Альтернативные источники энергии

Разработала: Кашолкина Е.Н., учитель географии МБОУ Одинцовская СОШ№8 г. Одинцово,

Г. Одинцово, 2017 г.

ВСТУПЛЕНИЕ Важность экологических проблем и природоохранной деятельности в современном мире постоянно возрастает, опасные для человека и природы вещества поступают в окружающую среду и накапливаются в её различных элементах. Загрязнение природной среды увеличивается вследствие широкого внедрения энергоёмких и химических технологий, производства новых химических продуктов, роста объемов международной торговли химическими веществами и технологиями, недостаточного экологического контроля во всех областях человеческой деятельности .

Вопросы охраны окружающей среды приобретают особую актуальность .

Экологическая ситуация в районах широкомасштабной добычи нефти и газа.

Объекты нефтедобычи, по степени воздействия на окружающую природную среду, находятся среди лидеров

Альтернативные источники энергии

• Классификация альтернативных источников энергии:
• гидроэнергетические — использующие движение воды в реках или морях;
• ветряные — преобразующие в энергию движение воздушных масс;
• геотермальные — преобразующие в энергию тепло планеты;
• солнечные — использующие электромагнитное излучение солнца;
•  
• биотопливные — преобразующие теплоту сгорания возобновляемого топлива (например, спирта).

Приливная энергетика

Космическая

энергетика

Ветроэнергетика

Нетрадиционная

(альтернативная)

энергетика

Гелиоэнергетика

Биотопливо

Геотермальная

энергетика

Приливная электростанция (ПЭС) — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, то есть кинетическую энергию вращения Земли.

Приливные электростанции

Расположение: Приливные электростанции строят на берегах морей , где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 13 метров.

Технология: Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в режиме насоса (для перекачки воды в водохранилище для последующей работы в отсутствие приливов и отливов). В последнем случае они называются гидроаккумулирующая электростанция .

Существует мнение, что работа приливных электростанций тормозит вращение Земли, что могло бы привести к негативным экологическим последствиям. Однако ввиду колоссальной массы Земли влияние приливных электростанций незаметно [1]. Кинетическая энергия вращения Земли (~1029 Дж) настолько велика, что работа приливных станций суммарной мощностью 1000 ГВт будет увеличивать длительность суток лишь на ~10−14 секунды в год, что на 9 порядков меньше естественного приливного торможения (~2×10−5 с в год).

Крупнейшая приливная станция : «Ля Ранс» во Франции – мощность 240МВт

Преимущества

-экологичность

-низкая себестоимость производства энергии

Недостатки

-высокая стоимость строительства

-могут работать только в единой системе с другими типами электростанций

Геотермальная энергия – это энергия, получаемая из природного тепла внутри Земли. Такое тепло может использоваться как для обогрева домов и зданий, так и для производства электроэнергии. Термальные регионы имеются во многих частях мира.

Геотермальная энергетика имеет целый ряд преимуществ по сравнению с другими видами возобновляемой энергии: этот источник практически неисчерпаем и бесперебоен. возможно строительство в зонах сейсмической активности. Главный недостаток: первоначальные денежные вложения в строительство геотермальных станций достаточно велики.

Выработка электроэнергии и теплоснабжение

Ветроэнергетика - ВЭС

• Люди используют энергию ветра с незапамятных времен — достаточно вспомнить парусный флот, и ветряные мельницы.

Главное преимущество ветряных электроустановок (ВЭС): отсутствуют выбросы в атмосферу.

По оценкам экспертов к 2050 году мировая ветроэнергетика позволит сократить ежегодные выбросы СО2 на 1,5 миллиарда тонн.

Неблагоприятные факторы ветроэнергетики:

• Шумовые воздействия, электро-, радио- и телевизионные помехи;
• Отчуждение земельных площадей;
• Локальные климатический изменения;
• Опасность для мигрирующих птиц и насекомых;
• Неблагоприятное воздействие
• на животных

Солнечное излучение

• Еще в 400 г. до н. э. греки научились использовать энергию Солнца для разжигания костра с помощью наполненного водой стеклянного шара.
• Солнечная энергия - самый мощный из возобновляемых источников энергии. Щедрое солнце может дать в тысячу раз больше энергии, чем другие источники питания.

Солнечные электроустановки уверенно завоевывают позиции в мировой энергетике.

Использование энергии Солнца:

Гелиоэлектростанции работают в более чем в 70 странах - от

северной Скандинавии до выжженных пустынь Африки.

Устройства, использующие энергию солнца, применяются для:

-отопления

-вентиляции зданий(в том числе небоскрёбов)

-опреснения воды

-производства электроэнергии

Также используются в различных технологических процессах

Появились транспортные средства с “ солнечным приводом ” : моторные лодки и яхты, солнцелеты и дирижабли с солнечными панелями.

Солнцемобили , вчера сравниваемые с забавным автоаттракционом, сегодня пересекают страны и континенты со скоростью, почти не уступающей обычному автомобилю (50км/ч).

Недостатки использования энергии Солнца

• большая материалоемкость;
• возможность утечки рабочих жидкостей, содержащих хлораты и нитриты;
• опасность перегрева и возгорания систем
• затемнение больших территорий солнечными концентраторами, возможность деградации земель
• изменение теплового баланса ,влажности, направления ветра в районе расположения станции

Создаются проекты, которые бы позволили избавиться от этих минусов. Одна из таких идей - это орбитальный спутник с большой батареей солнечных элементов. Такая космическая станция могла бы, накопившуюся энергию с помощью луча микроволновых волн передавать на передатчик, находящийся на земле.

Биотопливо  — топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.

  Приоритет биологическому топливу отдан не случайно:  в составе биотоплива отсутствуют многие экологически вредные элементы, содержащиеся в  нефтяном горючем; практически каждая страна обладает сырьем для получения этого вида горючего и имеет возможность его производства; на производство биотоплива уходят отходы, которые в противном случае просто разлагаются, выделяя вредный углекислый газ; главное : сырье для производства биотоплива возобновляемо .   К недостаткам можно отнести высокую себестоимость производства.

Другие виды альтернативной энергетики.

• В океане потенциально имеются различные виды энергии - энергия волн и приливов; энергия  химических связей газов, питательных  веществ, солей и других минералов; скрытая энергия водорода , находящегося в молекулах воды;

• энергия течений ;

• энергия , которую 

можно  получать,

используя разницу

  температур воды

океана на поверхности

  и в  глубине.

По оценкам Европейской комиссии к 2020 году в странах Евросоюза в индустрии возобновляемой энергетики будет создано 2,8 миллионов рабочих мест. Индустрия возобновляемой энергетики будет создавать 1,1% ВВП.

По оценкам российских учёных в ближайшем времени наша страна сможет получать

10% энергии из ветра, 15% от ПЭС и ещё до 10% из других альтернативных источников .

По оценкам российских учёных в ближайшем времени наша страна сможет получать 10% энергии из ветра, 15% от ПЭС и ещё до 10% из других альтернативных источников.

Схема снабжения индивидуального жилого дома электроэнергией с использованием альтернативных источников.

Вывод:

• Нетрадиционные способы получения энергии имеют как достоинства, так и недостатки;

• Усовершенствование альтернативных источников энергии идёт быстрыми темпами;

• В ситуации дефицита минерального топлива происходит постепенный переход на “ новые ” источники энергии.

Спасибо за внимание!