59. Традиционные и нетрадиционные источники энергии. Их преимущества и недостатки.
Широкое практическое использование электроэнергии в сравнении с другими видами энергии объясняется относительной легкостью ее получения и возможностью передачи на большие расстояния.Традиционные источники электрической энергии: тепловая ТЭС, энергия потока воды — ГЭС, атомная энергия — АЭС.
Тепловые электростанции (ТЭС) вырабатывают электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, которая выделяется при сжигании органического топлива (угля, нефти, газа). Невосполнимость этих природных ресурсов заставляет задуматься о рациональном их применении и замене более дешевыми способами получения электроэнергии.Гидроэлектростанция (ГЭС) — комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. При их сооружении также наносится вред окружающей среде: перегораживаются реки, меняется их русло, затопляются долины рек.Важнейшая особенность гидротехнических ресурсов в сравнении с топливно-энергетическими — их непрерывная возобновляемость.
Ветроэнергетическая установка способна превращать энергию ветра в электроэнергию. Запасы ветровой энергии на территории нашей страны огромны, так как во многих районах среднегодовая скорость ветра составляет б м/с. Устройство ветроэнергетической установки достаточно простое: вал ветряного колеса, способного вращаться под действием ветра, передает вращение ротору генератора электрической энергии. Стоимость производства электроэнергии на ветровых электростанциях ниже, чем на любых других. Кроме того, ветроэнергетика экономит богатства недр. Недостатки ветроэнергетических установок — низкий коэффициент полезного действия, небольшая мощность. Они применяются там, где нет стабильного обеспечения электроэнергией — на нефтяных разработках, горных пастбищах, в пустынях и т. п.
Энергоснабжение образовательных учреждений от центральных и автономных источников требует больших затрат топлива на выработку тепловой и электрической энергии. Основными недостатками традиционных источников энергоснабжения является низкая энергетическая (особенно на малых котельных) экологическая и экономическая эффективность. При этом энергоснабжение от традиционных источников является одним из основных источников загрязнения окружающей среды.
studfile.net
традиционная и альтернативная. Энергия будущего
Все существующие направления энергетики можно условно разделить на зрелые, развивающиеся и находящиеся в стадии теоретической проработки. Одни технологии доступны для реализации даже в условиях частного хозяйства, а другие могут использоваться только в рамках промышленного обеспечения. Рассматривать и оценивать современные виды энергетики можно с разных позиций, однако принципиальное значение имеют универсальные критерии экономической целесообразности и производственной эффективности. Во многом по этим параметрам сегодня расходятся концепции применения традиционных и альтернативных технологий генерации энергии.
Традиционная энергетика
Это широкий пласт сформировавшихся отраслей тепло- и электроэнергетики, обеспечивающей порядка 95% мировых потребителей энергии. Генерация ресурса происходит на специальных станциях – это объекты ТЭС, ГЭС, АЭС и т. д. Они работают с готовой сырьевой базой, в процессе переработки которой происходит выработка целевой энергии. Выделяют следующие стадии производства энергии:
- Изготовление, подготовка и доставка исходного сырья на объект выработки того или иного вида энергии. Это могут быть процессы добычи и обогащения топлива, сжигание нефтепродуктов и т. д.
- Передача сырья к узлам и агрегатам, непосредственно преобразующим энергию.
- Процессы преобразования энергии из первичной во вторичную. Эти циклы присутствуют не на всех станциях, но, к примеру, для удобства доставки и последующего распределения энергии могут использоваться разные ее формы – в основном тепло и электричество.
- Обслуживание готовой преобразованной энергии, ее передача и распределение.
На завершающем этапе ресурс отправляется конечным потребителям, в качестве которых могут выступать и отрасли народного хозяйства, и рядовые домовладельцы.
Тепловая электроэнергетика
Самая распространенная отрасль энергетики в России. Тепловые электростанции в стране производят более 1000 МВт, используя в качестве перерабатываемого сырья уголь, газ, нефтепродукты, сланцевые залежи и торф. Вырабатываемая первичная энергия в дальнейшем преобразуется в электричество. Технологически у таких станций масса преимуществ, которые и обуславливают их популярность. К ним можно отнести нетребовательность к условиям эксплуатации и легкость технической организации рабочего процесса.
Объекты тепловой энергетики в виде конденсационных сооружений и теплоэлектроцентралей могут возводиться прямо в районах добычи расходного ресурса или местах нахождения потребителя. Сезонные колебания никак не влияют на стабильность функционирования станций, что делает такие источники энергии надежными. Но есть и недостатки у ТЭС, к которым можно отнести применение исчерпаемых топливных ресурсов, загрязнение окружающей среды, необходимость подключения больших объемов трудовых ресурсов и др.
Гидроэнергетика
Гидротехнические сооружения в виде энергетических подстанций предназначены для выработки электричества в результате преобразования энергии потока воды. То есть, технологический процесс генерации обеспечивается сочетанием искусственных и природных явлений. В ходе работы станция создает достаточный напор воды, которая в дальнейшем направляется к турбинным лопастям и активизирует электрогенераторы. Гидрологические виды энергетики различаются по типу используемых агрегатов, конфигурации взаимодействия оборудования с естественными потоками воды и т. д. По рабочим показателям можно выделить следующие разновидности гидростанций:
- Малые – вырабатывают до 5 МВт.
- Средние – до 25 МВт.
- Мощные – более 25 МВт.
Также применяется классификация в зависимости от силы напора воды:
- Низконапорные станции – до 25 м.
- Средненапорные – от 25 м.
- Высоконапорные – выше 60 м.
К достоинствам гидроэлектростанций относят экологическую чистоту, экономическую доступность (бесплатная энергия), неисчерпаемость рабочего ресурса. В то же время гидротехнические сооружения требуют больших начальных затрат на техническую организацию аккумулирующей инфраструктуры, а также имеют ограничения по географическому размещению станций – только там, где реки обеспечивают достаточный напор воды.
Атомная энергетика
В некотором смысле это подвид тепловой энергетики, но практически производственные показатели работы ядерных станций на порядок выше ТЭС. В России используют полные циклы выработки атомной электроэнергии, что позволяет генерировать большие объемы энергетического ресурса, но имеют место и огромные риски использования технологий обработки урановой руды. Обсуждением вопросов безопасности и популяризации задач данной отрасли, в частности, занимается АНО «Информационный центр атомной энергетики», имеющий представительства в 17 регионах России.
Ключевую роль в исполнении процессов генерации ядерной энергии играет реактор. Это агрегат, предназначенный для поддержания реакций деления атомов, которые, в свою очередь, сопровождаются выделением тепловой энергии. Существуют разные типы реакторов, отличающиеся применяемым видом топлива и теплоносителем. Чаще используется конфигурация с легководным реактором, использующим в качестве теплоносителя обычную воду. Основным ресурсом переработки в ядерной атомной энергетике выступает урановая руда. По этой причине АЭС обычно проектируются с расчетом на размещение реакторов вблизи от месторождений урана. На сегодняшний день в России действует 37 реакторов, совокупная мощность выработки которых составляет около 190 млрд кВт*ч/год.
Характеристика альтернативной энергетики
Практически все источники альтернативной энергии выгодно отличаются финансовой доступностью и экологической чистотой. По сути, в данном случае происходит замена перерабатываемого ресурса (нефти, газа, угля и т. д.) на природную энергию. Это может быть солнечный свет, потоки ветра, тепло земли и другие естественные источники энергии за исключением гидрологических ресурсов, которые сегодня рассматриваются как традиционные. Концепции альтернативной энергетики существуют давно, однако по сей день они занимают небольшую долю в общем мировом энергообеспечении. Задержки в развитии данных отраслей связаны с проблемами технологической организации процессов выработки электричества.
Но чем обусловлено активное развитие альтернативной энергетики в наши дни? В немалой степени необходимостью снижения темпов загрязнения окружающей среды и в целом проблемами экологии. Также в скором будущем человечество может столкнуться с истощением традиционных ресурсов, используемых в производстве энергии. Поэтому, даже несмотря на организационные и экономические препятствия, все больше внимания уделяется проектам развития альтернативных форм энергетики.
Геотермальная энергетика
Один из самых распространенных способов получения энергии в бытовых условиях. Геотермальная энергия вырабатывается в процессе аккумуляции, передачи и преобразования внутреннего тепла Земли. В промышленных масштабах обслуживаются подземные породы на глубинах до 2-3 км, где температура может превышать 100°С. Что касается индивидуального применения геотермальных систем, то чаще задействуются поверхностные аккумуляторы, располагаемые не в скважинах на глубине, а горизонтально. В отличие от других подходов к выработке альтернативной энергии, практически все геотермальные виды энергетики в производственном цикле обходятся без этапа преобразования. То есть первичная тепловая энергия в этой же форме и поставляется конечному потребителю. Поэтому используется такое понятие, как геотермальные системы отопления.
Солнечная энергетика
Одна из старейших концепций альтернативной энергетики, задействующая в качестве аккумулятивного оборудования фотоэлектрические и термодинамические системы. Для реализации фотоэлектрического метода генерации используют преобразователи энергии световых фотонов (квантов) в электричество. Термодинамические установки более функциональны и за счет солнечных потоков могут вырабатывать как тепло с электричеством, так и механическую энергию для создания приводного усилия.
Схемы достаточно простые, но есть немало проблем при эксплуатации такого оборудования. Связано это с тем, что солнечная энергетика в принципе характеризуется целым рядом особенностей: нестабильностью из-за суточных и сезонных колебаний, зависимостью от погоды, низкой плотностью потоков света. Поэтому на этапе проектирования солнечных батарей и аккумуляторов много внимания уделяется исследованию метеорологических факторов.
Волновая энергетика
Процесс выработки электричества из волн происходит в результате преобразования энергии прилива. В основе большинства электростанций такого типа находится бассейн, который организуется или в ходе отделения устья реки, или за счет перекрытия залива плотиной. В образованном барьере устраиваются водопропускные отверстия с гидротурбинами. По мере изменения уровня воды во время приливов происходит вращения турбинных лопастей, что и способствует выработке электричества. Отчасти этот вид энергетики схож с принципами работы гидроэлектростанциями, но сама механика взаимодействия с водным ресурсом имеет существенные отличия. Волновые станции могут использоваться на побережьях морей и океанов, где уровень воды поднимается до 4 м, позволяя вырабатывать мощность до 80 кВт/м. Недостаток таких сооружений связан с тем, что водопропускные сооружения нарушают обмен пресной и морской воды, а это негативно сказывается на жизни морских организмов.
Ветровая энергетика
Еще один доступный для применения в частном хозяйстве способ получения электричества, отличающийся технологической простотой и экономической доступностью. В качестве обрабатываемого ресурса выступает кинетическая энергия воздушных масс, а роль аккумулятора выполняет двигатель с вращающимися лопастями. Обычно в ветровой энергетике применяют генераторы электрического тока, которые активизируются в результате вращения вертикальных или горизонтальных роторов с пропеллерами. Средняя бытовая станция такого типа способна генерировать 2-3 кВт.
Энергетические технологии будущего
По оценкам экспертов, к 2100 г совокупная доля угля и нефти в мировом балансе составит около 3%, что должно отодвинуть термоядерную энергетику на роль второстепенного источника энергетических ресурсов. На первое же место должны встать солнечные станции, а также новые концепции преобразования космической энергии, основанной на беспроводных каналах передачи. Процессы становления энергии будущего должны начаться уже к 2030 г., когда наступит период отказа от углеводородных источников топлива и перехода к «чистым» и возобновляемым ресурсам.
Перспективы российской энергетики
Будущее отечественной энергетики преимущественно связывается с развитием традиционных способов преобразования природных ресурсов. Ключевое место в отрасли должна будет занять ядерная энергетика, но в комбинированном варианте. Инфраструктуру атомных станций должны будут дополнять элементы гидротехники и средства переработки экологически чистого биотоплива. Не последнее место в возможных перспективах развития отводится и солнечным батареям. В России и сегодня этот сегмент предлагает немало привлекательных идей – в частности, панели, которые могут работать даже в зимнее время. Аккумуляторы преобразуют энергию света как такового даже без тепловой нагрузки.
Заключение
Современные проблемы энергетического обеспечения ставят крупнейшие государства перед выбором между мощностью и экологической чистотой выработки тепла и электричества. Большинство освоенных альтернативных источников энергии при всех своих плюсах не способны в полной мере заменить традиционные ресурсы, которые, в свою очередь, могут использоваться еще несколько десятилетий. Поэтому энергию будущего многие специалисты представляют как некий симбиоз различных концепций генерации энергоресурсов. Причем новые технологии ожидаются не только на промышленном уровне, но и в бытовом хозяйстве. В этой связи можно отметить градиент-температурные и биомассовые принципы энергетической выработки.
fb.ru
Нетрадиционные источники энергии
Структура нетрадиционных источников энергии и обоснованная необходимость в их применении
К нетрадиционным (альтернативным) источникам энергии относят:
- энергию Солнца, ветра, воды (приливов, морских волн),
- геотермальную и водородную энергию,
- энергию биомассы.
Интерес к этим источникам энергии постоянно возрастает, поскольку во многих отношениях они неограниченны, экономически выгодны, оказывают на природную среду щадящее воздействие.
Предпосылками необходимости найти нетрадиционные источники энергии, чистые, безопасные, дешевые, стали углубляющийся энергетический кризис, ухудшение экологической ситуации, вызванное, в том числе, и потреблением традиционных источников энергии.
Солнечная энергетика
По экономическим, экологическим, ресурсным критериям, а также по показателям безопасности солнечная энергия в ряду альтернативных источников занимает одно из первых мест, ее использование имеет долгосрочную перспективу.
Замечание 1
Подсчитано, что объем солнечной энергии, поступающей в течение трех дней на территорию РФ, превышает объем энергии, сопоставимый с выработкой электроэнергии в масштабах страны за год.
К преимуществам солнечной энергетики относятся: возобновляемость, огромный потенциал, неисчерпаемость, доступность, бесшумность, экономичность, небольшие расходы при эксплуатации. Особенно важно, что производство и использование солнечных электростанций сопровождается минимальными (почти что нулевыми) по сравнению с традиционными источниками энергии выбросами в природную среду.
Энергия ветра
Ветровые электростанции – перспективный способ получения энергии, особенно в тех местах, где направление ветра постоянно.
Способ получения такой энергии не загрязняет природную среду. Однако прослеживается зависимость от непостоянства направлений и силы ветра. Хотя эту зависимость есть возможность частично сгладить установкой маховиков и разнообразных аккумуляторов.
Но строительство, содержание, ремонт ветровых электростанций обходится недешево. К тому же эксплуатация их сопровождается шумом, мешает птицам и насекомым, отражает радиоволны вращающимися частями.
Энергия воды
В структуру гидроэнергетики, использующей энергию водных ресурсов, входят гидроэлектростанции, малые гидроэлектростанции, приливные электростанции, волновые электростанции.
Для работы гидроэлектростанций необходимо сооружение плотины и водохранилища (гарантия обеспеченности водой). Основное преимущество гидроэнергетики – использование возобновляемой энергии.
Эксплуатация гидроэлектростанций не загрязняет природную среду, однако под водохранилища отчуждаются земли (часто плодородные). Плотины часто перекрывают рыбам путь к нересту.
Геотермальная энергия (тепло Земли)
Представляет практический интерес применение геотермальной энергии, использующей тепло Земли, в виде геотермальных станций. Кроме этого, подаваемые горячие подземные воды могут обогревать здания, теплицы. Для получения геотермальной энергии не нужно сжигать топливо, поскольку природный пар непосредственно используется для получения электроэнергии.
Геотермальная электростанция может вырабатывать электроэнергию из тепловой энергии гейзеров и других подземных источников. Гидроэлектростанции могут составить конкуренцию в регионах, где отпускная цена на электроэнергию высокая.
Водородная энергетика
Водородная энергетика, интерес к которой возрос за последнее время, основана на использовании водорода в качестве топлива.
Очевидно преимущество выбора водорода в качестве энергоносителя: экологическая безопасность (продукт его сгорания – вода), он не токсичен, не представляет опасности для человека и животных.
К недостаткам относятся:
- получение вещества с затратой иных энергоносителей – нефти, газа, электричества,
- высокая угроза образования взрывов – главный аргумент противников водородной энергетики.
Замечание 2
Следуя современным технологиям, возможно получать качественное топливо, имеющее высокий коэффициент теплоотдачи. Перспектива за разработкой проектов современных водородных электростанций и установок на топливных элементах.
Биоэнергетика
Сегодня большинство биоэлектростанций напоминает тепловые электростанции.
Основное отличие от традиционных ТЭЦ – применение биотоплива, которое получают в процессе переработки биологических отходов.
В стадии разработки проекты, использующие в качестве биотоплива целлюлозу, органические отходы, осадки канализационных стоков, продукты жизнедеятельности животных (навоз) и газ метан, выделяющийся при переработке отходов животноводческих хозяйств. На практике сегодня биоэлектростанции используют чаще всего отходы древесины.
spravochnick.ru
Традиционные и нетрадиционные источники энергии
Содержание:
Введение……….………………………………………………
- Экологические проблемы использования традиционной энергии………5
- 1.1. Воздействие тепловой энергетики на окружающую среду…………….5
1.2. Воздействие ядерной энергетики на окружающую среду…………..….8
1.3. Воздействие гидроэнергетики на окружающую среду…………….….12
2. Нетрадиционные источники электрической энергии………………..….15
2.1. Гелиоэнергетика………………………………………
2.2. Энергия ветра…………………………………………………………..…
2.3. Геотермальные источники энергии…………………………………..…22
2.4. Энергия Мирового океана………………………………………………..23
Заключение…………………………………………….……
Литература……………………………………………………
Введение.
Слово «энергия» с греческого означает действие, деятельность. Согласно современным представлениям энергия — это общая количественная мера различных форм движения материи. Имеются качественно разные физические формы движения материи, которые способны превращаться одна в другую в строго определенных отношениях (установлено в середине ХХ века), что и позволило ввести понятие энергии как общей меры движения материи.
Важность понятия энергии определяется тем, что она подчиняется закону сохранения. Представление об энергии помогает понять невозможность создания вечного двигателя. Работа может совершаться только в результате определенных изменений окружающих тел или систем (горения топлива, падения воды).
Способность тела при переходе его из одного состояния в другое совершать определенную работу (работоспособность) и была названа энергией. Энергия характеризует способность совершать работу, а работа производится при действии на объект физической силы. Работа — энергия в действии.
Виды энергии: механическая, тепловая, химическая, электромагнитная, гравитационная, ядерная.
В настоящее время энергетические потребности обеспечиваются в основном за счет трех видов энергоресурсов: органического топлива, воды и атомного ядра. Энергия воды и атомная энергия используются человеком после превращения ее в электрическую энергию. В то же время значительное количество энергии, заключенной в органическом топливе, используется в виде тепловой и только часть ее превращается в электрическую.
Широкое практическое использование электроэнергии в сравнении с другими видами энергии объясняется относительной легкостью ее получения и возможностью передачи на большие расстояния.
Традиционные источники электрической энергии:
- тепловая ТЭС,
- энергия потока воды — ГЭС,
- атомная энергия — АЭС.
Тепловые электростанции (ТЭС) вырабатывают электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, которая выделяется при сжигании органического топлива (угля, нефти, газа). Невосполнимость этих природных ресурсов заставляет задуматься о рациональном их применении и замене более дешевыми способами получения электроэнергии.
Гидроэлектростанция (ГЭС) — комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. При их сооружении также наносится вред окружающей среде: перегораживаются реки, меняется их русло, затопляются долины рек.
Важнейшая особенность
гидротехнических ресурсов в
сравнении с топливно-
Атомная электростанция (АЭС) — электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия используется для получения электрической. Генератором энергии здесь является атомный реактор. Тепло, выделяемое в нем в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжелых элементов, преобразуется в электроэнергию. АЭС работают на ядерном горючем (уран, плутоний и др.), мировые запасы которого значительно превышают запасы органического топлива.
Примерно 70% электроэнергии вырабатывается на ТЭС. Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) кроме электрической электроэнергии вырабатывают тепловую энергию в виде подогретой воды и пара.
В мировом масштабе гидравлические станции (ГЭС) обеспечивают получение около 7% электроэнергии. Атомные электростанции (АЭС) вырабатывают около 20% электроэнергии, причем в ряде стран она является преобладающей (Франция ~ 74%, Бельгия ~ 61%, Швеция ~ 45%).
Себестоимость производства энергии ниже всего для ГЭС. Для ТЭС и АЭС она отличается незначительно, она зависит от места расположения станции, вида используемого топлива, способов удаления, хранения и захоронения отходов и других факторов.
Целью данной работы является изучение проблемы использования традиционных источников энергии с точки зрения экологии и рассмотрение возможной замены их использования нетрадиционными источниками энергии.
Работа основывается на обзоре отечественной и зарубежной литературы и материалов, полученных с помощью современных способов коммуникации (Internet).
1. Экологические проблемы использования традиционной энергетики.
1.1. Воздействие тепловой энергетики на окружающую среду.
Влияние тепловой энергетики на окружающую среду зависит от вида используемого топлива. Наиболее чистым топливом является природный газ, далее следуют нефть (мазут), каменный уголь, бурый уголь, сланцы.
Основным способом получения энергии на сегодня является сжигание угля, нефти (мазута), природного газа, горючих сланцев на тепловых станциях (ТЭС). За счет сжигания топлива (включая уголь, дрова и другие биоресурсы) в настоящее время производится около 90% энергии. Доля тепловых источников уменьшается до 80-85% в производстве электроэнергии. При этом в промышленно развитых странах нефть и нефтепродукты используются в основном для обеспечения нужд транспорта. Например, в США нефть в общем энергобалансе страны составляет 44%, а в получении электроэнергии — только 3%. Для угля характерна противоположная закономерность: при 22% в общем энергобалансе он является основным в получении электроэнергии (52%). В Китае доля угля в получении электроэнергии близка к 75%, в то же время в России преобладающим источником получения электроэнергии является природный газ (около 40%), а на долю угля приходится только 18% получаемой энергии, доля нефти не превышает 10%.
Сжигание топлива — не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в среду загрязняющих веществ. Значительные территории земель отводятся при добыче угля для складирования пустой породы. Отвалы пустых пород пылят, часто самовозгораются и являются источников выбросов в атмосферу продуктов их горения.
В результате работы ТЭС в связи с недостаточной очисткой топочных газов и сжиганием низкосортного топлива, в атмосферу поступают различные газообразные загрязнители: основные из них: угарный газ (СО), углекислый газ (СО2), оксиды азота (NO, NO2), углеводороды (Cm Hn). а также высокотоксичное вещество бензапирен. ТЭС, работающие на угле, являются также источником выбросов диоксида серы (SO2). Поступление загрязнителей в атмосферу вызывает массу экологических проблем (парниковый эффект, смоги, кислотные дожди, нарушение озонового слоя и др.).
Они, вместе с
транспортом, поставляют в
В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100 млн. доз, железа-400 млн. доз, магния -1,5 млн. доз. Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организмы в незначительных количествах. Это, однако, не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем.
Можно считать, что тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы среды, а также на человека, другие организмы и их сообщества.
Вместе с тем влияние энергетики на среду и ее обитателей в большей мере зависит от вида используемых энергоносителей (топлива). Наиболее чистым топливом является природный газ, далее следует нефть (мазут), каменные угли, бурые угли, сланцы, торф.
Хотя в настоящее время значительная доля электроэнергии производится за счет относительно чистых видов топлива (газ, нефть), однако закономерной является тенденция уменьшения их доли. По имеющимся прогнозам, эти энергоносители потеряют свое ведущее значение уже в первой четверти XXI столетия.
Не исключена вероятность существенного увеличения в мировом энергобалансе использования угля. По имеющимся расчетам, запасы углей таковы, что они могут обеспечивать мировые потребности в энергии в течение 200-300 лет. Возможная добыча углей, с учетом разведанных и прогнозных запасов, оценивается более чем в 7 триллионов тони. Поэтому закономерно ожидать увеличения доли углей или продуктов их переработки (например, газа) в получении энергии, а, следовательно, и в загрязнении среды. Угли содержат от 0,2 до десятков процентов серы в основном в виде пирита, сульфата, закисного железа и гипса. Имеющиеся способы улавливания серы при сжигании топлива далеко не всегда используются из-за сложности и дороговизны. Поэтому значительное количество ее поступает и, по-видимому, будет поступать в ближайшей перспективе в окружающую среду. Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС — золой и шлаками. Хотя зола в основной массе улавливается различными фильтрами, все же в атмосферу в виде выбросов ТЭС ежегодно поступает около 250 млн. тонн мелкодисперсных аэрозолей. Последние способны заметно изменить баланс солнечной радиации у земной поверхности. Они же являются ядрами конденсации для паров воды и формирования осадков; а, попадая в органы дыхания человека и других организмов, вызывают различные респираторные заболевания.
Выбросы ТЭС являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бензопирен. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти абразивные материалы способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз.
Серьезную проблему вблизи ТЭС представляет складирование золы и шлаков. Для этого требуются значительные территории, которые долгое время не используются, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности, которые разносятся ветром и накапливаются и на прилегающей территории.
Имеются данные, что если бы вся сегодняшняя энергетика базировалась на угле, то выбросы СО, составляли бы 20 млрд. тонн в год (сейчас они близки к 6 млрд. т/год). Это тот предел, за которым прогнозируются такие изменения климата, которые обусловят катастрофические последствия для биосферы.
ТЭС — существенный источник подогретых вод, которые используются здесь как охлаждающий агент. Эти воды нередко попадают в реки и другие водоемы, обусловливая их тепловое загрязнение и сопутствующие ему цепные природные реакции (размножение водорослей, потерю кислорода, гибель гидробионтов, превращение типично водных экосистем в болотные и т. п.).
1.2. Воздействие ядерной энергетики на окружающую среду.
Ядерная энергетика до недавнего времени рассматривалась как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим воздействием на среду. К преимуществам относится также возможность строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. Достаточно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива позволяет получать столько же энергии, сколько сжигание 1000 тонн каменного угля.
Первая АЭС была введена в эксплуатацию в Обнинске под Москвой в 1954 году. Мощность ее составляла 5000 квт. В середине 80-х годов в мире насчитывалось более 400 АЭС. Основными преимуществами атомной энергетики, по сравнению с тепловой, является меньший объем потребляемого топлива и отсутствие постоянных выбросов в атмосферу продуктов сгорания.
За 30 лет существования АЭС в мире произошло три больших аварии: в 1957 г. – в Великобритании; в 1979 г. в США и особенно в 1986 г. на Чернобыльской АЭС (крупнейшая катастрофа в мире).
До середины 80-х годов человечество в ядерной энергетике видело один из выходов из энергетического тупика. Только за 20 лет (с середины 60-х до середины 80-х годов) мировая доля энергетики, получаемой на АЭС, возросла практически с нулевых значений до 15-17%, а в ряде стран она стала превалирующей. Ни один другой вид энергетики не имел таких темпов роста. До недавнего времени основные экологические проблемы АЭС связывались с захоронением отработанного топлива, а также с ликвидацией самих АЭС после окончания допустимых сроков эксплуатации. Имеются данные, что стоимость таких ликвидационных работ составляет от 1/6 до 1/3 от стоимости самих АЭС.
www.yaneuch.ru
Нетрадиционные И Традиционные Источники Энергии
Сегодня разберем, какие источники энергии можно отнести к традиционным, а какие к нетрадиционным. Проведем, так сказать небольшой ликбез. Разложим по полочкам то, что знают все, но иногда про это забывают. А зря! Итак начнет с традиционных источников энергии. Что это, откуда они появились и прочие интересные факты прямо сейчас. Как говорится, не переключайтесь.
Традиционные источники энергии
К ним можно отнести все то, что мы традиционно используем в быту сейчас. Это природный газ, уголь, нефть, энергия движения воды (которая используется в гидроэлектростанциях), биотопливо (в частности дрова). Кто-то спросит- … а как же электричество, бензин, мазут,…?..
Ответ прост- электричество как раз и получают, используя выше обозначенные источники энергии. Например, сжигая газ (или мазут или уголь), превращают воду в пар, пар вращает гигантские турбины, а генератор тока, который является частью этой турбины и вырабатывает электричество.
Всем известно, что традиционные источники энергии – это все то, что образовано в результате воздействия солнечной энергии на поверхность Земли в течение продолжительного времени. Как известно, энергия не берется из не откуда и не девается в никуда. Так и энергия солнца, падавшая на Землю миллионы лет, способствовала росту на ней растений, животных, которые умирая, перегнивая и стали той самой нефтью и газом.
Говорят, что современное человечество за один год своего существования сжигает традиционного топлива столько, сколько его было образовано в течение одного миллиона лет жизни Земли. Вот такие темпы! За один год в трубы вылетает то, что творилось один миллион лет. Страшно!
Вот так! А мы с вами сидим в своих уютных гнездышках, смотрим на вазы для цветов, в телевизор, ходим и ездим на работу на собственных машинах и не подозреваем что скрывается за нашим благополучием и чего оно нам стоит.
Нетрадиционные источники энергии
К таковым я отнесу, прежде всего, опять таки, биотопливо в виде древесных пеллет (или топливных гранул, или pellets- у этого топлива много названий), биотопливо в виде биоэтанола (биоэтанол изготавливается на основе растительного сырья, такого, например, как рапс). Идем далее. К нетрадиционным источникам энергии можно и нужно отнести энергию ветра, энергию солнца, энергию приливов и отливов, энергию Земли,…
Да-да, тут не нужно удивляться. Наша земля это гигантский аккумулятор солнечного тепла, а так же тепловой энергии, которая находится внутри нее много миллионов лет и была образована в процессе появления нашей планеты после ее гигантского сдавливания, спрессовывания (если, конечно, можно так выразиться).
Что происходит с телом, когда его сжимают – оно нагревается. Тоже самое произошло и с Землей во времена ее образования. Гигантская тепловая энергия, выделившаяся в результате сдавливания Земли, находится глубоко внутри ее и периодически вырывается наружу в виде вулканической активности на отдельных ее континентах.
pelletcom.ru
Естественно-научные проблемы современной энергетики. Традиционные и нетрадиционные источники энергии.
Слово «энергия» с греческого означает действие, деятельность. Согласно современным представлениям энергия — это общая количественная мера различных форм движения материи. Имеются качественно разные физические формы движения материи, которые способны превращаться одна в другую в строго определенных отношениях (установлено в середине ХХ века), что и позволило ввести понятие энергии как общей меры движения материи.
Важность понятия энергии определяется тем, что она подчиняется закону сохранения. Представление об энергии помогает понять невозможность создания вечного двигателя. Работа может совершаться только в результате определенных изменений окружающих тел или систем (горения топлива, падения воды).
Способность тела при переходе его из одного состояния в другое совершать определенную работу (работоспособность) и была названа энергией.
Виды энергии: механическая, тепловая, химическая, электромагнитная, гравитационная, ядерная.
Энергия характеризует способность совершать работу, а работа производится при действии на объект физической силы. Работа — энергия в действии.
Сейчас как никогда остро встал вопрос: что ждет человечество — энергетический голод или энергетическое изобилие. Не сходят со страниц газет и журналов статьи об энергетическом кризисе.
Ученые и изобретатели с давних пор разрабатывают многочисленные способы производства энергии, в первую очередь электрической. Казалось бы, просто нужно строить больше и больше электростанций и энергии будет столько, сколько понадобится. Но такое «очевидное» решение таит в себе немало подводных камней.
Неумолимые законы природы утверждают, что получить энергию, пригодную для использования, можно только за счет ее преобразования из других форм. Вечные двигатели к сожалению невозможны. А сегодня 4 из 5 произведенных киловатт электроэнергии получаются при сжигании топлива или использовании запасенной в нем химической энергии, преобразовании ее в электрическую на тепловых станциях.
Возросшие цены на нефть, быстрое развитие атомной энергетики, возрастание требований к защите окружающей среды потребовали нового подхода к энергетике. Хотя в основе энергетики ближайшего будущего по прежнему останется теплоэнергетика на невозобновляемых ресурсах, структура ее изменится. Сократится использование нефти, возрастет производство энергии на атомных станциях, начнется использование нетронутых запасов дешевых углей, широко будет применяться природный газ.
К сожалению, запасы нефти, угля, газа не бесконечны, а многие страны живут лишь сегодняшним днем, хищническим образом разграбляя земные богатства, и не задумываются над тем, что через несколько десятков лет эти запасы иссякнут. Что же произойдет тогда?
Повышение цен на нефть, необходимую также и транспорту, и химии, заставит задуматься о других видах топлива. А пока ученые занимаются поисками новых нетрадиционных источников, которые могут взять на себя хотя бы часть забот по снабжению энергией населения.
Нетрадиционные источники энергии.
Гелиоэнергетика — солнечная энергетика, развивается быстрыми темпами и в разных направлениях. Солнечные устройства служат для отопления и вентиляции зданий, опреснения воды, производства электроэнергии. Также появились транспортные средства с «солнечным приводом». Уже в течение 3 лет немецкий поселок Францхютте полностью питается энергией от гелиоэнергетической установки из 840 плоских солнечных батарей общей площадью 360 кв. м. Мощность каждой батареи 50 Вт. Ночью и в пасмурную погоду ток обеспечивает батарея свинцовых аккумуляторов, заряженных в те часы, когда солнца в избытке.
Швейцарские ученые запатентовали прозрачные солнечные батареи, которые можно вставлять в оконные рамы вместо стекла. Между двумя слоями стекла, покрытого тончайшей пленкой двуокиси титана со столь же тонким слоем светочувствительного пигмента, находится слой электролита с содержанием йода. Свет, попадая на пигмент, выбивает из него электроны, которые через электролит попадают на слой двуокиси титана. Все слои такой солнечной батареи настолько тонки, что прозрачность стекла практически не уменьшается.
В последнее время интерес к проблеме использования солнечной энергии резко возрос. Потенциальные возможности солнечной энергетики чрезвычайно велики. Использование всего лишь 0,0125% количества энергии Солнца могло бы обеспечить все сегодняшние потребности мировой энергетики.
Препятствием реализации солнечных ресурсов является низкая интенсивность солнечного излучения. Поэтому коллекторы нужно размещать на громадных территориях, что также влечет за собой значительные материальные затраты.
Простейший коллектор солнечного излучения — зачерненный алюминиевый лист, внутри которого находятся трубы с циркулирующей жидкостью. Нагретая за счет солнечной энергии, поглощенной коллектором, жидкость поступает для непосредственного использования. На изготовление коллекторов идет довольно много алюминия.
Солнечная энергетика относится к наиболее материалоемким видам производства энергии и обходится намного дороже, чем получаемая традиционными способами.
Энергия ветра.
Наиболее широкое распространение получили ветряные мельницы в Голландии. Многолопастный ветряк с ветроколесом диаметром до 9 м может вырабатывать до 3 кВт электроэнергии при скорости ветра около 25 км\ч.
Энергия движущихся воздушных масс огромна. Ветры, дующие на просторах нашей страны, могли бы легко удовлетворить все ее потребности в электроэнергии. Климатические условия позволяют развивать ветроэнергетику на огромной территории.
В наши дни ветроустановки вырабатывают лишь небольшую часть производимой энергии. Сейчас созданы высокопроизводительные установки, позволяющие вырабатывать электроэнергию даже при очень слабом ветре.
К созданию ветроколеса — сердца любой ветроэнергетической установки — привлекаются специалисты-самолетостроители, умеющие выбрать наиболее целесообразный профиль лопасти.
Геотермальные источники энергии.
Уже давно работают электростанции, использующие горячие подземные источники. Подземные воды, как «живая кровь» планеты, переносят природное тепло Земли на поверхность. Обладая большой подвижностью и высокой теплоемкостью, они играют роль аккумулятора и теплоносителя. Они либо накапливаются в водоносных горизонтах, либо выходят на поверхность земли теплыми или горячими источниками, а иногда вырываются в виде пароводяных смесей. Это гейзеры и фумаролы. Гейзеры, например «Старый служака» каждые 53-70 минут выбрасывают струю воды (более 90С) на высоту 30-45.
Использовать воду с tниже 100С для энергетики считается экономически невыгодным, но она вполне пригодна для теплофикации.
Главное достоинство тепла, получаемого из недр — экологическая чистота и возобновимость. Конечно, неконтролируемый забор может привести к истощению источников, для этого разработана методика замкнутой системы, по которой остывшая или обычная холодная вода возвращается в высокотемпературный пласт. По одной скважине закачивают холодную, по другой — получают уже горячую воду. Создается надежная, практически «вечная» замкнутая циркуляция.
Огромный резерв экологически чистой тепловой энергии нашей страны может заменить до полутораста млн тонн органического топлива.
Энергия Мирового океана.
Запасы энергии в Мировом океане колоссальны. Наиболее очевидным способом использования океанской энергии представляется постройка приливных электростанций (мощностью 240 тыс. — 6 млн. кВтч). Неожиданной возможностью океанской энергетики оказалось выращивание с плотов в океане быстрорастущих гигантских водорослей, легко перерабатываемых в метан для энергетической замены природного газа. Для полного обеспечения энергией каждого человека достаточно 1 га плантаций таких водорослей. Большое внимание привлекает «океанотермическая энерговерсия» (ОТЭК) — получение электроэнергии за счет разности температур между поверхностными и засасываемыми насосом глубинными океанскими водами, например, при использовании в замкнутом цикле турбины таких легкоиспаряющихся жидкостей, как пропан, фреон или аммоний.
Немало инженерного искусства вложено в макеты генераторов электроэнергии, работающих за счет морского волнения. Предполагается, что некоторые из установок могут быть реализованы и стать рентабельными уже в ближайшем будущем. Вполне вероятно, что существенные сдвиги в океансокй энергетике должны произойти в ближайшие десятилетия.
Океан наполнен внеземной энергией, которая поступает в него из космоса. Энергия Солнца нагревает океан, он накапливает тепловую энергию, приводит в движение течения, которые меняют свое направление под действием вращения Земли. Из космоса же поступает энергия солнечного и лунного притяжения. Она является движущей силой системы Земля-Луна и вызывает приливы и отливы.
№71
studfile.net
Археология Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика | СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ Традиционные и нетрадиционные источники энергии При существующем уровне научно-технического прогресса энергопотребление может быть покрыто лишь за счет использования органических топлив (уголь, нефть, газ), гидроэнергии и атомной энергии на основе тепловых нейтронов. Однако, по результатам многочисленных исследований органическое топливо к 2020 г. может удовлетворить запросы мировой энергетики только частично. Остальная часть энергопотребности может быть удовлетворена за счет других источников энергии – нетрадиционных и возобновляемых. Возобновляемые источники энергии – это источники на основе постоянно существующих или периодически возникающих в окружающей среде потоков энергии. Возобновляемая энергия не является следствием целенаправленной деятельности человека, и это является ее отличительным признаком. Невозобновляемые источники энергии – это природные запасы веществ и материалов, которые могут быть использованы человеком для производства энергии. Примером могут служить ядерное топливо, уголь, нефть, газ. Энергия невозобновляемых источников в отличие от возобновляемых находится в природе в связанном состоянии и высвобождается в результате целенаправленных действий человека. В соответствии с резолюцией № 33/148 Генеральной Ассамблеи ООН (1978 г.) к нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии относятся: · солнечная, · ветровая, · геотермальная, · энергия морских волн, · приливов и океана, · энергия биомассы, · древесины, · древесного угля, · торфа, · тяглового скота, · сланцев, · битуминозных песчаников; · гидроэнергия больших и малых водотоков. Классификация НВИЭ представлена в табл. 2.1.1. Таблица 2.1.1 Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии Начиная с 90-х годов по инициативе ЮНЕСКО при поддержке государств-членов ООН и заинтересованных организаций, проводятся мероприятия по продвижению идеи широкого использования возобновляемых источников. 1. Извечные вопросы о вечном двигателе. Можно ли сделать вечный двигатель? А если можно, то почему вечные двигатели не находят применения? Или почему до сих пор не выпускаются вечные источники энергии? Что нужно сделать, чтобы началось их массовое производство? Вот далеко не полный перечень вопросов, которые все больше и больше волнуют людей цивилизованных стран и особенно тех, в которых ощущается острая нехватка энергетических ресурсов. Ответы на эти вопросы уже есть. Давайте рассмотрим некоторые из них [1]. Во-первых, страх изобретателей потерять свою идею, быть обманутым, лишится доходов от внедрения разработки. Как следствие, возникает подозрительность, скрытность, что порождает, в свою очередь, сомнения инвесторов и чиновников в реальности существования вечного двигателя или источника энергии. Ситуацию усугубляет и то, что разработчики боятся показывать действующие образцы, опасаясь разглашения секрета их работы. Во-вторых, всем известна огромная сила веры. Но такой же силой обладает и неверие. Ввиду того, что столетиями людям внушалась мысль о невозможности существования подобных устройств, возникла некая программа, блокирующая восприятие информации. Сейчас популярны методы нейро-лингвистического программирования. Похоже, что Французская академия наук воспользовалась этим методом, наложив запрет на вечные двигатели, отчего только упоминание о них просто-напросто отключает разум человека. В-третьих, есть опасность, что неожиданное появление вечных и неисчерпаемых источников энергии, может подорвать мировую экономику, вызвать массовое разорение предприятий, безработицу и хаос. В этом есть разумное зерно, поскольку главной ценностью в мире являются не доллары, золото и бриллианты, а энергоресурсы. Без них жизнь цивилизации прекратится почти мгновенно. С другой стороны, представьте, что произойдет, если у каждого человека на руках окажется безумное количество денег и драгоценностей. Скорее всего, это может окончиться катастрофой. Готово ли человечество принять бесценный дар в виде дармовой энергии и не деградировать при этом? В-четвертых, имеет место противодействие различных монополий – нефтяных, газовых, лесных и прочих. Можно привести множество примеров, когда крупными концернами скупались и прятались под сукно технические разработки, намного превосходящие существующие аналоги. Понятно, что организациям, занимающимся профилактикой СПИДа, невыгодно появление эффективных препаратов, поскольку это лишает их гигантского финансирования. Так и нефтяным монополиям вечный источник энергии – что кость в горле. И, наконец, пятая причина состоит в том, что Мир представляет собой некую саморегулирующуюся систему и не дает проявляться техническим разработкам, которые могут нарушить ее равновесие. Вспомним, что подводную лодку и вертолет придумал еще Леонардо да Винчи, но появились они спустя много столетий, когда сознание людей было готово воспринять эти новинки. Кстати, блестящей иллюстрацией этому является повесть братьев Стругацких «За миллиард лет до конца света». У главных героев книги начинались всевозможные неприятности, как только они подходили к решению какой-либо важной проблемы: некая сила останавливала их, сначала мягко, а потом все более жестко, показывая, что полученные знания на данном этапе развития могут быть опасны для мира. Существует даже такое понятие, как преждевременные знания. В конце 60-х годов ХХ века правительство Японии обратилось к нам с предложением продать им за 100 млн. долларов фонд отказных заявок нашего патентного ведомства. Тогдашний Предсовмина А. Косыгин собрал совещание, пригласив на него ряд академиков АН СССР. На вопрос: «Можно ли продать японцам наш фонд отказных заявок?» они тут же дружно ответили: «ни в коем случае!» Дескать, продажа этого фонда может причинить большой ущерб (!?) не только нашей стране, но и другим. Тем самым этот самый «интеллектуальный капитал» консервировался, а определённые научные кланы получали возможность безнаказанно заниматься «патентным гешефтом». Тем не менее, под давлением результатов научной практики, полученной в ведущих научно-прикладных центрах, Госкомизобретений в 1975 г. вводит специальный класс псевдо «перпетуум-мобиле», куда относит реально работающие опытные машины, имеющие КПД больше КПД цикла Карно (или больше единицы). Только перечень авторских свидетельств по этому классу занимает многие тома. Но запрет продолжает существовать. В 1964 г. было принято закрытое Постановление, позволяющее применять психиатрию ко всем критикующим «святые» академические догматы. Подтверждая нерушимость этих «святых» установок, акад. Лифшиц всех, кто критикует «святую относительность» и термодинамику, публично объявил параноиками («ЛГ», № 24/78 г.). 2. Из истории вечных двигателей. В качестве ещё одного примера изъятия из научного обращения достижений науки приведу справку об открытии № 13 от 18.12.62 «Закономерность передачи энергии при ударе», позволяющего создать механический «перпетуум-мобиле». Открытие доказывает, что классическая теория удара не имеет места на практике и что энергия отскока тела после удара может быть больше его энергии до удара. Добиваясь признания, д.т.н. Е. Александров многочисленным комиссиям демонстрировал убедительный эксперимент: стальной закалённый шарик свободно падал с высоты, скажем, 10 м на стальную закалённую плиту, лежащую на жёстком основании, и подпрыгивал на… 14-15 м. На этом принципе также можно создать простую энергоустановку с КПД больше единицы. Понятно, что все эти установки имеют КПД больше, чем «недосягаемый» КПД цикла Карно. Это же вытекает и из принципа работы холодильников д.т.н. В. Зысина, работающих по изобретённым им «треугольным циклам». Эти холодильники мелкосерийными партиями выпускались с 1962 г., и при своей работе вообще не требовали внешнего подвода энергии (см. его публикацию 1962 г.). В 1978 г. В. Зысину было выдано авт. св. № 591667 на реально работающий бесприводный холодильник, производящий холод за счет тепла охлаждаемых тел. Но… холодильники были сняты с производства и «забыты». 3. Исследования Николы Тесла. Исследования Николы Тесла известны большинству современных ученых и инженеров далеко не в полной мере. В работах по развитию беспроводной связи, Тесла использовал плоские спиральные катушки в качестве вторичной обмотки трансформатора. Магнитное поле такой катушки является радиальным и лежит в плоскости катушки. Физики провели в 1995 г. ряд экспериментов с плоскими спиральными катушками. При использовании такой катушки как вторичной обмотки и соленоида в роли первичной обмотки трансформатор имеет асимметричную взаимоиндукцию: подключение нагрузки в выходной цепи не влияет на потребляемую в первичной обмотке мощность. Другое изобретение Тесла – резонансный трансформатор. Сегодня электротехника описывает работу трансформатора с принудительными колебаниями, а радиотехника рассматривает работу систем в режиме резонанса. Тесла ставил вопрос преобразования мощности в трансформаторе таким образом, что коэффициент полезного действия резонансного трансформатора был более единицы. Работая с токами высокой частоты и высокого напряжения, Тесла использовал в качестве нагрузки однопроводные терминалы, то есть лампы и моторы с одним проводником, подсоединенным к источнику быстропеременного электрического поля. Такой терминал не потребляет мощность из первичного источника, поскольку он использует изменение напряженности поля в точке подключения к проводнику, причем данная точка должна быть одним из максимумов стоячей волны. В 1934 г. в Буффало, США, Тесла демонстрировал автомобиль с электромотором, источником мощности которого был генератор неизвестной конструкции. Тесла принадлежит термин «свободные вибрации», который описывает синусоидальные колебания в электрической цепи, возбуждаемые коротким несинусоидальным импульсом. При резонансной ситуации, мощность свободных вибраций превышает мощность, затрачиваемую на их возбуждение. Наблюдаемые во время грозы стоячие волны электрического поля привели Тесла к выводу о возможности создания системы для обеспечения электроэнергией удаленных от генератора потребителей энергии без использования проводов. В большинстве ссылок на Тесла данная идея и его эксперименты в этой области интерпретируют упрощенно, как передачу энергии направленным излучением радиоволн. В дневниках Тесла «Colorado Spring Notes» можно найти его понимание данной задачи. Нет необходимости передавать, излучать, расходовать и т.д. мощность, как это делает радиопередатчик. Необходимо создать вокруг генератора стоячую волну, тогда неограниченное число потребителей смогут использовать изменение величины поля в точке их расположения для совершения работы, если они настроены в резонанс с колебаниями генератора. 4. Эксперименты Авраменко. Современные исследованияв данных областях звучат почти сенсационно, до такой степени неизвестны для нынешнего поколения ученых работы Тесла. Разумеется, элементная база и приборные средства сегодня позволяют творить настоящие «чудеса», по сравнению с исследованиями прошлого века. В журнале «Изобретатель и рационализатор», №№ 5, 6 за 1992 г., впервые описаны результаты экспериментов Владислава Викторовича Авраменко, Всесоюзный Электротехнический институт, Москва (мне посчастливилось слушать его доклад еще в 1991 г. на конференции «Феномен-91»). Нагрузкой однопроводной линии служит электролампочка или вентилятор. Линия может быть изготовлена из материала с высоким сопротивлением, например, вольфрама, но при работе нет нагрева провода. Можно сказать, что в подобных экспериментах провод не передает мощность от генератора к нагрузке, а служит проводником информационного сигнала, который создается при помощи поляризационного тока (т.е. тока смещения). Прикладное значение технологии рассматривается в том же журнале: Р. Ф. Авраменко демонстрирует «бластер» – генератор плазменного «жгута», источником мощности которого служит вакуум (эфир). Для первоначального запуска генератора достаточно 9-вольтовой батареи. Авраменко утверждает, что КПД созданных установок более 150 процентов! Позже, в 1994 г. журнал «Изобретатель и рационализатор», № 10, опубликовал еще одну статью о работах Авраменко. Увы, за два года его работы не вышли на уровень производства. Не удивительно, ведь и тесловским технологиям уже больше века, но они не допускаются до внедрения. 5. Вакуумный триодный усилитель Свита Флойда. В 1990 г. американец Флойд Свит демонстрировал свое изобретение, названное «вакуумным триодным усилителем». Его устройство состоит из двух ферритовых магнитов 10 х 15 х 2,5 см и трех катушек без сердечника (одна рабочая в несколько сот витков и две возбуждающие). Запускается от карманной батарейки на 9 В. Оно само себя питает как некий автогенератор и выдает наружу 1 кВт мощности при напряжении 120 В и частоте 60 Гц в виде энергии, похожей на электрическую. Почему не электрическую, а похожей на электрическую, видно из следующих свойств: при коротком замыкании выходных проводов они не нагреваются, а покрываются инеем, а при ударе током получается обморожение участка тела, а не ожег. Работу генератора также сопровождают эффекты: потеря веса пропорционально производимой мощности; понижение температуры окружающего воздуха на 6-8 градусов при нагрузке более 1 кВт и страшный шум при некоторой критической нагрузке – как будто человек находится в центре гигантского вихря, но без видимого движения воздуха. Исследования Флойда также сопровождали разные происшествия. Два человека из Австралии, вызвавшиеся ему помогать, выкрали рабочий блокнот Флойда и в другом месте пытались воспроизвести генератор, названный вакуумным триодным усилителем. Но его секрет заключался не в конструкции, а в технологии изготовления магнитов. Флойду много раз угрожали смертью по телефону и несколько раз в лицо. Однажды хорошо одетый джентльмен в дорогостоящем костюме, шляпе, при галстуке и стодолларовых туфлях подошел к Флойду на тротуаре вблизи его дома и сказал, что он представляет организацию, которая не хотела бы, чтобы его устройство появилось в мире в настоящее время. Потом он намекнул, что с людьми, которые не подчиняются желаниям других людей, иногда происходят несчастные случаи. В устройстве Флойда подготовленные специальным образом бариевые магниты использовались в «триггерном режиме». Бистабильное состояние вещества магнита обеспечивало возможность перехода от одного направления поля к другому при подаче на управляющую обмотку слабого сигнала от внешнего генератора. Причем, если материал подготавливался путем многократного перемагничивания на частоте 60 Гц, то его управляющий сигнал должен иметь ту же частоту. Принцип управления мощным потоком за счет слабого сигнала используется в триодах, поэтому устройство получило название Vacuum Triode Amplifier (VTA). Прототипы Флойда, построенные им в 1990-1995 гг., генерировали мощность до 50 кВт. Флойд отмечал сильный антигравитационный эффект, измерив однажды уменьшение веса системы в работающем режиме до 90% от её нормального веса. Рабочий материал – магниты – сильно охлаждались в процессе генерации мощности. Предполагается, что источником энергии является интенсивное некогерентное энергетическое излучение, которое существует везде во Вселенной. Это весьма существенное уточнение: именно некогерентное излучение. В результате сложения множества некогерентных сигналов не создается процесс определенной мощности, так как «процесс» предполагает упорядочение – информационную компоненту. Технически, вопрос применения свободной энергии пространства для совершения работы и создания мощности в нагрузке можно сформулировать как преобразование некогерентного и поэтому скрытого излучения, существующего в любой точке пространства, в когерентное. Часть выходной мощности устройства Флойда замкнута в петлю обратной положительной связи для возбуждения процесса, в результате которого в выходной катушке появляется значительная мощность. Том Берден, член Ассоциации выдающихся американских ученых ADAS, изучив схему вакуумного триодного усилителя, утверждал, что оно демонстрирует работу с отрицательной энергией, в том смысле, что работа связана с использованием отрицательного времени. В этом отрицательном времени, по Бердену, гравитация является отталкивающей силой. Эксперименты Флойда Свита демонстрируют, что VTA теряет вес пропорционально извлекаемой мощности. Флойд пытался документировать пределы изменения веса, но однажды он достиг такой степени изменения, при которой услышал сильный резкий звук, как будто он находился в центре гигантского воздушного вихря, после чего эксперимент был прекращен. Постоянные магниты и катушки VTA охлаждаются во время работы, показывая разницу температур в 20 градусов по сравнению с температурой окружающей среды. Вопрос использования энергии пространства есть вопрос использования энергии гравитационного поля планеты. Флойд Свит умер от сердечного приступа 5 июля 1995 г. в возрасте 83 лет. Известно, что вдова изобретателя передала архивы Флойда известному автомобильному концерну. Может, там их и похороили? 6. Генераторы Заева. Вопрос генерации мощности за счет нелинейных свойств материалов, ферритов или диэлектриков рассматривался Николаем Емельяновичем Заевым, «Журнал Русской Физической Мысли», № 1, 1991 г. Поданы заявки на открытие «Охлаждение некоторых конденсированных диэлектриков меняющимся электрическим полем с генерацией энергии», № 32-ОТ-10159, 14 ноября 1979 г.; на изобретение «Способ преобразования тепловой энергии диэлектриков в электрическую», № 3601725/07(084905), 4 июня 1983 г.; и «Способ преобразования тепловой энергии ферритов в электрическую», № 3601726/25(084904), 3 апреля 1983 г. Концепция Заева не затрагивает вопрос преобразования пространства, но даже в таком виде, как «конверсия рассеянного тепла окружающей среды», она чрезвычайно важна, поскольку дает теоретические предпосылки для бестопливных энергосистем. Еще в 1905 г. К. Э. Циолковский рассматривал такую возможность: «Если же теплота может переходить от более холодных тел к более нагретым, то это должно иметь огромное, не только философское и общенаучное значение, но, как мы видели, и чисто практическое. Постулат Клаузиуса в чистом виде, без оговорок, не оправдывается. Силы тяготения, как и другие причины, – число же их неизвестно, – его нарушают… теплота переходит от холодного тела к теплому, но не сама собой…, а вследствие каких-либо исключительных условий». («Второе начало термодинамики», Калуга, изд. 1914 г.). 7. «Тестатика» Баумана. Около трёх десятков лет тому по одним сведениям скромный швейцарский физик, а по другим – часовых дел мастер Пауль Бауманн придумал странный двигатель, напоминающий обычную школьную электростатическую машину с лейденскими банками. Состояла она из двух акриловых дисков с наклеенными на них 36 узкими секторами из тонкого алюминия, которые вращались в разные стороны. В первых опытах он вообще применял обычные грампластинки. Двигатель запускали, толкнув пальцами диски в противоположные стороны. Скорость вращения дисков была 50-70 оборотов в минуту. После запуска диски продолжали вращаться самостоятельно неограниченно долго. При этом в электрической цепи развивается напряжение постоянного тока 300-350 В при силе тока до 30 А. Поскольку механическая мощность двигателя ничтожна (около 100 мВт) по сравнению с электрической (до 1 кВт, т.е. в 1000 раз больше), то его следует называть, скорее, генератором, чем двигателем. Изобретатель назвал свое устройство Thesta-Distatica, и заявил, что он получил описание конструкции и принципы работы во время медитации. С технической точки зрения устройство представляет собой модернизированный электрофорный генератор Вимшурста, диски которого способны вращаться постоянно за счет сил электростатического взаимодействия. В конструкцию также входят постоянные магниты. Машина с диаметром дисков 20 см производит около 200 Вт мощности, большая машина имеет диски диаметром 2 м и производит около 30 кВт. Есть сведения, что Пауль Бауманн значительное время провел в тюрьме. Но более доподлинно известно, что в настоящее время (по крайней мере, несколько лет назад) он является предводителем религиозно-христианской общины из 500 человек в деревне Метерлиха (Линден, Швейцария), для нужд которой и используются его генераторы. Но секреты устройства этих генераторов не разглашаются никому. 8. «Сибирский Коля» Маринова. Этот оригинальный генератор («Тестатика») заинтересовал известного физика, директора Института фундаментальной физики в г. Грац (Австрия) Стефана Маринова. Чтобы изучить неизвестное явление, он специально вступил в ту же общину и даже вошел в ее правление из 28 человек. Однако за рассекречивание генератора проголосовал только он один, все же остальные члены правления были против, мотивируя свое решение тем, что, дескать, человечество еще не созрело к восприятию этого открытия (а может, их кто-то запугал?). Результаты своих исследований Маринов отразил в ряде публикаций, считая, что ключом к тайне является скалярное магнитное поле, открытое Г. В. Николаевым из Томска. Исследуя это поле, он разработал новый тип электрического двигателя, названного «Сибирским Колей» в честь Николаева. Продолжая исследования, он добился получения в этом двигателе 10 процентной положительной обратной связи. Еще немного и он бы докопался до секретов «Тестатика». Но до этого не дошло, а точнее, кто-то не допустил. Свой главный труд с обоснованием несостоятельности существующего закона сохранения энергии в том виде, в котором его обычно используют, Маринов закончить не успел. 15 июля 1997 г. профессор Стефан Маринов погиб, будучи выброшенным кем-то неизвестным из окна университетской библиотеки в центре г. Грац. Преступника не нашли, а дело закрыли, как это было уже не раз в случаях покушения на жизнь изобретателей, работавших вне сферы ортодоксальных научных представлений. 9. Левитирующие диски Серла. Менее трагично, но не менее драматично сложилась жизнь у Джона Серла – человека, открывшего эффект, названный его именем, и построивший модели летающих тарелок, названных левитирующими дисками Серла. В возрасте 14 лет Серл поступил учеником электромонтера на завод в английском городе Бирмингеме. Работая с постоянными магнитами для электросчетчиков, он в 1946 г. сделал фундаментальное открытие природы магнетизма и открыл новый эффект электромеханики. Он обнаружил, что добавление небольшой компоненты переменного тока (~100 мА) радиочастоты (~10 МГц) в процессе изготовления постоянных ферритовых магнитов придает им новые и неожиданные свойства. При этом в быстро вращающемся диске появлялась радиальная электродвижущая сила с вертикальным вектором. Чтобы увеличить эту силу, он сначала намагничивал диски, а затем стал использовать постоянные магниты. Было много перипетий: ему то разрешали экспериментировать, то запрещали ввиду опасности опытов (или под чьим-то давлением?). Однажды его модель, состоящую из нескольких соединенных вместе колец, испытывали во дворе. Уже при малых оборотах в радиальном направлении колец появилась большая разность потенциалов, что проявилось по характерному треску электрических разрядов и запаху озона. А затем произошло совсем необычное: блок колец оторвался от раскручивающего их мотора и завис на высоте 1,5 м, постоянно увеличивая обороты вращения. Вокруг вращающегося объекта появилось розовое свечение – показатель активизации воздуха при падении давления. Объект начал подниматься. Другим побочным действием этого процесса оказалось прекращение радиосвязи и выключение радиоприемников в ближайшей округе. Наконец, вращение достигло такой фантастической скорости, что объект быстро исчез из виду в вышине. Вдохновленный своими результатами, Серл с 1950 по 1952 г. создал и испытал свыше десятка моделей левитирующих дисков. В дальнейшем он научился управлять «разгоном» этих дисков. И уверенный в признании новизны своих открытий, он в 1963 г. разослал приглашения на презентацию своей модели «летающей тарелки» в Королевский Дом и высшим министерским чинам. Но никто на приглашения не откликнулся. Обескураженный Серл на некоторое время затих, но в 1967 г. обратился к английским ученым, но те лишь высмеяли «неуча-электрика». Как оказалось, и здесь проявилось известное библейское изречение: «Нет пророка в своем отечестве». Как ни странно, признание к изобретателю пришло из-за рубежа. Сначала от японцев, а значительно позже и от ученых других стран. Но в 1968 г. произошло событие, которое, скорее всего, надолго отворотило Серла от его научных изысканий. 30 июля того года он испытывал аппарат «Р-11» весом почти 500 кг. При демонстрации аппарат опять перестал управляться и за 3 минуты скрылся из виду в небе. Власти оперативно «отреагировали» на это событие. Местная энергослужба предъявила изобретателю непомерно большой счет за использование электроэнергии аж за… 30 лет, хотя Серл имел собственную электростанцию. Поскольку он не имел возможности уплатить огромную сумму, то его арестовали, судили и посадили в тюрьму на 15 месяцев. При этом все оборудование и приборы уничтожили, а дом сожгли. В 80-х годах о Серле было много шума в прессе как об «отце летающих тарелок». Но потом как будто поступила от кого-то новая команда и все разговоры об этом безусловно талантливом изобретателе прекратились. А потом он просто умер… 10. Генератор Рощина и Година. Два россиянина, москвича, Владимир Рощин и Сергей Годин задались целью проверить открытие Джона Серла. Имеются сведения, что в первой половине 90-х годов прошлого века они ездили к Серлу, но он им мало чем смог помочь, поскольку свои результаты получил эмпирически без какого-либо теоретического обоснования, так как не имел высшего образования и, кроме того, боялся что-либо показывать. (Кого боялся? Да и где взять новую теорию, если на нее заранее наложено табу?). Но Рощин и Годин не сдались и пошли даже другим путем: они построили не летающий диск, а генератор свободной энергии. При весе в 350 кг он выдавал до 10 кВт электроэнергии, не потребляя ни топлива, не требуя крутящего момента извне, т.е. работая без внешнего подвода энергии. Но при этом наблюдались все те же эффекты, что и у дисков Серла. Магнитный ротор генератора российских ученых имел вес 115 кг, вращался до 600 оборотов в минуту (скорость вращения была ограничена по прочности составного ротора), вокруг установки появлялось характерное розовое свечение атмосферы, вся установка теряла в весе до 120 кг (т.е. до 35% первоначального веса), а температура в лаборатории понижалась на 8 градусов. Генератор выдавал до 7 кВт энергии. Но в 1993 г. по чьей-то «указке» лаборатория Рощина и Година была закрыта и фактически разгромлена, а оборудование разграблено. 11. Конический бестопливный двигатель Клемма.В 1972 г. Ричард Клем (штат Техас, США) работал с оборудованием, распыляющим и закачивающим жидкий асфальт. Он заметил, что асфальтовый конический насос после выключения электропитания продолжает работать еще до 30 минут. Это открытие привело к созданию нового бестопливного мотора. В результате некоторых доработок выходная мощность мотора весом 80 кг достигла 350 л.с. По свидетельству очевидцев, Клем часто ездил на своей машине, в которую был встроен такой мотор, по центральной магистрали Далласа. Он заявлял, что машина не требует топлива, необходимо лишь через каждые 250 тыс. км менять масло. Клем никогда не подавал заявку на патент, поскольку конструкция его мотора была разработана на основе ранее запатентованной конструкции асфальтового насоса. Возможно, поэтому пятнадцать фирм отклонило его изобретение, прежде чем большая угольная компания предложила ему финансовую поддержку и подписала контракт на продажу мотора. Вскоре после того, как документы были подписаны, Ричард Клем умер от сердечного приступа. Роберт Кунц (США), проводивший в дальнейшем свое расследование и опубликовавший статью, задался вопросом, почему мотором Клема заинтересовалась угольная компания. После того, как он нашел патент конического тягового насоса и связался с его изобретателем Уолтером Д. Хэнтиенсом, стало все ясно. Уолтер Д. Хэнтиенс работал в компании «Баррет Хэнтиенс и Со.» (Хейлзтон, Пенсильвания, США), которую основал Отто Хэнтиенс в 1916 г. Бизнес начался с угледобывающих шахт Пенсильвании, на которых применялся оригинальный балансный оппозитный насос, запатентованный Отто Хэнтиенсом. Эта компания до сих пор поставляет насосы угледобывающему производству. Компания распространила свое влияние и на другие рынки, и сейчас их насосы установлены на множестве производств по всему миру. Сегодня она известна как «Hazleton Pums Inc.» (генеральный директор компании – Питер Хэнтиенс). Такое название компания получила после того, как была куплена «Weir Group». Из вышеизложенного вытекает простейший вывод: если бы угольная компания не выкупила патент на бестопливный мотор Клема (о причинах смерти автора изобретения тут говорить не будем), то миру тогда не нужны были бы не только топливные, т.е. обычные моторы, но и само топливо – уголь, нефть, газ и сама угольная компания в том числе. 12. Молекулярный двигатель Марсоля. Та же участь постигла и Ж. Марсоля, запатентовавшего в 50-х годах ХХ века молекулярный двигатель внутреннего сгорания, работавший на воде, цинке и сурьме. Он погиб вскоре после публикации заявки на патент вместе с членами семьи и сотрудниками лаборатории. В данном случае было установлено, что работы над двигателем изобретателя были прекращены под давлением транснациональных нефтяных монополий. Они потеряли бы отлаженный бизнес и огромные прибыли, если бы вместо бензина и солярки автомобильные двигатели стали работать на воде. 13. Гидролизная установка термоэмиссии Филимоненко. Еще в начале 50-х годов И. С. Филимоненко обнаружил, что при впрыскивании в реактивный двигатель добавок воды тяга возрастает на 15 %. Он догадался, что это происходит за счет сгорания водорода, выделяющегося при пиролизе воды. Результатом исследований оказалось работающее устройство, которое сейчас называют реактором холодного ядерного синтеза, а в то время было названо гидролизной установкой термоэмиссии. Достоинством новой установки было отсутствие потока нейтронов, которые представляют радиационную опасность для живых существ, а они всегда излучаются обычными ядерными реакторами. Работу автора в 50-х годах поддержали академики И. В. Курчатов и С. П. Королев, а также маршал Г. К. Жуков. Поэтому новая установка в 1962 г. стала предметом заявки на изобретение СССР № 717239/38. Но экспертная комиссия, в которой «запевалой» был некий Шпильраэн, сделала заключение, что работа установки противоречит законам физики. В связи с тем, что к этому времени высоких покровителей уже не было в живых, Филимоненко вначале отстранили от должности, а в 1968 г., когда выяснилось, что он поставил свою подпись под воззванием за запрещение ядерного оружия, его отправили в «психушку», а все работы над новой установкой были прекращены. 14. Другие моторы на воде. Одно из решений энергетической проблемы – использование воды в двигателях внутреннего сгорания. Например, Ю. Браун, США, построил демонстрационный автомобиль, в бак которого заливается вода. Гюнтер Пошл предлагает ко внедрению способ создания смеси вода/бензин в пропорции 9/1, а Рудолф Гуннерман разработал способ доработки двигателя для работы на смеси газ/вода или алкоголь/вода в пропорции 55/45. В газете «Комсомольская Правда», 20 мая 1995 г., приведена история отечественного изобретения Александра Георгиевича Бакаева из Перьми. Его «приставка» позволяет переделать любой автомобиль для работы на воде. Изобретатель не стремится внедрить свою систему на промышленном уровне и просто «модернизирует» машины своих знакомых. И это не единственный случай. Изобретатели разных стран шли этим путем, но не добивались признания на рынке. Возможна ли сегодня такая ситуация, при которой автомобильный концерн КАМАЗ, например, захочет переоборудовать весь свой конвейер для выпуска автомобилей, работающих без бензина? 15. Химия второго порядка Болотова. Его называют «украинским Сахаровым», «многогранником, вобравшим в себя мудрость мира сего», а идеи и разработки оценивают в 10 триллионов долларов. Он родился в 1930 г. в одном из поселков Ульяновской области в семье русского рабочего. В 1955 г. окончил Одесский электротехнический институт связи. В 1961 г. поступил в московскую аспирантуру, за год успел полностью пройти ее трехгодичный курс, завязать знакомство с А. Сахаровым. В 1963 г. Борис Васильевич с сотрудниками впервые провел обратимую ядерную реакцию по разложению молибдена током на ниобий и технеций. В 1964 г. защитил кандидатскую диссертацию, и А. Сахаров, заинтересовавшись болотовской идеей «холодного» ядерного реактора, пригласил киевлянина к себе в докторантуру. Он подготовил докторскую диссертацию, но … в 1970 г. был уволен «по несоответствию занимаемой должности». Несоответствие заключалось в том, что он не был коммунистом, допускал вольные высказывания и, кроме всего прочего, занимался народной медициной. Весной 1977 г. он завершил 30-тилетний труд «Бессмертие – это реально», машинопись которого заняла 13 папок-книг. В трех описывалось: 2000 лекарственных растений, 6000 рецептов двух-трех тысячелетней давности, методики лечения нетрадиционными способами. Одна из книг называлась «Как не болеть, не стареть». Она до сих пор не имеет аналогов в мире. 15 марта 1983 г. к нему на квартиру нагрянули с 15-часовым обыском, конфисковали (и до сих пор не вернули!) 750 ценнейших книг, а его самого арестовали и увезли в следственный изолятор КГБ. Там Болотов провел полтора года, из них около года – на психиатрических экспертизах в Киеве и Москве. Пытки, побои, издевательства… В конце концов его признали вменяемым, и в 1984 г. состоялся суд. «Клевета на строй» в книге «Бессмертие» тянула лишь на 2 года заключения, поэтому навесили еще 6 лет по псевдоуголовным статьям типа «незаконное врачевание». Его жену Нелли Андреевну уволили «по собственному желанию» с должности доцента, у сына отобрали квартиру. А в зоне, чтобы натравить на Болотова уголовников, распустили слух, что он изнасиловал собственную дочь (которой у него никогда не было!). В тюрьме Борису Васильевичу удалось невозможное и невероятное: он привлек на свою сторону часть офицеров, получил в свое распоряжение небольшую лабораторию, достал с воли необходимое оборудование, соорудил ядерный реактор собственной конструкции и впервые в мире осуществил на нем «холодные» (т.е. без ускорителей) ядерные реакции с превращением фосфора, свинца в другие химические элементы. После полной реабилитации и выхода из тюрьмы на учредительном собрании Русской Академии и Всемирного фонда помощи ученым, новаторам, изобретателям, деятелям культуры, которое проходило 16 мая 1990 г., недавний зэк сделал доклад о главном открытии своей жизни, открытии века – таблице, в которой содержится более 10380 физико-химических элементов и для которой периодическая таблица элементов Д. Менделеева является лишь частным случаем. По Болотову, все ядерные реакторы уже сегодня можно перевести на работу с легкими химическими элементами. Энергия превращения одного вещества в другое может значительно превышать расход мощности на стимуляцию процесса, причем исходные вещества не радиоактивные. Сегодня Б. В. Болотов является академиком нескольких академий наук, но только не той, которая совместно с породившей ее системой хотела его похоронить вместе с его открытиями. Похороненной оказалась сама система…
|
studopedya.ru