Презентация по познанию мира в 3 классе на тему "Энергия будущего". Источники энергии будущего 3 класс

10 источников энергии будущего – Якутия. Образ будущего

Представляем вам список из десяти самых многообещающих источников энергии будущего.

10. Космические солнечные станции

Каждый час земля получает столько солнечной энергии, больше, чем земляне ее используют за целый год. Один из способов использование этой энергии, создание гигантских солнечных ферм, которые будут собирать часть высокоинтенсивного и бесперебойного солнечного излучения.

Огромные зеркала будут отражать солнечные лучи на коллектора меньшего размера. Затем эта энергия будет передаваться на землю с помощью микроволновых или лазерных пучков.

Одна из причин, почему этот проект находится на стадии идеи – это его огромная стоимость. Тем не менее, он может стать реальностью не в столь отдаленное время из-за развития гелеотехнологий и уменьшения стоимости вывоза грузов в космос.

9. Энергия человека

У нас уже есть устройство заряжаемое человеком, но ученые работают над тем, как получить энергию от обычного движения. Речь идет о микроэлектронике, но потенциал велик, при целевой аудитории в миллиард людей. Сегодня разрабатывается электроника, потребляющая все меньше энергии и однажды возможно, ваш телефон будет заряжаться, болтаясь в сумке, в кармане или в ваших руках и при вождением пальцем по экрану.

В национальной лаборатории Лоуренса в Беркли ученые представили устройство, использующие вирусы для трансформации давления в электричество. Это звучит потрясающе, но пока объяснить, как это работает невозможно. Так же есть небольшие переносные системы пассивно производящие энергию во время вашего движения. Энергия человека не спасет от глобального потепления, но может спасти любая мелочь.

8. Энергия волн и приливов

Обуздание всей энергии движения океана могло зарядить весь мир несколько раз, поэтому более 100 компаний работают над этим. Из-за упора на энергию солнца и ветра, приливную энергетику вытеснили из первых рядов, но она становится более эффективной.

Например, проект «Устрица» — это шарнирный клапан на дне океана, мощностью 2,4 МВт, которые открывая и закрывая, качают воду на берег, где она приводит в движение стандартную гидроэлектрическую турбину. Одна такая установка могла бы обеспечить энергией целый микрорайон или пару больших многоэтажек, то есть, около 2500 семей.

Еще один пример, крыловидная турбина «Терминатор», которую создал инженер из военно-воздушной академии США. Она использует принцип подъемной силы, а не винтовое вращение, что теоретически позволяет ей собирать 99% энергии волн, в отличии от 50%-й эффективности нынешних приливных станций.

В городе Перт в Австралии, впервые установили опреснительные установки, которые работают от энергии волн. Они обеспечивают пресной водой 500 тыс. жителей.

7. Водород (топливные ячейки)Водород, самый распространенный элемент во вселенной, содержит в себе много энергии, притом, что двигатель, сжигающий чистый водород практически не производит выбросов. Вот почему долгие годы NASA заправляла им «Шаттлы» и некоторые модули «МКС».

Мы не заправляем им обычные двигатели лишь потому, что на нашей планете он существует только в связанной форме. Например, вода, которую мы пьем. Россия в 80-х переделала пассажирский самолет так, чтобы он работал на водороде, а «Боинг» протестировал свои самолеты на нем же.

После отделения водород можно закачать в мобильные топливные ячейки и поместить их на автомобили для прямой генерации электричества. Такие автомобили сейчас производятся довольно большими партиями.

«Хонда» планирует подчеркнуть универсальность своего нового авто на топливных ячейках подключив его к электросети дома в Японии, но не для высасывания электроэнергии из сети, как это делают электромобили соперники, а наоборот, для обеспечения энергией.

По заверению «Хонды» одна такая полностью заправленная машина способна питать энергией целый дом в течение недели или проехать 480 км без дозаправки. Главное препятствие – относительно высокая стоимость таких машин и недостаток таких заправок. Хотя в Калифорнии таких построить планируют 70, в Южной Корее их скоро будет 43 и Германия нацелена на сотню к 2017 году.

6. Энергия тепла подземных лавовых потоков

Способ превращения в энергию тепла, которое поднимается из расплавленных глубин земли, другими словами геотермальная энергетика, используется для нужд миллионов домов по всему миру. Она составляет 27% произведенной энергии Филиппин и 30% Исландии.

В последней, в рамках проекта глубокого бурения нашли целый клад подземного хранилища магмы. Раскаленная магма мгновенно превратила закаченную воду в пар, который 450 град. С, что стало рекордом. Этот пар высокого давления увеличил выработку энергии в 10 раз. Поразительный результат, который должен привести к гигантскому скачку эффективности выработки геотермальной энергии по всему миру.

5. Ядерные отходы

Атомные электростанции представляют собой традиционные ядерные реакторы, которые используются уже на протяжения десятилетия, отвечая за 20% потребляемой энергии в США. Реакторы построены по так называемой «легководной» технологии. Вода окружает топливные стержни, тем самым замедляя нейтроны и поддерживая устойчивую ядерную реакцию.

Но эта система крайне не эффективна. Лишь 5% атомов урана в стержнях используется к концу их срока службы. Весь неиспользуемый радиоактивный уран идет в копилку радиоактивных отходов.

Но теперь у нас есть более эффективная технология быстрых реакторов, где стержни погружены не в воду, а в жидкий натрий. Благодаря этому используется 95% урана, вместо не приемлемо низкой эффективности 5%. Этот метод позволит решить гигантскую проблему избавления от 77000 т радиоактивных отходов, так как эти реакторы могут использовать их повторно.4. Оконные солнечные батареиС каждым днем производство и установка солнечных батарей становится все дешевле, что ведет к их широкому распространению. Европа во главе с Германией, лидер по преобразованию энергии солнца в электричество. В обычный солнечный день 2012 г Германия выработала столько же энергии от солнца, как от 20 АЭС, что достаточно для обеспечения половины страны.

Сегодня Испания получает 50% энергии из возобновляемых источников, таких как солнце. Калифорнийская пустыня родина крупнейшей в мире солнечной электростанции, чья мощность была увеличена на 500% раз с 2010 по 2014 годы.

Исследователи из национальной лаборатории «Лос- Аламос» совершили значительный прорыв в технологии фотоэлементов на квантовых точках, что позволит высокоэффективным солнечным панелям работать и как прозрачное стекло. Когда эта технология подешевеет достаточно в ближайшие пару лет, чтобы выйти на массовый рынок, любое освещаемое солнцем окно можно превратить в миниатюрную солнечную станцию.

3. Биотопливо (водоросли)

С 2002 до 2013 года производство биотоплива выросло более чем на 500%, так как этанол и биодизель растительного происхождения стали основными заместителями или добавками к автомобильному топливу. На самом деле, когда Генри Форд создавал свою «Модель Т», он рассчитывал, что она будет работать на этаноле.

Однако повсеместное открытие месторождений дешевой нефти сделало именно ее самым дешевым источником энергии. Сегодня биотопливо отвоевывает свои позиции. Единственным недостатком является то, что первое поколения биотоплива использует те же земли и ресурсы, которые раньше использовалось для выращивания еды, что повышает цены на нее и вызывает много проблем в развивающемся мире.

Если мы хотим заменить нефть более чистым горючим необходимо произвести некоторые изменения. Тут выходит на сцену просо прутивидное, которое плодородное, не съедобное, растет везде как сорняки. Тем не менее, если бы мы захотели на него перевести все автомобили, им пришлось бы засеять всю территории США и России вместе взятые. То есть, это не вариант.

Это приводит нас к третьему поколению биотоплив – водорослям, которые могут заменить нефть раз и навсегда. Природная масличность водорослей более 50%, что гарантирует легкое извлечение и обработку масла. Остатки растения можно превратить в электричество в природный газ или удобрения, чтобы вырастить еще больше водорослей без химикатов.

2. Парящие ветряки

Уже сегодня мы получаем достаточное количество энергии из ветра, но парящие, благодаря висящей ветряной турбине на высоте 300-600 м над землей, где ветер сильнее и устойчивее мы могли бы получать эту энергию гораздо эффективней. Схема проста. Привязанный к земле мягкий кольцевой дирижабль с турбиной посередине, который будет производить энергии в два раза больше чем стационарная ветряк такого же размера.

Ему нипочем ветра более 1600 км/ч и его можно оснастить дополнительными модулями, типа вай фай, которые могут обеспечить доступами в интернет в те части мира, где он еще отсутствует. Парящая турбина была создана для того, чтобы обеспечить возобновляемой энергией ветра сельские области планеты, где строительство традиционных ветряков невозможно.

1. Термоядерный синтез

В отличие от атомного деления ядерный синтез, не производит ни каких смертельных ядерных отходов, так как он сливает атомы вместе, а не расщепляет их. Следовательно, отсутствует угроза неуправляемой реакции, способной привести к расплавлению активной области реактора. Однако, легче сказать, чем сделать.

Один из лауреатов Нобелевской премии описал термоядерный синтез, как попытку засунуть солнце в коробку. Идея хороша, вот только мы не знаем, как сделать коробку. Дело в том, что при реакции синтеза, образуется настолько горячее и неустойчивое вещество, что оно может повредить создавший его реактор.

Это тем не мене не останавливает частные компании правительства от выделения миллиардов для исследования технологий и решения данных проблем. И если будут преодолены эти трудности, то термоядерный синтез обеспечит мир практически неисчерпаемой энергией.

Вот почему богатейшие правительства объединились ради воплощения неоднозначного проекта международного экспериментального термоядерного реактора «ИТЭР» расположенного во Франции. Когда в последний раз Европа, Россия, Китай, США работали над чем-то. Вот насколько важен этот проект для человечества.

yakutiafuture.ru

Презентация по познанию мира в 3 классе на тему "Энергия будущего"

Тема: «Энергия будущего»

Оглавление.

1.Введение……………………………………………………………………. 2-3

2.Основная часть.

2.1 Что же такое «альтернативные источники энергии…………………… 4

2.2 Использование нетрадиционных источников энергии в Казахстане….7-9

2.3 Выставка ЭКСПО 2017………………. ………………………………....9

3. Практическая часть……………… ……………………………………….10-12

Заключение……………………………………………………………………13

6. Список используемой литературы

Аннотация.

Президент страны Нурсултан Назарбаев поставил задачу: Казахстан 2030 должен стать чистой и зеленой страной, со свежим воздухом и прозрачной водой. Наши основные богатства: нефть, газ, уголь не вечны. И мы обязаны развивать «Энергию будущего», чтобы не столкнуться с проблемой энергодефицита завтра . 10 июня 2011 года в Париже в штаб-квартире Международного Бюро Выставок Комиссар Международной специализированной выставки ЭКСПО-2017 Рапиль Жошыбаев встретился с Генеральным секретарем МБВ Винсенте Гонсалесом Лоссерталесом. Во время встречи Жошыбаев передал официальную заявку Республики Казахстан, подписанную Премьер-министром РК.В результате тайного голосования на 152-й Генеральной Ассамблее Международного бюро выставок столица Казахстана Астана, набрав большинство голосов (103 из 161), опередила бельгийский город Льеж и была объявлена местом проведения «ЭКСПО-2017». Предстоящая выставка, которая прошла под лозунгом «Энергия будущего», осветила одну из самых актуальных тем, волнующих мировое сообщество — альтернативные источники энергии.

1. Введение.

Без энергии жизнь человечества немыслима. Дома у нас тепло и светло. Но все мы привыкли использовать в качестве источников энергии органическое топливо — уголь, газ, нефть. Однако их запасы в природе ограничены. И рано или поздно наступит день, когда они иссякнут. Что же делать? Уже давно найден ответ: надо искать другие источники энергии — альтернативные, нетрадиционные, возобновляемые. Какие же они?Актуальность

Необходимость перехода к «энергии будущего» на основе возобновляемых источников энергии продиктована актуальной для человечества проблемой рационального использования ресурсов, решение которой сегодня является стратегической задачей для многих стран, в том числе и для Республики Казахстан.

Проблема: использование возобновляемых источников

Гипотеза: На территории Республики Казахстан можно использовать различные альтернативные источники энергии

Объект исследования: энергия – её источники и потребители.

Предмет исследования: новые источники энергии

Цель: изучить нетрадиционные источники энергии, выделить самые перспективные из них на территории Республики Казахстан.

А для этого я поставил перед собой следующие задачи:

Изучить литературу по данной теме.
Посетить выставку ЭКСПО 2017.
Сделать выводы.
Обобщить и оформить работу.
Познакомить с данной темой одноклассников.

В процессе работы использовались следующие методы исследования:

Определить экологически чистые виды энергии при помощи анализа литературы, наблюдений, обработки полученных теоретического обобщения.

infourok.ru

Источники энергии будущего. Окончание.

источники энергии будущего

Человечество давно осознало, что уголь, нефть и природный газ – это те три вида ископаемого топлива, от которых люди в большей части зависят в энергетических потребностях, начиная от домашнего отопления и электричества, до топлива для автомобилей.

Однако на смену традиционным углеводородам, в наш быт стремительно внедряются альтернативные источники энергии. Особый интерес вызывают источники энергии будущего, о которых мы начали рассказ в предыдущей статье. Продолжаем знакомиться с десяткой наиболее перспективных энергий для безопасного использования человеком.

5. Ядерные отходы.

ядерные реакторы

реактор на быстрых нейтронах

Компания «Hitachi» уже сконструировала реактор под названием «PRISM» и предлагает его энергокомпаниям, однако наибольшим препятствием является высокая стоимость постройки новых электростанций. К тому же надо преодолеть политические предпосылки насчет опасности ядерной энергетики.

Тем не менее выгоды огромные. Это проработанная технология, при которой почти не образуются парниковые газы. Пример большого успеха Франция, где 75% процентов электричества производится на 59 атомных реакторах.

4. Оконные солнечные батареи.

оконные солнечные батареи

С каждым днем производство и установка солнечных батарей становится все дешевле, что ведет к их широкому распространению. Европа во главе с Германией, лидер по преобразованию энергии солнца в электричество. В обычный солнечный день 2012 г Германия выработала столько же энергии от солнца, как от 20 АЭС, что достаточно для обеспечения половины страны.

солнечные электростанции

3. Биотопливо (водоросли).

биотопливо

биотопливо из водорослей

Водоросли растут быстро и не требуют сельхозугодий или питьевой воды. В прошлом месяце в Алабаме появилась первая в мире топливная система на водорослях, которая так же эффективно очищает сточные воды, и привело к отрицательным уровням эмиссии углерода.

В ходе демонстрации работы системы в бухту было выпущено множество огромных пакетов, которые закачали в сточные воды, добавили немного водорослей и дали солнечному свету завершить работу. Вскоре водоросли разрослись и очистили воду так хорошо, что ее можно было использовать как питьевую или выливать в бухту.

2. Парящие ветряки.

парящие ветряки

Первые образцы будут установлены на Аляске, они могут автоматически менять высоту, в поисках наилучшей скорости ветра. Если ветер становится слишком сильным, турбина сама пришвартует себя к земле, не прибегая к помощи человека.

летающие ветряки

Летающие ветряки в скором времени должны вытеснить менее эффективные стационарные ветряные мельницы и стимулировать строительство прибрежных ветряных ферм, которые раньше были крайне дорогими.

1.Термоядерный синтез.

термоядерный синтез

термоядерный реактор ИТЭР

И ввиду его революционного потенциала несколько крупных компаний, таких как «Lockheed Martin» негласно работают над собственными термоядерными реакторами. Согласно самым оптимистическим планам «Lockheed» они могут удовлетворить мировой спрос на энергию уже к 2050 году. Их оптимизм может быть оправданным.

В октябре 2013 г в ходе независимого исследования ученые из Ливерморской лаборатории США достигли важного этапа в термоядерном синтезе, когда топливная капсула выделила больше энергии, чем было к ней приложено.

Источник – Популярная Механика

Такова десятка будущих источников энергии, которые в ближайшее будущее будет использовать человечество.

Как вы думаете, какой будет энергия будущего?

Если вам понравился материал - поделитесь с друзьями, кликнув на одну из кнопок!

old.savenergy.info

Исследовательская работа "Альтернативные источники – Энергия будущего"

МАОУ "Школа с углубленным изучением отдельных предметов № 183 имени Р.Алексеева"

Сормовского района г. Н. Новгорода

Научное общество учащихся

Альтернативные источники –

Энергия будущего

Выполнил: Сорокин Кирилл

Ученик 10 Б класса

Научный руководитель:

Назарова О. В.

Учитель географии

Нижний Новгород

2017 г.

Содержание

Введение……………………………………………………………………..…….4

1.Солнечная энергия.………………………………………………………..…..5

1.1Солнце - источник энергии..………………………………………...………5

1.2 Использование солнечной энергии………………………………..…………5

1.3 Потенциал солнечной энергии..………………………..…………………….6

1.4 Преимущества и недостатки размещения………….………………………..7

2.Энергия ветра..……………………………………………..…………………..9

2.1 История «освоения» ветра……………………………………..……………..9

2.2 Ветроэнергетика в мире…………………………………………..…………10

3. Геотермальная энергия.…………………………………………………….12

3.1 Что такое, причины интереса……………………………………………….12

3.2 Использование геотермальной энергетики в мире……………………......13

3.3 Последствия использования…….………………………………………….14

4. Энергия биомассы...………………………………………..………………..15

4.1 Что такое биомасса и что из нее можно получить ……….……………….15

4.2 Преимущества и недостатки энергии биомассы………….…...…………..16

4.3 Перспективы использования биомассы в мире…..…………....…………..17

5. Энергия приливов и отливов………………………………………………19

5.1 Приливы и отливы как могучее природное явление………………………19

5.2 Первые станции и их эффективность………………………...……………19

5.3 Недостатки ПЭС……………………………………………………………..20

6. Альтернативная энергетика России. Перспективы Крыма……...……21

6.1 Состояние энергетики России………………………………………………21

6.2 Потенциал России………………………………………...…………………21

6.3 Состояние энергетики п-ова Крым…………………………………………23

7. Исследовательская работа…..…………………………...…………………27

Заключение……………………………………………………………………….29

Приложение………………………………………………………………………30

Литература……………………………………….………………………………39

Введение

Чем дальше движется в своем развитии человечество, тем более актуальным становится использование альтернативных, возобновляемых источников энергии. Развитие альтернативной энергетики и поиск новых источников энергии – главная мировая тенденция нового тысячелетия. Причины этому – истощенные природные ресурсы и возможная перспектива энергетического кризиса, негативное воздействие традиционной энергетики на окружающую среду и угроза экологической катастрофы.

Приручив энергию земли, воды, ветра и солнца, мы перестанем загрязнять окружающую среду и сэкономим ценные ископаемые ресурсы. Вместо традиционной энергетики, применяющей в качестве источника нефть, газ или уголь, сегодня ученые разрабатывают, а энергетики внедряют альтернативные энергетические установки.

Человечество постоянно открывает все новые источники энергии и изобретает новые способы ее выработки. Люди научились добывать энергию при помощи океанских волн и течений, теплых подземных источников, солнечных лучей, порывов ветра. Энергию вырабатывают из рисовой шелухи, куриного помета, банановой кожуры.

Целью работы: изучение, а также рассмотрение перспектив применения альтернативных источников энергии.

infourok.ru

5 примеров энергетики будущего | Будущее рядом

Ископаемое топливо, к которому относятся уголь, нефть, газ и некоторые другие минералы и вещества, когда-нибудь закончится. Через сколько лет это случится, не имеет значения: рано или поздно человечество столкнется с нехваткой энергоресурсов. Некоторые шаги по решению отдаленной в будущем проблемы уже предпринимаются, однако не всегда эффективность новых способов высока.

5 примеров энергетики будущего

Не все источники энергии в действительности являются в полной мере «альтернативными», заметно снижающими потребление той же нефти. Яркий тому пример — электромобили наподобие тех, что выпускает Tesla. Электричество не берется из ниоткуда, его необходимо выработать и доставить до потребителя, обеспечить хранение и последующую утилизацию носителей — батарей. Эксперты от автомобилестроения и энергетики утверждают, что данная проблема преувеличена, однако в некоторых регионах она все же актуальна.В перспективе ситуация изменится и компании смогут полностью перейти на получение энергии от солнца, ветра, воды и иных теоретически неистощимых источников (хотя все когда-то кончается). До тех пор можно лишь заглядывать в будущее в ожидании появления того самого «неистощимого».Мы решили обратить внимание на потенциально эффективные, но на данный момент недоступные или нераспространенные по разным причинам энергоносители. Преграды могут иметь различный характер: например, недостаточно развитая технология делает получение и хранение энергии экономически нецелесообразным или слишком трудозатратным, что, в общем-то, одно и то же. Или источник существует лишь в умах ученых в качестве теории, реализация которой также пока невозможна.

1. Антиматерия (или антивещество)

5 примеров энергетики будущего

Ее применяют в качестве топлива для межзвездных кораблей и обеспечения энергией целых городов и планет. Но лишь в фантастических романах и рассказах.Производство антиматерии является весьма дорогостоящим процессом, а в «дикой» природе она не встречается (вернее, ее не обнаружили в обозреваемой Вселенной). Согласно подсчетам NASA, сделанным еще в 1999 году, синтез одного грамма антиводорода обошелся бы в $62,5 трлн. Но для полета на Марс достаточно куда меньшего объема — всего 1 мг. Ученым уже удалось создать немного антивещества и даже удержать его на краткий промежуток времени. Дело осталось за малым: добиться технологического прорыва на Земле или найти источник компонентов для производства антиматерии за пределами нашей планеты. Правда, потребуется еще и «батарейка» для ее хранения.В NASA считают, что антивещество как поставщика энергии рассматривать пока нет смысла. В нашем же рейтинге оно является наиболее фантастическим, недостижимым, но очень лакомым источником благоденствия человечества.

2. Холодный ядерный синтез

5 примеров энергетики будущего

Еще один гипотетический и, главное, дешевый источник, который позволит обезопасить ядерную энергетику и обеспечить Землю «электричеством». При «обычной» термоядерной реакции для сближения ядер рабочего вещества необходима температура в миллионы градусов. Холодный же ядерный синтез при достижении аналогичного результата не предполагает сильного нагревания. Ученые и исследователи со всего мира регулярно сообщают об успешных испытаниях рабочих установок ХЯС, однако дальше заявлений, к сожалению, дело не идет.Государственные институты и частные организации продолжают трудиться в заданном направлении, но значимых успехов достигнуто не было, а Американское патентное агентство (USPTO) и вовсе перестало принимать заявки на технологии и устройства, в названии или описании которых упоминается холодный ядерный синтез. Объяснение простое: «Как и вечные двигатели, ХЯС не работает».Некоторые называют холодный ядерный синтез алхимией. Сторонники же заговоров разного уровня утверждают, что успехи в данной области давно превзошли самые оптимистичные ожидания, а крупные корпорации намеренно препятствуют повсеместному применению ХЯС — они не заинтересованы в дешевой энергии для всех.На данный момент технология находится даже не в зачаточном состоянии, а ее коммерческое применение начнется не раньше, чем человечество освоит производство антиматерии в промышленных масштабах.

3. Управляемый термоядерный синтез

5 примеров энергетики будущего

Более приближенная к реальности технология получения энергии. На этот раз за счет высоких, а не комнатных температур, как при холодном ядерном синтезе. В отличие от ядерной энергетики, при использовании установок УТС проблема радиоактивных отходов стоит менее остро, теоретически и в случае аварии уровень загрязнения окружающей среды окажется заметно меньше.К настоящему времени в разных странах мира было построено более трех сотен токамаков — установок для магнитного удержания плазмы. Однако наиболее заметной и, вероятно, перспективной является реализация проекта ITER, в рамках которого ведется реальная работа над созданием термоядерного реактора.В проекте участвуют страны ЕС, а также США, Япония, Россия и некоторые другие государства. Запуск первых экспериментов запланирован на 2020 год, однако сроки могут измениться. Впрочем, сам ITER не будет производить электроэнергию: проект реализуется для проведения экспериментов и изучения существующих проблем для последующего создания коммерческого реактора подобного типа.Американцы же готовы выпустить компактный термоядерный реактор менее чем через 10 лет. Предполагается, что он будет иметь размеры грузовика и на 20 кг топлива в год обеспечит энергией 80 тыс. домов. В России также реализуется подобный проект, однако в несколько измененном виде — речь идет о гибридной установке, в которой термоядерная реакция используется для улучшения производительности обычного ядерного реактора.

4. Космическая энергетика

5 примеров энергетики будущего

Добывать энергию возможно не только на поверхности Земли, но и в непосредственной близости от планеты. Многие знают, что такое солнечные батареи и насколько их эффективность зависит от различных аспектов окружающей среды. Еще в прошлом веке была предложена идея создания на орбите Земли солнечных «ферм», которые передавали бы собранную энергию вниз посредством электромагнитных волн — тянуть провода окажется слишком накладно.Система зеркал вокруг нашей планеты улавливала бы свет Солнца на протяжении практически всего времени функционирования, что в разы выше показателей солнечных электростанций на поверхности Земли. В теории поток добытой энергии можно было бы передавать адресно в точки размещения приемников. Некоторые ученые также предлагают размещение солнечных электростанций на Луне, однако это значительно повысит затраты на создание системы передачи энергии на Землю.Основные минусы, которые не позволят реализовать нечто подобное в ближайшем будущем, заключаются в дороговизне, сложности обслуживания и огромном количестве космического мусора (земляне оставляют свой след везде, куда могут добраться).Кстати, ученые регулярно проводят испытания по беспроводной передаче энергии, однако пока расстояния слишком малы для применения подобных систем на орбите. Так, в марте 2015 года Mitsubishi смогла отправить 10 кВт к приемнику в полукилометре от излучателя. В любом случае, технология найдет свое применение и на Земле, например для передачи энергии в труднодоступных местах или электромобилям на дорогах. Однако цель перед инженерами стоит куда более высокая — во всех смыслах.

5. Биотопливо и компания

5 примеров энергетики будущего

Замыкает список сборная «солянка» с весьма специфическим составом, но доступная уже сегодня. В качестве источника энергии могут применяться водоросли, различные сельскохозяйственные культуры и даже отходы жизнедеятельности человека и животных. Главное в этом вопросе — умеренность. Ведь даже самые «экологичные» варианты могут нанести непоправимый вред.По крайней мере, именно такая ситуация сложилась после того, как популярность в качестве топлива обрело пальмовое масло: повышенный спрос на этот продукт привел к росту плантаций растений за счет других культур. В частности, имели место вырубка лесов и уничтожение торфяников.Британцы, известные всему миру своими учеными, весной 2015 года доказали, что свою славу они заработали не на пустом месте: автобус, работающий на коровьих «лепешках», поставил рекорд скорости (123,5 км/ч) для рейсовых транспортных средств. Работала машина, конечно, не на оригинальном сырье, а на добытом из него газе.

Даже Билл Гейтс решил профинансировать создание работающего на моче зарядного устройства для мобильных девайсов: уже готовая экспериментальная установка содержит микробные топливные элементы, которые питаются содержащимися в урине органическими элементами. Возможностей море, необходимо лишь разработать требуемые для их использования технологии.

Источник: tech.onliner.by

near-future.ru

Какие новые источники энергии будем использовать в скором будущем?

Уже не первый десяток лет ученые всего мира пытаются придумать универсальные и простые способы получения энергии. Ведь даже дети знают, что природные ископаемые, благодаря которым у нас есть свет и прочие радости цивилизации, не бесконечны. Эксперты называют разные сроки, когда они закончатся. Предсказания сильно разнятся. Но никто не сомневается, что день "икс" настанет. Также немаловажно, чтобы новый способ добычи энергии не вредил окружающей среде.

В этом материале несколько, возможно фантастических, источников энергии. Скептикам, которые прочитав, лишь недоверчиво фыркнут, хочу напомнить, что еще совсем недавно никто не верил в солнечные батареи. Тем не менее, высокоразвитые страны уже активно используют такой способ добычи энергии.

Движение живого существа

Ученые считают, что своими телодвижениями человек или животное может производить энергию. Исследователи уверены, что такой способ подходит для горения лампочек. Сейчас многие пытаются создать батарею, которая будет работать на ежедневной активности человеческого тела. По задумке ученых, питание она должна накапливать в течение всего дня.

Если такую батарею все-таки изобретут, то мы сможем использовать ее для зарядки ноутбуков, мобильников и других электронных приборов, которые не всегда можно подключить к сети.

Биение сердца

Конечно, город энергией таким способом не обеспечишь, но...

Не так давно бразильский разработчик представил миру свое новое изобретение. Он изготовил звуковоспроизводящее устройство в формате МР3. Внешне оно похоже на обычное кольцо на пальце. Все, что колечку нужно для работы - это биение сердца его владельца. Если уйдет в серийное производство, то лучшего названия, чем "Моя прелесть", не придумаешь.

Движение песка

Это тот способ получения энергии, на который многие эксперты возлагают большие надежды. Ученые верят, что в скором времени движение песка найдет самое широкое применение как способ получения энергии. Уже сейчас таким способом можно получать питание для светодиодной лампы в старинных песочных часах. И это только начало. Кстати, использование солнечной энергии тоже начиналась с часов, а сейчас солнечные батареи могут обеспечивать питанием значительную часть такого города как, например, Лас-Вегас.

Растительное топливо

Этой энергии также предсказывают скорое широкое применение. Ученые верят, что растительное топливо сможет заменить обычное, которым заправляют автомобили. Уже сейчас созданы такие авто, а автомобильный гигант Mitsubishi выпустил в прошлом году экологичный вид транспорта, который ездит исключительно на растительном топливе. Его назвали "Зеленый автомобиль". Планируется, что производство будет серийным.

Земное притяжение

Использовать земное притяжение для получения энергии предложили британские ученые Мартин Риддифорд (Martin Riddiford) и Джим Ривз (Jim Reeves). Исследователи придумали метод использования такой энергии для домашних ламп. К лампе нужно подцепить кожаный мешок с камнями и песком, который после подвешивается над потолком. Тяжесть груза тянет мешок к земле. Для того чтобы начала вырабатываться электроэнергия, необходимая для зажжения лампы, необходимо 30 минут. Правда, через полчаса лампа потухнет, а чтобы зажечь ее снова, нужно еще раз прикрепить мешок с камнями. Пока этот способ сложно назвать удобным.

Разработчики обещают, что скоро они перейдут с ламп на более важные объекты.

Мусор

Такой способ добывания энергии уже активно используется в Великобритании. По улицам "туманного Альбиона" ездит специальная машина для сбора мусора. Для ее функционирования нужна всего лишь одна батарея, которая работает от отбросов. Мусор собирается, перерабатывается и сразу же дает питание. Такой "сотрудник" местного ЖКХ может собрать до 25 тонн мусора в сутки. Разработчики мусоровоза уверены, что эту технологию можно использовать и для освещения улиц.

Апельсины и другие фрукты

Одной из разновидностей получения растительного топлива считается производство из фруктов. Недавно французское рекламное агентство продемонстрировало публике, как им удалось зажечь флуоресцентные лампы одного уличного щита. Это было сделано с помощью электроэнергии, которую они получили из апельсинов. Подробности успеха не разглашаются.

Крокодиловое масло

Для производства нового вида топлива используется крокодиловое масло. Его назвали "биодизельное". Впервые такой способ получения энергии предложили инженеры из США. Главное преимущество биодизельного топлива перед растительным - более дешевая стоимость получения. Также ег можно без страха заливать в бензобак вместе с обычным бензином.

Биодизельное топливо - экологически чистый источник энергии, уверяют создатели, хотя специальных исследований пока не проводилось.

Растворы

Маловероятно, что подобный способ станет широко использоваться, т.к. его эффективность не доказана. Но было бы нечестно про него не вспомнить.

Такой способ получения энергии придумали в компании по производству игрушечных машин OWI. Новая разработка, которую назвали "Грузовик-монстр", может производить электричество за счет небольшого количества соляного раствора. Для этого необходимо смешать определенные пропорции воды и обыкновенной соли.

Зеленые водоросли

Это еще один метод производства растительного топлива. Для получения энергии нужны лишь зеленые водоросли. После "заправки" таким топливом работать сможет не только автомобиль, но и лампы, и другие электрические приборы. Этот способ получения питания очень нравится богатейшему человеку в мире, основателю Microsoft Билу Гейтсу. Миллиардер активно его поддерживает и вкладывает деньги в разработку и усовершенствование технологии.

Что ж, будем надеяться, что когда те источники энергии, которые дает нам природа, закончатся, человечество больше не будет в них нуждаться. И это не станет началом конца.

Макс ВИЛЬТОВСКИЙ

www.kv.by

Исследовательский проект "Альтернативные источники энергии"

Министерство образования и науки республики Казахстан

Департамент образования Северо-Казахстанской области

Тайыншинский район

Ильичевская средняя школа

Проектно-исследовательская работа

по теме:

«Альтернативные источники энергии»

Секция: биология

Выполнила:

Ахралович Елена

Ученица 9 класса

Ильичевской СШ

Руководитель:

Терешко Галина

Александровна

Учитель истории и географии

Абстракт

Гипотеза

Если использовать альтернативные источники энергии , то это приведет к возобновлению природных ресурсов.

ГИПОТЕЗА: Можно найти дешёвую экологически чистую добычу электроэнергии.

Актуальность

Актуальность проекта связана с тем, что сегодня актуальна проблема исчерпаемости природных ресурсов и ухудшение экологии Земли. Технологии будущего ученые очень тесно связывают с экологически чистыми источниками энергии и связи с ростом цен на энергоносители, все больше владельцев частных домов обращаются к возобновляемым и нетрадиционным источникам энергии, таких как ветровая, солнечная, гидроэнергия и геотермальная.

Цель

Изучить разнообразные альтернативные источники энергии, их достоинства и недостатки, найти КПД каждого вида источника этой энергии и создать один из них.

ЦЕЛЬ исследования: определить экологически чистый способ добычи электрической энергии из подручных, мало затратных средств.

Задачи

Найти информацию об альтернативной энергетике;
Подробно изучить эту информацию;
Выбрать такой альтернативный источник энергии, который можно создать в школьных условиях;
Найти инструкцию по созданию этого источника;
Сделать альтернативный источник энергии своими руками;
Представить его вместе рефератом (защитить проект).

МЕТОДЫ исследования: Определить экологически чистые виды энергии при помощи анализа литературы, проведения исследований, наблюдений, обработки полученных экспериментальных данных и теоретического обобщения.

ПРЕДМЕТ исследования: альтернативные источники энергии.

ВВЕДЕНИЕ

Экологическая обстановка – пожалуй, самая актуальная проблема 21 века. В современном мире человечество нуждается в электрической энергии каждый день. Она нужна как большим предприятиям, так и в быту. На её выработку тратится много средств, поэтому счета за электроэнергию ежегодно растут. Те предприятия, которые могут вырабатывать дешёвую электроэнергию, наносят большой вред экологии, который потом отражается на нашем здоровье и окружающей среде. А те предприятия, которые вырабатывают более экологически чистую электроэнергию, как, к примеру, гидроэлектростанции, требуют больших затрат.. Поэтому мы и взяли эту тему.

Для начала обратимся к определению:

«Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования и, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде.»

Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование альтернативных (нетрадиционных) источников энергии. Источники энергии — встречающиеся в природе вещества и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию. Альтернативный источник энергии — заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, вызывающий парниковый эффект и глобальное потепление. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность.

Как известно, немалая часть загрязнения экосистемы состоит из продуктов переработки, сжигания, добычи таких видов топлива как: уголь, нефть, газ, считаемых традиционными. Глобальный спрос на энергию увеличивается примерно на 3% в год. В 2025 году энергопотребление составит 22,8 млрд. т у. т. Мировые запасы традиционных энергетических ресурсов, по оценкам специалистов, составляют: угля - более 1500 млрд. тонн, нефти - 170 млрд. т, газа - 172 трлн. куб. м. По прогнозам, мировых запасов угля, нефти и газа при непрерывном росте промышленности, как основного потребителя энергетической отрасли, хватит на 100 лет и более.

В последние годы интенсивная добыча нефти, газа, угля в Казахстане, а также само функционирование и развитие ТЭК республики оказывают чрезвычайно большое и дестабилизирующее воздействие как на воспроизводство природных ресурсов, так и на окружающую среду. Поэтому с точки зрения природопользования важен поиск альтернативных, природосберегающих вариантов решения энергетических проблем. Большой природоохранный эффект может дать широкое использование «мягких» (альтернативных) источников энергии, являющихся, в отличие от топливно-энергетических, возобновимыми ресурсами и, как правило, не загрязняющих окружающую среду. В настоящее время получили распространение следующие виды такой энергии: гидроэнергия, ветровая, солнечная,водородная, управляемый термоядерный синтез.

В этой работе я перечислю и охарактеризую некоторые альтернативные источники энергии, используемые человечеством, и мы выберем наиболее перспективный из них.

Содержание:

1. Актуальность проблемы …………………………………стр.3

1.1 Цель …………………………………………………………стр.4

1.2 Гипотеза …………………………………………………….стр.4

1.3 Задачи ……………………………………………………….стр.4

1.4. Объект исследования ……………………………………. стр.4

2. Теоретическая часть ………………………………………. стр.5

2.1 Гидроэнергетика Казахстана ……………………………. стр.5

3. Ветровая энергия……………………………………………. стр.6

4. Энергия Солнца ………………………………………………стр.6

5.Управляемый термоядерный синтез………………………. стр.7

6.Мои личные выводы и предложения………………………. стр.9

7. Используемая литература…………………………………… стр.10

8. Приложения…………………………………………………… стр.11-18

2.Теоретическая часть:

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

Альтернативный источник энергии является возобновляемым ресурсом, он заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению. Причина поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность

3. Ветровая энергия

Новейшие исследования направлены преимущественно на получение электрической энергии из энергии ветра. Стремление освоить производство ветроэнергетических машин привело к появлению на свет множества таких агрегатов. Некоторые из них достигают десятков метров в высоту, и, как полагают, со временем они могли бы образовать настоящую электрическую сеть. Малые ветроэнергетические агрегаты предназначены для снабжения электроэнергией отдельных домов.

В проектировании установки самая трудная проблема состояла в том, чтобы при разной силе ветра обеспечить одинаковое число оборотов пропеллера. Поэтому угол наклона лопастей по отношению к ветру регулируют за счет поворота их вокруг продольной оси: при сильном ветре угол острее, воздушный поток свободнее обтекает лопасти и отдает им меньшую часть своей энергии. Помимо регулирования лопастей весь генератор автоматически поворачивается на мачте против ветра.

Ветроэнергетика

Достоинства:

Экологически-чистый вид энергии.
Эргономика (ветровые электростанции занимают мало места и легко вписываются в любой ландшафт, а также отлично сочетаются с другими видами хозяйственного использования территорий).
Возобновляемая энергия (энергия ветра, в отличие от ископаемого топлива, неистощима).
Ветровая энергетика - лучшее решение для труднодоступных мест (для удалённых мест установка ветровых электрогенераторов может быть лучшим и наиболее дешёвым решением).

Недостатки:

Нестабильность (нет гарантии получения необходимого количества электроэнергии; на некоторых участках суши силы ветра может оказаться недостаточно для выработки необходимого количества электроэнергии).
Относительно невысокий выход электроэнергии (ветровые генераторы значительно уступают в выработке электроэнергии дизельным генераторам, что приводит к необходимости установки сразу нескольких турбин; кроме того, ветровые турбины неэффективны при пиковых нагрузках).
Высокая стоимость (стоимость установки, производящей 1 мега-ватт электроэнергии, составляет 1 миллион долларов).
Опасность для дикой природы (вращающиеся лопасти турбины представляют опасность для некоторых видов живых организмов; согласно статистике, лопасти каждой установленной турбины являются причиной гибели не менее 4 особей птиц в год).
Шумовое загрязнение может причинять беспокойство диким животным и людям, проживающим поблизости.

4. Энергия Солнца.

Почти все источники энергии так или иначе используют энергию Солнца: уголь, нефть, природный газ не что иное, как "законсервированная" солнечная энергия. Она заключена в этом топливе с незапамятных времен.

Энергия солнечного излучения распределена по большой площади (иными словами, имеет низкую плотность), любая установка для прямого использования солнечной энергии должна иметь собирающее устройство (коллектор) с достаточной поверхностью.

Несмотря на северную широту географического расположения Казахстана, ресурсы солнечной энергии в стране являются стабильными и приемлемыми, благодаря благоприятным климатическим условиям.

Площадь Казахстана, доступная для установки фотоэлектрических преобразователей.

«Солнечные нагреватели воды разработанные в Казахском НИИ энергетики и выполненные на основе полимерных материалов, на порядок дешевле традиционных. Расчеты специалистов показывают, что использование таких СНВ может быть экономически выгодно даже в условиях города, где имеется большое количество разнообразных источников энергии.

Солнечная энергетика (Гелиоэнергетика)

Достоинства:

Общедоступность и неисчерпаемость источника.
Теоретически, полная безопасность для окружающей среды.

Недостатки:

Зависимость от погоды и времени суток.
Как следствие необходимость аккумуляции энергии.
Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов.
Необходимость периодической очистки отражающей поверхности от пыли.

5.Геотермальная энергия

Геотермальная энергетика — направление энергетики, основанное на производстве электрической энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях.

В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температуры кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров. Доступ к подземным тёплым водам возможен при помощи глубинного бурения скважин.

Главным достоинством геотермальной энергии является её практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года.

Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин. Воду или смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех этих целей. От того, какой источник геотермальной энергии используется, зависит устройство станции.

Если в данном регионе имеются источники подземных термальных вод, то целесообразно их использовать для теплоснабжения и горячего водоснабжения.

Главная из проблем, которые возникают при использовании подземных термальных вод, заключается в необходимости возобновляемого цикла поступления (закачки) воды в подземный водоносный горизонт. В термальных водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов (например, бора, свинца, цинка) и химических соединений (аммиака, фенолов), что исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности.

Наибольший интерес представляют высокотемпературные термальные воды или выходы пара, которые можно использовать для производства электроэнергии и теплоснабжения.

Геотермальная энергия

Достоинства:

Возобновляемый источник энергии (во всяком случае, при условии, что в нагнетательную скважину не закачивается слишком много воды за слишком короткое время).
Геотермальная электростанция для работы не требует поставок топлива из внешних источников.
Эксплуатация геотермальной электростанции не требует дополнительных расходов, кроме расходов на профилактическое техобслуживание или ремонт.
Геотермальные электростанции не портят пейзаж и не требуют значительного землеотвода.
Обычная геотермальная электростанция, расположенная на берегу моря или океана, может применяться и для опреснения воды.
Не зависит от времени года и времени суток.

Недостатки:

Найти подходящее место для строительства геотермальной электростанции и получить разрешение местных властей и согласие жителей на ее возведение может быть проблематичным.
Иногда действующая геотермальная электростанция может остановиться в результате естественных изменений в земной коре, плохого выбора места или чрезмерной закачки воды в породу через нагнетательную скважину.
Через эксплуатационную скважину могут выделяться горючие или токсичные газы или минералы, содержащиеся в породах земной коры. Избавиться от них достаточно сложно.
Стоимость установки геотермальной электростанции велика.

6. Управляемый термоядерный синтез

Одним из наиболее перспективных инновационных источников энергии является управляемый термоядерный синтез (УТС). Энергия синтеза выделяется при слиянии ядер тяжелых изотопов водорода. Топливом для термоядерного реактора служат вода и литий, запасы которых практически не ограничены. В земных условиях реализация УТС представляет сложную научно-технологическую задачу, связанную с получением температуры вещества более 100 миллионов градусов и термоизоляцией области синтеза от стенок реактора.

Интерес к термоядерной энергетике проявляет и Казахстан. Среди основных проектов в рамках индустриально-инновационного развития Казахстана до 2015 года есть прорывные проекты.

Один из них – казахстанский термоядерный материаловедческий реактор Токамак. В данный момент является единственным в мире токамаком, предназначенным для решения задач в области материаловедения. Поэтому токамак находится в таблице самых перспективных установок XXI века. А Казахстан, активно работая с токамаком, будет иметь вес на мировом рынке. 5сентября 2010 года на казахстанском токамаке была получена первая плазма. В настоящий момент проводятся работы и эксперименты по подготовке к физическому пуску токамака и вводу в эксплуатацию комплекса в целом. Следующим шагом развития отрасли, по мнению казахстанских ученых, должна стать программа развития атомной энергетики в Казахстане.

7.Практическая часть

Первым объектом исследования являются лимоны.

Оборудование: Лимоны -3 шт., медная проволока, скрепки для бумаги, вольтметр.

План работы:

1. Противоположные концы проволоки зачистила на расстоянии 2-3 см.

2. В лимоны вставила скрепки, прикрутила к ним проволоку

3.Два свободных конца проволоки присоединила к вольтметру

Вывод: 3 лимона дают достаточно напряжения, чтобы стрелка вольтметра поднялась на несколько делений.

Вторым объектом моего исследования является уксусная кислота 70%.

Оборудование: уксусная кислота, формочки для льда, вольтметр

План работы: наполнила формочки уксусом, соединила формочки медной проволокой и подключила амперметр.

Вывод: уксусная кислота также способствует в выработке энергии

Исследование №3

Мы взяли один клубень картофеля и измерили напряжение. Затем разрезали клубень пополам, ложкой в одной из половинок сделали ямку. Туда положили зубную пасту, смешанную с содой. Соединили две половинки картофеля и измерили напряжение.

Вывод: практически без увеличения массы, было увеличено напряжение . Мы создали своего рода биотопливо. Этим доказали, что при смешивании определённых компонентов, можно добиться увеличения напряжения.

Заключение:

Вывод: я изучила особенности альтернативной энергетики, узнала о разных источниках альтернативной энергии и создала один из них. Моя работа только первый шаг в изучении данной проблемы. Но мои исследования можно и сейчас использовать в повседневной жизни.

Литература

I Источники:

1. Солнечная энергетика и солнечные батареи (http://solar-battery.narod.ru)

2. Интернет версия журнала «Наука и жизнь»

II Исследования:

3. Дементьев Б. А. Ядерные энергетические реакторы. 1984

4. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. 1985

III Справочные издания

5. Ф. Н. Мильков Общее землеведение

6. Б. С. Залогин 0кеаны

7. М. Р. Плоткин Основы промышленного производства

8. М. М. Дагаев Астрофизика

9. Л.Д.Юдасин. Энергетика: проблемы и надежды.

10. Г.Г.Чибриков. Интернационализация хозяйственной жизни и глобальные проблемы современности.

kopilkaurokov.ru