أو في أعماقه. على سبيل المثال، في العديد من البلدان المتخلفة، يتم حرق الخشب للتدفئة وإضاءة المنازل، بينما في البلدان المتقدمة، يتم حرق مصادر الوقود الأحفوري المختلفة لتوليد الكهرباء -،. الوقود الأحفوري هو مصادر طاقة غير متجددة. لا يمكن استعادة احتياطياتهم. يدرس العلماء الآن إمكانيات استخدام مصادر الطاقة التي لا تنضب.
يعد الفحم والغاز من مصادر الطاقة غير المتجددة التي تشكلت من بقايا النباتات والحيوانات القديمة التي عاشت على الأرض منذ ملايين السنين (مزيد من التفاصيل في المقال ""). ويتم استخراج هذا الوقود من الأرض وحرقه لإنتاج الكهرباء. ومع ذلك، فإن استخدام الوقود الأحفوري يطرح مشاكل خطيرة. وبمعدلات الاستهلاك الحالية، سيتم استنفاد الاحتياطيات المعروفة من النفط والغاز خلال الخمسين سنة القادمة. ستستمر احتياطيات الفحم لمدة 250 سنة، وعندما يتم حرق هذه الأنواع من الوقود تتشكل الغازات التي تحت تأثير ظاهرة الاحتباس الحراري ويحدث المطر الحمضي.
مع نمو السكان (انظر المقال "")، يحتاج الناس إلى المزيد والمزيد من الطاقة، وتتحول العديد من البلدان إلى استخدام مصادر الطاقة المتجددة - الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وما إلى ذلك. وتحظى فكرة استخدامها بشعبية كبيرة، كونها من المصادر الصديقة للبيئة، والتي لا يسبب استخدامها أي ضرر. بيئة.
محطات الطاقة الكهرومائيةلقد تم استخدام الطاقة المائية لعدة قرون. كانت الدواليب المائية تستخدم لأغراض مختلفة. وفي الوقت الحاضر، يتم بناء السدود والخزانات الضخمة واستخدام المياه لتوليد الكهرباء. يدير تدفق النهر عجلات التوربينات، ويحول طاقة الماء إلى كهرباء. يتم توصيل التوربين بمولد ينتج الكهرباء.
تتلقى الأرض كمية هائلة. التقنية الحديثةيسمح للعلماء بتطوير طرق جديدة للاستخدام طاقة شمسية. تم بناء أكبر محطة للطاقة الشمسية في العالم في صحراء كاليفورنيا. إنه يلبي احتياجات الطاقة لـ 2000 منزل بشكل كامل. تعكس المرايا أشعة الشمس وتوجهها إلى غلاية المياه المركزية. ويغلي الماء فيه ويتحول إلى بخار يقوم بتدوير توربين متصل بمولد كهربائي.
لقد استخدم البشر طاقة الرياح منذ آلاف السنين. نفخت الريح الأشرعة وقلبت الطواحين. لاستخدام طاقة الرياح، تم إنشاء مجموعة واسعة من الأجهزة لتوليد الكهرباء ولأغراض أخرى. تقوم الرياح بتدوير شفرات طاحونة الهواء، التي تحرك عمود التوربين المتصل بمولد كهربائي.
الطاقة الذرية هي الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء اضمحلال أصغر جزيئات المادة. الوقود الرئيسي للحصول عليه الطاقه الذريههو - الموجود في القشرة الأرضية. يعتبر الكثير من الناس أن الطاقة النووية هي طاقة المستقبل، لكن تطبيقها العملي يخلق عددًا من مشاكل خطيرة. محطات الطاقة النووية لا تنبعث منها غازات سامة، لكنها يمكن أن تخلق الكثير من المشاكل لأن الوقود مشع. تنبعث منها إشعاعات تقتل كل شيء. وإذا دخل الإشعاع إلى التربة أو الماء، فإن عواقبه كارثية.
تشكل حوادث المفاعلات النووية وإطلاق المواد المشعة في الغلاف الجوي خطراً كبيراً. وأدى الحادث الذي وقع في محطة الطاقة النووية في تشيرنوبيل (أوكرانيا) عام 1986 إلى مقتل العديد من الأشخاص وتلوث مساحة واسعة. لقد هددت النفايات المشعة الحياة كلها لآلاف السنين. عادة ما يتم دفنها في قاع البحر، ولكن حالات دفن النفايات في أعماق الأرض شائعة أيضًا.
في المستقبل، سيتمكن الناس من استخدام العديد من مصادر الطاقة الطبيعية المختلفة. على سبيل المثال، في المناطق البركانية، يجري تطوير التكنولوجيا لاستخدام الطاقة الحرارية الأرضية (الحرارة من باطن الأرض). مصدر آخر للطاقة هو الغاز الحيوي الناتج عن النفايات المتعفنة. ويمكن استخدامه لتدفئة المنازل وتسخين المياه. وقد تم بالفعل إنشاء محطات طاقة المد والجزر. غالبًا ما تُبنى السدود عبر مصبات الأنهار (مصبات الأنهار). وتقوم توربينات خاصة، مدفوعة بالمد والجزر، بتوليد الكهرباء.
كيفية صنع دوار سافونيا:
دوار سافونيا هو آلية يستخدمها المزارعون في آسيا وأفريقيا لتوفير المياه لأغراض الري. لتصنع الدوار الخاص بك، ستحتاج إلى بعض المسامير، وزجاجة بلاستيكية كبيرة، وغطاء، وجوانين، وقضيب بطول 1 متر، وسمك 5 ملم، وحلقتين معدنيتين.
كيف افعلها:
1. لصنع الشفرات، اقطع الجزء العلوي من الزجاجة واقطعها إلى نصفين بالطول.
2. باستخدام مسامير تثبيت الورق، قم بتوصيل نصفين الزجاجة بالغطاء. كن حذرًا عند التعامل مع الأزرار.
3. قم بلصق الحشيات على الغطاء وأدخل القضيب فيه.
4. قم بربط الحلقات بالقاعدة الخشبية ثم ضع الدوار في مهب الريح. أدخل القضيب في الحلقات وتحقق من دوران الدوار. بعد اختيار الموضع الأمثل لنصف الزجاجة، قم بإلصاقها على الغطاء باستخدام غراء قوي مقاوم للماء.
الناس تستخدم أنواع مختلفةالطاقة لكل شيء بدءًا من حركاتنا وحتى إرسال رواد الفضاء إلى الفضاء.
هناك نوعان من الطاقة:
متوفر في أشكال مختلفة:
على سبيل المثال، يحتوي الطعام الذي يتناوله الإنسان على مواد كيميائية ويقوم جسم الإنسان بتخزينها حتى يستخدمها كمحركات أثناء العمل أو الحياة.
يستخدم الناس الموارد أنواع مختلفة: الكهرباء في منازلهم الناتجة عن حرق الفحم أو التفاعل النووي أو محطة الطاقة الكهرومائية على النهر. وبالتالي، فإن الفحم والنووي والمائي يسمى المصدر. عندما يملأ الناس خزان الوقود بالبنزين، يمكن أن يكون المصدر هو النفط أو حتى زراعة الحبوب ومعالجتها.
تنقسم مصادر الطاقة إلى مجموعتين:
يمكن استخدام المصادر المتجددة وغير المتجددة كمصادر طاقة أولية مثل الحرارة أو استخدامها لإنتاج مصادر طاقة ثانوية مثل الكهرباء.
عندما يستخدم الناس الكهرباء في منازلهم، فمن المحتمل أن يتم توليد الكهرباء عن طريق حرق الفحم أو الغاز الطبيعي، أو التفاعل النووي أو محطة الطاقة الكهرومائية على النهر، أو من عدة مصادر. يستخدم الناس النفط الخام (غير المتجدد) لتزويد سياراتهم بالوقود، ولكن يمكنهم أيضًا استخدام الوقود الحيوي (المتجدد) مثل الإيثانول، المصنوع من الذرة المعالجة.
هناك خمسة مصادر رئيسية للطاقة المتجددة:
تعد الكتلة الحيوية، التي تشمل الخشب والوقود الحيوي ونفايات الكتلة الحيوية، أكبر مصدر للطاقة المتجددة، حيث تمثل حوالي نصف جميع مصادر الطاقة المتجددة وحوالي 5٪ من إجمالي الاستهلاك.
معظم الموارد المستهلكة حاليًا تأتي من مصادر غير متجددة:
تمثل الطاقة غير المتجددة حوالي 90٪ من جميع الموارد المستخدمة.
تتغير مصادر الطاقة المستهلكة مع مرور الوقت، ولكن التغيير يحدث ببطء. على سبيل المثال، كان الفحم يستخدم على نطاق واسع كوقود لتدفئة المنازل و المباني التجاريةومع ذلك، فقد انخفض الاستخدام المحدد للفحم لهذه الأغراض خلال نصف القرن الماضي.
وعلى الرغم من أن حصة الوقود المتجدد في إجمالي استهلاك الطاقة الأولية لا تزال صغيرة نسبيا، فإن استخدامه آخذ في النمو في جميع القطاعات. بالإضافة إلى ذلك، زاد استخدام الغاز الطبيعي في قطاع الكهرباء السنوات الاخيرةبسبب انخفاض أسعار الغاز الطبيعي، في حين انخفض استخدام الفحم في هذا النظام.
مرحبا عزيزي القراء! وكما وعدتكم فقد أعددت لكم مقالاً سأتحدث فيه عن ما هي مصادر الطاقة المتجددة. ما هي أنواعها ولماذا كل منها مثير للاهتمام؟ هيا بنا نبدأ...
في الوقت الحاضر، هناك بحث عن مصادر بديلة للطاقة لا تنضب. ويجري بالفعل تطوير بعضها. تم استخدام طاقة الرياح منذ مئات السنين لتشغيل السفن وتشغيلها طواحين الهواء. توربينات الرياح الحديثة مصممة لإنتاج الكهرباء (في كاليفورنيا وحدها يوجد 15000 من توربينات الرياح هذه مثبتة). توصل العلماء الأمريكيون إلى استنتاج مفاده أن طاقة الرياح يمكن أن تولد كل الكهرباء المنتجة في الولايات المتحدة. يمكنك أيضًا تحويلها إلى طاقة حرارة الشمس. في الوقت الحاضر هناك العديد من المثبتة في العالم الألواح الشمسيةوالتي توفر الكهرباء لجزء من السكان في بعض الدول، خاصة الفلبين وأستراليا. فى الحاضر الوضع البيئيتحاول المزيد والمزيد من البلدان على وجه الأرض التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة والتخلي عن مصادر طاقة الوقود الأحفوري الحالية.
هناك العديد من التطورات الحديثة في مجال الألواح الشمسية ومحطات طاقة الرياح، والتي يتم تحسينها كل عام. تم اتخاذ هذا القرار، أولا، لحماية كوكبنا من المزيد من التلوث، وثانيا، لتقليل تكلفة الكهرباء للأشخاص الذين يستهلكون المزيد والمزيد من الطاقة كل عام. لقد أصبح الآن من "الموضة" استخدام الطاقة من المصادر المتجددة، ولم يعد هذا النوع من الطاقة يعتبر قديما وغير فعال وغير واعد. إنه العكس تمامًا.
يعتبر الماء، بعد الوقود الأحفوري، أقدم وأهم مصدر للطاقة. تم استخدام عجلات المياه لأكثر من 2000 عام. إنهم مدفوعون بتدفق الأنهار. أصبحت هذه العجلات المصدر الأول للطاقة خلال تلك الفترة ثورة صناعيةنهاية القرن الثامن عشر. في أوروبا في هذا الوقت كان هناك ما يقرب من نصف مليون منهم. تم استخدامها لطحن الحبوب، ونفخ المنفاخ، والتحكم في المطرقة المتساقطة؛ عند تحميص الحديد، وحفر براميل الأسلحة، وكذلك لتشغيل آلات الغزل وآلات النسيج. ولضمان التدفق اللازم للمياه، يقومون عادة إما بسد النهر، أو إنشاء سد، أو تحويل جزء من النهر إلى بركة طاحونة.
كمصدر للطاقة اليوم، يتم استخدام الماء لإنتاج الكهرباء، أو الطاقة الكهرومائية. تشمل محطات الطاقة الكهرومائية الحديثة السدود والخزانات الضخمة التي تسمح للمياه بالهبوط من ارتفاعات كبيرة. في محطات الطاقة الكهرومائية الحديثة، بدلا من عجلات المياه غير الفعالة والضخمة، يتم تثبيت التوربينات اليوم، حيث يدور تدفق المياه الدوار. ويرتبط مولد كهربائي بكل من هذه التوربينات.
ما يقرب من ثلث إجمالي الكهرباء المستخدمة في العالم يأتي من الطاقة الكهرومائية.وتعتمد النرويج، التي يتمتع نصيب الفرد فيها من الكهرباء أكثر من أي مكان آخر، بشكل شبه كامل على الطاقة الكهرومائية.
يتم استخدامه في محطات الطاقة المخزنة بالضخ (PSPP) ومحطات الطاقة الكهرومائية (HPP). الطاقة الكامنةالمياه التي تخزنها السدود. هناك محطات طاقة كهرومائية كبيرة جدًا. محطتان كبيرتان للطاقة الكهرومائية معروفتان على نطاق واسع في روسيا هما كراسنودار (6000 ميجاوات) وبراتسك (4100 ميجاوات). أكبر محطة للطاقة الكهرومائية في الولايات المتحدة هي محطة غراند كولي، وتبلغ قدرتها 6480 ميغاواط. في عام 1995، كان 7% من الكهرباء المنتجة في العالم تأتي من الطاقة الكهرومائية.
ويعتقد أنه عند استخدام جميع المصادر المحتملةويمكن الحصول على 2.25 مليار كيلوواط من الطاقة الكهرومائية. وفي بداية التسعينيات، تم توليد حوالي 363 مليون كيلوواط فقط، أي حوالي 1% من إنتاج الطاقة في العالم.
الطاقة الكهرومائية -فهي واحدة من أنظف وأرخص موارد الطاقة. والمهم جدًا هو أن هذا المورد يتجدد باستمرار بسبب تدفق الأمطار ومياه الأنهار.
الميزة الأكثر أهمية للطاقة الكهرومائية هي استخدام الموارد التي لا تنضب. إلا أن إنشاء الخزانات يتطلب غمر مساحات كبيرة، مما يسبب ضررا كبيرا للبيئة ويخل بالتوازن البيئي.
لقد تعلموا أيضًا استخدام طاقة المد والجزر لإنتاج الكهرباء. توجد محطات طاقة للمد والجزر تستخدم الاختلافات في مستويات المياه الناتجة أثناء المد المرتفع والمنخفض. للقيام بذلك، يقومون بتسييج الحوض الساحلي بسد منخفض، والذي يحتفظ بمياه المد والجزر عند انخفاض المد. ثم يتم إطلاق الماء، ويقوم بتدوير التوربينات الهيدروليكية. يقوم جهاز يسمى "الغوص" بتحويل حركة الموجة إلى طاقة. يمكن أن تكون محطات طاقة المد والجزر مصدرًا محليًا قيمًا للطاقة، ولكن لا يوجد العديد من الأماكن المناسبة على الأرض لبنائها.
يتم توليد الكهرباء الحرارية الأرضية باستخدام الحرارة من باطن الأرض.أسهل طريقة لاستخدام الطاقة الحرارية الأرضية هي من الينابيع الساخنة والسخانات. يتم بالفعل استخدام الطاقة الحرارية الأرضية في عدد من البلدان، على سبيل المثال إيطاليا وأيسلندا ونيوزيلندا (توجد 150 محطة للطاقة الحرارية الأرضية في العالم).يبلغ سمك القشرة الأرضية 32 - 35 كم، وهو أرق بكثير من القشرة الأساسية. الوشاح الذي يمتد حوالي 2900 كيلومتر حتى اللب السائل الساخن.
الوشاح هو مصدر للصخور السائلة النارية الغنية بالغاز (الصهارة)، والتي تثور بسبب البراكين النشطة. يتم إطلاق الحرارة بشكل رئيسي بسبب التحلل الإشعاعي للمواد الموجودة في قلب الأرض. درجة الحرارة وكمية هذه الحرارة مرتفعة جدًا لدرجة أنها تؤدي إلى ذوبان صخور الوشاح. تحت السطح، يمكن للصخور الساخنة أن تخلق جيوبًا حرارية. عند ملامسة هذه "الأكياس" يسخن الماء ويتحول إلى بخار. وهذه "الأكياس" تكون في الغالب محكمة الغلق، لذلك غالبا ما يتعرض الماء الساخن والبخار لضغط كبير، وتتجاوز درجة الحرارة في هذه البيئات درجة غليان الماء على سطح الأرض. وتتركز أكبر موارد الطاقة الحرارية الأرضية في المناطق البركانية على حدود الصفائح القشرية.
إن العيب الأساسي للطاقة الحرارية الأرضية هو حقيقة أن الموارد محدودة ومحلية، ما لم تظهر الأبحاث وجود احتياطيات كبيرة من الصخور الساخنة أو إمكانية الحفر في الوشاح. وفي عام 1991، تمكنت مجموعة من علماء الفيزياء النووية من أكسفورد بإنجلترا، من الحصول على الطاقة باستخدام الاندماج النووي. إنه على وشكحول تلقي نوع آمنطاقة.
أجرت منظمة العلوم الوطنية الأمريكية ووكالة ناسا دراسات تشير إلى أنه يمكن الحصول على كمية كبيرة من طاقة الرياح في الولايات المتحدة في منطقة البحيرات الكبرى، على الساحل الشرقي، وخاصة في سلسلة جزر ألوشيان. ومن الممكن أن توفر القدرة التصميمية القصوى لمزارع الرياح في هذه المناطق 12% من الطلب على الكهرباء في الولايات المتحدة. تقع أكبر مزارع الرياح في الولايات المتحدة بالقرب من جولدن ديل في ولاية واشنطن، حيث ينتج كل من المولدات الثلاثة (المثبتة على أعمدة يبلغ ارتفاعها 60 مترًا، وقطر عجلة الرياح 90 مترًا) 2.5 ميجاوات من الكهرباء. كما تقوم العديد من الدول الأوروبية الآن بتركيب محطات طاقة الرياح باستخدام التقنيات الحديثة الجديدة. أنها توفر الكهرباء لجزء من السكان. هناك برامج للانتقال التدريجي الكامل إلى مصادر الطاقة المتجددة في العديد من البلدان.
الطاقة الشمسية لها ميزتان رئيسيتان. أولاً:فهي كثيرة وهي تنتمي إلى موارد الطاقة المتجددة (يقدر وجود الشمس بحوالي 5 مليارات سنة). ثانيًا:استخدامه لا يسبب عواقب بيئية غير مرغوب فيها. لكن استخدام الطاقة الشمسية يعوقه عدة صعوبات. وكمية هذه الطاقة هائلة، لكنها تتبدد بشكل لا يمكن السيطرة عليه.
من أجل الحصول عليها عدد كبير منالطاقة، مطلوبة أسطح جامع مساحة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، تنشأ مشكلة عدم استقرار توفير الطاقة: الشمس لا تشرق دائما. وحتى في الصحاري حيث يسود طقس صافي، يتغير النهار إلى الليل. وبالتالي، هناك حاجة إلى أجهزة تخزين الطاقة الشمسية. أنف التقنيات الحديثةكل شيء يتغير ومحركات الأقراص هذه موجودة بالفعل، ويتم تحسينها باستمرار. بالإضافة إلى تكنولوجيا الإنشاء الألواح الشمسيةكما أنها لا تقف مكتوفة الأيدي، فقد أصبحت أكثر فعالية. هذا لم يعد القرن الماضي! وهذا يعطي ميزة كبيرة لاستخدام الطاقة الشمسية. تتحول بعض الدول الدافئة تدريجياً إلى مصادر الطاقة هذه.
هناك ثلاثة مجالات رئيسية لاستخدام الطاقة الشمسية:لتكييف الهواء والتدفئة (بما في ذلك الماء الساخن) والتحويل المباشر إلى الكهرباء باستخدام محولات الطاقة الشمسية الكهروضوئية ولتوليد الطاقة على نطاق واسع على أساس الدورات الحرارية.
هذا كل شيء لهذا اليوم، اكتب في التعليقات ما هو مصدر الطاقة المتجددة الذي تفضله أكثر. أو ربما كنت تستخدم واحدًا منهم بالفعل. يمكنك أن تقرأ عن الوقود الأحفوري، وعن موارد الطاقة بشكل عام. اشترك حتى لا تفوت المشاركات الجديدة. وداعا للجميع.
أكبر آلة طاقة في العالم، والتي لا تُحسب قوتها بالملايين أو المليارات، بل بالمليارات، هي الشمس. على الأرض.
الفحم الذي يحترق في المراجل البخارية ويبخر الماء يأتي من الغابات التي كانت موجودة منذ ملايين السنين. ونمت هذه الغابات تحت نفس الشمس التي تنضج تحتها محاصيلنا، فالشمس تبخر الماء الذي يحرك توربينات المياه.
كما أنه يخلق تيارات هوائية تجعل محركات الرياح تعمل. عالم النبات الروسي العظيم تيميريازيفقال ذلك شعاع الشمس هو مصدر للطاقة، والتي في النهاية لا تحرك دولاب الموازنة القوي الضخم فحسب، بل أيضًا فرشاة الفنان وقلم الكاتب.
كوكبنا أرضيمكن مقارنتها بجهاز استقبال عملاق و بطارية الطاقة الشمسية. من الصعب تخيل كمية الطاقة التي تتلقاها الأرض من الشمس. يصل إلى مائتين وستين مليار حصان. 260,000,000,000,000 هو 260 مليون مليون، وهو 100.000 ضعف قوة جميع محطات توليد الطاقة والمحركاتخلقت بيد الإنسان!
منذ عقود مضت، حاول الإنسان مباشرة استخدام طاقة الشمس. تم بناء أول محطات "الطاقة الشمسية" في شبه جزيرة القرم بمصر وعلى الجانب الآخر من المحيط الأطلسي في كاليفورنيا. تلتقط مرايا الألمنيوم المقعرة الدوارة الكبيرة أشعة الشمس وتوجهها إلى غلاية البخار. يدخل البخار من المراجل البخارية إلى المحرك البخاري أو التوربين، الذي يقوم بتدوير عمود المولد الذي ينتج تيارًا كهربائيًا.
وهكذا تقوم الشمس بتحويل طاقة بخار الماء إلى كهرباء، مما يضيء ملايين الشموس في منازلنا. وفي آسيا الوسطى توجد حمامات “شمسية” ومواقد “شمسية” لطهي الطعام. يمكن لمحطة "طاقة شمسية" كبيرة بمساحة مرآة تبلغ نحو 10 كيلومترات مربعة أن تزود ألمانيا بأكملها بالكهرباء على مدار الساعة. وهذا يستخدم فقط طاقة مشعةالشمس مصدر للطاقة . ولكن ليس فقط الشمس يمكن أن تخدم الناس كمصدر للطاقة.
ملكنا أرضلا يمكن أن يكون مجرد جهاز استقبال ومراكم للطاقة الشمسية، بل أيضًا مصدر قوي للطاقة. هناك طاقة هائلة مخبأة بداخلها. دعونا نتذكر فقط الينابيع الساخنة والبراكين التي تنفث النار. طالما أننا نعرف ذلك وتصل درجة حرارة باطن الأرض إلى 4000 درجة مئوية. إذا قمت بحفر حفرة بطول 20-30 كيلومترًا في أعماق الأرض وقمت بتزويد المياه هناك، فسوف تتحول الأرض أمام أعيننا إلى غلاية بخارية عملاقة.
لا يستطيع البخار الساخن الخارج من أحشاء الأرض قيادة السيارات فحسب، بل يمكنه أيضًا إذابة الجليد الموجود في قطبي الأرض، وذوبان الجليد التربة الصقيعيةفي سيبيريا وتحويل الصحاري الجليدية والرملية إلى حدائق مزهرة. يمكن للناس أن يستخدموا طاقة أكثر بعشر مرات من الطاقة التي يحصلون عليها من الفحم. يقترح أحد العلماء الفرنسيين استخدام "الغلاية البخارية" للأرض مرتين.
يمكن توجيه المياه إلى آبار عميقة لاستخدامها في تشغيل محطة الطاقة الكهرومائية. هناك، في أعماق الأرض، سيتحول الماء إلى بخار، وهذا البخار، بدوره، سوف يصنع عمل مفيد. هذه ليست مدينة فاضلة، بل حسابات فنية تنضج منها المشاريع الجريئة.
وتنفيذها بين أيدينا. بالفعل اليوم في إيطاليا، في منطقة توسكان، يتم استخدام بخار الماء الخارج من الأرض للحصول عليه طاقة كهربائية. وإذا أمكن استخدام فيزوف، فيمكن توفير مليون و350 ألف طن من الفحم سنويًا. كل هذا لا يقل إثارة عن روايات الخيال العلمي لجول فيرن.
لكن المحطات الشمسية والبركانية بعيدة كل البعد عن حدود الممكن. طاقة الذرات، اللبنات الأساسية الصغيرة للفضاء، بشكل ملحوظ يتجاوز طاقة حراريةيختبئ في أحشاء الأرض. في 27 يونيو 1954، ولأول مرة في العالم، تم تشغيل محطة الطاقة النووية التابعة لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في دوبنا بالقرب من موسكو. إنه يثبت بوضوح تفوق الطاقة الذرية على جميع أشكال الطاقة الأخرى.
بقوة 5000 كيلووات يستهلك 30 جرامًا فقط من اليورانيوم خلال 24 ساعة. سوف تتطلب محطة طاقة حرارية بنفس الطاقة خلال هذا الوقت 80-100 طن من الفحم. وهذا يعني أنه من قطعة واحدة من اليورانيوم يمكنك الحصول على طاقة أكثر بمليون مرة من نفس قطعة الفحم.
70 جرامًا من اليورانيوم تكفي لاستبدال عمل محطة الطاقة الكهرومائية القوية مثل نهر الدنيبر لمدة عام كامل. قوة محرك كاسحة الجليد النووية "V. I. Lenin" بقوة 44000 حصان. كما يقوم العلماء بتطوير طائرات وصواريخ تعمل بالطاقة النووية، مما يفتح آفاقا جديدة للطيران الفضائي والهبوط على كواكب أخرى في العالم.
ومن المعروف أن كانت الخطوة من التوربين البخاري إلى المحرك النووي أقصر بكثير من المحرك البخاري. إن تطور التكنولوجيا لا يعرف توقفًا أو حواجز. التكنولوجيا يقودها الناس. لم يكن الناس قد استنفدوا بعد احتياطيات الفحم والنفط واليورانيوم عندما اكتشف العلماء طرقًا لاستخدام طاقة ذرة الهيدروجين. عندها ستتحول البحار والمحيطات التي لا نهاية لها إلى مصادر طاقة لا تنضب لبشرية المستقبل.
صفحة 1
مصادر الطاقة الرئيسية التي يستخدمها الإنسان.
المصدر الرئيسي للطاقة التي تستخدمها الكائنات ذاتية التغذية هو الشمس. من الناحية المجازية، فإن الكائنات ذاتية التغذية هي معيل المحيط الحيوي: فهي لا تغذي نفسها فحسب، بل تغذي أيضًا (بأجسادها) الآخرين. لهذا السبب يطلق عليهم المنتجين. الكتلة الحيوية التي تم إنشاؤها بواسطتهم تسمى الأولية.
المصادر الرئيسية للطاقة في مصافي النفط هي الحرارة والبخار والكهرباء. للحصول على جميع أنواع الطاقة يتم استهلاك ما يصل إلى 6% من النفط المكرر، ويتم حرق نصف هذه الكمية في محطات الطاقة الحرارية، والنصف الآخر في الأفران الأنبوبية للمنشآت التكنولوجية. وفي هذا الصدد، فإن إحدى أهم مشاكل معالجة النفط والغاز هي زيادة الكفاءة الفنية والاقتصادية لجميع العمليات التكنولوجية.
| خطوط الانبعاث لبعض أجهزة الليزر.| يتم امتصاص خطوط الانبعاث لبعض أجهزة الليزر بشكل ضعيف أو متوسط في الغلاف الجوي. |
المصدر الرئيسي للطاقة لجميع العمليات التي تحدث في المحيط الحيوي هو الإشعاع الشمسي. يمتص الغلاف الجوي المحيط بالأرض إشعاعات الشمس قصيرة الموجة بشكل ضعيف، والتي تصل بشكل رئيسي إلى سطح الأرض. يمتص الغلاف الجوي بعض الإشعاع الشمسي وينتشر. يرجع امتصاص الإشعاع الشمسي الساقط إلى وجود الأوزون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والهباء الجوي في الغلاف الجوي.
المصدر الرئيسي للطاقة المخزنة في أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) هو الجلوكوز. في الخلايا، يخضع الجلوكوز أولاً، بمساعدة أنظمة الإنزيم، للانقسام الخالي من الأكسجين إلى جزيئين من حمض اللاكتيك CH3CH (OH) COOH. تتراكم الطاقة المنطلقة أثناء تحلل جزيء جلوكوز واحد أثناء تحلل السكر في جزيئين ATP حديثي التكوين. حسب الحاجة، يتم تحلل ATP إلى ثنائي فوسفات الأدينوزين (ADP) وحمض الفوسفوريك، مما يؤدي إلى إطلاق حوالي 10 كيلو كالوري من الطاقة الحرارية. يخضع حمض اللاكتيك لمزيد من تحلل الأكسجين في تفاعلات الأكسدة والاختزال المتعاقبة لثاني أكسيد الكربون والهيدروجين، والذي يتأكسد بدوره بواسطة الأكسجين الجوي إلى الماء. يتم إنفاق الطاقة المنبعثة في هذه الحالة على تجديد ATP، أي إضافة بقايا حمض الفوسفوريك الثالث إلى ADP. نتيجة للانهيار الكامل لجزيئين من حمض اللاكتيك، يتم إطلاق طاقة كافية لتخليق 36 جزيء ATP من ADP.
المصدر الرئيسي للطاقة على الأرض هو الشمس.
المصادر الرئيسية للطاقة التي تستهلكها الصناعة هي الوقود الأحفوري ومنتجاته والطاقة المائية والكتلة الحيوية والوقود النووي. يتم استخدام طاقة الرياح والطاقة الشمسية وطاقة المد والجزر والطاقة الحرارية الأرضية بدرجة أقل بكثير. تقدر الاحتياطيات العالمية من أنواع الوقود الرئيسية بـ 128 – 1013 طناً من الوقود، منها الفحم الأحفوري 112 – 1013 طناً، والنفط 7 4 – 111 طناً، والغاز الطبيعي 6 3 – 111 طناً من الوقود.
المصدر الرئيسي للطاقة (الحرارة) في عملية النيترة هو تفاعل النيترة، والذي يوفر ما يصل إلى 96٪ من إجمالي مدخلات الطاقة. تبلغ نسبة الكهرباء التي يتم توفيرها عند تسخين الفرن 2 - 3٪ فقط من إجمالي مدخلات الطاقة.
المصدر الرئيسي للطاقة التي تصل إلى الأرض هو الشمس. اشعاع شمسييتشكل نتيجة التفاعل المكثف مع المادة في الطبقات العليا من الشمس ويكون في حالة توازن معها. يمكن تمييز الإشعاع الكهرومغناطيسي الصادر عن الشمس بدرجتي حرارة - الطاقة، التي يحددها قانون ستيفان-بولتزمان، والطيفية، التي يحددها قانون فيينا. بالنسبة للإشعاع المتوازن فإن درجات الحرارة هذه متساوية. يمكن أن يكون مؤشر اختلال التوازن الإشعاعي هو الفرق بين الطاقة ودرجات الحرارة الطيفية. كلما ابتعدنا عن سطح الشمس، تنخفض درجة حرارة الطاقة، لكن درجة الحرارة الطيفية تبقى دون تغيير. وبالتالي، فإن اختلال توازن الإشعاع يزداد مع المسافة من الشمس. لذلك، مع زيادة المسافة عن الشمس، يتم إنشاء ظروف أكثر ملاءمة لعمليات التنظيم الذاتي التي تحدث في ظل ظروف غير متوازنة. ومن ناحية أخرى، يعتمد تعقيد الأنظمة المتكونة على درجة الحرارة. مع زيادة المسافة من الشمس، تنخفض درجة الحرارة، لذلك هناك مسافة مثالية معينة يمكن أن تتشكل فيها الأنظمة ذات الحد الأقصى من التعقيد. يتم تحديد مستوى التنظيم الذاتي للنظام من خلال درجة الانحراف عن حالة التوازن ومستوى التعقيد. وفي النظام الشمسي، يتم ملاحظة المزيج الأمثل لهذه المعلمات على مسافات تتوافق مع مدار الأرض. وهكذا، في النظام الشمسييمكن تحقيق أعلى مستوى من التنظيم الذاتي على الأرض.
المصادر الرئيسية للطاقة في التكوينات هي ضغط المياه الحدية ومياه القاع والغاز والغطاء الغازي. ضغط الغاز المذاب في الزيت لحظة إطلاق الغاز من المحلول؛ جاذبية؛ مرونة التكوين وتشبعه بالنفط والماء والغاز. يمكن لهذه القوى أن تظهر نفسها بشكل منفصل أو معًا.
المصادر الرئيسية للطاقة في التكوينات هي ضغط الماء الحدي، ماء القاع، غاز الغطاء الغازي، ضغط الغاز المذاب في النفط لحظة انطلاق الغاز من المحلول، الجاذبية، مرونة التكوين والنفط، الماء. وتشبعه بالغاز. يمكن لهذه القوى أن تظهر نفسها بشكل منفصل أو معًا. وهكذا فإن موارد الطاقة للتكوين الحامل للنفط تتميز بالضغط الموجود فيها. كلما زاد الضغط، كلما زادت احتياطيات الطاقة، وزادت إمكانية استخدام مخزون النفط بشكل كامل.
المصدر الرئيسي للطاقة في الصناعة والزراعة وغيرها من قطاعات الاقتصاد الوطني هو الوقود. يعتمد على حالة فيزيائيةينقسم الوقود إلى صلب وسائل وغازي.
كانت المصادر الرئيسية للطاقة للإنسانية هي القوة العضلية للإنسان وحيوانات الجر، كما تم استخدام الخشب وروث الحيوانات الأليفة لتدفئة المنازل وإعداد الطعام. ومع ذلك، كانت حصة الخشب والفحم كبيرة، وكانت القوة العضلية للإنسان والحيوان لا تزال تستخدم.
