21. sajandi künnisel hakati üha enam mõtlema sellele, mis saab uuel ajastul nende olemasolu aluseks. Inimesed on esimesest tulekahjust jõudnud tuumaelektrijaamadeni, kuid energia on olnud ja jääb inimelu põhikomponendiks.

On olemas "traditsioonilised" alternatiivenergia tüübid: päikese ja tuule energia, merelained ja kuumaveeallikad, looded. Nende loodusvarade põhjal loodi elektrijaamad: tuule-, loodete-, maasoojus-, päikeseenergia.

Nüüd tekkis rohkem kui kunagi varem küsimus, milline saab olema planeedi tulevik energia osas. Mis ootab inimkonda – energianälg või energiaküllus? Ajalehtedes ja erinevates ajakirjades ilmub üha rohkem artikleid energiakriisist. Nafta tõttu tekivad sõjad, riigid õitsevad ja muutuvad vaesemaks, valitsused vahetatakse välja. Teateid uute installatsioonide käivitamise või uute leiutiste kohta energeetika valdkonnas hakati omistama ajalehesensatsioonide kategooriasse. Arendatakse hiiglaslikke energiaprogramme, mille elluviimine nõuab tohutuid jõupingutusi ja tohutuid materiaalseid kulutusi.

Kui 19. sajandi lõpul mängis energia maailma tasakaalus üldiselt abistavat ja väheolulist rolli, siis juba 1930. aastal toodeti maailmas umbes 300 miljardit kilovatt-tundi elektrit. Aja jooksul – hiiglaslikud numbrid, tohutud kasvumäärad! Ja ikkagi jääb energiat väheks – nõudlus selle järele kasvab veelgi kiiremini.

Seetõttu seisavad kõik maailma teadlased silmitsi uute alternatiivsete energiaallikate leidmise ja arendamise probleemiga. Käesolevas artiklis käsitletakse alternatiivsete energiaallikate klassifikatsiooni, uute kütuseliikide leidmise viise ning Venemaa ja teiste välisriikide kogemusi energiasäästlike ressursside leiutamisel ja kasutamisel.

1. Alternatiivsed energiaallikad

Alternatiivsed energiaallikad hõlmavad Päikese, Maa, tuule, õhu, tuumaenergia ja bioenergiat.

päikeseenergia

Päike on meie kaheksast planeedist koosneva süsteemi keskpunkt (arvestamata väiksemaid, nagu Pluuto, Ceres jne), on meie planeetide süsteemi peamine ja peamine energiaallikas. Olles suur termotuumareaktor, vabastades tohutul hulgal energiat, soojendab see Maad, paneb liikuma ülemised atmosfäärikihid, ookeanihoovused ja jõed. Päikesevalguse mõjul ja tänu fotosünteesile kasvab meie planeedil umbes kvadriljon tonni taimi, mis omakorda annavad elu 10 triljonile tonnile loomorganismidele. Tänu Päikese, vee ja õhu ühisele tööle on miljonite aastate jooksul maa peale kogunenud süsivesinike varud - kivisüsi, nafta, gaas jne, mida me nüüd aktiivselt kasutame.

Inimkonna energiavajaduste rahuldamiseks on tänapäeval vaja aastas põletada umbes kümme miljardit tonni süsivesinikkütust. Arvatakse, et maakeral on umbes kuus triljonit tonni erinevaid süsivesinikke. Kui võtta meie planeedile Päikese poolt aastaga tarnitud energia ja muuta see süsivesinikkütuseks, mida põletame, saame umbes sada triljonit tonni, mis on kümme tuhat korda rohkem, kui meil vaja läheb energiaressursse.

Isegi sajandik Päikeselt Maale ühe aasta jooksul jõudvast energiast on piisav, et inimkonna vajadusi energiaga varustada mitmeks sajandiks ja kui selle protsendi võtta, siis lahendaks see paljude jaoks palju energiatootmisega seotud probleeme. sajandeid. Kuidas seda nii vajalikku päikeseenergia protsenti teoreetiliselt võtta, on selge, küsimus jääb arenenumate energia muundamise tehnoloogiate juurde. Taastuvatest energiaallikatest on päikesekiirgus kõige lootustandvam ressursside, levimuse, kättesaadavuse ja keskkonnasõbralikkuse poolest.

20. sajandi alguses mõtlesid paljud teadlased üle maailma tõsiselt päikeseenergia kasutamise peale. Meie kaasmaalane, teoreetilise astronautika rajaja K.E. Tsiolkovski kirjutas oma raamatu teises osas: "Maailmaruumide uurimine reaktiivsete seadmetega" järgmist: "Reaktiivsed seadmed vallutavad inimeste jaoks piirituid ruume ja annavad kaks miljardit korda suuremat päikeseenergiat kui inimkonnal Maal."

Maailmakuulsa relatiivsusteooria rajaja Albert Einstein pälvis 1921. aastal Nobeli preemia välise fotoelektrilise efekti seaduspärasuste selgitamise eest. 1905. aastal avaldati tema töö, milles Einstein kirjeldas Plancki hüpoteesi põhjal täpselt, kuidas ja millistes kogustes valguskvandid metallist elektrone välja löövad. Esimest korda õnnestus nõukogude füüsikutel see hüpotees ellu viia 1930. aastatel kuulsa akadeemiku A.F. juhendamisel. Ioff.

Füüsikalises tehnikainstituudis töötati välja ja loodi esimesed sulfiid-tallium fotoelemendid, kuid nende elementide efektiivsus ei küündinud 1%-ni.

Hiljem, 1954. aastal patenteerisid Ameerika teadlased Pearson, Fuller ja Chapin esimese elemendi efektiivsusega umbes 6%. 70ndatel lähenes päikese fotogalvaaniliste elementide kasutegur 10%-le, kuid nende tootmine oli üsna kulukas ja majanduslikult põhjendamatu, seetõttu piirdus päikesepatareide kasutamine peamiselt astronautikaga. Elementide tootmiseks oli vaja kõrge puhtusastmega ja erikvaliteediga räni (Si, räni), võrreldes põletatud süsivesinike maksumusega peeti räni töötlemist kulukaks ja põhjendamatuks, kuigi seda perioodilisuse tabeli elementi leidub ohtralt. randades liiva kujul (SiO 2). Selle tulemusena on päikeseenergia valdkonna tehnoloogiate arendamise uuringute rahastamist kärbitud või täielikult kärbitud.

21. sajandi alguseks suudeti päikesepaneelide efektiivsust tõsta 20%-ni. On lihtne arvata, miks inimkond on päikeseenergia arengust taandunud. Möödunud sajandi keskel avas meie tsivilisatsioon tuumaenergia saladuse ja kõik teadusjõud pandi otsima uusi viise uraani rikastamiseks ja arenenumate tuumareaktorite loomiseks räni tootmise ja arendamise tehnoloogiate arvelt. uut tüüpi päikesepatareid.

Kuid see kõik tundub veidi kummaline, arvestades tõsiasja, et räni saamise täiustatud tehnoloogiad on juba ammu olemas. Veel 1974. aastal töötas Siemens (Saksamaa) välja karbotermilise tsükli abil räni tootmise tehnoloogia, mis vähendas protsessi maksumust suurusjärgu võrra. Selle tehnoloogia jaoks pole aga vaja enam tavalist liiva, vaid nn ülipuhast kvartsi, mille varud on meie riigi suurimad, mis on Venemaale kahtlemata kasulik, sest olemasolevaid varusid jätkub kõigile.

Päikesepaneelid kui päikeseenergia kasutamise vorm

Päike on meie päikesesüsteemi võimsaim energiaallikas. Rõhk selle siseosas on umbes 100 miljardit atmosfääri ja temperatuur ulatub 16 miljoni kraadini. Maale jõuab ainult üks kaks miljardit osa kogu kiirgusest. Kuid isegi see väike osa ületab võimsuselt kõik maapealsed energiaallikad (sealhulgas Maa tuuma energia). Päikeseenergia kasutamine on tänapäeval muutunud tavaliseks ning päikesepaneelid koguvad üha enam populaarsust.
Esimesi päikesepaneele kasutati kosmoseuuringutes 1957. aastal. Need paigaldati satelliidile päikeseenergia muundamiseks elektrienergiaks, mis oli vajalik satelliidi tööks. Päikesepatareide loomisel kasutatakse pooljuhtmaterjale, tavaliselt räni.

Päikesepatareide tööpõhimõte põhineb fotoelektrilisel efektil – valgusenergia muundamisel elektriks. Kui päikeseenergia tabab ebahomogeenset pooljuhti (ebahomogeensust on võimalik saavutada mitmel viisil, näiteks dopinguga), tekivad selles mõlemat tüüpi mittetasakaalulised laengukandjad. Kui see süsteem on ühendatud välise vooluringiga, saab elektrone vastavalt "koguda", tekitades elektrivoolu. On palju mõjusid, mis mõjutavad negatiivselt vastuvõetava voolu suurust (näiteks päikesekiirte osaline peegeldumine või nende hajumine), seega on uurimistöö sobivaima materjali loomiseks tänapäeval väga aktuaalne.
Päikesepaneelid on suure pindalaga moodulid, mis on kokku pandud üksikutest elementidest. Need elemendid on tavaliselt väikesed plaadid (mille mõõtmed on keskmiselt 130 × 130 mm), millele on joodetud kontaktid.
Seda tüüpi energia on absoluutselt keskkonnasõbralik, kuna ei satu atmosfääri toksilisi ja ohtlikke heitmeid, nad ei saasta vett ega pinnast, neil pole isegi ohtlikku kiirgust. Lisaks on see väga usaldusväärne alternatiivenergia allikas – teadlaste hinnangul paistab päike veel mitu miljonit aastat. Lisaks on päikeseenergia täiesti tasuta. Teine asi on muidugi see, et päikesepatarei enda loomine on üsna kulukas protseduur.

Kuid sellel probleemil on ka varjukülg. Kuigi päikeseenergia on vaba ja tohutu, on see muutlik. Päikesepaneelide töö sõltub suuresti ilmastikust. Pilves ilmaga langeb toodetava elektri hulk oluliselt ning öösel peatub see üldse. Püüdes sellega kuidagi toime tulla, on teadlased välja töötanud igasuguseid patareisid. Kuid kui sellised tohutud päikesejaamad on laaditud, ei kesta akud üle tunni. Seetõttu on päikesepaneelide kasutamine võimalik ainult koos stabiilse elektriallikaga.
Päikesepaneelid on levinud troopilistes ja subtroopilistes piirkondades. Päikesepaisteliste päevade arv on nende piirkondade riikides maksimaalne, seega on ka toodetud elektri kogus maksimaalne.

Päikeseenergiat saavad kasutada mitte ainult suured ettevõtted, vaid ka eramajade omanikud. Näiteks Saksamaal paigaldatakse majade katustele päikesepaneelid, mis võimaldab omanikel säästa umbes 50% kõigist elektrikuludest. Arvestades, et elektrienergia hind on selles riigis üsna kõrge. Päikesepaistelistel päevadel võib ringlussevõetud energia hulk ületada vajaliku. Näiteks Saksamaal ostab riik need ülejäägid eraisikutelt ja müüb öösiti ostetud elektri odavamalt edasi, mis äratab elanike huvi päikesepaneelide paigaldamise vastu.
Kõige pilvitumates piirkondades ehitatakse terveid päikeseelektrijaamu (HEES). Nende tööpõhimõte erineb mõnevõrra päikesepaneelidest. Need päikeseenergiapaigaldised koondavad päikeseenergiat ja kasutavad seda turbiinide, soojusmootorite jms juhtimiseks. Näiteks võib tuua päikesetorni Hispaanias. Paljud peeglid suunavad päikesekiired selle ülemisse ossa, soojendades seal oleva vee 250 kraadini. See on kasulik mitmel viisil.
Päikesepaneelide teine ​​eelis on nende liikuvus. Väike element eredas päikesevalguses võib toota piisavalt elektrit näiteks mobiiltelefoni või vähese energiatarbega sülearvuti laadimiseks.

maa energia

Planeet Maa on kõige hämmastavam ja salapärasem objekt, mis on paljude sajandite jooksul inimeste meeli erutanud. Ta annab elu, jagades soojust, vett, toitu ja viib selle ära, varisedes kokku orkaanide, maavärinate, üleujutuste või vulkaanipurskega. Ellujäämiseks vajab inimene energiat ja ta võtab seda meie planeedi sisikonna varastamisega: ammutab tonnide viisi naftat, kivisütt, raiub metsi jne. Vaatamata sellele, et meie planeet on väga rikas, pole selle varud siiski piiramatud. See probleem on riigijuhtide ja teadlaste meeli häirinud juba üle aasta – pidevalt otsitakse uusi alternatiivenergia allikaid.

Selle pakilise probleemi üheks võimalikuks lahenduseks on saanud geotermiline energia ehk maa sisesoojuse kasutamine ja elektrienergiaks muutmine.

Maa tuuma ligikaudne temperatuur on 5000°C ja sealne rõhk ulatub 361 GPa-ni. Sellised uskumatult kõrged väärtused saavutatakse tuuma radioaktiivsuse tõttu. See soojendab lähedalasuvaid kivimikihte, tekitades seeläbi mandrite suuruseid kuumi ojasid. Need tõusevad aeglaselt maakera sisemuse sügavustest, sundides mandreid liikuma, kutsudes esile vulkaanipurskeid ja maavärinaid.

Südamikust eemaldudes temperatuur pidevalt langeb, kuid vulkaanipursete ajal tekkiv kuumus viitab sellele, et isegi südamiku "madal" temperatuur on lihtsalt kolossaalne. Maa soojusenergia on tohutu, kuid konks on selles, et tänapäevased tehnoloogiad ei võimalda seda veel kasutada, kui mitte täielikult, siis vähemalt poolenisti.

Mõnes mõttes võib Maa tuuma pidada igiliikuriks: seal on tugev rõhk (ja see on alati tingitud gravitatsioonist), mis tähendab, et seal on kõrge temperatuur ja aatomireaktsioonid. Kuid siiani pole loodud ei tehnoloogiat ega materjale, mis nii karmides tingimustes vastu peaks ja südamikule ligi pääseksid. Tänapäeval saame kasutada pinnalähedaste kihtide soojust, mille temperatuur on küll võrreldamatu tuhandete kraadidega, kuid on selle kasulikuks kasutamiseks täiesti piisav.
Geotermilise energia kasutamiseks on mitu võimalust. Näiteks saate kuuma põhjavett kasutada elamute, erinevate ettevõtete või asutuste kütmiseks. Kuid suuremat huvi pakub soojusenergia kasutamine selle muundamiseks elektriks.

Geotermiline energia eristub selle vormi järgi, kuidas see maapinnast välja murrab:

• "Kuiv aur" . See on maapinnast väljuv aur ilma veepiiskade ja lisanditeta. Seda on väga mugav kasutada elektrienergiat tootvate turbiinide pööramiseks. Ja kondensvesi jääb reeglina üsna puhtaks ja seda saab tagasi maapinnale või isegi lähedal asuvatesse veekogudesse tagasi viia.
• "Märg aur" . See on vee ja auru segu. Sel juhul on ülesanne mõnevõrra keerulisem, kuna kõigepealt peate auru veest eraldama ja alles seejärel kasutama. Veepiisad võivad turbiine kahjustada.
• "Süsteem kahendtsükliga" . Kuum vesi tuleb maa seest välja. Seda vett kasutades muudetakse isobutaan gaasiliseks. Ja seejärel kasutage turbiinide pööramiseks isobutaani auru. Seda vett saab kasutada ruumide otseseks kütmiseks – kaugkütteks.

Selliste rajatiste puuduseks on see, et need on geograafiliselt seotud geotermilise tegevuse piirkondadega, mis paiknevad maapinnal üsna ebaühtlaselt. Venemaal asuvad geotermilised energiaallikad Kamtšatkal, Kuriili saartel ja Sahhalinis – majanduslikult vähearenenud piirkondades. Kuna neil on halvasti arenenud infrastruktuur, nad on hõredalt asustatud, raske maastiku ja kõrge seismilise aktiivsusega, on need piirkonnad soojusjaamade rajamiseks majanduslikult kahjumlikud. Kuid see ei saa muutuda meie planeedi soojusenergia piiranguks.
19. sajandi keskel pani Briti füüsik William Thomson aluse soojuspumbatehnoloogiale. Selle tööpõhimõtet saab skemaatiliselt selgitada kolme suletud ahela kujul.

Väliskontuuris ringleb nn jahutusvedelik, mis neelab keskkonna soojust. Tavaliselt on see vooluahel torujuhe, mis on võimalikult lähedal välisele soojusallikale (muld, jõgi, meri jne) koos ringleva antifriisiga (antifriisvedelik).

Teises ringluses ringleb aine, mis aurustub esimese ringi aine soojuse toimel ja kondenseerub, andes soojust ära viimase kolmanda ringi ainele. Teises ahelas kasutatakse aurustusainena külmutusagensit (madala aurustumistemperatuuriga ainet). Kondensaator, aurusti ja seadmed, mis muudavad külmutusagensi rõhku, on ehitatud samasse vooluringi. Kolmas ahel on kütteelement, mis kannab soojust ruumidesse.
On veel üks projekt, mis muudab maapõue soojuse elektriks. Selle projekti töötasid välja USA energeetikaministeeriumi ühe riikliku labori teadlased. Tehnoloogia seisneb kahe madala, umbes nelja kilomeetri sügavuse kaevu puurimises, mis ulatuvad kõva kivini. Lisaks purustatakse kivid maa-aluste plahvatuste abil, suurendades kaevu sügavust. Üks kaevudest on täidetud veega, kus see soojeneb kuni 176 kraadini. Hoolimata asjaolust, et temperatuur on suhteliselt madal, on see täiesti piisav ruumide kütmiseks ja elektri tootmiseks. Seejärel tõuseb vesi läbi teise kaevu (seda püütakse leida esimesest üsna kaugel) ja siseneb elektrijaama.

Selle meetodi eeliseks on selle sõltumatus piirkonna geotermilisest aktiivsusest – see sobib paigaldamiseks peaaegu kõikjale.
Üsna pikka aega on teadlaste meeli erutanud teist tüüpi Maa energia - magnetvälja energia. Tänaseks pole loodud ühtegi päriselu projekti. Kuid magnetvälja tohutu potentsiaal tõukab pidevalt uuemate ja kavalamate seadmete leiutamist. Üks neist on Tesla elektriauto. Selle seadme tööpõhimõte jäi kõigile mõistatuseks.

Nikola Tesla asendas tavalise auto bensiinimootori tavalise 80 hj vahelduvvoolu elektrimootoriga, millel polnud nähtavat välist jõuallikat. Auto võis saavutada kiirust kuni 150 km/h. Teadlase enda sõnul töötas masin tänu “meie ümber olevale eetrile!”. Kaasaegsed teadlased usuvad, et füüsik kasutas oma generaatoris meie planeedi magnetvälja energiat. Ta suutis oma kõrgsagedusliku vahelduvvooluahela häälestada resonantssagedusele 7,5 Hz. Kuid need on vaid oletused.
Sellised alternatiivsed energiaallikad nagu soojus- või magnetenergia muutuvad peagi mitte fantaasiateks või hüpoteesideks, vaid hädavajalikuks. Noh, tänu nende eelistele: kõrge keskkonnasõbralikkus, sõltumatus asukohast ja ilmastiku- või kliimatingimustest, madalad tootmiskulud ja loomulikult ammendamatus on need energiaallikad muutumas väga paljulubavaks.

Tuuleenergia Vormi algus

Õhk on tuul, üks alternatiivsetest energiaallikatest meie planeedil.

Modernsus defineerib tuule kui õhuvoolu, mis liigub mööda maapinda kiirusega üle 0,6 m/s. See tekib atmosfäärirõhu ebaühtlase jaotumise tõttu, mis pidevalt muutub, nihutades tohutuid õhukihte kõrgrõhutsoonist madalasse. Iidsetel aegadel polnud kõigist nendest kavalate määratlustest ainsatki ettekujutust, kuid see ei takistanud iidseid inimesi õppimast tuuleenergiat oma tarbeks kasutama.

Juba enne meie ajastut ületasid osavad egiptlased esimeste purjekatega Niiluse. Sellest tulenevalt oli see esimene samm purjetamise arengus. Viikingid polnud vähem leidlikud. Nende lahingpurjelaevad, mida juhtisid tugevad tuuleiilid, ületasid kiiruse ja kerguse poolest kõiki Lääne-Euroopa laevu, sisendades kohalikes elanikes hirmu ja õudust. Esimeste tuulikute loomine 12. sajandil viis esimese küpsetatud leiva sünnini, ilma milleta pole võimalik ette kujutada ühtegi kaasaegset lauda.

Tuuleenergia kasutamine on Hollandis leidnud suurepärase rakenduse. See riik on sageli üle ujutatud, sest see asub allpool merepinda, ning tuuleenergia kasutamine 14. sajandil põldudelt vee pumpamiseks tegi sellest tollal ühe rikkaima riigi. Seejärel hakkasid teised Euroopa riigid kasutama sellist alternatiivset energiaallikat vastupidise efekti saavutamiseks - kuivade põldude varustamist veega.

19. sajandiks olid tuulikud muutunud inimeste jaoks juba tavapäraseks. 1900. aastaks oli ainuüksi Taanis üle 2000 tuuliku. Ja esimese tuuliku loomine, mis muudab tuule elektrienergiaks, oli uue ringi algus kaasaegse energia ajaloos - tuuleenergia.

Tuuleenergia on muutunud väga paljulubavaks, sest tuul on taastuv energiaallikas. Selle energiatööstuse areng on väga aktiivne: 2008. aastaks oli kõigi tuulikute installeeritud võimsus kokku 120 gigavatti. Kuna tuulegeneraatori võimsus sõltub generaatori labade pindalast, on kalduvus nende suurust suurendada ja neid konstruktsioone ei saa nimetada veskiteks - nüüd on need turbiinid.

Seda tüüpi energia on Ameerika Ühendriikides laialt levinud. 20. sajandi keskpaigaks oli sinna ehitatud mitusada tuhat turbiini. Aja jooksul on tuulepargid tuulises Californias ja kogu osariikides muutunud väga tavaliseks ning pärast seaduse vastuvõtmist, mis kohustab kommunaalettevõtteid ostma tavakodanikelt tuulest saadava üleliigse elektrienergia, on see piirkond muutunud atraktiivseks ja rahaliselt atraktiivseks.

Tuuleenergia keskkonnaaspekt on oluline. Ülemaailmse tuuleenergia nõukogu andmetel aitab see tööstus aastaks 2050 vähendada süsinikdioksiidi (CO 2) heitkoguseid aastas 1,5 miljardi tonni võrra. Turbiinid hõivavad tuulepargis väga väikese ala (umbes 1%), mistõttu on ülejäänud ala põllumajanduseks avatud. Sellel on väikestes tihedalt asustatud riikides suur tähtsus.
Tuuleenergia tähtsus tõusis 1973. aastal, kui OPEC kehtestas naftatootmise embargo ja hakkas igal aastal selle kogust jälgima. Nafta hind on kordades tõusnud, sundides riike uurima ja arendama alternatiivseid energiaallikaid. Iga aastaga tuuleenergia tehnoloogia maksumus väheneb, suurendades tuuleenergia osakaalu kogumahus. Praeguseks on see panus kogu maailmas vaid 2%, kuid see arv kasvab iga minutiga.

vee energia

Vesi on elu allikas maa peal. See on üks ainulaadsemaid ja hämmastavamaid nähtusi meie planeedil, millel on palju ainulaadseid omadusi, mille kasutamine võib olla inimestele väga kasulik ja kasulik.

Veeenergia on üks esimesi energiaallikaid, mida inimesed on õppinud oma eesmärkidel kasutama. Nii et esimeste jõeveskite tööpõhimõte on lihtne ja samas geniaalne: liikuv veevool pöörab ratast, muutes vee kineetilise energia ratta mehaaniliseks tööks. Tegelikult töötavad kõik kaasaegsed hüdroelektrijaamad ühtemoodi, ainult ühe olulise lisaga: ratta mehaaniline energia muundatakse seejärel elektrienergiaks.

Vee energia võib jämedalt jagada kolme tüüpi vastavalt selle vormile, milles see muundub:

1. Ebb ja flow energia . Mõõnanähtus on väga huvitav ja pikka aega ei osatud seda kuidagi seletada. Suured massiivsed (ja muidugi Maa lähedal) kosmoseobjektid, nagu Kuu või Päike, põhjustavad oma raskusjõu toimel vee ebaühtlast jaotumist ookeanis, tekitades vee "küüru". Maa pöörlemise tõttu hakkavad need “küürud” liikuma ja kallaste poole liikuma. Kuid Maa sama pöörlemise tõttu muutub ookeani asukoht Kuu suhtes, vähendades seeläbi gravitatsiooni mõju.

Tõusu ajal täidetakse rannajoonel asuvad spetsiaalsed veehoidlad. Veehoidlad tekivad tänu tammidele. Mõõna ajal alustab vesi vastupidist liikumist, mida kasutatakse turbiinide pöörlemiseks ja energia muundamiseks. Oluline on, et mõõna ja mõõna kõrguste vahe oleks võimalikult suur, vastasel juhul ei saa selline jaam end lihtsalt õigustada. Seetõttu luuakse loodete elektrijaamu tavaliselt kitsastesse kohtadesse, kus loodete kõrgus ulatub vähemalt 10 m-ni. Näiteks loodete jaam Prantsusmaal Rance'i jõe suudmes.

Kuid sellistel jaamadel on ka omad miinused: tammi loomine toob kaasa ookeanist lähtuvate loodete amplituudi suurenemise ja sellega kaasneb maa üleujutamine soolase veega. Selle tulemusena muutub bioloogilise süsteemi taimestik ja loomastik ja mitte parimaks.
2. Merelainete energia. Vaatamata sellele, et see energia on oma olemuselt väga sarnane mõõnade ja voogude energiaga, on tavaks seda siiski eraldi haruna välja tuua. Seda tüüpi energial on üsna suur erivõimsus (ookeani lainete ligikaudne võimsus ulatub 15 kW/m). Kui lainekõrgus on umbes kaks meetrit, võib see väärtus tõusta kuni 80 kW/m. Kogu laineenergiat ei ole võimalik elektrienergiaks muuta, kuid sellegipoolest on muunduskoefitsient üsna kõrge - 85%.
Siiani ei ole merelainete energia kasutamine eriti levinud mitmete installatsioonide loomisel tekkivate raskuste tõttu. Seni on see valdkond alles eksperimentaaluuringute staadiumis.
3. hüdroelektrijaamad . Seda tüüpi energia on inimestele kättesaadavaks saanud tänu kolme elemendi: vee, õhu ja loomulikult päikese ühisele "tööle". Päike aurustab vett järvede, merede ja ookeanide pinnalt, moodustades pilvi. Tuul viib gaasilise vee kõrgendatud aladele, kus see kondenseerub ja sademetena langedes hakkab tagasi voolama oma algallikatesse. Nende ojade teele on paigutatud hüdroelektrijaamad, mis peatavad langeva vee energia ja muudavad selle elektriks. Jaama toodetav võimsus oleneb vesilanguse kõrgusest, mistõttu hakati hüdroelektrijaamas looma tamme. Samuti võimaldavad need reguleerida vooluhulka. Sellise tohutu struktuuri loomine on väga kallis, kuid hüdroelektrijaam tasub end täielikult ära kasutatava ressursi ammendamatuse ja sellele vaba juurdepääsu tõttu.
Seda tüüpi energial on analoogselt ülejäänud energiaga nii plusse kui ka miinuseid. Nii nagu loodete energia kasutamise puhul, viib hüdroelektrijaama rajamine suure ala üleujutamiseni ja kohalikule loomastikule korvamatu kahju tekitamiseni. Kuid isegi seda asjaolu arvesse võttes saame rääkida HEJde kõrgest keskkonnasõbralikkusest: need põhjustavad ainult lokaalset kahju, reostamata Maa atmosfääri. Püüdes vähendada jaamade tekitatavaid kahjusid, töötatakse välja üha uusi nende töömeetodeid ning pidevalt täiustatakse ka turbiinide endi konstruktsiooni.

Üks pakutud meetoditest oli patareide "pumpamine". Turbiinidest läbi käinud vesi ei voola edasi, vaid koguneb suurtesse reservuaaridesse. Kui hüdroelektrijaama koormus muutub minimaalseks, pumbatakse akumuleeritud vesi tuuma- või soojusjaama energia toimel tagasi üles ja kõik kordub. See meetod võidab nii keskkonna- kui ka majandusnäitajate poolest.
Veel üks huvitav veeenergia kasutamise valdkond tuli välja Prantsusmaal Grenoble'i aatomienergiakomisjoni ekspertide poolt. Nad soovitavad kasutada langeva vihma energiat. Iga langev tilk, mis langeb piesokeraamilisele elemendile, mõjutab seda füüsiliselt, mis viib elektripotentsiaali ilmnemiseni. Lisaks muudetakse elektrilaengut (nagu mikrofonides, muundatakse elektrisignaal võnkudeks).

Tänu oma vormide mitmekesisusele on vees tõeliselt tohutu energiapotentsiaal. Praeguseks on hüdroenergia juba kõrgelt arenenud ja moodustab 25% maailma elektritoodangust ning selle arengutempot arvestades võib julgelt väita, et tegemist on väga perspektiivika valdkonnaga.

Aatomienergia Vormi algus

20. sajandi lõpus muutus alternatiivsete energiaallikate leidmise probleem väga aktuaalseks. Vaatamata sellele, et meie planeet on tõeliselt rikas loodusvarade, nagu nafta, kivisüsi, puit jne, poolest, on kõik need rikkused ammendavad. Seetõttu peame otsima üha uusi ja täiuslikke energiaallikaid.

Inimkond on pikka aega leidnud alternatiivsete energiaallikate küsimuse lahendamiseks üht- või teistsuguseid võimalusi, kuid tõeliseks läbimurdeks energeetika ajaloos oli tuumaenergia esilekerkimine.

Tuumateooria on arenenud pika tee, enne kui inimesed õppisid, kuidas seda oma eesmärkidel kasutada. Kõik sai alguse 1896. aastal, kui A. Becquerel registreeris uraanimaagi poolt emiteeritud nähtamatud kiired, millel oli suur läbitungiv jõud. Hiljem nimetati seda nähtust radioaktiivsuseks.

Tuumaenergia arengu ajalugu sisaldab mitukümmend silmapaistvat nime, sealhulgas Nõukogude füüsikud. Arengu viimast etappi võib nimetada aastaks 1939 - kui Yu.B. Khariton ja Ya.B. Zeldovitš näitasid teoreetiliselt võimalust rakendada uraan-235 tuumade lõhustumise ahelreaktsiooni. Tuumaenergia edasine areng kulges hüppeliselt. Kõige umbkaudsemate hinnangute kohaselt saab 1 kg uraani lõhustumisel vabanevat energiat võrrelda energiaga, mis saadakse 2 500 000 kg kivisöe põletamisel.

Teise maailmasõja ajal suunati kogu uurimistöö ümber militaarvaldkonda. Esimene näide tuumaenergiast, mida inimene suutis kogu maailmale demonstreerida, oli aatomipomm, seejärel vesinikupomm.

Alles aastaid hiljem pööras teadlaskond oma tähelepanu rahulikumatele piirkondadele, kus tuumaenergia kasutamine võib tõesti kasulikuks osutuda. Nii algas noorima energiavälja koit. Tekkima hakkasid tuumaelektrijaamad ja Kaluga oblastis Obninski linna ehitati maailma esimene TEJ.

Tänapäeval on maailmas mitusada tuumaelektrijaama. Tuumaenergia areng on olnud uskumatult kiire. Vähem kui 100 aastaga suutis ta saavutada ülikõrge tehnoloogiaarengu taseme. Uraani või plutooniumi tuumade lõhustumisel vabanev energia hulk on võrreldamatult suur – see võimaldas luua suuri tööstuslikku tüüpi tuumajaamu.

See energia saadakse mõne radioaktiivse elemendi tuuma lõhustumise ahelreaktsiooni tulemusena. Tavaliselt kasutatakse uraan-235 või plutooniumi. Tuuma lõhustumine algab siis, kui sinna siseneb neutron – elementaarosake, millel puudub laeng, kuid mille mass on suhteliselt suur (0,14% rohkem kui prootoni mass). Selle tulemusena tekivad lõhustumise fragmendid ja uued neutronid, millel on kõrge kineetiline energia, mis omakorda muundub aktiivselt soojuseks.
Seda tüüpi energiat ei toodeta mitte ainult tuumaelektrijaamades. Seda kasutatakse ka tuumaallveelaevadel ja tuumajäälõhkujatel.
Tuumaelektrijaamad vajavad nõuetekohaseks toimimiseks kütust. Reeglina on see uraan. See element on looduses laialt levinud, kuid sellele on raske juurde pääseda. Looduses ei leidu uraani (näiteks nafta) ladestusi, see on justkui "määrdunud" üle kogu maakoore. Kõige rikkamad uraanimaagid, mis on väga haruldased, sisaldavad kuni 10% puhast uraani. Uraani leidub tavaliselt uraani sisaldavates mineraalides isomorfse asenduselemendina. Kuid kõige selle juures on uraani koguhulk planeedil suurejooneliselt suur. Võib-olla suurendavad uusimad tehnoloogiad lähitulevikus uraani tootmise protsenti.

Selline võimas energiaallikas ja seega ka tugevus ei saa muud kui muret tekitada. Selle töökindluse ja ohutuse üle arutatakse pidevalt. Raske on hinnata, millist kahju tuumaenergia keskkonnale teeb. Kui aga homme saaks meie planeedil kõik traditsiooniliste energiaallikate varud tühjaks, saaks tuumaenergiast ilmselt ainuke valdkond, mis seda reaalselt asendada suudaks. Selle eeliseid ei saa eitada, kuid ei tohiks unustada ka võimalikke tagajärgi.

Bioenergia

Bioenergia mõistega on seotud palju segadust.

Definitsiooni järgi on bioenergia alternatiivenergia haru ehk taastuvenergia. Kogu inimkonna aastas tarbitav energiahulk on lihtsalt tohutu. Seetõttu tekib küsimus, kas vähemalt osa ressurssi on võimalik taastada vastavalt selle tarbimise määrale.

Bioenergia on kombinatsioon tervest reast alternatiivsetest energiaallikatest. Seda spektrit ühendab üks biomassi üldkontseptsioon. Tegelikult on see kõigi meie planeedi elusorganismide elulise tegevuse tulemus.

Aastas ulatub biomassi kasv planeedil 130 miljardi tonni kuivaineni. See vastab 660 000 TWh-le aastas, samas kui globaalne avalikkus vajab vaid 15 000 TWh aastas.
Tänapäeval kasutab enam kui 99% autoomanikest naftast valmistatud kütust. Ja autode arv teedel kasvab iga päevaga. Naftakütus on vaevalt taastuv. Nafta kogus väheneb iga aastaga vääramatult, mis toob kaasa selle hinna tõusu. Ja kuna paljude riikide majandus alles areneb, siis vaatamata hinnatõusule nõudlus nafta järele siiski kasvab. Nõiaring, millest väljapääs võivad olla biokütused.
Pikka aega peeti biokütuseid konkurentsivõimetuks, kuna need jäid fossiilkütustele alla nii toodetava võimsuse kui ka rakendamise keerukuse poolest. Kuid pidevalt arenev tehnoloogia on aidanud neid probleeme lahendada. Biokütuseid on erinevat tüüpi:

• vedel: metanool, etanool, biodiisel;
• gaasiline: vesinik, vedelgaas (propaan-butaani fraktsioonid);
• tahke: küttepuud, kivisüsi, põhk.

Äsja loodud vedel biokütus eristub keskkonnasõbralikkuse ja kättesaadavuse poolest, kuid sellel on ka teine ​​oluline eelis. Vedelatele biokütustele üleminek ei nõua olulisi muudatusi mootorite ja seadmete struktuuris. Biokütus ise on tooraine, mis saadakse reeglina rapsiseemnete, sojaubade, suhkruroovarte või maisi töötlemisel. Fossiilkütuste (näiteks tselluloosist) tootmiseks arendatakse veel palju suundi.

Maagaasi, vesinikku ja sarnaseid tooraineid ei saa liigitada taastuvateks allikateks, seega võib neid biokütustele üleminekul teatud määral pidada pooleks. Lisaks on sellise tehnoloogia kasutuselevõtuga seotud palju raskusi. Näiteks vesinikmootorist võiks saada oma "perekonna" väga perspektiivikas esindaja, kuid auto normaalseks toimimiseks oleks vaja kogu paak auto katusele kinnitada, mis pole kuigi mugav. Ja kokkusurutud olekus on vesinik väga plahvatusohtlik.

Appi tulid nanotehnoloogia valdkonna uusimad leiutised - arendamisel on projekt nanokapslite loomiseks vesiniku ja muude plahvatusohtlike gaaside hoidmiseks. Iga nanokapsel (modifitseeritud nanotoru) täidetakse teatud arvu gaasimolekulidega ja "korgitakse" fullereeniga, mis võimaldab gaasi portsjoniteks jagada, muutes selle ohutuks.

Biodiislikütusega on olukord palju lihtsam. Biodiisel on metanooliga ümberesterdatud taimeõli (mõnikord võib kasutada etanooli või isopropüülalkoholi). Reaktsioon toimub tavaliselt normaalrõhul ja temperatuuril 60 °C. Taimeõlisid saadakse erinevatelt taimestiku esindajatelt (rohkem kui 20 eset), kuid raps jääb liidriks. See on õline taim, mida on põllumajandustingimustes lihtne kasvatada.
Kuid bioenergia eelised ei lõpe sellega. Lisaks sellele, et see vastab meie aja pakilistele küsimustele alternatiivsete energiaallikate otsimise ja selle keskkonnasõbralikkuse kohta, on oluline märkida ka materiaalne aspekt.

Naftaimport avaldab riigi eelarvele tugevat mõju, arvestades selle pidevat hinnatõusu. Ja biokütused, vastupidi, lähevad iga päevaga odavamaks. Seega võib väita, et biokütustele üleminekul saavutatav kokkuhoid võib olla väga märkimisväärne.

2006. aasta veebruaris võttis Euroopa Liit vastu dokumendi “Biokütuste strateegia”, mis kirjeldab turgu, seadusandlikku ja teaduslikku potentsiaali biokütuste kasutamise suurendamiseks. Isegi kui täna ei küündi biokütuste osakaal maailma kütuseenergiast ühe protsendini, peaks olukord nii paljude eeliste juures lähiajal kardinaalselt muutuma.

2. Energiasäästu probleemid Venemaal ja välismaal, nende lahendamise viisid

Tõeliselt epohhiloov sündmus Venemaa jaoks pärast 2009. aasta tulemusi on energiasäästu ja energiatõhususe suurendamise föderaalseaduse vastuvõtmine. Viimastel aastatel on tema eelnõu läbinud rohkem kui ühe väljaande ning tulised vaidlused selle dokumendi teatud sätete üle on omandanud üleriigilise ulatuse, kandudes üle ka erialaringkondadest ja seadusandlike organite lähedastest ringkondadest.

Venemaa kodanike energiatarbimine pole juhuslik. Esiteks on see tingitud ajaloolistest ja klimaatilistest teguritest. Teiseks kaalukaks näitajaks on seadusandluse väheareng võrreldes arenenud riikide ulatusliku seadusandliku kogemusega. Venemaal on energiasäästu valdkonna seadusandlus just alanud, president Dmitri Medvedev võttis 30. septembril 2009 majanduse moderniseerimise ja tehnoloogilise arendamise komisjonis initsiatiivi. Ja 11. novembril 2009 võttis Riigiduuma kolmandal lugemisel vastu föderaalseaduse "Energia säästmise ja energiatõhususe suurendamise kohta".

Oma tegevuses hõlmab see kõiki ja kõiki, alates maksuseadustiku vastuvõtmisest ei ole riigiduuma kaalunud seaduseelnõu, mis mõjutab nii suures mahus sõna otseses mõttes iga kodaniku elu ja iga ettevõtte tootmist. Riigi seisukohalt on tegemist äärmiselt oluliste sammudega. Ürituse lõppeesmärk on kütusesäästlikkus.

Energiatarbimine Venemaal ulatub peaaegu 1 miljardi tonnini etalonkütust. Kui energiamahukust vähendada Euroopa tasemele, langeks meie tarbimine Venemaa energeetikaministeeriumi hinnangul 650 miljoni tonnini tavakütust.

Pea kõige olulisemateks säästupiirkondadeks säästupirne ja passiivmaju.

Säästupirnid

Tavaline hõõglamp, mida on valgustamiseks kõikjal kasutatud üle saja aasta, soojendab hästi ja särab halvasti. Selle valgusefektiivsus (st eralduvate luumenite arv tarbitud võimsusühiku kohta) on äärmiselt madal. Argument alternatiivsete lampide poolt on üldjoontes üks – need annavad sama palju valgust väiksema energiakulu ja pikema kasutuseaga.

Dmitri Medvedevi seisukoht hõõglampide energiasäästlike lampide asendamise idee kohta sai aga ametnike edasises tegevuses väga mitmetähendusliku kajastuse.

Alates 1. jaanuarist 2011 on keelatud igasuguste hõõglampide ostmine riigi ja omavalitsuste vajadusteks ning hõõglampide käive alates 100 W ja üle selle. Edasi kuulutab eelnõu, et alates 1. jaanuarist 2013 võidakse keelustada 75-vatised ja 1. jaanuarist 2014 ja 25-vatised lambid. Meistriteos “75- ja 25-vatised lambid võidakse keelustada, aga võib-olla mitte” ei võimalda ettevõtetel isegi kõige väiksemas ligikaudsuses oma investeerimisprogramme koostada. Kompaktluminofoorlampide importi on võimalik üleöö suurendada, kuid tootmise korraldamiseks peab ju mingiks, vähemalt mõneti korralikuks perioodiks olema täpne plaan. Võib kindlalt ennustada, et sellise lähenemise korral on Venemaa ettevõtetel äärmiselt keeruline uude tootmisse investeerida.

Käesolevas väljaandes vastu võetud seadus toob kaasa ilmse palaviku valgustiturul, odavate kompaktluminofoorlampide impordi kasvu ning nende lampide kahjulikkuse ja mürgisusega seotud väljamõeldud foobiate leviku.

Vastuvõetud seadus nõuab meilt kõigilt totaalset üleminekut toodetud, edastatud ja tarbitud energiaressursside instrumentaalsele arvestusele. Sest enne kui midagi säästad, pead teadma, kui palju oled tarbinud.

Elanikkonnale antakse kaks aastat oma vara täielikuks varustamiseks arvestitega - korterid, kontorid, laod, tehaseruumid. Arvesti paigaldamise ja vahetamise eest tasumine on tarbijate kohustus. Seadus "Energiasäästu kohta" mõjutab otseselt kodanike tasku. Lisaks lambipirnidele peate kulutama vähemalt energia-, gaasi-, vee- ja soojusarvestitele.

Elektri, maagaasi, soojuse ja vee arvestus on tehniliselt ja majanduslikult lahendatav probleem, millel on väljakujunenud tüüplahendused. Paradoksaalsel kombel aga takistab olemasolev regulatiivne raamistik praegu elanikel üle minna ressursside arvestipõhisele arvestusele. See on eriti ilmne veearvestuses. Paigaldades arvesti kohe, võib kodanik kulude kokkuhoiu asemel saada suuremaid kulusid. Kuni selle hetkeni, mil iga üksik majaelanik teeb sama, korrutab arvesti paigaldaja oma seadme näidud koefitsiendiga, mis sõltub majas registreeritute arvust, veekadudest, tarbimisest maja üldisteks vajadusteks, kehtestatud. veetarbimise normid elanikele, kellel pole arvestit, samuti võttes arvesse tegelikku tarbimist.

Sellest metsikust vabanemiseks, mil kulutused sõltuvad suuresti mitte tarbimisest, vaid majja registreeritud naabrite arvust ja nende veeprotseduuride sagedusest, ei piisa energiasäästu ja energiatõhususe seaduse vastuvõtmisest. Vene Föderatsiooni valitsuse 23. mai 2006. aasta dekreet nr 307 "Kodanikele avalike teenuste osutamise korra kohta" on vaja hoolikalt ja üksikasjalikult ümber kirjutada.

Järgmine samm soojuse, vee ja elektri tarbimise vähendamiseks on nimekiri tegevustest, mida kodanikud peavad ise läbi viima. Kuigi nimekirja looduses ei eksisteeri. Nimekirja enda ja selle rakendamise põhimõtted kehtestab Vene Föderatsiooni valitsus. Selle kiidavad heaks piirkondlikud võimud. Iga viie aasta järel karmistuvad nõuded hoonete energiatõhususele ja sellest tulenevalt ka rakendatavate meetmete tõsidusele.

Need tegevused ei hõlma ainult lambipirnide vahetamist. Tõenäoliselt on, mida nõukogude aknad asendada kaasaegsete topeltklaasidega. Üldiselt on see kõik, mis on ühele kodanikule saadaval ühes korteris või kontoris. Võimalikud on kogu maja soojustamise ja energiasäästuga seotud meetmed. Ideaalis saab pädev haldusfirma sõlmida energiateenuse lepingu, mis võimaldab elanikel tasuda fassaadi soojustamise eest osamaksetena, tänu vähenenud soojustarbimisest tulenevale säästule. Standardsete tehniliste lahenduste ning olemasoleva elamufondi täiustamise finants- ja õigusmehhanismide asemel toetub seadus masside ja elamuosakondade elavale loovusele.

Paraku ei ole eelnõus praktiliselt märgata põhimõttelist erinevust uusehituse ja juba ehitatud hoonete vahel. Uusehituse vallas võib hästi toimida "lambipirnide" meetod, millega keelatakse näiteks külm betoon ja julgustatakse soojade poorsete telliste paigaldamist. Sooja ja valgusküllase maja loomise viie põhiprintsiibi hulgas on peamiselt need, mida ehitajad on kasutanud iidsetest aegadest: seinte, katuste ja vundamentide hea soojusisolatsioon, akende õige orientatsioon kardinaalsetesse punktidesse ja akende kaudu tekkivate soojuskadude vähendamine. .

Toimiv ja tõhus energiasäästu seadus peaks koosnema paljudest struktuuridest, mis äratavad sadade ja tuhandete turuüksuste seas huvi energiatõhususe parandamise vastu. Venemaa seaduseelnõu sisaldab ainult nende algust. Loetleme seaduses olevad ergutusmeetmed.

Ettevõte saab nüüdsest saada investeeringu maksusoodustust (tulumaksu või regionaalmaksu edasilükkamine ühe kuni viie aasta jooksul), kui see parandab kaupade tootmise, tööde teostamise ja teenuste osutamise energiatõhusust. .

Genereerimisobjektide jaoks on esitatud rangemad kriteeriumid. Üle 57% kasuteguriga või taastuvaid energiaallikaid kasutava elektri- või soojustootmisrajatise loomine toob kaasa maksusoodustuse kuni 30% ostetud seadmete maksumusest. Venemaa valitsus on kohustatud sellesse veel lühikesse nimekirja lisama ka teisi kõrge energiatõhususega objekte ja tehnoloogiaid.

Meie mahajäämus energiatõhususes tähendab, et peame ilma tee otsimisele aega raiskamata kasutama teiste riikide kogemusi. Venemaad hõlmava G8 tegevuskava toetuseks ja G8 riikide juhtide nimel on Rahvusvaheline Energiaagentuur (IEA) koostanud 586-leheküljelise eriraporti „Energiatehnoloogiate väljavaated: stsenaariumid ja arengustrateegiad aastani 2050 ”. IEA usub, et energiatõhusus on ohutu ja puhta energia, kliimamuutuste ja säästva arengu probleemide lahendamisel ülimalt oluline. Agentuur tsiteeris oma aruandes paljusid selleks vajalikke tehnoloogiaid, mis on juba välja töötatud või turule jõudmas. Seega võivad uued hooned olla 70% energiasäästlikumad, uued valgustussüsteemid 30-60% ökonoomsemad, soojakadu läbi kaasaegsete akende on kolm korda väiksem (seda kõike võrreldakse tüüpiliste lääne tehnoloogiatega, mitte aga tüüpilise vene omaga).

Viitsimata täielikumalt integreerida, omandades rahvusvahelist kogemust ja põhjalikumalt uurides Venemaa seadusandliku valdkonna vastavaid mehhanisme, tuginesid eelnõu autorid ilmselt trahvide tõhususele. Nüüd saab volitatud asutus energiaraiskamise eest kodanikele ja organisatsioonidele massiliselt trahve määrata.

Mõnede analüütikute arvates saab 40% Venemaal tarbitavast energiast "vabastada" lihtsa kokkuhoiu kaudu. See asjaolu tähendab, et meie riigis läheb igal aastal raisku ligi pool kogu toodetud energiast ning ilmaasjata ei omistata meile maailma ühe energiat tarbivama riigi staatust. Raisatud ja raisatud energia hulk on võrreldav kogu Venemaalt eksporditava nafta ja naftatoodete mahuga. Iga päev unustame või oleme liiga laisad oma valgusteid välja lülitama ja üle riigi on lampe juba miljoneid, kui mitte miljardeid.

Sellegipoolest kogub meie riigis säästulampide kasutamise populaarsus üha enam hoogu, nõudlus selle toote järele kasvab iga päevaga. Huvi energiasäästlike valgustite vastu ei tekita mitte ainult globaalsed energiasäästutrendid, vaid nagu praktika näitab, on see tõepoolest väga praktiline lahendus eluaseme valgustamiseks.

Mille poolest erinevad säästulambid traditsioonilistest hõõglampidest ja kas energiasääst on ainus suurepärane omadus? Proovime neid küsimusi mõista. Kõigepealt vaatame, kuidas säästulamp töötab.

Säästulamp koosneb 3 põhikomponendist: alus, elektroonikaplokk, luminofoorlamp.

sokkel- mõeldud lambi ühendamiseks valgustusseadmega.

Elektrooniline seade- (elektrooniline liiteseade: elektrooniline liiteseade) tagab luminofoorlambi hõõgumisprotsessi käivitamise ja edasise hoolduse. Samuti muundab elektrooniline seade sissetuleva pinge 220 V luminofoorlambi tööks vajalikuks pingeks.

Luminofoorlamp- lambi enda helendav osa on täidetud inertse gaasi (argooni) ja elavhõbeda auruga. Lambi siseseinad on kaetud fosforkattega.

Nüüd tutvume säästulampide omadustega.
Energiasäästlikke lampe nimetatakse ka kompaktluminofoorlampideks või lühidalt kompaktluminofoorlampideks.

Toimimispõhimõte need on sarnased luminofoorlampidega: spiraalikujuline toru või kaaretorude süsteem, mis on täidetud inertgaasi (argooni või ksenooni) ja elavhõbedaauruga. Lambi siseseinad on kaetud fosforiga. Lambi kõrgepinge mõjul liiguvad elektronid, nad põrkuvad elavhõbeda aatomitega ja tekib ultraviolettkiirgus, mis fosforit läbides tekitab meie silmale nähtava sära.

Lampide teostus on erinev, neid toodetakse tavaliselt spiraaliks keeratud torude kujul, kuid ka kompaktseid näidiseid esitatakse traditsioonilises pirni, küünla, palli või silindri vormis. Viimastes proovides pole enam elektroonilist seadet (elektroonilist liiteseadet), õigemini on, lihtsalt inseneridel õnnestus see alusesse torgata.

Valgusvoog ja võimsus

Võimsus näidatakse vattides ja sageli on näidatud ka tavalise lambipirni samaväärne võimsus, mis toodab sama palju valgust säästupirniga. Näiteks kui säästulambile on kirjutatud 8W, siis see särab nagu 40W hõõgpirn. Allpool on toodud keskmised võimsuse väärtused ja vastav valgusvoog:
. 5W (25W) - 250 Lm;

• 8W (40W) - 400 Lm;
• 12W (60W) - 630 Lm;
• 15W (75W) - 900 Lm;
• 20W (100W) - 1200 Lm;
• 24W (120W) - 1500 Lm;
• 30W - 150W - 1900 Lm;

valguse temperatuur

Seda parameetrit ei rakendata luminofoorlampidele õigesti, kuna see võetakse hõõglambi kuumutatud hõõgniidi temperatuurist, samas kui temperatuuri mõõdetakse kelvinites (K). Traditsioonilise lambipirni hõõgniidi temperatuur on 2700 K ehk 2427 C, samas kui pirn särab kollase valgusega.
Luminofoorlampide tootjad järgivad järgmisi temperatuurivahemikke:

• 2700 K - soe valge, vastab tavalise hõõglambi valgusele;
• 3300-3500 K - valge, mitte levinud kompaktluminofoorlampide tüüp.
• 4000-4200 K - külm valge, lamp särab nõrga sinise varjundiga. Selliste lampide võimsust on soovitatav valida rohkem, kuna sellise valgustemperatuuri korral paistab väikese võimsusega lamp hämaralt.
• 6000-6500K - päevasel ajal. Lampide kuma vastab suure võimsusega luminofoorlampidele.

Eluaeg

Mõned väga kallite säästulampide tootjad annavad oma toodetele garantii 12 000-15 000 töötunniks. Keskmise hinnakategooria lambid töötavad kuni 6000-10000 tundi. Kõige eelarvelisema variandi kasutusiga on 3000–4000 tundi, mis mõnikord ei vasta tegelikkusele.

Värviedastuse indeks

Oluline tegur, mida kõrgem see on, seda parem. Minimaalne nõutav väärtus R=82. Kui koefitsient on väiksem kui 82, tekib udune efekt, sellisest valgusest tulenevad varjud ei ole selged, valgete objektide varjundid on teravad rohekate või sinistega. Madala R-ga lambipirni vaadates jäävad silma "jänkud" nagu keevitamist või päikest vaadates.

Puudused
Puuduste hulka kuulub ökoloogiline sagedus, me kõik teame väga hästi, et elavhõbedaaur on mürk, seega on säästulampide lõhkumine väga ebasoovitav. Samuti tuleb märkida, et defektsed kompaktluminofoorlambid ei ole haruldased. Reeglina leitakse abielu kaupade eelarvekategoorias sageli tootmistehnoloogia ebatäiuslikkuse tõttu ja suur osa odavaid lampe sureb või hakkab tuhmilt põlema pärast esimest 1000 töötundi.
Soovitused
Säästulampide eluea pikendamiseks on olemas teatud kasutussoovitused, mis aitavad nende eluiga pikendada. Nagu tavaliste hõõglampide puhul, mõjutab sage sisse- ja väljalülitamine säästulampide eluiga, lamp on soovitatav välja lülitada pärast vähemalt 5-10-minutilist töötamist.
Ärge kasutage pehmekäivitiga või liigpingekaitsega säästulampe, mida kasutatakse tavaliste hõõglampide puhul.

Samuti on soovitatav kasutada integreeritud pehme käivitussüsteemiga säästulampe, kuna selline sisselülitamine pikendab kasutusiga mitme tuhande tunni võrra. Esimese paari minuti jooksul lamp soojeneb, mitte ei põle täisvõimsusel.
Salvestamine
Vaatamata algselt kõrgele hinnale on kompaktluminofoorlamp muutumas säästlikumaks ja praktilisemaks lahenduseks. Teeme väikese arvutuse tavalistelt hõõglampidelt energiasäästulambile ülemineku kohta:
Hõõglambi keskmine eluiga on umbes 1000 tundi, sarnase säästulambi eluiga on 6000 tundi. Hõõglambi maksumus on 15 rubla, säästulambi 120 rubla. Lampide võimsus on vastavalt 100 W ja 20 W. Võtame elektri maksumuseks 2 rubla 1 kW/h kohta. 6000 töötunni jaoks vajate 6 tavalist lampi 15 rubla eest, mis võrdub 90 rublaga. 6000 töötunni jooksul põlevad 6 100 W lambipirni 600 kW / h. energiat 2 rubla eest ja see võrdub 1200 rublaga. Kokku saame 90 + 1200 = 1290 rubla.

Säästulamp maksab 120 rubla. võimsus on 20 W, selgub, et 6000 töötunni jooksul tarbib see 240 rubla eest 120 kW / h. Kokku saame 120 + 240 = 360 rubla.

Kulud on 3,5 korda väiksemad. Praktikas võib see näitaja olla kas rohkem või vähem. Ja tehke omad järeldused.

Passiivmajad

Euroopas on elamuehituse arengu üks peamisi suundi passiivmajade loomine. Nende peamised eelised on minimaalsed küttekulud ja tervislik mikrokliima.

Passiivmajad on elamute jaoks üsna uus standard. Tänu hoone välispiirete soojustamisele ja tihendamisele on küttekulud tühised ning puudub vajadus tavaküttesüsteemide järele. Passiivmajade teema on tänapäeval Saksamaal ja Austrias nii populaarne, et võib rääkida vaikse majaehitusrevolutsiooni algusest. Kümnendi jooksul on sinna ehitatud üle 16 000 sellise maja, mille mahud on viimase kolme-nelja aasta jooksul hüppeliselt kasvanud. Saksamaal karmistuvad pidevalt nõuded hoonete efektiivsusele, üha enam on kuulda, et mõne aasta pärast võib passiivmajadest saada kohustuslik üle-Saksamaa standard. Muid maju ei ehitata üldse.

Passiivmaja kontseptsioon põhineb väga lihtsal efektil – autonoomset ruumi, kust soojust välja ei pääse, saab soojendada vaid ühe küünlaga. Analoogia põhjal: termosmaja jaoks, millel ei ole soojakadusid, jätkub ka külmal ajal piisavalt inimsoojust (inimese keha eraldab 100 kW soojusenergiat ööpäevas), päikeseenergiat ja elektriseadmete poolt toodetud energiat.

1980. aastate keskel tegi saksa insener-füüsik Wolfang Feist matemaatilisi arvutusi termosmaja kohta, mida ei peaks kütma. Arvutuste peamine tulemus on see, et selline passiivmaja osutus mitte matemaatiliseks nähtuseks, vaid väga reaalseks asjaks. Eelkõige pole hoone efektiivseks soojustamiseks vaja pakse tellisseinu – piisab alla poolemeetrisest soojustuskihist.

Feisti arvutuste testimiseks ehitati 1991. aastal Darmstadti esimene passiivmaja. Detailne uuring kinnitas, et tegelikult hoone soojust praktiliselt ei tarbi. Katsemaja osutus tavahoonest vaid 25% kallimaks, mis on esimese proovi jaoks üsna vastuvõetav. 1980. aastate keskel tegi Feistist sõltumatult sarnaseid arvutusi vene füüsik Juri Lapin. Kodumaised linnaplaneerimise ametivõimud leidsid aga, et see ei saa põhimõtteliselt võimalik olla, ega hakanud ideed kontrollimagi.

Juba dr Feisti esimeses passiivhoones sõnastati viis passiivmaja aluspõhimõtet. Esimene põhimõte on kõigi hooneosade hea soojusisolatsioon. Seinte, katuste ja vundamentide soojustamiseks Saksamaa keskosa kliimas piisab ülitõhusatest 30-40 sentimeetri paksustest küttekehadest, mis soojusomadustelt võrdub kuue kuni kaheksa meetri paksuse telliskiviga.

Teine on madala soojusülekandekiirusega kolmekambriliste topeltklaaside kasutamine. Kolmandaks - erilist tähelepanu pööratakse peentööle nn külmasildadega (elementide ristmikud, metallosad, ehitusnurgad), mille kaudu soojus aktiivselt väljub. Näiteks asendatakse metallosad plastikust osadega. Neljandaks – hoone suletakse ja sellest saab tõesti termos, mis õhku välja ei lase.

Tõsi, siin tekib probleem: inimesed hingavad, mis tähendab, et vajalik on pidev värske õhu juurdevool. Nõukogude praktikas eeldati, et ruumide ventilatsioon toimub loomulikult - läbi ventilatsiooniavade ja akende-uste pilude. On selge, et suletud passiivmaja puhul on selline lähenemine vastuvõetamatu, kuna hoone kaotab talvel soojust. Väljapääs leiti rekuperaatorite-soojusvahetitega tehisventilatsioonisüsteemis. See on passiivmaja ehitamise viies põhimõte.

Värske õhk tuuakse hoonesse toru kaudu, läbib soojusvaheti, kus võtab osa soojusest väljuvast õhust, millel on toatemperatuur. Passiivmajades ulatub taastumismäär 75%-ni, mis tähendab, et väljuv õhk kannab olulise osa energiast üle sissetulevale õhule. Talvel soojendatakse sissetulevat õhku vajadusel täiendavalt. See tähendab, et hoonetes on küttesüsteem, kuid see on õhuline ja kulutab vähe energiat.

Tulemus: ruumide kütmise vajadus väheneb drastiliselt. Passiivmaja kriteeriumiks on soojusenergia tarbimine - 15 kW ruutmeetri kohta aastas. Seda on kümme korda vähem kui tavalistel 1950.–1980. aastatel ehitatud Saksa hoonetel ja 10–15 korda vähem kui 1970. aastatel ehitatud nõukogude majadel. Lõpuks tarbivad passiivmajad Euroopas viis kuni seitse korda vähem soojusenergiat kui kaasaegsed Venemaa hooned. Seda saab arvutada ka teistmoodi: passiivmaja 30-meetrise ruumi kütmiseks piisab 30 küünla energiast.

Esimesel passiivmajal oli veel üks element, millest hiljem loobuti. See püüdis kasutada maa energiat. Õhuvõtuava paigutati hoonest teatud kaugusele ja värske õhk läks kõigepealt läbi maa-aluse toru. Möödudes maa alt, kus isegi tugevate külmade korral püsib temperatuur plusspoolel, soojenes õhk. Süsteem töötas, kuid pärast arvutusi ja katseid otsustasid nad sellest elemendist loobuda - see oli liiga kallis.

See tagasilükkamine on märkimisväärne. Passiivmaja olemus on selle ökonoomsus. Sakslased katsetasid ideid pidevalt praktikas, võrreldi erinevaid energiasäästu ja -tootmise viise nende 1 kW hinnaga – selle tulemusena võeti kasutusele need "passiivmaja" tehnoloogia põhimõtted, mis annavad maksimaalse rahalise efekti. Seega näitasid Passiivmajade Instituudi arvutused, et energiasäästule on efektiivsem investeerida kui selle tootmisse, et Saksamaal on nullist maja ehitamisel tulusam investeerida passiivmajasüsteemidesse kui nt. päikesepaneelide paigaldamisel.

Just säästlikud kaalutlused sundisid sakslasi peatuma küttekulude põhinäitaja 15 kW meetri kohta aastas. Põhimõtteliselt saab seda näitajat vähendada, kuid Passiivmajade Instituudi arvutused on näidanud, et just 15 kW juures saavutatakse puhtmatemaatiliselt ekstreemsus "efekti/kulu" näitaja osas. Kui proovite kütte maksumust nullini viia, suureneb ehituse maksumus ja süsteemi keerukus järsult.

Tänapäeval ehitatakse maailmas palju ökomaju, ka päris eksootilisi. Nad kasutavad ebatavalisi materjale, päikesepaneele, tuuleveskeid ja nii edasi. Nn nulltarbimisega majadele kehtib standard, kui hooned on täiesti autonoomsed, varustavad nad end energiaga. Ilusate piltide ja eredate kontseptsioonide taustal võivad passiivmajad tunduda üsna kuivad. Kuid passiivmajade lihtsus on läbi mõeldud: kõik ebapiisavalt praktilised elemendid kustutatakse süsteemist vankumatu käega. Samal ajal on süsteem avatud, omanik saab loomulikult oma majja lisada mis tahes täiendava elemendi.

Ja just see efektiivsus on passiivmajade edu turule toonud. Kui kümme aastat tagasi ehitati selliseid hooneid aastas kümneid, siis viimase kolme-viie aasta jooksul on ehitatud tuhandeid maju aastas. Lõviosa passiivmajadest on ehitatud Saksamaal ja Austrias. Viinis ehitatakse sel viisil juba 20% uutest hoonetest. On alanud tohutu munitsipaalrajooni ehitamine 200 000 "passiivse" elamu jaoks. Viimastel aastatel ilmub üha rohkem passiivmaju Taanis ja Prantsusmaal, prototüüpe on loodud Hispaanias ja Türgis.

Energiasäästlike majade jaoks töötatakse välja spetsiaalsed materjalid: näiteks muutuva läbipaistvusega klaas ja fotogalvaaniliste elementidega katusekivid. Käimas on uurimisprojektid passiivmajade süsteemi kohandamiseks erineva kliimaga riikidega.

Passiivmaja suudab täpselt määrata põhisuunad. Suured panoraamaknad on lõuna poole. Aknad põhja poole on palju väiksemad. Kuid saate maja kasutada kompassina ainult riigi kliimat arvestades. Suured lõunapoolsed aknad peegeldavad olukorda Saksamaal, kus tahetakse rohkem päikeseenergiat püüda. Seevastu Lõuna-Euroopa energiatõhusad kodud jäävad põhja poole, et hoida eemal liigset soojust.

Windows on alati kompromissi küsimus. Ühelt poolt pääseb nende kaudu ruumidesse valgus- ja päikeseenergia, teisalt on neis suured soojakaod, mida saab kardinaalselt vähendada vaid väga kallite topeltklaaside sisestamisega. Igal juhul arvutavad akende suuruse ning nende soojuse ja valguse läbilaskvuse parameetrid arhitektide poolt ehituseelarvest lähtuvalt.

Üldiselt arhitektuuri poolest passiivmajad tavalistest praktiliselt ei erine, sees on kõik huvitav. Sellises majas on eraldi ruum inseneriseadmete jaoks, tavaliselt keldris. Väga palju õhu ja veega torusid on pakitud kas kummist kestadesse või kilega isolatsiooni sisse – sakslased võitlevad resoluutselt soojakadudega. Nurka asetatakse külmkapist veidi suurem soojusvaheti. Sissetuleva õhuga torusse on paigaldatud kohad mitmele filtrile - nagu autos. Filtreid vahetatakse perioodiliselt, mis tagab puhta õhu majas.

Igas passiivmajas ripub seinal väike kast - kliimaseade. Enamasti on kaks regulaatorit: esimene määrab temperatuuri, teine ​​reguleerib puhta õhu juurdevoolu kiirust. Seega on karbil mitmeid sätteid, näiteks "üksi kodus" (vähemalt 300 liitrit õhku tunnis), "koos", "pidu".

Omahinnalt on passiivmaja mõnevõrra kallim kui tavaline. Sellises majas pole boilerit ja küttesüsteemi - see on odavnemise hetk; kuid sellega kaasnevad kulud lisasoojustuse, tihendamise, taastamise jms eest. 20 aastat tehnoloogiaarendust pole aga olnud asjata: passiivmaja maksumus on järsult langenud. Kui dr Feisti esimene passiivmaja oli 25% kallim kui tavahoone, siis täna on ülejääk vaid 5-10%. Vaevalt aga tasub oodata edasist radikaalset kulude vähenemist. Saksa passiivmajaarhitektid võitlevad protsendi murdosade pärast, hoides kokku torude pikkuse pealt või mängides hoone õiget orientatsiooni kardinaalsetele punktidele.

Täiendavad investeeringud "passiivmaja" süsteemi tasuvad end ära keskmiselt seitsme kuni kümne aastaga tänu madalamale soojuse tasumisele.

Järeldused. Kasvav keskkonnasaaste, atmosfääri soojusliku tasakaalu rikkumine viivad järk-järgult globaalse kliimamuutuseni. Energiapuudus ja piiratud kütuseressursside suurenemine näitavad ebatraditsiooniliste alternatiivsete energiaallikate kasutamisele ülemineku vältimatust. Need on keskkonnasõbralikud ja taastuvad, põhinedes Päikese ja Maa, vee ja õhu energial.

Energia roll tsivilisatsiooni säilitamisel ja edasisel arengul on vaieldamatu. Tänapäeval tehakse aktiivselt uuringuid kõigi võimalike taastuvate energiaallikate kohta. Mõnel juhul näivad tulemused isegi väga optimistlikud ja lubavad meil kindlat loota

Muudatused.

Energia ei ole tänapäeval mitte ainult üks enim arutatud mõisteid; lisaks peamisele füüsilisele sisule on sellel arvukalt majanduslikke, tehnilisi, poliitilisi ja muid aspekte.
Inimkond vajab energiat ja vajadus selle järele kasvab iga aastaga. Samas on traditsiooniliste looduslike kütuseliikide (nafta, kivisüsi, gaas jne) varud ammendavad. Tuumakütuse – uraani ja tooriumi – varud on samuti piiratud.

Jääb kaks teed: kokkuhoid energiaressursside kasutamisel ja ebatraditsiooniliste taastuvate energiaallikate kasutamine.

Bibliograafia

1. Balanchevadze V. I., Baranovsky A. I. Ed. A. F. Djakova. Energiat täna ja homme. - M.: Energoatomizdat, 1990.
2. Berner M., Ryabov E. Vahetage lambipirni - aidake kodumaad // Ekspert, 21.-31. detsember 2009. - nr 49-50.
3. Teave energiasäästu ja energiatõhususe parandamise kohta: probleemid, lahendused, parimad praktikad // Energiasääst ja veetöötlus, 2010. - nr 1 (63).
4. Kirillin V. A. Energia. Peamised probleemid: küsimustes ja vastustes. - M.: Teadmised, 1990.
5. Mittetraditsioonilised energiaallikad. - M.: Teadmised, 1982.
6. Štšukin A. Küünalde, inimese ja maa energia // Ekspert, 5.-11. oktoober 2009. - nr 38.
7. Maailma energiavarud. Ed. P.S. Neporožnõi, V.I. Popkov. - M.: Energoatomizdat, 1995.
8. http://www.energy-source.ru/
9. http://www.energija.ru/
10. http://solar-battery.narod.ru/
11. http://dom-en.ru/

alternatiivenergia- paljutõotavate energiatootmismeetodite kogum, mis ei ole nii laialt levinud kui traditsioonilised, kuid pakuvad huvi nende kasutamise tasuvuse tõttu ja keskkonnakahju tekitamise ohuga.

Alternatiivne energiaallikas- meetod, seade või struktuur, mis võimaldab vastu võtta elektrienergiat (või muud vajalikku energialiiki) ja asendab traditsioonilisi nafta, maagaasi ja kivisöe toel töötavaid energiaallikaid.

Alternatiivse energia tüübid: päikeseenergia, tuuleenergia, biomassi energia, laineenergia, gradient-temperatuuri energia, kujumäluefekt, loodete energia, geotermiline energia.

päikeseenergia- päikeseenergia muundamine elektrienergiaks fotoelektriliste ja termodünaamiliste meetoditega. Fotoelektrilise meetodi jaoks kasutatakse fotoelektrilisi muundureid (PVC) valguskvantide (footonite) energia otseseks muundamiseks elektriks.

Termodünaamilised paigaldised, mis muudavad päikeseenergia esmalt soojuseks, seejärel mehaaniliseks ja seejärel elektrienergiaks, sisaldavad "päikesekatlat", turbiini ja generaatorit. Maale langeval päikesekiirgusel on aga mitmeid iseloomulikke jooni: madal energiavoo tihedus, päevane ja hooajaline tsüklilisus ning sõltuvus ilmastikutingimustest. Seetõttu võivad soojusrežiimide muutused seada süsteemi tööle tõsiseid piiranguid. Sellises süsteemis peab olema salvestusseade, et välistada juhuslikud kõikumised töörežiimides või tagada vajalik energiatootmise muutus ajas. Päikeseelektrijaamade projekteerimisel on vaja õigesti hinnata meteoroloogilisi tegureid.

geotermiline energia- meetod elektrienergia tootmiseks Maa sisemise soojuse (kuuma auru-vee allikate energia) muundamise teel elektrienergiaks.

See elektritootmise meetod põhineb asjaolul, et kivimite temperatuur tõuseb koos sügavusega ja 2-3 km kõrgusel Maa pinnast ületab see 100°C. Maasoojuselektrijaamas elektri tootmiseks on mitmeid skeeme.

Otsene skeem: looduslik aur suunatakse torude kaudu elektrigeneraatoritega ühendatud turbiinidesse. Kaudne skeem: aur puhastatakse eelnevalt (enne turbiinidesse sisenemist) gaasidest, mis põhjustavad torude hävimist. Segaahel: turbiinidesse siseneb töötlemata aur ning seejärel eemaldatakse kondenseerumise tagajärjel tekkinud veest gaasid, mis pole selles lahustunud.

Sellise elektrijaama "kütuse" maksumuse määravad tootlike kaevude ja auru kogumise süsteemi maksumus ning see on suhteliselt madal. Elektrijaama enda maksumus on madal, kuna sellel pole ahju, katlajaama ja korstnat.

Geotermiliste elektripaigaldiste miinusteks on muldade lokaalse vajumise võimalus ja seismilise aktiivsuse ärkamine. Ja maapinnast väljuvad gaasid võivad sisaldada mürgiseid aineid. Lisaks on geotermilise elektrijaama ehitamiseks vajalikud teatud geoloogilised tingimused.

Tuuleenergia- See on tuuleenergia (atmosfääri õhumasside kineetiline energia) kasutamisele spetsialiseerunud energiaharu.

Tuulepark on seade, mis muundab tuule kineetilise energia elektrienergiaks. Koosneb tuulikust, elektrivoolugeneraatorist, tuuliku ja generaatori töö automaatjuhtimisseadmest, nende paigaldus- ja hooldusseadmetest.

Tuuleenergia saamiseks kasutatakse erinevaid konstruktsioone: mitme labaga "karikakrad"; propellerid nagu lennuki propellerid; vertikaalsed rootorid jne.

Tuuleparkide tootmine on väga odav, kuid nende võimsus on väike ja nende toimimine sõltub ilmast. Lisaks on need väga lärmakad, nii et suured tuulepargid tuleb isegi ööseks välja lülitada. Lisaks segavad tuulepargid lennuliiklust ja isegi raadiolaineid. Tuuleelektrijaamade kasutamine põhjustab õhuvoolude tugevuse lokaalset nõrgenemist, mis häirib tööstusalade ventilatsiooni ja mõjutab isegi kliimat. Lõpuks nõuab tuuleparkide kasutamine tohutuid alasid, palju rohkem kui muud tüüpi elektrigeneraatorid.

Laineenergia- meetod elektrienergia saamiseks, muundades lainete potentsiaalse energia pulsatsioonide kineetiliseks energiaks ja moodustades pulsatsioonid ühesuunaliseks jõuks, mis pöörab elektrigeneraatori võlli.

Võrreldes tuule- ja päikeseenergiaga on laineenergial palju suurem võimsustihedus. Seega ületab merede ja ookeanide keskmine lainevõimsus reeglina 15 kW/m. Lainekõrgusega 2 m ulatub võimsus 80 kW/m. See tähendab, et ookeanide pinna arendamisel ei saa energiast puudust tekkida. Mehaanilises ja elektrienergias saab kasutada vaid osa lainejõust, kuid vee puhul on teisendustegur kõrgem kui õhul – kuni 85 protsenti.

Loodete energia, nagu ka muud alternatiivsed energialiigid, on taastuv energiaallikas.

Seda tüüpi elektrijaam kasutab elektri tootmiseks loodete energiat. Lihtsaima loodete elektrijaama (PES) seadme jaoks on vaja basseini - tammi või jõesuudmega blokeeritud lahte. Tammis on truubid ja paigaldatud hüdroturbiinid, mis generaatorit pöörlevad.

Tõusu ajal siseneb vesi basseini. Kui veetase basseinis ja meres on võrdne, on truupide väravad suletud. Mõõna saabudes veetase meres langeb ning kui rõhk muutub piisavaks, hakkavad tööle turbiinid ja sellega ühendatud elektrigeneraatorid ning vesi väljub tasapisi basseinist.

Loodeelektrijaamade ehitamist peetakse majanduslikult otstarbekaks piirkondadesse, kus loodete meretaseme kõikumine on vähemalt 4 m Loodeelektrijaama projekteerimisvõimsus sõltub loodete iseloomust jaama rajamispiirkonnas, mahust ja loodete basseini pindala ning paisu korpusesse paigaldatud turbiinide arv.

Mõõnaelektrijaamade miinuseks on see, et need on ehitatud ainult merede ja ookeanide kallastele, pealegi ei arenda nad väga suurt võimsust ning tõusud tekivad vaid kaks korda päevas. Ja isegi need pole keskkonnasõbralikud. Need häirivad normaalset soola- ja magevee vahetust ning seega ka merefloora ja -looma elutingimusi. Need mõjutavad ka kliimat, kuna muudavad merevee energiapotentsiaali, kiirust ja liikumisterritooriumi.

Gradiendi temperatuurienergia. See energia ammutamise meetod põhineb temperatuuride erinevusel. See ei ole väga laialt levinud. Sellega saab mõõduka elektritootmiskulu juures toota piisavalt suures koguses energiat.

Enamik gradienttemperatuuri elektrijaamu asuvad mere rannikul ja kasutavad töötamiseks merevett. Ookeanid neelavad peaaegu 70% Maale langevast päikeseenergiast. Mitmesaja meetri sügavuse külma vee ja ookeanipinna sooja vee temperatuuride erinevus on tohutu energiaallikas, hinnanguliselt 20-40 tuhat TW, millest vaid 4 TW saab praktiliselt ära kasutada.

Samas aitavad merevee temperatuuride erinevusele rajatud meresoojuselektrijaamad kaasa suure hulga süsihappegaasi eraldumisele, süvavee soojendamisele ja rõhu alandamisele ning pinnavee jahutamisele. Ja need protsessid ei saa muud kui mõjutada piirkonna kliimat, taimestikku ja loomastikku.

biomassi energia. Biomassi mädanemisel (sõnnik, surnud organismid, taimed) eraldub suure metaanisisaldusega biogaas, mida kasutatakse kütteks, elektri tootmiseks jne.

On ettevõtteid (sealaudad ja lehmalaudad jne), mis varustavad end elektri ja soojusega tänu sellele, et neil on mitu suurt «vaate», kuhu kallatakse suurtes kogustes loomade sõnnikut. Nendes suletud mahutites sõnnik mädaneb ja vabanev gaas läheb farmi vajadustele.

Selle energialiigi eeliseks on ka see, et märja sõnniku energiaks kasutamise tulemusena jääb sõnnikust järele kuiv jääk, mis on suurepärane väetis põldudele.

Samuti saab biokütusena kasutada kiiresti kasvavaid vetikaid ja teatud tüüpi orgaanilisi jäätmeid (maisivarred, suhkruroog jne).

Kujumäluefekt on füüsikaline nähtus, mille avastasid esmakordselt Nõukogude teadlased Kurdjumov ja Chondros 1949. aastal.

Kujumälu efekti täheldatakse spetsiaalsetes sulamites ja see seisneb selles, et nendest valmistatud osad taastavad pärast termilisel kokkupuutel deformatsiooni esialgse kuju. Algse kuju taastamisel saab teha töid, mis oluliselt ületavad külmas olekus deformatsioonile kulutatut. Seega toodavad sulamid algse kuju taastamisel olulisel määral soojust (energiat).

Kuju taastamise efekti peamiseks puuduseks on madal efektiivsus – vaid 5-6 protsenti.

Materjal koostati avatud allikatest pärineva teabe põhjal

Alternatiivsete energiaallikate kasutamise väljavaated

Traditsioonilised energiaallikad muutuvad ebaoluliseks. Paljud põhjused sunnivad inimkonda neist keelduma. Täna on fookuses juba praktikas ja edaspidiseks planeeritud alternatiivsed meetodid. Teadusuuringud jätkuvad, seega liigub teadus edasi, mitte ei peatu saavutatud tulemustel. Nüüd saate hinnata mõningaid juba esimesi tulemusi andnud saavutusi, et mõista, kui tulusaks muutuvad uued suunad mõne aasta pärast.

Alternatiivne energia levib jätkuvalt. Põhjuseks on selle selged eelised traditsiooniliste allikate ees, mida on raske ümber lükata. Mõnes riigis juhib valitsus keerulisi valitsusprogramme koos tohutute rahaliste investeeringutega järkjärguliseks asendamiseks, kuid seni on tulemused olnud tühised.

Millised on peamised tüübid?

• Välgu energia;
• Aatomi energia.

Lõputu uurimine võimaldab võrrelda looduse pakutavaid võimalusi. Inimkond otsib jätkuvalt uusi suundi, mis tulevikus muutuvad kindlasti traditsiooniliste allikate ideaalseks asenduseks. Üksikasjalik kirjeldus annab üldist teavet ja näitab, millised liigid on planeedi elanikkonna igapäevaelus juba kasutust leidnud.

Päikese energiat on inimene kasutanud juba pikka aega. Algsed katsed tehti iidsetel aegadel, kui inimesed kasutasid puu valgustamiseks suunatud kiirt. Kaasaegsed meetodid põhinevad suurte patareide alade kasutamisel, mis koguvad voogusid edasiseks töötlemiseks ja akudesse kogunemiseks.

Sellise energia abil lendavad kõik kosmosejaamad ja satelliidid. Orbiidil on juurdepääs tähele avatud, kuid Maal kasutavad mõned riigid uut allikat aktiivselt. Üks näide on terved patareide "väljad", mis varustavad väikelinnasid. Kuigi palju huvitavam on arvestada uute väikeste autonoomsete allikatega, mille pindala ei ületa väikese maja katust. Need paigaldatakse privaatselt üle maailma, et pakkuda kütet ilma lisatasuta.

Tuuleenergiat on inimkond kasutanud iidsetest aegadest peale. Parim näide sellest on purjekad, mida liigutab pidev õhuvool. Nüüd on teadusuuringud võimaldanud luua spetsiaalseid generaatoreid, mis varustavad elektriga terveid linnu. Ja nad töötavad kahel põhimõttel:

• Võrguühenduseta;
• Paralleelselt põhivõrguga.

Mõlemal juhul on võimalik traditsioonilist allikat järk-järgult asendada, vähendades sellega kahjulikku mõju keskkonnale. Nüüd saate hinnata saavutatud tulemusi, kinnitades valiku õigsust. Andmed näitavad, et Taanis tuleb 25% saadavast energiast tuuleparkidest. Paljud riigid üritavad järk-järgult üle minna uutele allikatele, kuid see on võimalik ainult avatud aladel. Seetõttu ei ole mõnes piirkonnas parimat võimalust kasutada.

Vee energia jääb asendamatuks. Varem kasutati seda lihtsates veskites ja laevades, kuid nüüd varustavad tohutud turbiiniga hüdroelektrijaamad elektriga terveid piirkondi. Hiljutised arengud pakuvad inimkonnale võimalust tutvuda fantastilise tulevikuga, mis rajatakse uusimatele allikatele. Milliseid alternatiive riigid juba kasutavad?

• Loodete elektrijaamad;
• laineelektrijaamad;
• Mikro- ja minihüdroelektrijaamad;
• Aero HPP.

Loodete elektrijaamad kasutavad loodete energiat. Nende kõrgus ja võimsus sõltuvad kuu mõjust, nii et sööda stabiilsus jääb pisut probleemiks. Kuigi Prantsusmaal, Indias, Ühendkuningriigis ja mitmes teises riigis, on projekt ellu viidud ja seda kasutatakse edukalt asendamatu toetusena.

Ookeanide kallastele rajatakse laineelektrijaamu, kus regulaarsete rannikul mõjude võimsus ületab mõeldavad piirid. Sel juhul muutub piiranguks ebapiisav jõud. See ei võimalda piisavalt energiat saada.

Kitsastele mägijõgedele sobivad mikro- ja minihüdrojaamad. Nende väiksus võimaldab teil vabalt aega leida ja nende võimsus sobib väikeste asulate varustamiseks. Eksperimentaalseid mudeleid on testitud, nii et nüüd ehitatakse hea jõudlusega töörajatisi.

Aero HPP on uusim tehnoloogia, mida veel katsetatakse. See põhineb atmosfääri niiskuse kondenseerumisel. Töötavad installatsioonid on veel tontlik unistus, kuid teatud näitajad kinnitavad arendusse investeerimise otstarbekust.

Geotermiline energia on endiselt laialt levinud. Seda alternatiivset allikat kasutatakse mitmel erineval viisil. See on teatud piirkondade jaoks endiselt üks huvitavamaid, nii et sellest loobumine pole mõttekas. Ainus probleem on paigalduste kõrge hind, mis piirab nende arvu. Millised valikud on saadaval?

• Soojuselektrijaamad;
• Maasoojusvahetid.

välgu energia

Välguenergia on uus trend. Seda suunda alles hakatakse arendama, kuid teadlaste sõnul on võimalik kasutada olemasolevaid gigavatte. Nad on asjata kadunud, jättes maasse. Ameerika ettevõte on alustanud uuringuid, mille eesmärk on luua spetsiaalseid installatsioone äikesetormide jäädvustamiseks.

Välguenergia on võimas allikas, mis suudab varustada elektrienergiaga suurt suurlinnapiirkonda. Hinnangulised ehituskulud peaksid ära tasuma 5-7 aasta jooksul, seega on selliste investeeringute otstarbekus vaieldamatu. Jääb vaid oodata uuringute lõpuleviimist uue tehnoloogia laialdaseks kasutuselevõtuks.

Miks maksta energiaettevõtetele iga kuu elektri eest, kui saate ise oma energiat pakkuda? Üha rohkem inimesi maailmas mõistab seda tõde. Ja nii me täna räägimegi 8 ebatavalist alternatiivset energiaallikat koju, kontorisse ja vaba aja veetmiseks.

Päikesepaneelid akendes

Päikesepaneelid on tänapäeval kodudes kõige laialdasemalt kasutatav alternatiivne energiaallikas. Traditsiooniliselt paigaldatakse need eramajade katustele või sisehoovidesse. Kuid hiljuti on muutunud võimalikuks paigutada need elemendid otse akendesse, mis võimaldab selliseid patareisid kasutada isegi kõrghoonete tavaliste korterite omanike jaoks.

Samas on juba ilmunud lahendused, mis võimaldavad luua kõrge läbipaistvusega päikesepaneele. Just need energiaelemendid tuleks paigaldada eluruumide akendesse.

Näiteks läbipaistvad päikesepaneelid töötasid välja Michigani osariigi ülikooli spetsialistid. Need elemendid läbivad 99 protsenti neid läbivast valgusest, kuid samal ajal on nende efektiivsus 7%.

Uprise on loonud ebatavalise suure võimsusega tuuleturbiini, mida saab kasutada nii kodus kui ka tööstuslikus mastaabis. See tuulik asub haagises, millega saab liigutada maasturit või matkaautot.

Uprise turbiiniga kokkupanduna saate sõita avalikel teedel. Kuid lahtivoldituna muutub see viieteist meetri kõrguseks ja 50 kW täistuulikuks.

Uprise'i saab kasutada haagissuvilas reisides, et anda elektrit kaugematele kohtadele või tavalistele eramajadele. Paigaldades selle turbiini oma õuele, saab selle omanik üleliigse elektri isegi naabritele maha müüa.

Makani Power on hiljuti poolsalajase innovatsioonilabori kontrolli alla sattunud samanimelise ettevõtte projekt. Selle tehnoloogia idee on ühtaegu lihtne ja geniaalne. Jutt käib väikesest tuulelohest, mis suudab lennata kuni ühe kilomeetri kõrgusel ja toota elektrit.

Makani Poweri lennuk on varustatud sisseehitatud tuuleturbiinidega, mis töötavad aktiivselt kõrgusel, kus tuule kiirus on oluliselt suurem kui maapinnal. Vastuvõetud energia edastatakse sel juhul mööda nööri, mis ühendab lohe tugijaamaga.

Energiat toodetakse ka Makani Poweri lennuki enda liikumisest. Tuule jõul kaablit tõmmates keerutab see lohe tugijaama sisse ehitatud dünamo.

Makani Poweri abil on võimalik varustada energiaga nii eramuid kui ka kaugemaid rajatisi, kuhu traditsioonilise elektriliini paigaldamine pole otstarbekas.

Tänapäevased päikesepaneelid on endiselt väga madala efektiivsusega. Seetõttu tuleb neilt kõrgete tootmismäärade saamiseks katta üsna suured ruumid paneelidega. Kuid tehnoloogia nimega Betaray võimaldab suurendada efektiivsust umbes kolm korda.

Betaray on väike installatsioon, mille saab paigutada eramaja hoovi või kõrghoone katusele. See põhineb läbipaistval klaaskeral, mille läbimõõt on veidi alla ühe meetri. See kogub päikesevalgust ja fokuseerib selle üsna väikesele fotogalvaanilisele paneelile. Selle tehnoloogia maksimaalne efektiivsus on hämmastavalt kõrge, 35 protsenti.

Samal ajal on Betaray installimine ise dünaamiline. See kohandub automaatselt Päikese asendiga taevas, et töötada igal ajal maksimaalse võimsusega. Ja isegi öösel toodab see aku elektrit, muundades kuu, tähtede ja tänavavalgustite valgust.

Taani-Islandi kunstnik Olafur Eliasson käivitas ebatavalise projekti nimega Little Sun, mis ühendab endas loovuse, tehnoloogia ja edukate inimeste sotsiaalse pühendumise vähekindlustatud inimestele. Jutt käib väikesest päevalilleõie kujul olevast seadmest, mis päeval täitub päikesevalgusest saadava energiaga, et tuua õhtuti valgustust planeedi pimedamatesse nurkadesse.

Igaüks võib annetada raha selleks, et Väike Päike päikeselamp ilmuks kolmandast maailma riigist pärit pere ellu. Väikesed päikeselambid võimaldavad slummidest ja kaugetest küladest pärit lastel pühendada õhtuid õppimisele või lugemisele, ilma milleta pole edu tänapäeva ühiskonnas võimatu.

Little Suni lampe saab ka endale soetada, muutes need osaks sinu enda elust. Neid seadmeid saab kasutada loodusesse minnes või imelise õhtumeeleolu loomiseks avatud aladel.

Paljud skeptikud naeravad sportlaste üle, väites, et nende poolt treeningu ajal kulutatud jõudu saab kasutada elektri tootmiseks. Loojad jätkasid seda arvamust ja lõid maailma esimese välisimulaatorite komplekti, millest igaüks on väike elektrijaam.

Esimene Green Heart spordiväljak ilmus 2014. aasta novembris Londonis. Elektrit, mida trennihuvilised sellel toodavad, saab kasutada mobiilsete seadmete: nutitelefonide või tahvelarvutite laadimiseks.

Rohelise Südame sait saadab üleliigse energia kohalikesse elektrivõrkudesse.

Paradoksaalsel kombel võib isegi lapsi sundida tootma "rohelist" energiat. Lõppude lõpuks pole nad kunagi vastumeelsed millegi tegemisele, kuidagi mängimisele ja meelelahutusele. Seetõttu on Hollandi insenerid loonud ebatavalise kiige nimega Giraffe Street Lamp, mis kasutab elektri tootmisel laste rahutust.

Giraffe Street Lamp kiik toodab energiat, kui seda kasutatakse sihtotstarbeliselt. Istmel kõikudes stimuleerivad lapsed või täiskasvanud sellesse konstruktsiooni sisseehitatud dünamo.

Loomulikult ei piisa saadavast elektrist eraelamu täisväärtuslikuks toimimiseks. Kuid mängupäeva jooksul kogunenud energiast piisab täiesti, et mitte väga võimsat tänavavalgustit paar tundi pärast hämarust tööle panna.

Mobiilioperaator Vodafone mõistab, et tema kasum kasvab, kui klientide telefonid töötavad ööpäevaringselt ja nende omanikud ise ei muretse selle pärast, kust leida pistikupesa oma vidina akude laadimiseks. Seetõttu sponsoreeris see ettevõte ebatavalise tehnoloogia väljatöötamist nimega Power Pocket.

Power Pocket tehnoloogial põhinevad seadmed peaksid olema võimalikult lähedased inimkehale, et selle soojust kasutada koduseks elektrienergia tootmiseks.

Hetkel on Power Pocket tehnoloogial põhinedes loodud kaks praktilist toodet: lühikesed püksid ja magamiskott. Esimest korda testiti neid Isle of Wighti festivali ajal 2013. aastal. Kogemus osutus edukaks, ühest ööst sellises magamiskotis piisas, et nutitelefoni aku umbes 50 protsenti laadida.

Selles ülevaates rääkisime ainult nendest alternatiivsetest energiaallikatest, mida saab kasutada kodusteks vajadusteks: kodus, kontoris või lõõgastudes. Kuid endiselt on palju erakordseid kaasaegseid "rohelisi" tehnoloogiaid, mis on välja töötatud kasutamiseks tööstuslikus mastaabis. Nende kohta saate lugeda ülevaatest.

Raske on ette kujutada kaasaegset inimest, kes pole kursis süsivesinike põlemisproduktidega maakera atmosfääri saastamise probleemiga. Mitmed rahvusvahelised dokumendid ja eelkõige Kyoto leping (1997–1999) on tõendiks, et rahvusvaheline üldsus ja paljude riikide valitsused tunnevad muret atmosfääri paisatavate kasvuhoonegaaside hulga pärast ja pakuvad hoiatavaid tegureid. Selline primaarallikate põletamist vähendav tegur on nende asendamine alternatiivsete energialiikidega.

Õnnetused tuumaelektrijaamades: 1979 Three Mile Islandi tuumaelektrijaam, Pennsylvania, USA; 1986 Tšernobõli TEJ, Ukraina; 2011. aastal paljastas Fukushima-1 tuumaelektrijaam Jaapanis keskkonna ja inimeste jaoks uue globaalse probleemi ning seda lahendatakse ka alternatiivenergia abil. Näitena. Saksamaa valitsus ei kasuta tuumaenergiat järgmise 9 aasta jooksul. Alternatiiviks on Barentsi ja Põhjamere ranniku tuuleenergia, päikeseenergia ja biomassi energia.

Alternatiivsetest ja taastuvatest energiaallikatest on hetkel enim nõutud vedelad biokütused, tahked biokütused, biogaas, päikese- ja tuuleenergia.

vedel biokütus.

Kütus taimsest või loomsest toorainest ja tööstusjäätmetest. Biokütus on vajalik sisepõlemismootoritele (etanool, metanool, biodiisel jne), ehk seda saab kasutada maanteetranspordis. Peamised vedelate biokütuste tootjad on USA ja Brasiilia, kumbki toodab 45% maailma kogutoodangust. Tootmise tehnoloogilisi protsesse ja vedelate biokütuste saamise iseärasusi me ei kirjelda, toon ainult olemasoleva teabe põhjal nende positiivsed ja negatiivsed omadused.

Eksperdid usuvad, et biokütusetööstuse arengu peamised puudused on järgmised:

– Toidukultuuride kasvupinna vähendamine ja ümberjagamine küttekultuuride kasuks, mis tähendab kodulindude ja kariloomade söödabaasi vähendamist.
– Biokütuste tootmise kasvu tulemusena võib nälgivate inimeste arv planeedil kasvada enam kui 1 miljoni inimese võrra.

Biokütuste põletamise peamine eelis on keskkonnamõju. Biokütuste kasutamist peetakse "süsinikuneutraalseks tehnoloogiaks": esiteks fikseerivad taimed atmosfääri süsiniku (CO2 kujul) ja seejärel eraldub see nendest taimedest saadud ainete põletamisel. Tuleb märkida, et selliste biokütuste valmistamisel ja kasutamisel eralduv CO2 koguhulk on peaaegu sama, mis traditsiooniliste fossiilkütuste kasutamisel, kuid teatud tüüpi tehaste puhul.

Järgmiseks positiivseks teguriks võib pidada käibest välja võetud põllumaa kasutamist. Biokütuste tootmiseks vajaliku tooraine kasvatamine nendel maadel tõstab biokütuste osakaalu transpordis 10%-lt 25%-le. USA-s ja Euroopas on biokütuse standard - kütus E85 (85% etanooli ja 15% bensiini). Paljudes Euroopa riikides on etüülalkoholi ja bensiini segu juba 25% odavam kui puhas bensiin. Paljude riikide valitsused kehtestavad maksusoodustusi biokütustel töötavate sõidukite müügile.

1. Kas biokütuste keskkonna- ja majanduskasu põhjal on teie arvates kasulik kasutada biokütuseid isiklikus sõidukis?

tahked biokütused.

actwin,0,0,0,0;ScreenshotCaptor
22.12.2012 18:46:24

Küttepuud on vanim kütus, mida inimene kasutab. Praegu kasvatatakse spetsiaalseid energiametsi, mis koosnevad kiiresti kasvavatest taimeliikidest, mida edasise töötlemise tulemusena kasutatakse tahkete biokütustena. Kütusegraanulid ja -brikett on peale küttepuidu pressitud tooted saepurust, hakkepuidust, puukoorest, raiejäätmetest jne. Põhk, põllumajandusjäätmed (päevalillekestad, kreeka pähklikoored, sõnnik, kanasõnnik) ja muu biomass, see kõik on tahke biokütus .

Turul on palju pakkumisi nii tahke kütusekatelde müügiks kütteks kui ka neile mõeldud kütuseks puitkütuse pelletite (pelletite) näol. Tahkete biokütuste kasutamise tasuvust kinnitava näitena toon välja järgmise huvitava fakti. Nüüd on Euroopas ja eriti Ukrainas alates 2010. aastast kasvatatud energiarootsi paju. Paju on suure biomassikasvuga, kasvab nii märgaladel kui ka värskel põllumaal.

Põlemisel madal tuhasisaldus. Põlemissoojuse poolest on pajuhakk maagaasile 28% madalam, kuid 2,5-4 korda odavam. Briketeeritud pajujäätmeid kasutavad katlad töötavad automaatrežiimil ja saavutavad gaasiküttega võrreldes kuni 75% säästu. Katelde nomenklatuur on 21 kW kuni 1000 kW ja on mõeldud eramajadele, suvilatele, suvilatele ja tööstusrajatistele.

2. Ütle mulle, kas kivisöe, gaasi ja elektri hinnatõusu ajastul on meil vaja alternatiivset energiat tahkete biokütuste näol?

Biogaas saadakse metaaniga (anaeroobse, st ilma õhu juurdepääsuta) biomassi kääritamisel, mis laguneb kolme tüüpi bakteritega kokkupuutel. Need on hüdrolüütilised, hapet ja metaani tekitavad bakterid ning eelmise jääkained on toiduks igale järgmisele bakteritüübile. Käärimise tulemusena tekivad komplekssed orgaanilised ühendid, mis bakterite mõjul muutuvad metaaniks CH4 ja süsihappegaasiks CO2. Biogaasi tootmise tooraineks on orgaanilised jäätmed: sõnnik, lindude väljaheited, teravilja- ja taimsed jäätmed.

Toores biogaas sisaldab keskmiselt 65% metaani ja 35% CO2, niiskust ja muid lisandeid. Nii nagu maagaas ehk maapõuest ammutatud gaas, läbib biogaas enne sisepõlemismootoris kasutamist rikastamist (metaanisisaldus gaasis kuni 95%), puhastamist, kuivatamist ja kokkusurumist.

Puhastatud biogaasi ja maagaasi füüsikalis-keemilised ja keskkonnaomadused on peaaegu identsed, seega kasutatakse nende jaoks samu kütuseseadmeid. Biogaasi kasutatakse kütusena küttekateldes ja generaatorites mehaanilise ja elektrienergia tootmiseks. Biogaasitehnoloogias veisesõnniku, kanasõnniku, sea sõnniku ja muude orgaaniliste põllumajandusjäätmete töötlemisel on oluliseks teguriks bioväetiste moodustumine.

Bioväetis sisaldab kõiki vajalikke väetiste komponente (lämmastik, fosfor, kaalium, makro- ja mikroelemendid) lahustunud, tasakaalustatud kujul taimedele vajalikes vahekordades, samuti aktiivseid bioloogilisi kasvustimulaatoreid, mis suurendavad saaki kaks või enam korda. Tänapäeval võetakse biogaasijaamu intensiivselt kasutusele põllumajandussektoris, alternatiivse kütuseallikana ja eriti eraaedades.

Näide biogaasi tootmisest kodus (Lipetski oblast, Venemaa).

Oma talu peremees kaevas suure augu. Ta ladus selle betoonist rõngastega, seejärel kattis selle raudkellaga. Sega 1,5 tonni sõnnikut 3,5 tonni jäätmetega - mädanenud lehed, pealsed jne. Valage segu auku. Vett lisasin sellises koguses, et niiskus oleks ca 60-70 protsenti. Serpentiin, kuumutas segu 35 kraadini. Temperatuuri mõjul hakkas segu käärima ja õhu puudumisel tõusis temperatuur 70 kraadini. Tootmisprotsess kestis 2 nädalat.

Ta võttis kasutusele vajalikud meetmed plahvatuse vältimiseks - paigaldas kuplile vastukaalu, kasutas kaableid ja vabastas perioodiliselt gaasi. Ööpäevas sain umbes 40 kuupmeetrit biogaasi. Gaasi kasutati maja kütmiseks. Viiest tonnist segust piisas talle, et käitis kuus kuud käitada. Käitise töö käigus tekkivad jäätmed on suurepärane väetis aeda.

3. Kui teil on eramajapidamine, kariloomad ja kodulinnud või teie sugulastel või sõpradel on privaatne sisehoov ja teie elukoht vajab gaasistamist, siis millise otsuse teete oma kodu küttesüsteemi loomisel?

päikeseenergia.

Päikeseenergia laialdane kasutamine kodustes vajadustes (valgustus, kodu küte, vesi jne) on paljude arenenud riikide jaoks ammu väljakujunenud tõsiasi. Uutel tehnoloogiatel põhineva päikeseenergia kiire areng sunnib meid oma kodude energiavarustuse väljavaateid ümber mõtlema. Päikeseenergia on keskkonnasõbralik, suhteliselt odav ja mis peamine, igavesti.

Päikesekollektorite ehitamise üksikasju arutasime oma kätega artiklis http://site/page/solnechnaja-batareja-sdelaju-sam. Päikesepatarei, teen ise. Tänapäeval on eriti hea meel, et meie lapsed tunnevad huvi päikeseenergia ja selle kasutamise vastu igapäevasteks vajadusteks. Nii kirjutab Venemaalt pärit baškiiri koolipoiss, kes valmistas päikesepatareiga maja mudeli: „Päikesepatareidest saadava elektri kasutamine pole kasulik mitte ainult odavuse pärast, vaid ka seetõttu, et need ei kahjusta keskkonda.

Kuid Venemaal ja eriti Baškiirias on vähe päikesepaistelisi päevi aastas. Seetõttu on looduse ja majanduse suuremaks hüvanguks oluline kasutada kombineeritud energiaallikaid ehk päikeseenergiat, täna tuleks seda käsitleda kütuse-, hüdro- ja tuumaenergiaressursside lisandina. Minu unistus on luua metropol, mis töötaks ainult päikeseenergial. Läbi kosmosejaama, mis suunab päikesekiired kindlasse Maa punkti.

Sõpradel külas olles elavad nad Kiievis uue ehitusega mitmekorruselises elumajas, märkasin üht huvitavat fakti. 22-korruselise maja katuse tasandile tehti platvorm, mis piiratud tõkkepuuga. Sellel saidil istutatakse spetsiaalsetesse pottidesse rohelised dekoratiivpuud, tõenäoliselt tuja. Miks seda tehti, ma ei tea ega saanud ka teada.

Sõprade juures viibimise ajal oli elekter ära 4 tundi (maja ei ole gaasistatud). Elektripliit, veekeetja, soe vesi, küte, TV, valgustus, kõik on välja lülitatud! Mis siis, kui see on pikk aeg? Mul tekkis kohe idee, aga miks mitte paigaldada katusele haljasalade kõrvale päikesepaneelid (katusepind 20 - 50 ruutmeetrit) ja seiskamise hetkel elanikele toide vastavalt majaga kooskõlastatud avariiskeemile. päikesepatarei ja ajamite võimsus.

4. Kas teie arvates on minu poolt välja pakutud lahendused päikesepaneelide paigaldamiseks kaasaegsete hoonete katustele kehtivad või mitte?

Tuuleenergia.

Tuuleenergia kasutamine toimub tuuleturbiinides koos elektrienergia tootmisega. See energiaallikas erineb põhimõtteliselt primaarenergiaallikatest, kuna puudub tooraine ega jäätmed. Ainus oluline nõue tuulikule on kõrge aasta keskmine tuuletase.

Turuvõimalustest lähtuvalt on võimalik soetada endale üsna mõistliku raha eest tuulik ja tagada oma kodu energiasõltumatus pikkadeks aastateks. Tuuleenergiast eluaseme autonoomse või peaaegu autonoomse toiteallika ülesanne on endiselt keeruline. Sellise ülesande täitmiseks peab tuuliku sõukruvi läbimõõt olema umbes 20 m. Seetõttu tuleks tuuliku kasutamist majapidamises kaaluda soojuse tootmiskulude olulise kokkuhoiu ja elektritarbimise vähenemise seisukohalt alates aastast. võrku.

Ja veel, et lõpuks kujundada arvamus tuulikute kasutamise võimaluse kohta igapäevaelus, toon mõned arvud. UNESCO andmetel peab maamajas enesekindla ja mugava eluaseme jaoks elektritarbimine olema vähemalt 2 kWh. päeva kohta. Mitmekümne pere elektritarbimist jälginud ekspertide hinnangul on kolmeliikmelise pere tegelik elektritarbimine 3,5 kWh. päevas (valgustus, televiisor, arvuti, pump, külmkapp).

Erinevate tootjate poolt seeriaviisiliselt toodetud tuuleturbiinid võimsusega 1000 W - 2000 W keskmise tuulekiirusega 5 m / s on võimelised tootma alates 8 kWh. kuni 15 kWh päeva kohta. See tähendab, et need võivad maamaja jaoks pakkuda minimaalset sõltumatut toiteallikat.

5. Mida arvate, kas praeguse elektrihinna tõusu juures tasub oma koju iseseisva elektriallikana tuulegeneraatorit paigaldada?

Keskkonnaprobleemid ning nafta, kivisöe ja maagaasi hinna üha kiirenev kasvutempo sunnivad otsima võimalusi nende lahendamiseks. Alternatiivsed energiavormid on tänapäeva reaalsus. Peaaegu kõik sõltub meie mõistmisest ja meie edasisest tegevusest. Usun ebatraditsiooniliste ja taastuvate energiaallikate kasutamise suurendamise positiivsetesse tulemustesse, sh igapäevaelus, seda on praktika tõestanud.

Hea lugeja, ma ei valinud artikli küljendust kogemata küsitluse vormis. Loodan väga, et pärast minu mõtete lugemist avaldate kommentaarides oma arvamust mõne suuna või kõigi kohta. Minu väljaannete edasised teemad sõltuvad teie arusaamisest ja vastusest. Ilma teieta ei saaks ma seda teavet koguda. Soovin kõigile ja kõigile täieliku tervisega edu nende asjades.