Презентация к проекту

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ПРИГОРСКАЯСРЕДНЯЯ ШКОЛА СМОЛЕНСКОГО РАЙОНА СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Индивидуальный проект по физике

«Нетрадиционные источники энергии»

Работу выполнил:

Ученик 11 класса

Брин Михаил Михайлович

Руководитель:

Левчук Наталья Владимировна

2023-2024 уч. г.

Цель: изучение альтернативных, нетрадиционных источников электрической энергии и выяснение который из них выгоднее использовать в ближайшем будущем.

  Задачи:

• Выяснить, что такое альтернативные источники энергии;
• Исследовать различные альтернативные источники энергии;
• Изучить принципы получения и применения энергии;
• Выявить преимущества и недостатки каждого способа;
• Сделать вывод о том, какие виды наиболее выгодны и приемлемы для человека;

Область применения: уроки физики, внешкольное образование.

  Гипотеза: возможно, что альтернативные источники энергии действительно являются наиболее выгодной заменой традиционным источником.

Основная часть.

1.1 Что такое альтернативная энергетика?

Альтернати́вная энерге́тика  — совокупность перспективных способов получения, хранения, передачи и использования энергии из источников, которые используются не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде.

Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование альтернативных (нетрадиционных) источников энергии.

1.2 Солнечная энергетика.

Солнечная энергетика  – направление альтернативной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде.

Солнечная энергия представляет собой, возможно, один из наиболее перспективных источников энергии. Подумать только, что всего за восемнадцать солнечных дней Солнце поставляет, нам энергию, равную количеству энергии, которая хранится в недрах земли. Одним из наиболее распространенных устройств, которых преобразует солнечную энергию считается солнечная батарея.

Преимущества солнечной энергии

Недостатки солнечных источников энергии

1. Возобновляемость

1. Высокая стоимость

2. Обильность

2. Непостоянство

3. Постоянство

3. Высокая стоимость аккумуляторов

4. Доступность

4. Незначительное загрязнение окружающей следы

5. Экологическая чистота

5. Применение дорогостоящих и редких компонентов

6. Бесшумность

6. Малая плотность мощности

7. Экономичность

1.3 Ветроэнергетика.

Ветроэнергетика  – один из самых перспективных способов получения энергии. Этот источник не только экологически чистый (ветровые генераторы в процессе эксплуатации не потребляют ископаемого топлива), но и возобновляемый. Затраты на получение энергии от ветра сводятся главным образом к установке необходимого оборудования. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет позволяет сэкономить примерно 29 тыс. тонн угля или 92 тыс. баррелей нефти.

Преимущества ВЭС

Недостатки ВЭС

1.Полное отсутствие загрязнения окружающей среды.

1.Распространение ветрогенераторов может затруднить прием телепередач и создавать мощные звуковые колебания.

2.Ветровая энергия изобильна, чиста, безопасна и надёжна в качестве ресурса для производства электроэнергии. Ее использование позволяет экономить на топливе, на процессе добычи и транспортировки.

2.Ветер дует почти всегда неравномерно, поэтому и генератор будет работать неравномерно, отдавая то большую, то меньшую мощность.

3.Цена производства электричества на ветровых станциях постоянно снижается.

3.Возможные изменения в ландшафте.

4.Ветроэнергетика производит электроэнергию гораздо ближе к потребителю, что снижает ее потери и стоимость строительства линий электропередач.

4.Энергия ветра не сможет сама по себе удовлетворить потребности в электричестве города, региона или государства целиком.

1.4 Геотермальная энергетика.

Геотермальная энергетика  – это производство электроэнергии, а также тепловой энергии за счет энергии, содержащейся в недрах Земли. Источниками геотермальной энергии являются магма, горячие подземные воды и сухие нагретые породы. Объем Земли составляет примерно 1085 млрд. куб. км, и весь он, за исключением тонкого слоя земной коры, имеет очень высокую температуру .

Существует два основных способа использования геотермальной энергии: прямое использование тепла и производство электроэнергии. С этим связано и использование ее человечеством.

Преимущества геотермальной энергетики

Недостатки геотермальной энергетики

1.Геотермальную энергию можно использовать в виде геотермальной воды или смеси воды и пара для нужд горячего водо- и теплоснабжения, а также для выработки электроэнергии.

2.Не требуется поставки топлива из внешних источников.

1.Требуется определенное местоположение для бурения скважин.

3.Обычная геотермальная станция, расположенная на берегу моря или океана, может применяться и для опреснения воды.

2.Несмотря на почти полную экологическую безопасность, высока вероятность минерализации термальных вод большинства месторождений и наличия в воде токсичных соединений и металлов.

3.Для практического использования теплоты геотермальных вод необходимы значительные капитальные затраты.

4.Данный вид энергии практически неиссякаем и имеет полную независимость от условий окружающей среды, времени суток и года.

5.Геотермальная энергетика гарантирует практически полную безопасность для окружающей среды.

4.Тепло Земли очень «рассеянно», и в большинстве районов мира человеком может использоваться с выгодой только очень небольшая часть энергии.

5.Иногда действующая геотермальная электростанция может остановиться в результате естественных изменений в земной коре.

6.Использование этой энергии позволяет обеспечить тепло- и электроснабжения населения в тех зонах нашей планеты, где централизованное энергоснабжение отсутствует или обходится слишком дорого (например, в России на Камчатке)

1.5 Энергия биомассы.

Биомасса считается возобновляемым источником энергии, так как содержащаяся в ней энергия производится в процессе фотосинтеза, когда растения преобразуют лучистую энергию в углеводороды. Выращивание растений специально для превращения в биомассу есть форма сохранения солнечной энергии.

Существует всего 3 вида биотоплива: твердое топливо (древесина), жидкое топливо (биодизель, биоэтанол и т.д.), газообразное топливо (биогаз).

Преимущества энергии биомассы

Недостатки энергии биомассы

1.Биомасса – один из самых обильных источников энергии. Сотни миллионов запасов создано только природой, но также много тонн образуется в результате деятельности человека

1.Сжигание биомассы все же приводит к выбросу некоторого количества различных загрязняющих атмосферу веществ. Наиболее распространены оксиды азота (NO).

2.Энергия из биомассы сможет помочь решить проблему изменения климата, сократить количество кислотных дождей, предотвратить загрязнение водоемов, эрозии почв, а также уменьшить количество различных отходов.

2.Бесконтрольная заготовка топлива из биомассы для электростанций наносит вред природе.

4.При использовании топлива, полученного из биомассы, выделяется незначительное количество загрязняющих атмосферу оксидов серы (SO) даже в случае прямого сжигания этого топлива.

3.На данный момент производство биогаза выгодно и доступно в сельских местностях и на фермах, причем преимущественно в развитых странах, но с улучшением инфраструктуры эта проблема решаема.

5.По сравнению с природным топливом, данная энергия намного дешевле в использовании.

4.При некоторых технологиях отдельные виды топлива, получаемого из биомассы, могут потребовать для своего производства больше энергии, чем смогут дать.

6.Крупные электростанции на биотопливе способны работать беспрерывно, в отличие от солнечных и ветряных электростанций, которые зависят от ветра и солнца соответственно.

1.6 Приливные электростанции.

Приливная электростанция (ПЭС) — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. 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.

Преимуществами ПЭС являются экологичность и низкая себестоимость производства энергии.

Недостатками — высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность, из-за чего ПЭС может работать только в составе энергосистемы, располагающей достаточной мощностью электростанций других типов.

Практическая часть. 2.1 Модель ветрогенератора.

Заключение.

Итак, можно однозначно утверждать, что альтернативные источники энергии заменят традиционные. Некоторые развитые страны, не располагая изначально природными ископаемыми, уже получают более 50% энергии из альтернативной энергетики. Совсем скоро они перестанут вообще зависеть от нефти, природного газа и др. Именно такого курса необходимо двигаться и остальным странам, в том числе и России.

Спасибо за внимание!