Druhy alternatívnych zdrojov energie a elektrární

Množstvo nerastných surovín vyťažených na výrobu energetických zdrojov sa neustále zvyšuje a blíži sa k tomuto dňu, keď dôjde k ich vyčerpaniu. Pri ich spracovaní na teplo a elektrickú energiu sa znečistenie životného prostredia zintenzívňuje napriek zavedeniu environmentálnych opatrení. V tomto kontexte môže byť vývoj známych a hľadanie nových alternatívnych zdrojov energie východiskom.

Neobnoviteľné zdroje

Už dlho ľudia využívajú neobnoviteľné zdroje na vykurovanie a osvetlenie bývania.

Spočiatku to boli rôzne typy uhlia a s rozvojom geológie a objavovania ložísk sa objavili technológie, ktoré na tento účel umožňovali využívať ropné a plynové zdroje.

Spočiatku nikto nepomyslel na ich počet a rezervy. Ale s rastom priemyselnej výroby a nárastom spotreby v každodennom živote sú tieto rezervy vážne vyčerpané a ich prieskum a výroba v ťažko dostupných oblastiach sa často nevyplácajú. Náklady na priemernú rodinu už predstavujú polovicu výdavkov na vykurovanie, osvetlenie a doplnenie paliva. V budúcnosti sa táto suma zvýši.

V moderných podmienkach sa ľudstvo snaží premeniť na energiu akéhokoľvek javu prírody, či už ide o pohyb vody alebo vetra, slnečné svetlo alebo zemské teplo. Mnohé štáty vyvíjajú príslušné zákony, ktoré upravujú ich používanie, aby sa zabránilo konfliktom v pohraničných oblastiach.

Zdroje alternatívnej energie

Počet najvýznamnejších typov alternatívnej energie opakuje počet pozemských prvkov - požiar, voda, zem a vzduch. Práve ich ľudia sa pokúšajú použiť na nahradenie tradičných zdrojov v odvetví tepelnej a elektrickej energie. Hľadanie nových, účinnejších a najlacnejších metód zamestnáva vedcov a inžinierov z mnohých krajín.

Solárna činnosť

Transformácia energie uvoľnenej svietidlom do tepla a elektriny pre domáce a priemyselné potreby je prvým zdrojom energie, ktorý sa začal skúmať. Jeho použitie je spojené s fyzikálnymi vlastnosťami slnečného svetla a polovodičov na získanie elektrickej energie.

Pre jeho vývoj existujú špeciálne elektrárne, vybavené veľkým množstvom kremíkových solárnych panelov. Výroba tepla z energie slnka je založená na zákonoch termodynamiky kvapalných a plynných látok. Na tento účel sú stanice zostavené pozostávajúce z kolektorov, ktoré vytvárajú teplo.

Práca solárneho panelu je založená na fenoméne fotoelektrického efektu. Úpravy takýchto batérií sú teraz dosť a práca na ich modernizácii sa nezastaví.

Existujú remeselníci, ktorí používajú túto metódu na napájanie domu. Zdrojom sú najčastejšie inštalované solárne panely na streche. Preto je potrebné kupovať špeciálne prvky pozostávajúce z jednokryštálových a viackryštálových fotočastíc, pretože nemôžu byť vyrobené samostatne.

Životnosť jednopartikelov je menšia, ale účinnosť je vyššia - asi 13%. Polykryštalické majú dlhú životnosť s účinnosťou menšou ako 9%, ale môžu pracovať aj pri oblačnom počasí, na rozdiel od monokryštalických.

Na vlastnú výrobu solárnych batérií potrebujete:

• Vytvorte priehľadné telo vyrobené z organického alebo iného materiálu.
• Vytvoriť silný rámček.
• Akýkoľvek kov alebo drevo bude robiť.
• Zostavte fotobunky v obvode a vložte ich do krytu.

Pri manipulácii s kryštálmi potrebujete veľmi opatrne kvôli ich krehkosti. Plne pripojte jednotku. Takto získaná elektrická energia sa vynakladá na potreby domácnosti a domácnosti.

Výhody použitia slnečnej energie:

• Solárna energia je nekonečná.
• Výroba elektrickej energie v takomto zariadení je nehlučná.
• Zariadenie má nízku cenu a môže byť čiastočne vyrobené nezávisle.
• Nevyžaduje ľudskú intervenciu.

Samozrejme, existujú určité nevýhody je možné nosiť nasledovné:

• Samotné kryštály a práca na spojenie cesty.
• Malé toxické emisie počas práce.
• Vysoké náklady na zariadenia na skladovanie elektrickej energie.
• Malá účinnosť vyžaduje použitie veľkého množstva batérií na plné napájanie zariadenia.

Vietor Toky

Tento spôsob úspory zdrojov je založený na transformácii hnacou silou toku vzduchu na elektrickú energiu. Na tento účel boli vynájdené veterné elektrárne. Tieto inštalácie je možné inštalovať na ľubovoľnom mieste podpory: na pevnine, na mori, v horách. Bude to vietor. Ich hlavnou časťou sú generátory rôznych úprav (horizontálne, vertikálne). Veterné turbíny s osovým usporiadaním horizontálne zaberajú väčšiu plochu ako vertikálne. Všetky z nich majú rôznu silu, sú vybavené rôznym typom a počtom čepele, ale sú povolaní na výkon jednej funkcie - získať lacnú elektrinu.

V prevádzke hydrogenerátora nie je nič zložité. Otáčanie lopatiek sa vyskytuje v dôsledku poryvy vetra a cez prevodový blok sa privádza k alternátoru. Oba tieto zariadenia sú umiestnené v otočnej gondole v určitej výške. Jeho pohyb pozdĺž roviny závisí od smeru vetra. Pomocou krokovacieho transformátora a automatizačných zariadení prúdi elektrina do jedného energetického systému.

Výhody veterných elektrární sú nasledovné:

• Neprodukujú škodlivé emisie a odpad.
• Úplne samostatná.
• Veterná energia je takmer nekonečná.

Nevýhody sú:

• Vyžaduje neprerušený tok vzduchu.
• Zariadenia pre stanice sú drahé.
• Z dôvodu vysokej hladiny hluku a elektromagnetického poľa sa vyžaduje, aby bol umiestnený vo vzdialených oblastiach.
• Veľké obsadené územie.

Sila vody

Z výskumu tejto prirodzenej štruktúry sa začalo rozvíjať celé odvetvie - vodné elektrárne. Taktiež premieňa tok vody na elektrickú energiu vo vodných elektrárňach. Napríklad v Rusku je väčšina veľkých riek blokovaná niekoľkými vodnými elektrárňami.

Základom je aj generátor s čepeľami, ktorý je v pohybe pri prúde rieky. Potom sa elektrická energia z neho odvádza pomocou konvertorov. Jedná sa o jeden z najlacnejších typov energie, ale má tiež svoje nevýhody:

• Zaplavené pobrežné oblasti.
• Počet obyvateľov rieky klesá.
• Okolo takýchto štruktúr dochádza k neustálemu hučanie.

V posledných rokoch vedci dokázali získať energiu z pohybu morskej vody počas prílivov. V častiach pobrežných pásov, kde je tento jav najvýraznejší, sa budujú elektrárne na prílivovú energiu. Princíp fungovania takejto stanice je nasledovný: vstupné otvory na začiatku prílivu otvárajú a otáčajú hriadeľ generátora. Po šiestich hodinách sa zatvárajú, otvárajú víkend a nastane reverzný proces.

Výhody spojené s týmito objektmi, sú tieto:

• Lacnosť prevádzky.
• Takéto stanice priťahujú turistov, čo je výhodné z hľadiska financií.

Nevýhody sú:

• Konštrukcia takýchto konštrukcií je veľmi drahá.
• Nežiaduce účinky na morský život.
• Nesprávny dizajn môže zapríčiniť zaplavenie okolia.

Existuje ďalší rozsiahly projekt na zablokovanie veľkých únikov vodnými elektrárňami, ako sú veterné turbíny. Z dôvodu vysokých nákladov, ako aj ťažkostí z technickej a politickej strany nad rámec papierových výkresov sa takéto plány neuplatňujú.

Prirodzené teplo zeme

Použitie tohto druhu alternatívnej elektrickej energie začalo relatívne nedávno. Geotermálne rastliny sa používajú na miestach, kde sa tieto zdroje vyskytujú na povrchu av oblastiach s vysokou tepelnou aktivitou. Kamchatka s početnými gejzírmi môže slúžiť ako príklad takéhoto územia v Rusku.

Táto energia sa vyrába pomocou špeciálnych čerpadiel, ktoré umožňujú využiť teplo z podložia pre vykurovanie a osvetlenie infraštruktúry. Tepelné čerpadlá majú odlišný výkon a konštrukciu. Stanovenie v spôsobe konštrukcie čerpadla je primárnym zdrojom tepla, ale sú také druhy rastlín: primer - voda a voda - voda, vzduch - voda a zem - vzduch, voda - vzduch a vzduch - vzduch, freón - voda a freón - vzduch.

Biologické palivo

Všetky biopalivá sa vyrábajú na báze prírodných organických materiálov. V závislosti od agregátneho stavu môže byť:

• Tvrdé (brikety a pelety z palivového dreva).
• Kvapalina (bionafta, bioetanol a iné druhy).
• Plynné (bioplyn a biohydrogen).

Biologický plyn sa získava v dôsledku spracovania organických surovín alebo vedľajších produktov výroby. Skladá sa zo zmesi, ktorá obsahuje metán, sírovodík a oxid uhličitý.

Hlavné detaily takejto inštalácie sú:

• Kapacita hermetickej štruktúry.
• Na zmiešanie obsahu potrebujete mixér alebo skrutkové zariadenie.
• Napájacie potrubie pre suroviny a vodu.
• Výpust plynu pre vyrobený bioplyn.
• Potrubie na zneškodňovanie odpadu.

Veľmi často je toto zariadenie v uzavretom bunkri v podzemí. Aby sa zabránilo zničeniu, musí byť kontrola vnútorného tlaku konštantná a včasné vyčerpávanie plynu. Vedľajší produkt je hnojivo pre pôdu, ktoré má priaznivý vplyv na plodinu.

Použitie takýchto zariadení je spojené so zvýšeným rizikom výbuchu kvôli výsledným plynným produktom. Okrem toho je bioplyn nebezpečný pre ľudí pri vdýchnutí.

Výrobné produkty využívajúce biotechnológiu sa široko používajú na vykurovanie súkromných a priemyselných priestorov, ktoré nahrádzajú zemný plyn v kuchyni, môžu byť použité ako palivo pre kogeneráciu. Je to obnoviteľný a prístupný prírodný zdroj.

Nevýhody tejto metódy sú:

• Toxicita pre produkty spaľovania.
• Vysoké náklady na inštaláciu na výrobu bioplynu.

Inovatívne myšlienky

Koľko ľudí existuje vo svete prírodných javov a živých organizmov, tak si môžete myslieť na nekonvenčné zdroje elektrickej energie. V plnom zmysle, živým príkladom je použitie takých rias ako chlorella. Našla hlavnú aplikáciu ako zdroj bielkovín pre morský život.

Teraz kozmonautov vziať s nimi do priestoru pre pokusy o pestovanie v podmienkach beztiaže a ako zdroj kyslíka.

Bezprostrednou úlohou blízkej budúcnosti je vynález spôsobu skladovania a skladovania slnečnej energie v bunkách rias v priemyselnom meradle. Živá bunka v procese samotnej fotosyntézy produkuje kyslík, ktorý absorbuje oxid uhličitý. Ide o pokusy o prevod tohto procesu na energetickú rovinu a sú v súčasnosti úlohou číslo jedna. V mnohých oblastiach vhodných na kultiváciu takýchto plodín prebiehajú podobné pokusy.

Ďalšia fosília pre netradičnú energiu je elektrický jav v atmosfére. Na všetkých budovách sú zabudované bleskové vodiče, aby sa zabránilo škodlivým účinkom bleskov. Ťažkosti s dobývaním tohto prvku spočívajú v obrovskej sile prúdu a napätia v čase vypuknutia. To si vyžaduje vytvorenie silných systémov ochrany a akumulácie energie tohto atmosferického javu. Pokusy o použitie statického napätia v atmosfére sú tiež známe.

Napriek všetkým ťažkostiam, ktoré vznikajú počas výskumu a praktickej aplikácie, zavedenie alternatívnych technológií nie je stále. Existujú spôsoby, ako znížiť náklady na zariadenia a konvertory, skúšajú sa nové metódy zberu a uchovávania energie. Každý rok sa podiel elektrickej energie získanej z obnoviteľných surovín zväčšuje.