Тезисы Источники энергии будущего

Федоров Андрей Дмитриевич,  студент 1 курса  Александровский филиал ГБПОУ «КПТ» Руководитель: Архипова Антонина Петровна,  преподаватель,  г. Александровск  ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ БУДУЩЕГО   Никакой вид энергии не обходится так дорого,  как её недостаток.   Для жизни каждому человеку на планете Земля нужна энергия. В современном мире невозможно   представить   себе   жизнь   без   электричества.   Потребность   человечества   в энергии с каждым годом увеличивается. Вместе с тем уменьшаются запасы природных ресурсов   –   нефти,   угля   и   газа.   Природе,   чтобы   создать   эти   запасы,   потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни лет. К тому же их использование ведет к загрязнению   окружающей   среды   и   ухудшению   здоровья   всего   человечества. Следовательно, всё острее встаёт вопрос о нахождении такого вида энергии, потребление которого не приведет к неизбежному исчерпанию запасов, а использование таких ресурсов не будет негативно отражаться на состоянии экологии. Мы   решили   обратить   своё   внимание   к   этой   теме   и   понять,   действительно   ли возможно использовать бесконечные силы природы для получения столь необходимой в нашей жизни электрической энергии без нанесения вреда экологии нашей планеты и её жителям. В этом актуальность темы исследования.  Объект исследования: природные источники электрической энергии  Предмет   исследования:  применение   человеком   энергии   потока   воды,   ветра   и солнца. Цель исследования: изучить виды источников энергии будущего; привлечь внимание студентов  к проблемам в области источников энергии  Задачи исследования:  Изучить и проанализировать доступную информацию по данной теме.  Выяснить возможность применения природных источников энергии для получения электроэнергии.  Изучить виды источников энергии будущего  Узнать   уровень   информированности   по   данной   теме   у   студентов   в   своей   группе Методы исследования:  Сбор информации  Анкетирование (опрос)  Анализ и систематизация информации  Создание презентации Гипотеза исследования: предположили возможность применения силы потока воды, ветра и солнца для получения электроэнергии.  Проведя опрос в группе  о наилучшем виде источников энергии, выяснил, что   об альтернативных   источниках   (ветряки,   солнечные   электростанции   энергия   тепла подземных   лавовых   потоков   и   т.д.),   об   энергии   будущего   мало   кто   знает.   Я   создал презентацию о некоторых видах энергии будущего. 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 из­за развития гелеотехнологий и уменьшения стоимости вывоза грузов в космос. Энергия волн и приливов. Обуздание всей энергии движения океана могло зарядить весь мир несколько раз, поэтому более 100 компаний работают над этим. Из­за 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. 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. 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   разрабатывается   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. 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. Калифорнийская   пустыня   родина   крупнейшей   в   мире   солнечной   электростанции,   чья мощность была увеличена на 500%  с 2010 по 2014 годы. Исследователи из национальной лаборатории   «Лос­Аламос»   совершили   значительный   прорыв   в   технологии фотоэлементов   на   квантовых   точках,   что   позволит   высокоэффективным   солнечным панелям   работать   и  как   прозрачное   стекло.  Когда   эта   технология   подешевеет,   чтобы выйти   на   массовый   рынок,   любое   освещаемое   солнцем   окно   можно   превратить   в миниатюрную солнечную станцию. Российская Федерация обладает богатым солнечным потенциалом,   который   существенно   превышает   потенциал   европейских   стран.   В российских   условиях   солнечная   электростанция,   при   условии   качественного проектирования и строительства, работает высокоэффективно и надёжно.  Парящие  ветряки.  Уже  сегодня  мы  получаем   достаточное  количество   энергии  из ветра, но парящие, благодаря висящей ветряной турбине на высоте 300­600 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 стационарный ветряк такого же размера. Ему нипочем ветра более 1600 км/ч и его можно оснастить дополнительными модулями, типа вайфай, 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. Я с интересом изучил особенности источников энергии будущего, узнал   о разных проектах   в   этом   направлении.  Бесконечно   использовать     силы   природы   пока   что невозможно. С презентацией выступил в группе. В дальнейшем планирую изучить проекты энергии будущего в России.