Tipuri de surse alternative de energie și centrale electrice

Cantitatea de minerale extrase pentru producerea resurselor energetice crește în mod constant și aproape de acea zi când se scurge. Atunci când sunt transformate în energie termică și electrică, poluarea mediului este intensificată, în ciuda introducerii măsurilor de protecție a mediului. În acest context, dezvoltarea cunoașterii bine cunoscute și căutarea de noi surse alternative de energie pot fi o cale de ieșire din situație.

Resurse neregenerabile

De mult timp, oamenii folosesc resurse neregenerabile pentru încălzire și iluminat.

La început, au fost diferite tipuri de cărbune, iar odată cu dezvoltarea geologiei și descoperirea depozitelor, au apărut tehnologii care au permis utilizarea resurselor de petrol și gaze în acest scop.

La început, nimeni nu sa gândit la numărul și rezervele lor. Dar, odată cu creșterea producției industriale și creșterea consumului în casă, aceste rezerve sunt sever epuizate, iar explorarea și producția lor în zone îndepărtate, de foarte multe ori nu plătește. Deja, costurile familiei medii sunt jumătate din cheltuielile pentru încălzire, iluminare și alimentare cu combustibil. În viitor, această sumă va crește doar.

În condițiile moderne, omenirea încearcă să se transforme în energia oricărui fenomen al naturii, fie că este vorba de mișcări de apă sau de vânt, de lumina soarelui sau de căldura pământului. Multe state dezvoltă legi adecvate care reglementează utilizarea acestora pentru a preveni conflictele din zonele de frontieră.

Surse de energie alternativă

Numărul celor mai semnificative tipuri de energie alternativă repetă numărul elementelor terestre - foc, apă, pământ și aer. Este poporul lor care încearcă să utilizeze pentru a înlocui resursele tradiționale din industria energiei termice și electrice. Căutarea de metode noi, mai eficiente și mai puțin costisitoare implică oameni de știință și ingineri din mai multe țări.

Activitate solară

Transformarea energiei eliberate de luminator în căldură și electricitate pentru nevoile interne și industriale este prima resursă energetică care a început să fie explorată. Utilizarea sa este asociată cu proprietățile fizice ale luminii solare și a semiconductorilor pentru obținerea energiei electrice.

Pentru dezvoltarea sa există centrale electrice speciale, dotate cu un număr mare de panouri solare de siliciu. Producția de căldură din energia soarelui se bazează pe legile termodinamicii substanțelor lichide și gazoase. În acest scop, stațiile sunt asamblate constând din colectori care generează căldură.

Lucrarea panoului solar se bazează pe fenomenul efectului fotoelectric. Modificările unor astfel de baterii sunt acum destul de multe și lucrul la modernizarea lor nu se oprește.

Există meșteșugari care folosesc această metodă pentru alimentarea casei. Sursa este panourile solare instalate cel mai adesea pe acoperiș. Pentru aceasta este necesar să se achiziționeze elemente speciale constând din fotoparticule cu un singur cristal și multi-cristal, deoarece acestea nu pot fi realizate independent.

Durata de viață a monoparticulelor este mai mică, dar eficiența este mai mare - aproximativ treisprezece la sută. Policristalina are o durată de viață utilă lungă, cu o eficiență mai mică de nouă procente, dar poate funcționa chiar și în condiții meteorologice tulbure, spre deosebire de cele monocristaline.

Pentru auto-fabricarea bateriilor solare de care aveți nevoie:

• Faceți un corp transparent din material organic sau alt material.
• Pentru a crea un cadru puternic.
• Orice metal sau lemn va face.
• Asamblați fotocelulele în circuit și plasați-le în carcasă.

Manipulați cu cristale care aveți nevoie foarte atentă din cauza fragilității lor. Montați complet unitatea. Energia electrică primită în acest mod este cheltuită pe nevoile gospodăriilor și gospodăriilor.

Avantajele folosirii energiei solare:

• Energia solară este infinită.
• Producția de electricitate într-o astfel de instalație este silențioasă.
• Echipamentul are un preț scăzut și poate fi parțial fabricat independent.
• Nu necesită intervenție umană.

Desigur, există anumite dezavantaje pentru care este posibil să efectuați următoarele:

• Cristalele în sine și lucrarea de conectare a drumului.
• Emisii toxice minore în timpul lucrului.
• Costul ridicat al dispozitivelor pentru stocarea energiei electrice.
• O mică eficiență necesită utilizarea unui număr mare de baterii pentru alimentarea completă a instalației.

Vânturile

Acest mod de economisire a resurselor se bazează pe transformarea forței motrice a fluxului de aer în energie electrică. În acest scop, au fost inventate centrale eoliene. Aceste instalații pot fi instalate în orice punct de sprijin: pe uscat, pe mare, în munți. Ar fi un vânt. Partea principală a acestora este generatoarele diferitelor modificări (orizontale, verticale). Turbinele eoliene cu aranjament pe axe ocupă orizontal o suprafață mai mare decât cele verticale. Toți au putere diferită, sunt echipați cu diferite tipuri și numere de lame, dar sunt chemați să îndeplinească o funcție - pentru a obține energie electrică ieftină.

Nu este nimic complicat în funcționarea hidrogeneratorului. Rotația lamelor are loc din cauza rafalelor de vânt și prin blocul de transmisie este alimentat la alternator. Ambele dispozitive sunt plasate într-o gondolă pivotantă la o anumită înălțime. Mișcarea de-a lungul planului depinde de direcția vântului. Cu ajutorul unui dispozitiv de transformare și de automatizare pas cu pas, energia electrică curge într-un singur sistem de alimentare.

Avantajele centralelor eoliene sunt următoarele:

• Ele nu produc emisii nocive și deșeuri.
• Complet autonomă.
• Energia eoliană este aproape infinită.

Dezavantajele sunt:

• Necesită un flux de aer neîntrerupt.
• Echipamentul pentru stații este scump.
• Datorită nivelului ridicat de zgomot și a câmpului electromagnetic, este necesar să fie amplasat în zone îndepărtate.
• Mare teritoriu ocupat.

Puterea apei

Din cercetarea acestei structuri naturale a început să se dezvolte o ramură întreagă - hidroelectrică. De asemenea, converge fluxul de apă în energie electrică în centralele hidroelectrice. De exemplu, în Rusia, majoritatea râurilor mari sunt blocate de mai multe centrale hidroelectrice.

Baza acestora este și un generator cu lame, care este pus în mișcare de curentul râului. Apoi, energia electrică este scoasă din ea folosind convertoare. Aceasta este una dintre cele mai ieftine tipuri de energie, dar are de asemenea dezavantaje:

• Zone de coastă inundate.
• Populația râului locuitorii scade.
• În jurul unor astfel de structuri există o rușine constantă.

În ultimii ani, oamenii de știință au reușit să obțină energie din mișcarea apei de mare în timpul mareelor. În zonele de pe coasta de coastă, unde acest fenomen este cel mai pronunțat, se construiesc stații electrice de maree. Principiul funcționării unei astfel de stații este după cum urmează: orificiile de admisie de la începutul maretei se deschid și se rotește arborele generatorului. După șase ore se închid, deschizând weekend-ul și se produce procesul invers.

Avantajele inerente acestor obiecte, sunt după cum urmează:

• Ieftinitatea funcționării.
• Astfel de stații atrag turiștii, ceea ce este benefic în termeni financiari.

Dezavantajele sunt:

• Construcția unor astfel de structuri este foarte costisitoare.
• Efecte adverse asupra vieții marine.
• Designul incorect poate cauza inundarea zonei înconjurătoare.

Există un alt proiect la scară largă pentru a bloca deversările mari de centralele hidroelectrice, cum ar fi turbinele eoliene. Cu toate acestea, din cauza costului ridicat, precum și a dificultăților din partea tehnică și politică dincolo de desenele pe hârtie, astfel de planuri nu se aplică.

Căldura naturală a pământului

Utilizarea acestui tip de industrie de energie electrică alternativă a început relativ recent. Instalațiile geotermale sunt utilizate în locuri unde astfel de surse ajung la suprafață și în zone cu activitate termică ridicată. Kamchatka cu numeroasele sale gheizere poate servi ca un exemplu al unui astfel de teritoriu în Rusia.

Această energie este generată cu ajutorul unor pompe speciale, care fac posibilă utilizarea căldurii intestinului pentru încălzirea și iluminarea infrastructurii. Pompele termice au putere și design diferite. Sursa principală de energie termică este factorul determinant în modul în care este construită pompa, astfel încât există astfel de tipuri de instalații: apă - apă și apă - apă, aer - apă și sol - aer, apă - aer și aer - aer, freon - apă și freon - aer.

Combustibil biologic

Toate biocombustibilii sunt creați pe baza materialelor organice naturale. În funcție de starea agregată, poate fi:

• Greu (brichete din lemn de foc si pelete).
• Lichid (biodiesel, bioetanol și alte tipuri).
• Gazos (biogaz și biohidrogen).

Gazul biologic este obținut ca urmare a prelucrării materiilor prime brute sau a produselor secundare de producție. Se compune dintr-un amestec care include metanul, hidrogenul sulfurat și dioxidul de carbon.

Principalele detalii ale unei astfel de instalări sunt:

• Capacitatea structurii hermetice.
• Pentru a amesteca conținutul aveți nevoie de un mixer sau un dispozitiv cu șurub.
• Gama de distribuție pentru materii prime și apă.
• Ieșirea gazului pentru biogazul produs.
• Conductă pentru eliminarea deșeurilor.

Foarte adesea, acest echipament este subteran într-un buncăr închis. Pentru a preveni distrugerea, controlul presiunii interne trebuie să fie constant, pompând gazul în timp util. Un produs secundar este un îngrășământ pentru sol, a cărui utilizare are un efect benefic asupra culturii.

Utilizarea unor astfel de instalații este asociată cu un risc de explozie crescut datorită produselor gazoase rezultate. În plus, biogazul este periculos pentru oameni atunci când este inhalat.

Produsele de producție care utilizează biotehnologia sunt utilizate pe scară largă pentru încălzirea incintelor industriale și industriale, înlocuind gazul natural în bucătărie, pot fi folosite drept combustibil pentru CHP. Este o resursă naturală regenerabilă și accesibilă.

Dezavantajele acestei metode sunt:

• Toxicitate pentru produsele cu combustie.
• Costul ridicat al instalării pentru producerea biogazului.

Idei inovatoare

Câți există în lumea fenomenelor naturale și a organismelor vii, atât de mult vă puteți gândi la surse neconvenționale de energie electrică. Într-un sens deplin, un exemplu viu este utilizarea de alge ca chlorella. Și-a găsit aplicația principală ca sursă de proteine ​​pentru viața marină.

Acum, cosmonauturile o iau cu ei în spațiu pentru a experimenta creșterea în condiții de greutate și ca sursă de oxigen.

Sarcina imediată a viitorului apropiat este inventarea unei metode de stocare și stocare a energiei solare în celulele algale la scară industrială. O celulă vie în procesul de fotosinteză produce oxigen, absorbind dioxidul de carbon. Este vorba de experimente privind transferul acestui proces către planul energetic și sunt sarcina numărul unu în momentul de față. În multe zone adecvate pentru cultivarea unor astfel de culturi, sunt în desfășurare experimente similare.

O altă fosilă pentru energia netradițională este fenomenele electrice din atmosferă. Conductoarele de lumină sunt instalate pe toate clădirile pentru a preveni efectele dăunătoare ale fulgerului. Dificultățile în cucerirea acestui element constau într-o forță uriașă de curent și de tensiune în momentul declanșării focarului. Aceasta necesită crearea unor sisteme puternice de protecție și acumulare de energie a acestui fenomen atmosferic. Sunt cunoscute și încercările de utilizare a tensiunii statice a atmosferei.

În ciuda tuturor dificultăților care apar în timpul cercetării și aplicării practice, introducerea tehnologiilor alternative nu se oprește. Există modalități de reducere a costurilor instalațiilor și a convertoarelor, sunt testate noi metode de colectare și conservare a energiei. În fiecare an, cota de energie electrică primită din materii prime regenerabile devine mai mare.