Экологически чистые источники энергии

Доц. О.А.КозадеровВоронежский государственный унисервитет

Цель изучения дисциплины

ознакомиться– с современными направлениями

развития экологически чистых источников энергии

– с новыми методами преобразования и аккумулирования энергии

Литература

1. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия. М.: Наука, 20012. Среда нашего обитания. Книга 3. Энергетические проблемы человечества /

Ревелль П., Ревелль Ч. 1995.3. Браун Л.Р. Экоэкономика. Как создать экономику, оберегающую планету. 2003.4. Рифкин Дж. Если нефти больше нет. 2006.5. Коровин Н.В. Электрохимическая энергетика 1991. (http://sci-lib.com)6. Лаврус В.С. Источники энергии (http://n-t.ru/ii/ie)7. Коровин Н.В. Электрохимическая энергетика. М.: Энергоатомиздат, 1991.

264 с.8. Коровин Н.В. Топливные элементы // Соросовский образовательный

журнал. 1998. № 5. С. 55-59.9. Чирков Ю. Занимательно об энергетике. Эврика. М.: Молодая Гвардия. 1981

г. 207 с.10. Коровин Н.В. Топливные элементы и электрохимические энергоустановки. М.: Изд-

во МЭИ, 2005. 280 с.11. Багоцкий В.С., Скундин А.М. Химические источники тока. М.: Энергоиздат, 1981.

360 с.

Тема 1. Современные тенденции развития энергетики

Лекция 1. Энергетика и окружающая среда. Сущность проблемы. Тенденции и прогнозы.

Основные пути использования источников энергии

1. Сжигание ископаемого топлива

обогрев жилья и учреждений

Основные пути использования источников энергии

2. Преобразование тепловой энергии в работу

приведение в движение оборудования, автомобилей и т.д.

Основные пути использования источников энергии

3. Преобразование тепловой энергии в электрическую

выполнение работы производство тепла

Электроэнергия – посредник между источником энергии и потребителем

Уран

Уголь

Падающая вода

Электроэнергия

Отопление Работа

Нефть и газ

Преимущества использования электрической энергии

1. Высокая эффективность использования различных форм энергии

a. Гидроэнергияb. Энергия деления

уранаc. Энергия ископаемых

видов топлива

Преимущества использования электрической энергии

2. Возможность передачи на значительные расстояния

Недостатки использования электроэнергии

1. Загрязнение окружающей среды на обширных территориях

a. Отходы производства, сбрасываемые в реки

b. Ядовитые газы и дым, загрязняющие воздух

c. Загрязнение окружающей среды нефтью и продуктами ее переработки

d. Радиоактивные отходы

Недостатки использования электроэнергии

2. Колоссальные потери при преобразовании тепловой энергии, заключенной в ископаемом топливе

a. КПД тепловых электростанций – 40%b. КПД атомных электростанций – 30-32%

Недостатки использования электроэнергии

3. Тепловое загрязнение окружающей средыa. Гибель организмов из-за повышения

температуры водоемаb. Изменение конкурентноспособности

отдельных видов

Тепловое загрязнение: пути решения проблемы Полезное применение "бросового" тепла

– Защита растений от заморозков– Обезвреживание питьевой воды нагреванием– Парниковое хозяйство– Перегонка мазута– Получение электроэнергии с помощью

термоэлементов– Обогрев крупных помещений

Передача "бросового" тепла в атмосферу– Применение градирен

Тепловые электростанции: экологический эффект

Эмиссия СО2

Ядовитые газы– CO2,– SO2, SO3,– NxOy

Канцерогены– As– Se

Дым, пыль

ВОРОНЕЖ: наиболее значимые источники загрязнения атмосферы

ВОРОНЕЖ: распределение валового выброса по отраслям промышленности

Теплоэнергетика65,5%Машиностроение

9,6%

Химическая8,3%

Строительных материалов

3,1%

Пищевая2,8%

Транспортная2,6%

Другие отрасли8,1%

ВОРОНЕЖ: загрязнение воздуха

Глобальное потепление: факты

Глобальное потепление: факты

Уменьшение площади снежного покрова на 10% Отступление горных ледников Сокращение толщины морского льда на 40% Средний уровень моря повысился на 0.1-0.2 м Увеличилась повторяемость и интенсивность

засух Увеличилась повторяемость экстремально

высоких температур

Глобальное потепление: прогнозы

Глобальное потепление: прогнозы

Крупномасштабные экстремальные явления

– Замедление перемещения теплой океанской воды в северную часть Атлантического океана

– Обширное сокращение ледяного покрова Гренландии и Западной Антарктики

Глобальное потепление: прогнозы

Рост уровня Мирового океана

– Затопление и разрушение прибрежных зон и островов

– Увеличение числа и интенсивности экстремальных явлений (высокие приливы, штормовой нагон воды, цунами)

Глобальное потепление: прогнозы

Здоровье человека– Обострение сердечно-сосудистых,

респираторных и других заболеваний– Изменение географического распространения

различных видов – переносчиков заболеваний

Атомные электростанции: экологический эффект

См. "Тепловые электростанции"

+ Радиоактивные отходы

– Захоронение отработанного радиоактивного топлива

– Утилизация ядерного реактора

НО !При соблюдении всех

нормативов атомные электростанции – самые безопасные

Атомные электростанции: центральные вопросы безопасности

Потеря охладителя– Неуправляемое разогревание

тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) (авария на Чернобыльской АЭС, 1986 г.)

Использование во зло плутония, образующегося в ТВЭЛах

– Терроризм

Нововоронежская АЭС: зоны наблюдения

Глобальные перспективы Загрязнение нефтью

Мирового океана Ядерная зима Изменение климата

Выводы

Электричество – посредник между источниками энергии и конечным потребителем

Получение электричества сопровождается появлением большого числа загрязняющих веществ

Необходимо разрабатывать и внедрять новые, экологически чистые источники электроэнергии и методы ее аккумулирования

Рефераты

1. Энергетическая безопасность: от нефтяного эмбарго до наших дней

2. Энергетика и климат3. Атомная энергетика: за и против4. «Солнечные» города (примеры массового

использования солнечной энергии)5. Энергия из мусора6. Биоэтанол или бензин?7. Водород как моторное топливо8. Топливный элемент в космосе и на Земле9. Биотопливный элемент10. Водородные автомобили