Презентация "Мир органических соединений"

Проект по элективному предмету «Мир органических соединений на тему: «Перспективы развития энергетика»

Работу выполнила:

ученица 10 класса

Вагаева Алёна

учитель химии: Е.Н. Смыслова

Цель:

1) изучить каким образом человечество получает

энергию;

2) виды источников энергии ;

3) перспективы использования альтернативных

источников энергии;

4) связь энергии с окружающей средой;

5) применение энергии;

6) преимущества и недостатки традиционного и

нетрадиционного получения энергии

Энергетика — область хозяйственно-

экономической деятельности человека,

совокупность больших естественных и

искусственных подсистем, служащих для

преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов.

Её целью является обеспечение

производства энергии путём преобразования

первичной, природной, энергии во вторичную,

например в электрическую или тепловую энергию.

Производство энергии

происходит в несколько стадий:

• получение и концентрация энергетических ресурсов, примером может послужить добыча, переработка и обогащение ядерного топлива;

• передача ресурсов к энергетическим установкам, например

доставка мазута на тепловую электростанцию;

• преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную, например химической энергии угля в электрическую и тепловую энергию

• передача вторичной энергии потребителям, например

по линиям электропередач

Электроэнергетика

- это подсистема энергетики, охватывающая производство электроэнергии на электростанциях и её доставку потребителям по линии электропередачи.

Электроэнергетику принято делить

на традиционную и нетрадиционную

Характерной чертой традиционной электроэнергетики является

еѐ давняя и хорошая освоенность, она прошла длительную проверку в

разнообразных условиях эксплуатации. Основную долю электроэнергии

во всѐм мире получают именно на традиционных электростанциях, их

единичная электрическая мощность очень часто превышает 1000 Мвт.

Традиционная

Электроэнергетика:

Тепловая энергетика

Гидроэнергетика

Ядерная энергетика

Тепловые электростанции

Большая доля электроэнергии (63,2%) в мире вырабатывается на ТЭС. Поэтому вредные выбросы этого типа электростанций в атмосферу обеспечивают наибольшее количество антропогенных загрязнений в ней. Так, на их долю приходится примерно 25% всех вредных выбросов, поступающих в атмосферу от промышленных предприятий.

Кроме основных компонентов, образующихся в результате сжигания органического топлива (углекислого газа и воды), выбросы ТЭС содержат пылевые частицы различного состава, оксиды серы, оксиды азота, фтористые соединения, оксиды металлов, газообразные продукты неполного сгорания топлива. Их поступление в воздушную среду наносит большой ущерб, как всем основным компонентам биосферы, так и предприятиям, объектам городского хозяйства, транспорту и населению

Наиболее «чистое» топливо для тепловых электростанций –

газ, как природный, так и получаемый при переработке нефти или

в процессе метанового брожения органических веществ. Наиболее «грязное» топливо – горючие сланцы, торф, бурый уголь. При их сжигании образуется больше всего пылевых частиц и оксидов серы.

Гидравлические электростанции

Несомненно, по сравнению с электростанциями, работающими на

органическом топливе, более чистыми с экологической точки зрения являются электростанции, использующие гидроресурсы: отсутствуют выбросы в атмосферу золы, оксидов серы и азота. Это важно, поскольку ГЭС довольно распространены и находятся на втором месте после ТЭС по выработке электроэнергии (19,5%).

Обострение экологической ситуации, как в мире, так и в нашей стране, к началу 90-х годов послужило поводом для возобновления дискуссий по проблемам экологии в гидроэнергетике.

Атомные электростанции

Невиданными темпами развивается сегодня атомная энергетика. За тридцать лет общая мощность ядерных энергоблоков выросла с 5 тысяч до 23 миллионов киловатт! Некоторые ученые высказывают мнение, что к 21 веку около половины всей электроэнергии в мире будет вырабатываться на атомных электростанциях.

В принципе энергетический ядерный реактор устроен довольно просто –

в нем, так же как и в обычном котле, вода превращается в пар. Для этого

используют энергию, выделяющуюся при цепной реакции распада атомов

урана или другого ядерного топлива. На атомной электростанции нет

громадного парового котла, состоящего из тысяч километров стальных

трубок, по которым при огромном давлении циркулирует вода,

превращаясь в пар.

Нетрадиционная электроэнергетика

Большинство направлений нетрадиционной электроэнергетики основаны на вполне традиционных принципах, но первичной энергией в них служат либо источники локального значения, например ветряные, геотермальные, либо

источники находящиеся в стадии освоения, например топливные элементы или источники, которые могут найти применение в перспективе, например термоядерная энергетика.

Характерными чертами нетрадиционной энергетики являются

их экологическая чистота, чрезвычайно большие затраты на

капитальное строительство

Всѐ большее обсуждение получают электростанции,

использующие возобновляемые источники энергии –

приливные, геотермальные, солнечные, космические

солнечные, ветровые и некоторые другие. Разрабатываются

их новые проекты, сооружаются опытные и первые

промышленные установки. Это вызвано как

экономическими, так и экологическими факторами. На

«альтернативные» электростанции возлагают большие

надежды с точки зрения снижения антропогенной нагрузки

на окружающую среду.

Распространению «альтернативных» электростанций

препятствуют разнообразные технические и технологические

сложности. Не лишены эти электростанции и экологических недостатков.

Ветровая энергия

Огромна энергия движущихся воздушных масс. Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы

гидроэнергии всех рек планеты. Постоянно и повсюду на земле дуют ветры – от легкого ветерка, несущего желанную прохладу в летний зной, до могучих ураганов, приносящих неисчислимый урон и разрушения.

Богаты энергией ветра северные районы страны вдоль побережья Северного Ледовитого океана, где она особенно необходима мужественным людям, обживающим эти богатейшие края. Почему же столь обильный, доступный, да и экологически чистый источник энергии так слабо используется? В наши дни двигатели, использующие ветер, покрывают всего одну тысячную мировых потребностей в энергии.

Энергия, содержащаяся в потоке движущегося воздуха,

пропорциональна кубу скорости ветра. Однако не вся

энергия воздушного потока может быть использована даже с

помощью идеального устройства. Однако иногда ветер

имеет скорость, выходящую за пределы расчетных

скоростей. Скорость ветра бывает настолько низкой, что

ветроагрегат совсем не может работать, или настолько

высокой, что ветроагрегат необходимо остановить и

принять меры по его защите от разрушения. Если скорость

ветра превышает номинальную рабочую скорость, часть

извлекаемой механической энергии ветра не используется, с

тем чтобы не превышать номинальной электрической

мощности генератора. Учитывая эти факторы, удельная

выработка электрической энергии в течение года, видимо,

составляет 15–30% энергии ветра, или даже меньше, в

зависимости от местоположения и параметров ветроагрегата.

Новейшие исследования направлены преимущественно на получение электрической энергии из энергии ветра. Стремление освоить

производство ветроэнергетических машин привело к появлению на свет множества таких агрегатов. Некоторые из них достигают десятков метров в высоту, и, как полагают, со временем они могли бы образовать настоящую электрическую сеть. Малые ветроэлектрические агрегаты предназначены для снабжения электроэнергией отдельных домов.

Геотермальная энергия

Издавна люди знают о стихийных проявлениях гигантской энергии,

таящейся в недрах земного шара. Память человечества хранит предания о катастрофических извержениях вулканов, унесших миллионы человеческих жизней, неузнаваемо изменивших облик многих мест на Земле. Мощность извержения даже сравнительно небольшого вулкана колоссальна, она многократно превышает мощность самых крупных энергетических установок, созданных руками человека. Правда, о непосредственном использовании энергии вулканических извержений говорить не приходится – нет пока у людей возможностей обуздать эту непокорную стихию, да и, к счастью, извержения эти достаточно редкие события.

Энергия солнца

Почти все источники энергии, о которых мы до сих пор

говорили, так или иначе, используют энергию Солнца: уголь,

нефть, природный газ суть не что иное, как

“ законсервированная” солнечная энергия. Она заключена в этом

топливе с незапамятных времен; под действием солнечного

тепла и света на Земле росли растения, накапливали в себе

энергию, а потом в результате длительных процессов

превратились в употребляемое сегодня топливо. Солнце каждый

год дает человечеству миллиарды тонн зерна и древесины.

Энергия рек и горных водопадов также происходит от Солнца,

которое поддерживает кругооборот воды на Земле.

Сегодня для преобразования солнечного излучения в электрическую

энергию мы располагаем двумя возможностями: использовать солнечную

энергию как источник тепла для выработки электроэнергии традиционными

способами (например, с помощью турбогенераторов) или же непосредственно преобразовывать солнечную энергию в электрический ток в солнечных элементах. Реализация обеих возможностей пока находится в зачаточной стадии.

В значительно более широких масштабах солнечную энергию используют после ее концентрации при помощи зеркал – для плавления веществ, дистилляции воды, нагрева, отопления и т. д.

За время существования нашей цивилизации много

раз происходила смена традиционных источников энергии

на новые, более совершенные. И не потому, что старый источник был исчерпан.

Солнце светило и обогревало человека всегда: и тем не

менее однажды люди приручили огонь, начали жечь древесину. Затем древесина уступила место каменному

углю. Запасы древесины казались безграничными, но паровые машины требовали более калорийного "корма".

Запасы урана, если, скажем, сравнивать их с запасами

угля, вроде бы не столь уж и велики. Но зато на единицу

веса он содержит в себе энергии в миллионы раз больше, чем уголь.

В погоне за избытком энергии человек все глубже

погружался в стихийный мир природных явлений и до какой-то поры не очень задумывался о последствиях своих дел и поступков.

Поэтому энергохимия, водородная энергетика, космические

электростанции, энергия, запечатанная в антивеществе,

кварках, "черных дырах", вакууме, - это всего лишь

наиболее яркие вехи, штрихи, отдельные черточки того

сценария, который пишется на наших глазах и который

можно назвать Завтрашним Днем Энергетики.

Рассказ об энергии может быть бесконечен, неисчислимы

альтернативные формы ее использования при условии, что

мы должны разработать для этого эффективные и

экономичные методы. Не так важно, каково ваше мнение о

нуждах энергетики, об источниках энергии, ее качестве, и

себестоимости. Нам, по-видимому, следует лишь согласиться

с тем, что сказал ученый мудрец, имя которого осталось

неизвестным: «Нет простых решений, есть только разумный выбор».

Но времена изменились. Сейчас начинается новый,

значительный этап земной энергетики. Появилась

энергетика "щадящая". Построенная так, чтобы человек не

рубил сук, на котором он сидит. Заботился об охране уже

сильно поврежденной биосферы.

Несомненно, в будущем параллельно с линией

интенсивного развития энергетики получат широкие права

и источники энергии не слишком большой мощности, но

зато с высоким КПД, экологически чистые, удобные в

обращении.

Яркий пример тому - быстрый старт электрохимической

энергетики, которую позднее, видимо, дополнит энергетика

солнечная. Энергетика очень быстро аккумулирует,

ассимилирует, вбирает в себя все самые новейшие идей,

изобретения, достижения науки. Это и понятно: энергетика

связана буквально со Всем, и Все тянется к энергетике, зависит от неё.