|
| |
|
Главная -> Экология
Лампы солнечного света. Переработка и вывоз строительного мусораВ последниегоды на международных рынках органическоготоплива, которое было, есть и будет вобозримом будущем основой мировоготопливно-энергетического баланса,установилась довольно благоприятная дляего потребителей ситуация. Спрос на негоудовлетворяется практически в полномобъеме. При этом цены остаются довольностабильными и сравнительно доступными.Однако, как известно, ресурсы органическоготоплива сокращаются по мере их разработкина миллиарды тонн в год. При современномуровне потребления энергоресурсов нефтидолжно хватить на 50 лет, природного газа - на73, каменного угля - на 170, бурого угля - на 500лет. Запасыископаемых топлив на планетераспространены очень неравномерно. В рядестран их практически нет, и для них найтиместные источники энергии - значитобеспечить свою энергетическуюбезопасность. Это, к счастью, не относится кРоссии. Также очевидно, что по мереисчерпания запасов ископаемых топлив илиистощения наиболее доступных, их стоимостьбудет возрастать и, следовательно,возникнет экономическая необходимостьотыскивать и использовать альтернативныеисточники энергии. Наконец, использованиеорганического топлива наносит окружающейсреде непоправимый вред. Это серьезныйаргумент в пользу экологически чистыхисточников энергии. До середины 80-х гг.динамично развивающаяся атомнаяэнергетика считалась основнойальтернативой энергетике, потребляющейорганическое топливо. Однако под влияниемряда нерешенных проблем обеспечениябезопасной эксплуатации АЭС (особеннообострившихся после чернобыльскойкатастрофы), безопасного обращения срадиоактивными отходами, в связи судорожанием и увеличением сроковстроительства атомных энергоблоков, атакже из-за существующей во многих странахобщественной оппозиции к атомнойэнергетике темпы ее развития значительноснизились. В настоящее время лишь Франция иЯпония планируют расширение мощностей АЭС. Поэтому наиболееподходящей альтернативой органическомутопливу являются нетрадиционныевозобновляемые источники энергии (НВИЭ). Кним относятся солнечная энергия, энергияветра, биомассы, малых рек, приливная,волновая, энергия океана. Правда, последнихтри не нашли пока сколько-нибудь широкогоприменения. Иногда к НВИЭ причисляют такжеи тепловые насосы, которые могутрассматриваться таковыми только условно - всочетании с природными или искусственныминизкотемпературными источниками тепла. Потенциал НВИЭпланеты чрезвычайно велик. Достаточносказать, что тепло, получаемое землей отсолнца за год, примерно в 20000 разпревосходит годовое потребление энергиивсем человечеством. Весьма великипотенциалы ветровой энергии и энергиибиомассы. Однако все НВИЭобладают одним важным недостатком - малойплотностью потоков энергии. Так, например,удельная мощность потока солнечной энергиина поверхности Земли не превышает 1 кВт/м2,а плотность мощности воздушного потока приего скорости 7 м/с около 150 Вт/м2. Этоозначает, что для получения от НВИЭ сколько-нибудьзаметных мощностей необходимо собиратьэнергию с весьма больших площадей, чтотребует создания больших и дорогостоящихустановок. Солнечнаяэнергия Пригодна либо дляпроизводства низкопотенциального теплалибо для производства электроэнергии. Впервом случае применяются плоскиенеконцентрирующие солнечные коллекторы, вкоторых теплоносителями могут быть вода,воздух или антифризы. Коллекторыустанавливаются неподвижно на крышах домовпод углом к горизонту, равным широтеместности. В зависимости от условийинсоляции в коллекторах теплоносительнагревается на 40 - 50° С больше, чемтемпература окружающей среды. В ряде стран,расположенных в низких широтах (например,Кипр, Израиль, Турция, Греция и др.), такиеустройства получили широкоераспространение. Они практически полностьюпокрывают потребности населения в горячейводе, во всяком случае, во время летнегосезона и оказываются экономическивыгодными. Электроэнергия от световогопотока может производиться двумя путями:путем прямого преобразования вфотоэлектрических установках либо за счетнагрева теплоносителя, который производитработу в том или ином термодинамическомцикле. Ветровая энергия Используется дляпроизводства механической илиэлектрической энергии. Наиболеераспространенным типом ветровых установок(ВЭУ) является турбина с горизонтальнымвалом и числом лопастей от 1 до 3. Турбина,мультипликатор и электрогенераторразмещаются в гондоле, установленной наверху мачты. В последних моделях ВЭУиспользуются асинхронные генераторыпеременной мощности, а задачукондиционирования вырабатываемой энергиивыполняет электроника. Стоимостьустановленного киловатта современныхветровых установок снижена примерно до 1000долл. При среднегодовой скорости ветраоколо 7 м/с и работе на полной мощности 2500 ч/годтакая установка вырабатываетэлектроэнергию стоимостью 7 - 8 цент/кВт ч.Сегодня наиболее распространены ВЭУединичной мощностью 100 - 500 кВт, хотяпостроены и эксплуатируются агрегатыединичной мощностью в несколько мегаватт. Малые ВЭУ (мощностьюменее 100 кВт) обычно предназначаются дляавтономной работы. Более крупные установкисоздаются как сетевые. Как правило, на однойплощадке устанавливается достаточнобольшое количество ВЭУ, образующих такназываемую ветровую ферму. На одной из них вКалифорнии (США) размещено около тысячи ВЭУ,так что суммарная установленная мощностьфермы превышает 100 МВт. Геотермальная энергия Строго говоря,не является возобновляемой, поскольку речьидет не об использовании постоянногопотока тепла, поступающего из недр кповерхности (в среднем 0,03 Вт/м2), а обиспользовании тепла, запасенного жидкимиили твердыми средами, находящимися наопределенных глубинах. В большинстве месттак называемая геотермальная ступень,определяемая тепловым потоком итеплопроводностью пород, составляет неболее 3° /100 м. Однако в местах молодоговулканизма, вблизи разломов земной корыгеотермальная ступень повышается внесколько раз, и уже на глубинах в несколькосот метров (иногда в несколько километров)имеются либо сухие горные породы, нагретыедо 100° С и более, либо запасы воды илипароводяной смеси такой температурой.Сегодня для получения тепла или дляпроизводства электроэнергии используютсяисключительно термальные воды илипарогидротермы. Существующиегеотермальные электростанции (геоТЭС)представляют собой одноконтурные системы,в которых геотермальный парнепосредственно работает в паровой турбине,или двухконтурные с низкокипящим рабочимтелом во втором контуре. Наиболеераспространены геоТЭС в Италии, Исландии,Японии и США. Единичная мощность такихгеоТЭС составляет единицы (иногда десятки)мегаватт. Биомасса Представляетсобой весьма широкий класс энергоресурсови включает древесину, отходы промышленные (леснойи деревообрабатывающей промышленности),сельскохозяйственные и бытовые.Энергетическое использование биомассывозможно через сжигание, газификацию ипиролиз, биохимическую переработку сполучением спиртов или биогаза. Каждый изэтих процессов имеет свою областьприменения и назначение. Некоммерческоеиспользование биомассы (проще говоря, дров)наносит большой ущерб окружающей среде.Хорошо известны проблемы обезлесивания иопустынивания в Африке, сведениетропических лесов в Южной Америке. С другойстороны, использование древесины отвозобновляемых плантаций являетсяпримером получения энергии оторганического сырья с суммарными нулевымивыбросами диоксида углерода.
Антон Шалаев Пластинки нового полимера озарят дом почти естественным светом Привычные лампы накаливания довольно скоро могут окончательно отойти в прошлое. Исследовательская группа, в состав которой вошли ученые сразу из трех американских университетов - Принстона, Мичигана и Южной Калифорнии, - предлагает заменить лампочки сверхтонкими пластинами, которые при подключении к источнику питания выделяют свет, похожий на солнечный. Разработанные американцами «органические светодиоды», по предварительным расчетам, будут потреблять в несколько раз меньше электроэнергии, нежели обычные лампы. Изготовленные из нового полимера прозрачные пластинки толщиной всего несколько нанометров можно будет нанести на потолок, стены или мебель, и они озарят помещение ярким белым светом. Поскольку, в отличие от обычных ламп, они совершенно не нагреваются при работе, эти пластины будут потреблять намного меньше электроэнергии. Сейчас около 20% процентов используемой зданиями жилого сектора электроэнергии уходит на их освещение, и примерно половину от этой части «сжигают» лампы накаливания. «Я надеюсь, что на этот раз мы сможем окончательно распрощаться с лампами накаливания, - утверждает один из создателей новой технологии, доктор Стивен Форрест из Университета Мичигана. - Поймите, ведь лампы накаливания существуют уже около 135 лет, и за все эти годы мы по большому счету так и не сумели их усовершенствовать. Огромное количество электроэнергии было потрачено впустую, и я очень надеюсь, что наши светопластины в самом ближайшем будущем полностью вытеснят устаревшие лампы». По словам доктора Форреста, коэффициент полезного действия чудо-пластинок вплотную приближается к 100%. Сами пластинки покрыты россыпью микроскопических цветных точек красного, зеленого или синего цвета, которые в совокупности под воздействием электрического тока выделяют чистый белый свет. «Мы стремились к тому, чтобы максимально точно подобрать баланс цветов. Сделать все так, чтобы в результате получить свет, очень похожий на солнечный. Представьте себе: вы входите в помещение с улицы и почти не замечаете никакой разницы в освещении!» - говорит Форрест. Он признает, что «мгновенный и повсеместный переход с ламп накаливания на светопластины невозможен хотя бы ввиду экономических причин», однако надеется, что уже скоро на рынке появятся фары для велосипедов или настольные лампы, произведенные по новой технологии. «А со временем, когда люди оценят все выгоды этого изобретения, светопластины сумеют полностью заменить обычные лампы», - заключает Форрест.
Финансово-энергетический кульбит. Газ под ногами. Энергоэффективная система регули. Система стимулирования. Array. Главная -> Экология 
|