Стенд для кабинета физики

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель Внутреннего Сгорания – это вид теплового мотора, преобразующего в механическую силу энергию взрыва топливной смеси. В камере сгорания мотора смесь взрывается и передает свою энергию поршневой группе, приводя ее в движение.

Достоинства:

·       простота конструкции,

·       доступность,

·       невысокая стоимость деталей при ремонте

Недостатки:

·       Низкий КПД

·       Выхлопные газы

·       Высокая масса

Электрический двигатель

Электродвигатель – устройство для преобразования электроэнергии во вращательное движение вращающейся части электрической машины. Преобразование энергии в двигателях происходит за счет взаимодействия магнитных полей обмоток статора и ротора.

Достоинства:

·       нулевой выхлоп, экологичность

·       меньший уровень шума,

·       невысокая стоимость деталей при ремонте

Недостатки:

·       ограниченный запас хода.

·       чувствительность к температуре воздуха

·       высокая цена, отсутствие развитой инфраструктуры

Гибридный двигатель

Гибридный двигатель – это cиcтeмa из бензинового двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Гибридным двигателем управляет электроника, она делает выбор в пользу бензина или электричества в зависимости от дорожной ситуации.

Достоинства:

·       экологичность и экономичность,

·       отсутствие шума,

·       мощность на уровне других моторов

Недостатки:

·       низкий КПД

·       небольшой срок службы аккумуляторной батареи

·       дорогой ремонт

Водородный двигатель

Водородный двигатель – это электрохимический генератор, за счет которого происходит преобразование химической энергии в электрическую. В основе реакции лежит окисление водорода и получение водяного пара, азота и электричества.

Достоинства:

·       Нулевой выхлоп, экологичность

·       Малый вес

·       Нет аккумуляторных батарей,

·       Работает при температурах до  – 60°С

Недостатки:

·       отсутствие инфраструктуры

Схема работы водородного двигателя

Основной частью водородного двигателя является – водородно-воздушный топливный элемент.

Топливный элемент – устройство, в котором происходит реакция соединения водорода с кислородом, в результате чего выделяется электрическая энергия.

А где можно использовать водородный двигатель?

Содержит 6 баллонов общей массой  — 24 килограмма. Емкость аккумуляторов  — тут она составляет 59 кВт·ч. Установка с топливными элементами, мощностью 45 кВт. Что позволяет проехать без заправки 250 км

Такие автобусы могут появиться на дорогах в России уде в 2027-2028 году.

А где еще можно использовать водородный двигатель?

Выпуск локомотивов «Водоробус» на водородном топливе планируют наладить в России в 2024 г

А где еще можно использовать водородный двигатель

Компания Airbus к 2035 году планирует разработать первый в мире коммерческий самолет с водородным двигателем.

Водород – идеальное топливо для топливного элемента

1.    Химически активный

2.    Легко подводится в топливный элемент

3.    Продукт реакции – вода – легко отводится из ТЭ

4.    Неисчерпаемый источник – вода

5.    Одним из методов получения водорода является электролиз – разложение воды под действием электрического тока.

За последнее десятилетие выбросы CO², связанные с энергетикой, увеличивались на 1% в год. Шок, связанный с пандемией, и спад потребления нефти могут привести к сокращению выбросов в 2020 году, однако это не решает глобальной проблемы экологической безопасности при использовании ископаемого топлива. В сценарии преобразования энергетики электричество станет центральным энергоносителем к 2050 году, увеличившись с 20% доли в конечном потреблении до почти 50%; в результате валовое потребление электроэнергии увеличится более чем вдвое. Будут использоваться экологически безопасные вариабельные энергетические системы: солнечная фотоэлектрическая и ветровая энергия.

К 2030 объемы выработки энергии морского ветра вырастут в 8 раз

Выработка энергии морского ветра может возрасти по всему миру с 29,1 ГВт в прошлом году до 234 ГВт в 2030-м, считают аналитики Глобального совета по ветроэнергетике (GWEC). Они прогнозируют в ближайшие 10 лет экспоненциальный рост этого сектора чистой энергетики в азиатско-тихоокеанском регионе, а также продолжение уверенного роста в странах Европы.

Специалисты GWEC опубликовали доклад с обзором успехов этой отрасли возобновляемой энергии по всему миру. В нем авторы изменили прогноз на 2030 год на 15 ГВт после рекордно быстрого роста, зафиксированного в 2019, когда новые ветровые фермы прибавили 6,1 ГВт к общему счету.С 2013 рынок морского ветра вырос почти на четверть, в основном из-за большого числа новых станций в Европе, которые составляют 75% от общего количества станций по всему миру. Тем не менее, в следующее десятилетие скорость роста вырастет еще больше.

На первом месте уже второй год подряд находится Китай, добавивший рекордные 2,4 ГВт новых мощностей морских ветровых ферм. На втором месте Великобритания — 1,8 ГВт, на третьем — Германия с 1,1 ГВт. Среди регионов лидирует по темпам прироста выработки ветровой энергии по-прежнему Европа, затем идут страны азиатско-тихоокеанского региона и США. В ближайшие 10 лет в офшорном секторе ветровой энергетики появится 900 000 новых рабочих мест — и это число будет только расти, если законодатели поддержат меры, ускоряющие рост сектора.

Израильские ученые нашли способ получать энергию из растений

Израильские ученые сообщили, что нашли способ получения водорода из растений. Они надеются, что новая технология позволит использовать растения в качестве источника энергии. Открытие было сделано в лаборатории Тель-Авивского университета, в эксперименте ученые использовали микроводоросли.

 «Чтобы подключить любое устройство к источнику энергии, надо найти точку подключения. В случае растений, мы просто не знали, как это сделать», – рассказывает глава университетской лаборатории возобновляемой энергетики Ифтах Якоби.

В своем эксперименте израильские ученые внедрили в микроводоросли энзим гидрогеназу, который позволил им активно вырабатывать водород – уже хорошо известный источник энергии. Прежде считалось, что водоросли производят водород во время единичной пиковой реакции, которая происходит на рассвете. Однако наблюдения тель-авивских исследователей показали, что этот процесс сопровождает традиционный фотосинтез на протяжении всего дня. Достижением команды стало то, что им удалось использовать генетические инструменты для увеличения выработки такого водорода на 400 процентов.

Ученые предупреждают, что может потребоваться вплоть до 20 лет, прежде чем эта технология будет полностью отработана и коммерциализирована.

Энергия

четырех стихий:

водородные

двигатели

Скачано с www.znanio.ru