Энергия: вчера, сегодня, завтра

Исполнитель: Водопьянова Екатерина ученица 10 класса лицея 179

Руководитель: Леонова Елена Владимировна

«Вчера»

Первым источником энергии на планете была, разумеется, мус кульная тяга. Вся работа совершалась без помощи всяких животных и сложных механизмов . Многие тысячи лет никто не задумывался об аль тернативной энергии — этого было достаточно. Только в редких случаях люди прошедших эпох прибегали к энергии ветра и воды, например, на мельницах.

А еще в парусном флоте, то есть там, где без этого было не обойтись. Но и тот и другой варианты были ненадежными, ведь приходилось зависеть от природы, а запасать энергию люди не умели.

Огонь, вернее, тепло также не использовалось нашими предками как источник энергии для приведения в движение механизмов. Бра тья Монгольфье, наполнившие первый воздушный шар горячим воздухом, были едва ли не первыми.

Паровая эпоха

Использовать пламя как источник энергии люди догадались толь ко в 18 веке. Так появились первые паровые машины.Тогда мускульная тяга не потеряла своего значения, но паровым машинам в скором времени доверили «все и сразу». Энер гии горячего воздуха, казалось, хватит на что угодно.

Даже в проектах первых летательных аппаратов можно найти варианты «паролета» с узнаваемой па ровозной трубой. Черный дым из труб наполнил небо над всеми цивилизованными странами.

Неслучившееся будущее: мир паровых машин

Когда -то люди думали, что сила пара может все. Писатели Гер берт Уэллс и Жюль Верн рисовали картины будущего, совсем не похожего на наше с вами настоящее. Их работами вдохновлялись ученые. И поэтому нельзя

забывать, что 100 лет назад развитие науки и технологий могло пойти совсем по другому пути.

Вообразить себе архитектуру, какой она

стала бы в таком варианте будущего, нетрудно — посмотрите на Эйфелеву

башню. Вот такие вычурные металлические конструкции, начиненные механизмами, наполнили

бы города.

Транспорт паровой эпохи тоже сильно отличался бы от современ ного. Небом правили бы дирижабли, а по дорогам разъезжали бы паровые телеги, способные «заправляться» практически повсеместно.

В «мире паровых машин» к домам и квартирам вели бы не собранные в пучки провода, а металлические трубы, по которым к людям попадал бы природный газ, а не

электричество.

«Сегодня»

Основу современной энергетики составляют тепловые электро станции, совмещающие выполнение двух задач — центральное отоп ление и выработку электроэнергии. В ТЭС используются нефть,

природный газ, торф и уголь, и с помощью турбин нагретый газ или водяной пар преобразуется в энергию генератора. А заодно горячие воздух и вода идут на отопление наших квартир.

Только в последнее время люди стали задумываться о том, что у ТЭС есть существен ные минусы. Вполне возможно, что уже в ближайшем

будущем человечеству нужно будет отказаться от такого метода получения энергии.

Во- первых, торф, нефть и каменный уголь в зем ной коре постепенно заканчиваются — мы их используем уже больше ста лет, и все это время нам казалось, что так будет продолжаться до

конца света.

Во- вторых, теплоэлектростанции

вредны для окружающей среды. Из труб ТЭС в

атмосферу выбрасывается огромное

количество дыма и копоти. Также ТЭС

сжигают атмосферный кислород, так что они частично виновны в «душном» воздухе

современных городов.

Там, где много бурных рек, устанавливают гидравлические электростанции. Громадные пло тины на горных реках хоть и

приносят меньше вреда, тоже не проходят для природы незамечен ными: экологи говорят о необратимых изменениях флоры и фауны в районах электростанций, изменениях климата, а также о загрязнении

воды и огромном вреде для рыбы.

Наконец, «третий кит» современнойэнергетики — атом ные электростанции

Во-первых, расходует мало топлива и не занимает больших площадей, как ТЭС.

Во- вторых, объем вредных выбросов во время нормальной работы атомной станции ничтожен.

Кроме того, атомные станции не вторгаются в экологический баланс

Земли, но человечество до сих пор не знает безопасного способа переработки

и хранения радиоактивных отходов. Именно это и тормозит всеобщий

мировой переход на «атом» в качестве источника энергии.

Проблема отходов, равно как и аварийности, со временем будет ре шена переходом на реакторы

другого типа — термоядер ные. Примеры термоядерного синтеза есть в природе. Самый

простой из них — наше Солнце.

В качестве топлива для термоядерного реактора нужен водород, запасы которого практически неисчерпаемы.

Опасность аварии практически отсутствует.

Но, к сожалению вкладывать деньги в реакторы «завт рашнего дня» невыгодно для того, кто хочет

прибыли «как можно больше и прямо сейчас». Такие инвесторы скорее обратятся к неф тедобывающей

промышленности. А без большого финансирования атомной энергетике

очень трудно двигаться вперед.

Поиск альтернативного источника энергии

Ветряные мельницы

Волновые и приливные электростанции

Солнечные станции или солнечные батареи

«Тепло нашей планеты»

«Будущее»

«Персональные электростанции»

Первый проект предполагает наличие не скольких «энергетических таблеток», вшитых в разные места вашей одежды. Каждая таблетка

— это пружина, эксцентрик и генериру ющий электрический ток элемент. Ток вырабатывается при каждом шаге, движении руки,

повороте головы. Вся эта энергия запасается и передается к индукционным панелям, расположенным в карманах одежды.

Подзарядка всех электронных устройств происходит как бы сама собой: пока вы носите плеер в кармане, он питается энер гией

ваших движений.

Американские исследователи предложили технологию, благодаря которой можно производить электроэнергию при ходьбе. Маленькие пластмассовые вставки в каблуках обуви, сжимаясь и растягиваясь во время шага, будут передавать энергию на носимый при себе аккумулятор размером с мобильный телефон. И ваши телефон, аудиоплеер, часы, а также другие мелкие устройства будут получать питание от этого ак кумулятора. В дальнейшем, можно предположить, аналогичным образом будут питаться электродвигатели в имплантатах и протезах инвалидов.

Другая форма «персональной» энергии— тепловые элементы.

Солевая грелка

Солевая грелкаГрелка погружается в кипяток и постепен но размягчается. Потом вы сгибаете ее пополам — и грелка начи нает постепенно твердеть до исходного состояния, одновременно выделяя большое количество тепла. У солевой грелки теоретически неограниченное количество циклов использования.

Где в перспективе могут понадобиться такие «химические обогре ватели»? Для начала — в пищевой промышленности. Представь те, что на дне ваших тарелок размещены небольшие «таблетки», которые начинают нагреваться, когда полная еды посуда стоит на столе. Полчаса- час «тепловая таблетка» не дает еде остыть, а потом «дозаряжается» во время мытья в горячей воде.

Можно предположить и «общественную» электроэнергиюПроект «дорожной энергии» предложили израильские ученые, и уже в ближайшие годы

экспериментальные участки дорог и тротуаров с пьезоэлементами будут введены в эксплуатацию. Только представьте, у вас под ногами добывается электричество, которое

затем идет на освещение улиц или какие- либо другие нужды. Фактически — та же мускульная сила, что и несколько тысяч лет назад, но уже на совершенно другом уровне.

Универсальным транспортным двигателем 21 века стало электричество.

Но в качестве еще одного перспективного варианта

топлива для ав томобилей предлагают водород. Действительно, это очень эко логически чистый вариант.

Но, к сожалению, водород крайне взрывоопасен.

Спасибо за Внимание!