Реферат: Могут ли восстанавливаемые виды энергии полностью заменить фоссильные топлива?
Таллиннский Технический Университет
Факультет химии
KAKB17
РЕФЕРАТ
ДИСЦИПЛИНА: Экология и защита окружающей среды
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: Л. Пикков
ТЕМА: Могут ли восстанавливаемые виды энергии полностью заменить фоссильные топлива?
ИСПОЛНИТЕЛЬ: Ольга Левчук
№ ЗАЧЁТКИ: 020725
Таллинн
2002г.
С О Д Е Р Ж А Н И Е
TOC o f «ЗАГОЛОВОК 4;4» *MERGEFORMAT Введение… PAGEREF_Toc25177795 h 2
Глава 1. Причины перехода на возобновляемые источники энергии… PAGEREF_Toc25177796 h 2
Глава 2. Возможные источники энергии… PAGEREF_Toc25177797 h 4
2.1. Энергия воды… PAGEREF_Toc25177798 h 4
2.2. Солнечная энергия… PAGEREF_Toc25177799 h 5
2.3. Энергия ветра… PAGEREF_Toc25177800 h 6
2.4. Другие источники энергии (биомасса)… PAGEREF_Toc25177801 h 6
Заключение… PAGEREF_Toc25177802 h 7
Список использованных источников:… PAGEREF_Toc25177803 h 7
TC ВведениеВ настоящее время проблема охраны природы ирационального использования её ресурсов приобрела огромное мировое значение.Человек осознает, что настало время позаботиться и о природе: она не может всёвремя отдавать, она не способна вынести нагрузки, которые от неё требуетчеловек. Поэтому следует искать выходы из трудного положения, следуетосмотреться и решить, что делать дальше. Сейчас перед человечеством всталглобальный вопрос, энергетический. Можно ли полностью заменить фоссильныетоплива на восстанавливаемые виды энергии? Чтобы ответ звучал однозначно “Да”или “Нет” нужно взвесить все за ипротив. Итак найдём причины, согласно которым следует отказаться отиспользования фоссильных топлив.
TC <span DOCPROPERTY Глава01 * MERGEFORMAT "">Глава 1.Причиныперехода навозобновляемые источники энергии·<span Times New Roman"">
Прогноз использования источников энергии
до XXII в
<img src="/cache/referats/13512/image002.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1026">1.<span Times New Roman"">
2.<span Times New Roman"">
3.<span Times New Roman"">
3 пород, перекрывающих железные руды. Изогромнейших котлованов площадью в несколько квадратных километров и глубинойболее 100 м производилось ежедневное откачивание 120 тыс. м3 воды.Это привело к понижению уровня подземных вод во всем прилегающем районе. Стечением времени большинство отвалов зарастает естественной растительностью,но сами выработанные карьеры остаются как «раны земли», их трудно использоватьв хозяйственных целях.4.<span Times New Roman"">
5.<span Times New Roman"">
6.<span Times New Roman"">
·<span Times New Roman"">
·<span Times New Roman"">
·<span Times New Roman"">
·<span Times New Roman"">
TC <span DOCPROPERTY Глава02 * MERGEFORMAT "">Глава 2.Возможные источники энергииВсё выше перечисленное явно указывает на то, чтопереход на возобнавляемые источники энергии неизбежен. Однако, чтобы судить отом, действительно ли фоссильные топлива полностью будут заменены и перейдёт личеловечество на чистые и безопасные источники энергии, нужно понять не тольковеличину ущерба, приносимого добычей органических топлив, но нужно и оценить возможностичеловечества и не кидаться сразу в новую сферу, а обдумать всё: причины, окоторых разговор шёл выше, последствия, а главное, выгоднее ли это, безопасно и чище ли это насколько кажеться на первый взгляд.
TC <span DOCPROPERTY Параграф0201 * MERGEFORMAT "">2.1.Энергия водыСуществует несколько источников, которыми мы можемназвать энергией воды.
Горячие воды. Среди«нетрадиционных» возобновляемых источников энергии по объемуиспользования в мире первое место занимает подземное тепло — геотермальныеводы. В США суммарная мощность ГеоТЭС превышает 2 млн киловатт, это примернополпроцента всех установленных мощностей электростанций страны. Еще около двухмиллионов киловатт тепловой мощности используются напрямую — длятеплоснабжения, обогрева парников и т.п. Филиппины уступают по абсолютныммощностям, но их доля в национальном производстве электроэнергии внушительна — 19%. На третьем месте Мексика — 700 МВт, т.е. 4%. По прямому использованиюподземного тепла лидируют японцы — около пяти миллионов киловатт, что эквивалентно экономии двух с половиной миллионов 84 тонн условноготоплива. Маленькая европейская страна Исландия полностью обеспечивает себяпомидорами, яблоками и даже бананами. Многочисленные исландские теплицыполучают энергию от тепла земли- других местных источников энергии в Исландиипрактически нет. Зато очень богата эта страна горячими источниками изнаменитыми гейзерами-фонтанами горячей воды.Столица — Рейкьявик, в которойпроживает половина населения страны, отапливается только за счет подземныхисточников. Но не только для отопления черпают люди энергию из глубин земли.Уже давно работают электростанции, использующие горячие подземные источники.Первая такая электростанция, совсем еще маломощная, была построена в 1904 годув небольшом итальянском городке Лардерелло, названном так в честь французскогоинженера Лардерелли, который еще в 1827 году составил проект использованиямногочисленных в этом районе горячих источников. Постепенно мощностьэлектростанции росла, в строй вступали все новые агрегаты, использовались новыеисточники горячей воды, и в наши дни мощность станции достигла уже внушительнойвеличины-360 тысяч киловатт. В Новой Зеландии существует такая электростанция врайоне Вайракеи, ее мощность 160 тысяч киловатт. В 120 километрах отСан-Франциско в США производит электроэнергию геотермальная станция мощностью500 тысяч киловатт.
Самолеты и легковые автомобили, автобусы и грузовикимогут приводиться в движение газом, который можно извлекать из воды, а ужводы-то в морях достаточно. Этот газ — водород, и он может использоваться вкачестве горючего. Водород- один из наиболее распространенных элементов воВселенной. В океане он содержится в каждой капле воды. Молекула воды состоит издвух атомов водорода и одного атома кислорода. Извлеченный из воды водородможно сжигать как топливо и использовать не только для того, чтобы приводить вдвижение различные транспортные средства, но и для получения электроэнергии.Все большее число химиков и инженеров с энтузиазмом относится к«водородной энергетике» будущего, так как полученный водороддостаточно удобно хранить: в виде сжатого газа в танкерах или в сжиженном видев криогенных контейнерах при температуре -203 С. Его можно хранить и в твердомвиде после соединения с железо-титановым сплавом или с магнием для образованияметаллических гидридов. После этого их можно легко транспортировать ииспользовать по мере необходимости.
Чтокасается непосредственного использованияэнергии рек, приливов и отливов, можно сказать, что человек мог использоватьэту энергию в полном объёме. Это не требует дополнительных затрат энергии;энергия доступна всегда, в отличае от энергии солнца.Может показаться, что вгидроэнергетике экологам придраться не к чему — речная вода крутит турбины, всечисто, опрятно, никакой химии, никакого огня с дымом. Так считали многиедесятилетия. Например, строительство плотин: прежде всего, плотина на большойравнинной реке означает затопление огромных территорий под водохранилище свыселением большого числа людей (затопленные плодородные почвы обогащают водубольшим количеством биогенных элементов, что приводит к развитию процессовэвтрофикации и вызывает резкое ухудшение качества воды), во-вторых, плотинаперегораживает реку и создает тяжелые, часто катастрофические последствия длярыбы, живущей в реке, а особенно для поднимающейся к ее верховьям на нерест,в-третьих, вода в хранилищах застаивается, ее «проточность» теряется,что сказывается и на жизни всех существ, населяющих реку, и вредит людям, живущиму воды, в-четвертых, местное повышение уровня воды влияет и на грунтовые воды,приводит к подтоплениям и заболачиванию, а также к эрозии берегов, оползням,также не исключены прорывы плотин с тысячными жертвами. К отрицательнымпоследствиям относятся также увеличение потерь воды на испарение, изменение температурногорежима воды.
TC <span DOCPROPERTY Параграф0202 * MERGEFORMAT "">2.2.Солнечная энергияСуточная потребность в энергии (появление «пиков» нагрузки).
<img src="/cache/referats/13512/image004.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1027">«пиками» нагрузки, дляэтого требуется энергию аккумулировать. Основное воздействиегелиоустановок на окружающую среду является косвенным и связано с такими факторами,как необходимость производства специальных высококачественных материалов(сопровождаемое химическим загрязнением окружающей среды), отторжение территории, возможность региональногоперераспределения потока солнечной ради-лции и др. Масштабное внедрениесолнечной энергетики требует больших затрат… Основной материалсолнечных батарей в одной из самых эффективных конструкций — арсенид галлия,т.е. соединение металла с сильнейшим ядовитым веществом — мышьяком. Примассовом внедрении солнечных батарей мышьяка потребуется много. Егопроизводство на всех этапах — вреднейшая большая химия. Экологическая чистота,так же как и дешевизна этого, варианта крупномасштабной энергетики оказываютсячистой иллюзией. TC <span DOCPROPERTY Параграф0203 * MERGEFORMAT "">2.3.Энергия ветраВетер – один из нетрадиционных источников энергии.Ветер рассматривается специалистами как один из наиболее перспективныхисточников энергии, способный заменить не только традиционные источники, но иядерную энергетику.
Выработка электроэнергии с помощью ветра имеет рядпреимуществ:
a)<span Times New Roman"">
b)<span Times New Roman"">
c)<span Times New Roman"">
d)<span Times New Roman"">
Существенным недостатком энергии ветра является ееизменчивость во времени, но его можно скомпенсировать за счет расположенияветроагрегатов. Если в условиях полной автономии объединить несколько десятковкрупных ветроагрегатов, то средняя их мощность будет постоянной. При наличиидругих источников энергии ветрогенератор может дополнять существующие. И,наконец, от ветродвигателя можно непосредственно получать механическую энергию.Но и здесь как и в других источниках энергии мы можем найти отрицательныестороны.
С ветром связан один вид загрязнения окружающейсреды, само существование и важность которого не всегда учитываются. Речьидет о «шумовом загрязнении». Одна из ведущих американскихкомпаний построила в штате Огайо крупнейшую в мире ветросиловую установку номинальноймощностью 10 МВт. Это циклопическое — общей высотой свыше ста метров прискромной мощности -сооружение проработало всего несколько суток и было проданона слом по цене 10 долларов за тонну. Жизнь в радиусе нескольких километровсделалась невозможна. И дело не только в слышимом шуме и вибрациях. В этомшуме сильна инфразвуковая, низкочастотная компонента, а не все знают, чтоинфразвук на частоте 7 Гц, совпадающей с альфа-ритмом головного мозга, придостаточной интенсивности для человека очень вреден, способен вызыватьсильнейшие расстройства здоровья. Использование ветроустановок приводит и копустыниванию земель: животные уходят с этой местности, уменьшаетсябиоразнообразие.
<span DOCPROPERTY Параграф0203 * MERGEFORMAT "">2.4. Другие источники энергии (биомасса)Во многих развивающихся странах важным энергетическимисточником остается «биомасса». Сюда включаются дрова, тягловая силасельскохозяйственных животных и их навоз, используемый в качестве топлива.Людям, привыкшим к технике, это может показаться неожиданным, но в настоящеевремя биомасса в мировом масштабе все еще дает людям в несколько раз большеэнергии, чем атомные электростанции.
Значительное развитие получила переработка биомассы,основанная на процессах газификации, теролиза и получения жидких топлив. Внастоящее время в мире действуют десятки установок для получения биогаза измусора с использованием его в основном для производства электроэнергии и тепласуммарно мощностью сотни МВт. Однако припереработке биомассы в этанол образуются побочные продукты, прежде всего –промывочные воды и остатки перегонки. Последние являются серьезным источникомэкологического загрязнения окружающей среды. Представляют интерес технологии,которые позволяют в процессе очистки этих отходов получать минеральныевещества, используемые в химической промышленности, а также применять их дляпроизводства минеральных удобрений
Древесина. Вырубленный лес снова вырастает,взамен выловленных рыб появляются другие. Однако чрезмерное использованиеможет привести к тому, что возобновимые ресурсы становятся невозобновимыми:леса, некогда вырубленные в ряде средиземноморских стран, так полностью и невосстановились. Запасы леса ограниченны, и их нужно охранять, используятолько экономно
TC ЗаключениеВсе выше сказанное ставит под вопрос то, чтофоссильные топлива будут полностью заменены на возобновляемые источникиэнергии. Возможно это произойдёт, но ещё не скоро и, наверное, только тогда,когда нечего будет додобывать. Сейчас же и то и другое будет использоватьсяодновременно. Человечество пока не готово отказаться от органического топлива,не готово к большим денежным тратами. Тем более, как выяснилось, использованиевосстанавливаемых источников энергии не так уж безопасно и эколгическибезвредно, как это казалось при поверхностном рассмотрении проблемы.
TC Списокиспользованных источников:1)<span Times New Roman"">
Химия защищает природу2)<span Times New Roman"">
И. и др.под ред. Ю. А. Казанского Введениев экологию
3)<span Times New Roman"">
Охранаприроды4)<span Times New Roman"">
Экология на уроках химииИнтернет:
1)<span Times New Roman"">
list.priroda.ru/2)<span Times New Roman"">
www.ecolife.ru/index.shtml3)<span Times New Roman"">
www.anriintern.com/ind.shtml