kilometrekarelik bir ayna alanına sahip büyük bir "güneş" istasyonu, tüm Almanya'ya günün her saati elektrik sağlayabilir. Ve bu, yalnızca enerji kaynağı olan Güneş'in ışıma enerjisini kullanıyor. Ancak sadece güneş insanlar için bir enerji kaynağı olarak hizmet edemez.

Dünya güçlü bir enerji kaynağıdır

Bizim Toprak sadece güneş enerjisinin alıcısı ve akümülatörü değil, aynı zamanda güçlü enerji kaynağı. İçinde muazzam bir enerji yatıyor. Sadece kaplıcaları ve ateş püskürten volkanları düşünelim. bunu bildiğimiz sürece Dünyanın çekirdek sıcaklığı 4000°C'ye ulaşır. Dünyanın derinliklerine 20-30 kilometrelik bir delik açılıp oraya su getirilse, o zaman dünya gözümüzün önünde dev bir buhar kazanına dönüşecek.

Dünyanın bağırsaklarından çıkan sıcak buhar, yalnızca makineleri harekete geçirmekle kalmayıp, aynı zamanda Dünyanın kutuplarındaki buzu eritebilir, Sibirya'daki permafrostu eritebilir ve buz ve kumlu çölleri çiçek açan bahçelere dönüştürebilir. İnsanlar kömürden elde ettiklerinden on kat daha fazla enerji kullanabilirler. Bir Fransız bilim adamı, Dünya'nın "buhar kazanını" iki kez kullanmayı teklif ediyor.

Su, bir hidroelektrik santraline güç sağlamak için kullanılmak üzere derin kuyulara yönlendirilebilir. Orada, Dünyanın derinliklerinde su buhara dönüşecek ve bu buhar da faydalı işler yapacak. Bu bir ütopya değil, cesur projelerin olgunlaşacağı teknik hesaplamalar.

Bunların uygulanması bizim elimizde. Daha bugün İtalya'da, Toskana bölgesinde, topraktan çıkan su buharı elektrik enerjisi üretmek için kullanılıyor. Vezüv'ü kullanmak mümkün olsaydı, yılda 1.350.000 ton kömür tasarrufu yapmak mümkün olurdu. Bütün bunlar, Jules Verne'in fantastik romanlarından daha az heyecan verici değil.

atomların enerjisi

Ancak güneş ve volkanik istasyonlar, mümkün olanın sınırlarından çok uzak. atomların enerjisi, uzayın küçük yapı taşları, önemli ölçüde Dünya'nın bağırsaklarında saklı olan termal enerjiyi aşıyor. 27 Haziran 1954'te dünyada ilk kez Moskova yakınlarındaki Dubna'da SSCB Bilimler Akademisi'ne ait bir nükleer santral faaliyete geçti. Atom enerjisinin diğer tüm enerji biçimlerine üstünlüğünü açıkça kanıtlıyor.

5.000 kilovat gücüyle 24 saatte sadece 30 gram uranyum tüketiyor.. Bu süre zarfında aynı kapasitede bir termik santral gerektirecektir. 80-100 ton kömür. Bu, bir parça uranyumdan aynı kömür parçasından iki milyon kat daha fazla enerji elde edilebileceği anlamına gelir.

70 gram uranyum, Dinyeper gibi güçlü bir hidroelektrik santralinin işini bir yıl boyunca değiştirmek için yeterlidir. Nükleer buzkıran motorlarının gücü "V. I. Lenin "44.000 beygir gücüdür. Bilim adamları ayrıca, dünyanın diğer gezegenlerine uzay uçuşları ve inişler için yeni umutlar açan nükleer jet uçağı ve roketlerin tasarımıyla da ilgileniyorlar.

biliniyor ki Bir buhar türbininden bir atom motoruna geçiş, bir buhar motorundan çok daha kısaydı.. Teknolojinin gelişimi durak ve engel tanımıyor. Teknoloji insanlar tarafından yönlendirilir. Bilim adamları hidrojen atomunun enerjisini kullanmanın yollarını buldukları için insanlar bile kömür, petrol, uranyum rezervlerini tüketmediler. O zaman uçsuz bucaksız denizler ve okyanuslar, gelecekteki insanlık için tükenmez bir enerji kaynağına dönüşecektir.

Atom enerjisinin kullanımı Modern dünyada nükleer enerjinin kullanımı o kadar önemlidir ki, eğer yarın uyanırsak ve bir nükleer reaksiyonun enerjisi ortadan kalkarsa, bildiğimiz dünya muhtemelen sona erer. Kaynakların barışçıl kullanımı...

Enerji türleri - insanlık tarafından bilinen enerji türleri

"Enerji" kavramı, maddenin çeşitli hareket biçimlerinin bir ölçüsü ve maddenin hareketinin bir biçimden diğerine geçişinin bir ölçüsü olarak tanımlanmaktadır. Buna göre, maddenin hareket biçimlerine göre enerji türleri ve türleri ayırt edilir. Küçük adam çeşitli enerji türleri ile ilgilenir. Aslında, tüm teknolojik süreç, bir tür enerjinin diğerine dönüştürülmesidir. Teknolojik yoldan geçiş sürecinde, enerji tekrar tekrar bir türden diğerine dönüştürülür, bu da çevredeki kayıplar ve dağılma nedeniyle yararlı miktarının azalmasına neden olur.

Bugün bilinen enerji türleri

  • Mekanik
  • Elektriksel
  • Kimyasal
  • termal
  • Işık (Radyant)
  • Nükleer (Nükleer)
  • Termonükleer (Füzyon)
Ayrıca, rüzgar enerjisi veya jeotermal enerji gibi isimleri fiziksel olmayan ancak tanımlayıcı olan başka enerji türlerinin de farkındayız. Bu gibi durumlarda, enerjinin doğasının fiziksel şekli, kaynağının adıyla değiştirilir. Bu nedenle rüzgarın mekanik enerjisinden, rüzgar akışının enerjisinden veya jeotermal kaynakların termal enerjisinden daha çok bahsetmek doğru olur. Aksi takdirde, önemsiz enerji, hidrojen enerjisi, zihinsel enerji veya yaşam enerjisi ve el enerjisi icat edilerek sözde enerjilerin sayısı süresiz olarak çoğaltılabilir. "Enerji" kelimesini belirli nesnelerle birleştirerek, bu fiziksel anlam demetini mahrum bırakıyoruz. Psişik enerjinin veya irade enerjisinin miktarını ölçmek imkansızdır. Geriye kalan tek şey, nesnenin bir tür enerjiye sahip olduğuna dair bir ipucu ve ne tür olduğunu bilmiyoruz. Metnin veya konuşmanın anlamsal bir yük taşımayan bir kelimeyle dolu olduğu ortaya çıktı, çünkü her nesne enerji taşıyor ve bundan bahsetmek anlamsız. Ve düşüncenin enerjisine benzetilerek, düşüncenin kütlesi, düşüncenin uzunluğu, genişliği ve yüksekliği ile yoğunluğu görünmelidir. Kısacası, bu tür dönüşler, yazarın veya konuşmacının aptallığının ve cehaletinin açık kanıtıdır.

"Enerji" kelimesinin tanımıyla ilgili fiziksel kavramlar

Ama "enerji" kelimesinin tanımıyla ilgili gerçek fiziksel kavramlara geri dönelim. Yukarıdaki enerji türleri insan tarafından bilinir ve uygarlık tarihi boyunca onun tarafından kullanılmıştır. Bunun tek istisnası, yalnızca 20. yüzyılın başında elde edilen atomik bozunma enerjisidir. Yani hala mekanik enerji kullanıyoruz, bisiklete biniyoruz, sarkaçlı saatler kullanıyoruz, vinçle yük kaldırıp indiriyoruz. Elektrik enerjisi, eski zamanlardan beri yıldırım ve statik elektrik şeklinde biliniyor. Bununla birlikte, bu tür enerji yalnızca 19. yüzyılda Voltaik sütunun - bir DC pil ve - icat edildiğinde yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Ancak eski çağlarda bile insanlar her yerde olmasa da bu enerji türünü biliyor ve kullanıyorlardı. Kaplaması yalnızca elektrolizle yapılabilen eski Mısır takıları ve kült nesneleri bilinmektedir. - hem antik çağda hem de günümüzde belki de en yaygın ve yaygın olarak kullanılan enerji türü. Ateş, kömürler, brülör, kibritler ve yanma ile ilgili diğer birçok öğe, organik madde ve oksijenin kimyasal etkileşiminin enerjisine dayanır. Bugün, yüksek teknoloji "yakma" ve içinde ve içinde gerçekleştirilmektedir. Bununla birlikte, türbinler ve içten yanmalı motorlar gibi cihazların ham maddeler (kimyasal enerji) ile nihai ürün (elektrik enerjisi) arasında kötü bir aracısı vardır -. Ne yazık ki, verimlilik ısı motorları küçüktür ve sınırlamalar malzeme tarafından değil, teori tarafından uygulanır. Çünkü sınır %40'tır. Kimyasal etkileşimler temelinde, kimyasal enerji, hem insan vücudunda hem de tüm hayvanlarda hareket eder. Bitkileri yiyerek onlardan güneş enerjisinin emilmesi nedeniyle oluşan kimyasal bağların enerjisini alırız. Yani dolaylı olarak, dünyadaki tüm yaşam ondan beslendiği için kişi de güneş enerjisinden beslenir. Güneş, onsuz gezegenimizde yaşamın olmayacağı enerjidir. Atomik ve termonükleer enerji dışındaki hemen hemen tüm enerji türleri ve türleri, radyant güneş enerjisi ile ilgili olarak ikincil olarak kabul edilebilir. Jeotermal kaynakların termal enerjisinin yanı sıra gelgitlerin mekanik enerjisi de güneş radyasyonu ile ilişkili değildir.

Termonükleer enerji, merkezi aydınlatmamız olan Güneş'in çalışmasının temelini oluşturur.

Ve bu, güneş enerjisinin de Güneş'in bağırsaklarında salınan termonükleer füzyon enerjisinin bir ürünü olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, Dünya üzerinde kullandığımız enerji türlerinin büyük çoğunluğunun birincil ataları termonükleer füzyon enerjisi şeklindedir. Nükleer veya atom enerjisi, "standart" doğal enerji dönüşümünün sınırlarının dışında kalan tek enerji türüdür. İnsanın ortaya çıkışından önce, doğa (nadir istisnalar dışında), muazzam enerjinin salınmasıyla atom çekirdeğinin kütle noktası bozunma süreçlerini bilmiyordu. Bunun istisnası, atomik bozunma reaksiyonlarının çevredeki kayaların ısıtılmasıyla gerçekleştiği bir uranyum cevheri yatağı olan Afrika doğal "nükleer reaktörüdür". Ancak doğada atomik bozunma milyonlarca yıl sürer çünkü uranyum ve plütonyumun yarı ömürleri çok uzundur. Ve uranyum ve plütonyuma ek olarak diğer birçok atom da atomik bozunmaya maruz kalsa da, genel olarak bu süreçler birim zamanda çevreleyen maddede önemli değişikliklere neden olmaz. İnsanoğlu gezegenin enerji dengesinde kendi değişikliklerini kendi yaptı, bombalar patlattı, nükleer santraller kurdu, petrol, gaz ve kömür yaktı. Elbette insanlardan önce de benzer süreçler yaşandı, ancak bunlar milyonlarca yıla yayıldı. Göktaşları düştü, ormanlar yandı, bataklıklardan ve okyanuslardan karbondioksit salındı ​​ve uranyum çürüdü. Ancak yavaşça - birim zamanda küçük hacimlerde.

Alternatif kaynaklar

Günümüzde alternatif enerji türleri ve alternatif olanlar aktif olarak gelişmektedir. Bununla birlikte, bu kelimelerin kendileri zaten "enerji" kelimesine karşı hatalı bir tutum içermektedir. Enerji kaynaklarını "alternatif" olarak adlandırarak, onları "geleneksel" kaynaklarla (kömür, petrol ve gaz) karşılaştırıyoruz. Ve bu anlaşılabilir. Ama "alternatif enerji" dediğimizde saçma sapan konuşuyoruz çünkü arzularımızın dışında farklı enerji türleri var. Ve alternatif rüzgar enerjisinin ne olduğu net değil, çünkü o sadece var. Veya armatürümüzün alternatif güneş ve termonükleer enerjisi nedir? Her halükarda, onu kullanıyoruz ve ona alternatif demek tuhaf çünkü onun alternatifi yok. Önümüzdeki binlerce yılda, gezegenin tüm ekosistemi güneş enerjisi üzerine kurulu olduğu için güneş enerjisi kullanımından uzaklaşmayacağız. "Geleneksel olmayan enerji biçimleri", "yenilenebilir enerji biçimleri" veya "yeşil enerji biçimleri" kelimeleri de benzer şekilde garip görünüyor. Ne tür bir enerji gelenekseldir? Belirli bir enerji türü nasıl yenilenebilir? Ve çevre temizliği için enerji nasıl kontrol edilir? “Gelenek”, “yenilenebilirlik” ve “çevre dostu” kavramlarına atıfta bulunmak daha makul ve doğrudur. O zaman her şey hemen netleşecek ve anlaşılır hale gelecektir. Ve sonra neden-sonuç ilişkilerini sıraladıktan sonra aramaya başlayabilirsiniz. Geleneksel olmayan enerji kaynakları türleri, doğayı ve çevredeki dünyayı inceleyerek kolayca bulunabilir. Burada ısıtma için gübre, saman ve kas gücü kullanan bir jeneratör var.

Yenilenebilir enerji kaynakları sadece doğal süreçler ortamında aranmalıdır.

Çok fazla benzer süreç yoktur ve hepsi, gezegendeki maddenin hareketiyle - toprak, su, hava ve ayrıca canlı organizmaların faaliyetleriyle ilişkilidir. Kesin olarak söylemek gerekirse, ana "pilimiz" - Güneş - sınırlı bir hizmet ömrüne sahip olduğundan, yenilenebilir enerji kaynakları yoktur. Ve çevre dostu kaynakları aramak için, önce çevre dostu olma kriterlerini açıkça tanımlamanız gerekir, çünkü aslında gezegenin enerji dengesine herhangi bir insan müdahalesi çevreye zarar verir. Açıkça söylemek gerekirse, çevre dostu enerji kaynakları olamaz, çünkü her durumda çevreyi etkileyeceklerdir. Bu etkiyi ancak en aza indirebilir veya telafi edebiliriz. Aynı zamanda, herhangi bir telafi edici etki, küresel bir analitik tahmin modeli çerçevesinde yapılmalıdır.