Sistem za merenje toplote pre dva veka zasnivao se na ideji da se toplotna energija skladišti, da ne nestaje nigde, već da se samo kreće sa jednog mesta na drugo. I dalje koristimo sljedeća pravila: Da izmjerimo količinu toplote, napravimo je...

Vrste energije - vrste energije poznate čovječanstvu

Koncept "energije" je definiran kao mjera različitih oblika kretanja materije i kao mjera prijelaza kretanja materije iz jednog oblika u drugi. Shodno tome, razlikuju se vrste i vrste energije prema oblicima kretanja materije. Mali čovjek se bavi raznim vrstama energije. Zapravo, cijeli tehnološki proces je transformacija jedne vrste energije u drugu. U procesu prolaska tehnološke staze energija se više puta pretvara iz jedne vrste u drugu, što dovodi do smanjenja njene korisne količine zbog gubitaka i raspršivanja u okolini.

Danas poznate vrste energije

• Mehanički
• Električni
• Hemijski
• termalni
• svjetlo (svjetlo)
• nuklearna (nuklearna)
• termonuklearna (fuzija)

Osim toga, svjesni smo i drugih vrsta energije, čiji nazivi nisu fizički, već deskriptivni, kao što je energija vjetra ili geotermalna energija. U takvim slučajevima, fizički oblik prirode energije zamjenjuje se imenom njenog izvora. Stoga je ispravno više govoriti o mehaničkoj energiji vjetra, energiji strujanja vjetra, odnosno toplinskoj energiji geotermalnih izvora. U suprotnom, broj pseudo energija može se množiti beskonačno, izmišljajući otpadnu energiju, energiju vodika, mentalnu energiju ili životnu energiju i energiju ruku. Kombinujući reč "energija" sa određenim objektima, lišavamo ovaj snop fizičkog značenja. Nemoguće je izmjeriti količinu psihičke energije, ili energije volje. Ostaje samo nagovještaj da predmet ima neku vrstu energije, a ne znamo kakvu. Ispada da je tekst ili govor prepun riječi koja ne nosi semantičko opterećenje, jer svaki predmet nosi energiju i besmisleno ga je spominjati. I po analogiji sa energijom misli, trebalo bi da se pojavi masa misli, dužina, širina i visina misli, kao i njena gustina. Ukratko, ovakvi obrti su očigledan dokaz gluposti i nepismenosti autora ili govornika.

Fizički koncepti vezani za definiciju riječi "energija"

No, vratimo se stvarnim fizičkim konceptima vezanim za definiciju riječi "energija". Gore navedene vrste energije poznate su čovjeku i koristio ih je kroz čitavu historiju civilizacije. Jedini izuzetak je energija atomskog raspada, dobijena tek početkom 20. veka. Dakle, još uvijek koristimo mehaničku energiju, vožnju bicikla, korištenje satova s ​​klatnom, dizanje i spuštanje tereta dizalicom. Električna energija nam je poznata od davnina u obliku munje i statičkog elektriciteta. Međutim, ova vrsta energije počela se široko koristiti tek od 19. stoljeća, kada je izumljen Voltaični stup - DC baterija i. Međutim, još u davna vremena ljudi su poznavali i koristili ovu vrstu energije, iako ne svugdje. Poznati su drevni egipatski nakit i kultni predmeti čije se oblaganje moglo izvršiti samo elektrolizom. - možda najčešća i najraširenija vrsta energije, kako u antici tako i danas. Vatra, ugalj, gorionik, šibice i mnogi drugi predmeti povezani sa sagorevanjem zasnivaju se na energiji hemijske interakcije organske materije i kiseonika. Danas se visokotehnološko "spaljivanje" provodi u i, u i. Međutim, uređaji kao što su turbine i motori sa unutrašnjim sagorevanjem između sirovina (hemijska energija) i finalnog proizvoda (električna energija) imaju lošeg posrednika -. Nažalost, efikasnost toplotnih motora je mali, a ograničenja ne nameće materijal, već teorija. Za limit je 40%. Na osnovu hemijskih interakcija, hemijske energije deluju i ljudska tela i sve životinje. Jedući biljke, od njih dobijamo energiju hemijskih veza, nastalih usled apsorpcije sunčeve energije. Odnosno, indirektno, čovjek se hrani i sunčevom energijom, kao što se njome hrani sav život na Zemlji. Sunce je energija bez koje ne bi bilo života na našoj planeti. Gotovo sve vrste i vrste energije, osim atomske i termonuklearne, mogu se smatrati sekundarnim, u odnosu na zračeću sunčevu energiju. Mehanička energija plime i oseke, kao i toplinska energija geotermalnih izvora, također nisu povezani sa sunčevim zračenjem.

Termonuklearna energija je u osnovi rada našeg centralnog svjetiljka - Sunca

A to znači da je solarna energija, zauzvrat, proizvod energije termonuklearne fuzije oslobođene u utrobi Sunca. Dakle, ogromna većina vrsta energije koje koristimo na Zemlji ima svoj primarni progenitor u obliku energije termonuklearne fuzije. Nuklearna ili atomska energija je jedina vrsta energije koja izlazi izvan granica "standardnog" prirodnog prometa energije. Prije pojave čovjeka, priroda nije poznavala (s rijetkim izuzecima) procese raspada mase atomskih jezgara uz oslobađanje ogromne energije. Izuzetak je afrički prirodni "nuklearni reaktor" - nalazište ruda uranijuma, gdje se odvijaju reakcije atomskog raspada uz zagrijavanje okolnih stijena. Međutim, u prirodi atomsko raspadanje traje milionima godina, jer je poluživot uranijuma i plutonijuma veoma dug. I iako su mnogi drugi atomi, osim uranijuma i plutonijuma, također podložni atomskom raspadu, općenito ovi procesi ne uzrokuju značajne promjene u okolnoj materiji u jedinici vremena. Čovjek je napravio vlastite promjene u energetskom bilansu planete, eksplodirajući bombe, gradeći nuklearne elektrane, sagorevajući naftu, plin i ugalj. Naravno, slični procesi su se odvijali i prije ljudi, ali su bili razvučeni milionima godina. Padali su meteoriti, gorele su šume, oslobađao se ugljični dioksid iz močvara i okeana, a uranijum se raspadao. Ali polako - u malim količinama po jedinici vremena.

Alternativni izvori

Danas se aktivno razvijaju alternativne i alternativne vrste energije. Međutim, ove riječi već sadrže pogrešan stav prema riječi „energija“. Nazivajući izvore energije "alternativnim", mi ih suprotstavljamo "tradicionalnim" izvorima - uglju, naftu i plin. I ovo je razumljivo. Ali kada kažemo "alternativna energija" govorimo gluposti, jer različite vrste energije postoje izvan naših želja. I nije jasno šta je alternativna energija vetra, jer ona jednostavno postoji. Ili koja je alternativna solarna i termonuklearna energija našeg svjetiljka. U svakom slučaju, mi ga koristimo, a čudno je nazvati ga alternativom, jer za njega nema alternative. U narednim hiljadama godina nećemo pobjeći od korištenja sunčeve energije, jer se na njoj temelji cijeli ekosistem planete. Slično čudno izgledaju riječi „nekonvencionalni oblici energije“, „obnovljivi oblici energije“ ili „zeleni oblici energije“. Koja vrsta energije je tradicionalna? Kako se jedna ili druga vrsta energije može obnoviti? I kako provjeriti energiju za čistoću okoliša? „Tradicija“, „obnovljivost“ i „prijateljstvo prema životnoj sredini“ su razumnije i ispravnije za pominjanje. Tada će sve odmah postati jasno i razumljivo. A onda, nakon što ste odredili uzročno-posljedične veze, možete početi tražiti. Nekonvencionalne vrste izvora energije mogu se lako pronaći proučavanjem prirode i okolnog svijeta. Ovdje imate stajnjak za grijanje, i sijeno, i generator koji koristi snagu mišića.

Obnovljive izvore energije treba tražiti samo u okruženju prirodnih procesa

Nema toliko sličnih procesa, a svi su povezani sa kretanjem materije na planeti - zemlje, vode, vazduha, kao i sa aktivnošću živih organizama. Iako, strogo govoreći, nema obnovljivih izvora energije, budući da naša glavna "baterija" - Sunce - ima ograničen vijek trajanja. A za traženje ekološki prihvatljivih izvora prvo treba jasno definirati kriterije ekološke prihvatljivosti, jer, zapravo, svaka ljudska intervencija u energetski bilans planete nanosi štetu okolišu. Strogo govoreći, ne može postojati ekološki prihvatljivi izvor energije, jer će u svakom slučaju utjecati na okoliš. Možemo samo minimizirati ovaj uticaj, ili ga nadoknaditi. Istovremeno, sve kompenzacijske uticaje treba izvršiti u okviru globalnog analitičkog modela prognoze.

Sunce igra izuzetnu ulogu u životu Zemlje. Cijeli organski svijet naše planete duguje svoje postojanje Suncu. Sunce nije samo izvor svjetlosti i topline, već i izvorni izvor mnogih drugih vrsta energije (energija nafte, uglja, vode, vjetra).

Solarna konstanta - količina sunčeve energije koja dolazi na površinu od 1 m2, raspoređena okomito na sunčeve zrake u svemiru.

Sunce je naša zvezda. Proučavanjem Sunca saznajemo o mnogim pojavama i procesima koji se dešavaju na drugim zvijezdama i nedostupni su direktnom posmatranju zbog ogromnih udaljenosti koje nas dijele od zvijezda.

Sunce je glavni izvor energije na Zemlji i osnovni uzrok koji je stvorio većinu drugih energetskih resursa naše planete, kao što su rezerve uglja, nafte, plina, energije vjetra i padajuće vode, električne energije itd.

Energija Sunca, koja se uglavnom oslobađa u obliku energije zračenja, toliko je velika da je teško i zamisliti. Dovoljno je reći da u Zemlju ulazi samo jedna dvije milijarde te energije, ali to je oko 2,5 * 10 18 cal./min. U poređenju sa ovim, svi drugi izvori energije, kako spoljašnji (zračenje Meseca, zvezda, kosmički zraci), tako i unutrašnji (unutrašnja toplota Zemlje, radioaktivno zračenje, rezerve uglja, nafte itd.) su zanemarljivo mali.

Sunce je nama najbliža zvijezda, a to je ogromna svjetleća lopta plina, čiji je prečnik oko 109 puta veći od prečnika Zemlje, a zapremina je oko 1 milion 300 hiljada puta veća od zapremine Zemlje. Prosječna gustina Sunca je oko 0,25 gustine naše planete.

Budući da sunce nije čvrsta, već plinovita lopta, potrebno je o njegovim dimenzijama govoriti uslovno, razumijevajući pod njima dimenzije solarnog diska vidljivog sa Zemlje.

Unutrašnji dio sunca nije vidljiv. To je neka vrsta gigantskog atomskog kotla, u kojem se odvijaju složene nuklearne reakcije pod pritiskom od oko 100 milijardi atmosfera, tokom kojih se vodonik pretvara u helijum. Oni su izvor sunčeve energije. Temperatura unutar Sunca procjenjuje se na 16 miliona stepeni.

trofičkih lanaca. Osnovni pojmovi, elementi.

1. Definicija pojmova "lanac ishrane", "trofički nivo", "potrošači". Unutar ekosistema, organske tvari koje sadrže energiju stvaraju autotrofni organizmi i služe kao hrana (izvor tvari i energije) za heterotrofe. Primjer: životinja jede biljke, ovu životinju, pak, može jesti druga životinja, a energija se također može prenositi kroz niz organizama - svaki sljedeći se hrani prethodnim, opskrbljujući ga sirovinama i energijom. Takav niz se zove lanac ishrane, i svaki njegov link - trofičkom nivou(grčki trofos - hrana). Potrošači: primarni - hraniti se primarnim proizvođačima, tj. oni su biljojedi; sekundarni nedostaci. - hrane se biljojedima, tako da su mesožderi, kao i tercijarni nedostaci u ishrani. drugi red.

2 . Živi organizmi koji čine biocenozu u ekosistemu nisu isti u pogledu specifičnosti njihove asimilacije materije i energije. Za razliku od biljaka i bakterija, životinje nisu sposobne za foto- i kemosintetske reakcije, već su prisiljene koristiti sunčevu energiju indirektno - kroz organsku tvar stvorenu foto- i kemosintetikom. Tako se u biocenozi formira lanac uzastopnog prijenosa materije i njene ekvivalentne energije s jednog organizma na drugi, ili takozvani trofički lanac (od grčkog "trofe" - jedem).

Budući da biljke izgrađuju svoj organizam bez posrednika, nazivaju se samohranljivim ili autotrofnim. Budući da su autotrofi, oni stvaraju primarnu organsku materiju iz neorganske, oni su proizvođači. Organizmi koji ne mogu izgraditi vlastitu supstancu od mineralnih komponenti koriste organsku tvar koju stvaraju autotrofi jedući ih. Nazivaju se heterotrofi, što znači "hranim ih drugi", kao i potrošači (od latinskog "consumo" - konzumiram). Mesojedi koriste životinjske proteine ​​sa specifičnim skupom aminokiselina. Oni su također potrošači, ali su, za razliku od biljojeda, sekundarni, odnosno potrošači drugog reda. Ali ni tu se ne završava uvijek trofički lanac, budući da sekundarni potrošač može poslužiti kao izvor hrane za potrošača trećeg reda, itd. Ali u jednom trofičkom lancu nema potrošača viših od petog reda zbog rasipanja energije.

U procesu ishrane „otpadni proizvodi“ se pojavljuju na svim trofičkim nivoima. Zelene biljke godišnje djelimično ili potpuno odbace lišće. Značajan dio organizama, iz ovog ili onog razloga, neprestano odumire. U konačnici, na ovaj ili onaj način, stvorena organska tvar mora se djelomično ili potpuno zamijeniti. Ova zamjena nastaje zbog posebne karike u trofičkom lancu - razlagača (od latinskog "reductio" - povratak). Ovi organizmi – uglavnom bakterije, gljive, protozoe, mali beskičmenjaci – u procesu života razlažu organske ostatke svih trofičkih nivoa proizvođača i potrošača u minerale. Minerali, kao i ugljični dioksid koji se oslobađa pri disanju razlagača, ponovo se vraćaju proizvođačima.

Različiti trofički lanci su, zauzvrat, međusobno povezani zajedničkim karikama, formirajući vrlo složen sistem koji se naziva trofička mreža.

Trofički lanac u biogeocenozi je istovremeno i energetski lanac, tj. dosljedan uredan tok prijenosa solarne energije od proizvođača do svih ostalih veza. Protok energije kroz ekosistem može se mjeriti na različitim tačkama u njemu, čime se utvrđuje koliko je sunčeve energije sadržano u organskim supstancama koje nastaju tokom fotosinteze; koji dio energije sadržane u biljnom materijalu može iskoristiti biljožder; koliko ove energije biljožder uspe da iskoristi pre nego što je mesožder pojede, i tako dalje, od jednog trofičkog nivoa do drugog.

Ili u njenoj utrobi. Na primjer, u mnogim nerazvijenim zemljama drvo se sagorijeva za grijanje i rasvjetu domova, dok se u razvijenim zemljama sagorevaju različiti izvori fosilnih goriva za proizvodnju električne energije -,. Fosilna goriva su neobnovljivi izvori energije. Njihove rezerve se ne mogu obnoviti. Naučnici sada istražuju mogućnosti korištenja neiscrpnih izvora energije.

Fosilna goriva

Ugalj i plin su neobnovljivi izvori energije koji su nastali od ostataka drevnih biljaka i životinja koje su živjele na Zemlji prije nekoliko milijuna godina (za više detalja pogledajte članak ""). Ova goriva se kopaju iz zemlje i sagorevaju za proizvodnju električne energije. Međutim, upotreba fosilnih goriva predstavlja ozbiljne probleme. Prema sadašnjim stopama potrošnje, poznate rezerve nafte i gasa će biti iscrpljene u narednih 50 godina. Zalihe uglja trajaće 250 godina.Kada se ova goriva sagorijevaju, stvaraju se gasovi pod čijim uticajem nastaje efekat staklene bašte i padaju kisele kiše.

Obnovljivi izvori energije

Kako stanovništvo raste (vidi članak ""), ljudima je potrebno sve više energije, a mnoge zemlje prelaze na korištenje obnovljivih izvora energije - sunca, vjetra i. Ideja o njihovom korištenju je vrlo popularna, jer su ekološki prihvatljivi izvori, čija upotreba ne šteti okolišu.

hidroelektrane

Energija vode se koristi vekovima. Voda je okretala vodene kotače koji se koriste u razne svrhe. Danas su izgrađene ogromne brane i rezervoari, a voda se koristi za proizvodnju električne energije. Tok rijeke okreće kotače turbina, pretvarajući energiju vode u električnu energiju. Turbina je spojena na generator koji proizvodi električnu energiju.

Zemlja prima ogromnu količinu. Savremena tehnologija omogućava naučnicima da razviju nove metode korišćenja sunčeve energije. Najveća solarna elektrana na svijetu izgrađena je u kalifornijskoj pustinji. U potpunosti zadovoljava energetske potrebe 2.000 domova. Ogledala odbijaju sunčeve zrake, usmjeravajući ih na centralni kotao za vodu. Voda u njemu ključa i pretvara se u paru, koja rotira turbinu spojenu na električni generator.

Energiju vjetra čovjek koristi više od jednog milenijuma. Vjetar je raznosio jedra i okretao vjetrenjače. Za korištenje energije vjetra stvoren je veliki broj uređaja dizajniranih za proizvodnju električne energije i za druge svrhe. Vjetar rotira lopatice vjetroturbine, koja pokreće osovinu turbine spojenu na električni generator.

Atomska energija - toplotna energija koja se oslobađa tokom raspadanja najmanjih čestica materije -. Glavno gorivo za dobijanje atomske energije je - sadržano u zemljinoj kori. Mnogi ljudi atomsku energiju smatraju energijom budućnosti, ali njena primjena u praksi stvara niz ozbiljnih problema. Nuklearne elektrane ne emituju otrovne plinove, ali mogu stvoriti mnogo problema, jer je ovo gorivo radioaktivno. Emituje radijaciju koja sve ubija. Ako zračenje uđe u tlo ili u njega, to povlači katastrofalne posljedice.

Nesreće u nuklearnim reaktorima i ispuštanje radioaktivnih tvari u atmosferu predstavljaju veliku opasnost. Nesreća u nuklearnoj elektrani u Černobilu (Ukrajina), koja se dogodila 1986. godine, rezultirala je smrću mnogih ljudi i kontaminacijom ogromne teritorije. Radioaktivni otpad prijeti svim živim bićima milenijumima. Obično su zakopani na dnu mora, ali slučajevi zakopavanja otpada duboko pod zemljom nisu neuobičajeni.

Ostali obnovljivi izvori energije

U budućnosti će ljudi moći koristiti mnogo različitih prirodnih izvora energije. Na primjer, u vulkanskim regijama razvija se tehnologija za korištenje geotermalne energije (topline unutrašnjosti Zemlje). Drugi izvor energije je biogas koji nastaje raspadanjem otpada. Može se koristiti za grijanje doma i za grijanje vode. Plimne elektrane su već izgrađene. Brane se često grade preko ušća rijeka (estuarija). Posebne turbine, pokretane osekama i osekama, proizvode električnu energiju.

Kako napraviti Savonia rotor:

Savonia rotor je mehanizam koji koriste farmeri u Aziji i Africi za opskrbu vodom za navodnjavanje. Da biste napravili vlastiti rotor, trebat će vam nekoliko držača, velika plastična boca, čep, dva odstojnika, šipka dužine 1 m, debljine 5 mm i dva metalna prstena.

Kako uraditi:

1. Da biste napravili oštrice, odrežite vrh boce i prepolovite ga po dužini.

2. Koristite kopče da pričvrstite polovice boce na čep. Budite oprezni pri rukovanju dugmadima.

3. Zalijepite zaptivke na poklopac i zalijepite šipku u njega.

4. Pričvrstite prstenove na drvenu podlogu i postavite rotor na vjetar. Umetnite šipku u prstenove i provjerite rotaciju rotora. Nakon što odaberete optimalnu poziciju za polovinu boce, zalijepite ih na čep jakim vodoodbojnim ljepilom.

Stranica 1

Glavni izvori energije koje koristi čovjek.

Glavni izvor energije koji koriste autotrofi je Sunce. Slikovito rečeno, autotrofi su hranitelji biosfere: oni ne hrane samo sebe, već hrane (svojim tijelima) i druge. Zbog toga se nazivaju proizvođačima. Biomasa koju oni stvaraju naziva se primarna.

Glavni izvori energije u rafinerijama su toplota, vodena para i električna energija. Za dobijanje svih vrsta energije potroši se do 6% prerađenog ulja, a polovina te količine se sagori u termoelektrani, a druga polovina u cevnim pećima tehnoloških instalacija. U tom smislu, jedan od najvažnijih problema prerade nafte i gasa je povećanje tehničke i ekonomske efikasnosti svih tehnoloških procesa.

Emisione linije nekih lasera.| Emisione linije nekih lasera, slabo ili umjereno apsorbirane u atmosferi.

Glavni izvor energije za sve procese koji se odvijaju u biosferi je sunčevo zračenje. Atmosfera koja okružuje Zemlju slabo apsorbuje kratkotalasno zračenje Sunca, koje uglavnom dopire do površine Zemlje. Dio sunčevog zračenja se apsorbira i raspršuje u atmosferi. Apsorpcija upadnog sunčevog zračenja je zbog prisustva ozona, ugljičnog dioksida, vodene pare i aerosola u atmosferi.

Glavni izvor energije pohranjene u adenozin trifosfatu (ATP) je glukoza. U ćelijama se glukoza, uz pomoć enzimskog sistema, prvo bez kiseonika cijepa na dva molekula mliječne kiseline CH3CH (OH) COOH. Energija koja se oslobađa prilikom razgradnje jednog molekula glukoze tokom glikolize akumulira se u dva novonastala ATP molekula. Po potrebi, ATP se hidrolizira u adenozin difosfat (ADP) i fosfornu kiselinu uz oslobađanje oko 10 kcal toplinske energije. Mliječna kiselina podliježe daljem cijepanju kisika u uzastopnim redoks reakcijama do ugljičnog dioksida i vodika, koji se zauzvrat oksidira kisikom iz atmosfere u vodu. Oslobođena energija u ovom slučaju troši se na regeneraciju ATP-a, odnosno na dodavanje trećeg ostatka fosforne kiseline u ADP. Kao rezultat potpunog raspada dva molekula mliječne kiseline, oslobađa se energija koja je dovoljna za sintezu 36 ATP molekula iz ADP-a.

Glavni izvor energije na Zemlji je Sunce.

Glavni izvori energije koju troši industrija su fosilna goriva i proizvodi njihove prerade, vodna energija, biomasa i nuklearno gorivo. U znatno manjoj mjeri koristi se energija vjetra, sunca, plime, geotermalne energije. Svjetske rezerve glavnih goriva procjenjuju se na 128 - 1013 tona mazuta, uključujući fosilni ugalj 112 - 1013 tona, naftu 74 - 1011 tona i prirodni gas 63 - 1011 tona lož ulja.

Glavni izvor energije (topline) u procesu nitriranja je reakcija nitriranja, koja daje do 96% ukupnog unosa energije. Električna energija koja se isporučuje tokom grijanja peći iznosi samo 2 - 3% ukupne uložene energije.

Glavni izvor energije koja dolazi na Zemlju je Sunce. Sunčevo zračenje nastaje kao rezultat intenzivne interakcije sa materijom u gornjim slojevima Sunca i u ravnoteži je s njom. Elektromagnetno zračenje Sunca može se okarakterisati sa dve temperature - energetskom, koja je određena Stefan-Boltzmanovim zakonom, i spektralnom, određenom iz Wienovog zakona. Za ravnotežno zračenje ove temperature su jednake. Razlika između energetske i spektralne temperature može poslužiti kao pokazatelj neravnoteže zračenja. Kako se udaljavate od površine Sunca, energetska temperatura opada, dok spektralna temperatura ostaje nepromijenjena. Dakle, neravnoteža zračenja raste s rastojanjem od Sunca. Stoga se sa povećanjem udaljenosti od Sunca stvaraju povoljniji uslovi za procese samoorganizacije koji se odvijaju u neravnotežnim uslovima. S druge strane, složenost formiranih sistema zavisi od temperature. Kako se udaljenost od Sunca povećava, temperatura opada, tako da postoji neka optimalna udaljenost na kojoj je moguće formiranje sistema maksimalne složenosti. Nivo samoorganizacije sistema određen je stepenom odstupanja od ravnotežnog stanja i nivoom složenosti. U Sunčevom sistemu, najoptimalnija kombinacija ovih parametara se opaža na udaljenostima koje odgovaraju Zemljinoj orbiti. Tako se u Sunčevom sistemu može postići najviši nivo samoorganizacije na Zemlji.

Glavni izvori energije u rezervoarima su pritisak granične vode, dna, gasa i gasne kapice; pritisak rastvorenog gasa u ulju u trenutku oslobađanja gasa iz rastvora; gravitacija; elastičnost rezervoara i njegovo zasićenje naftom, vodom i gasom. Ove sile se mogu manifestovati odvojeno ili zajedno.

Glavni izvori energije u akumulacijama su pritisak granične vode, dna vode, gas cap gas, pritisak rastvorenog gasa u nafti u trenutku oslobađanja gasa iz rastvora, gravitacija, elastičnost ležišta i nafte, vode i gasa koji ga zasićuju. Ove sile se mogu manifestovati odvojeno ili zajedno. Dakle, energetski resursi formacije koja sadrži naftu karakterizira pritisak koji u njoj postoji. Što je pritisak veći, to su veće, ceteris paribus, rezerve energije i potpunije se može iskoristiti nalazište nafte.

Gorivo je glavni izvor energije u industriji, poljoprivredi i drugim sektorima nacionalne privrede. U zavisnosti od fizičkog stanja, gorivo se deli na čvrsto, tečno i gasovito.

Glavni izvori energije za čovječanstvo bili su mišićna snaga ljudi i radne stoke, a drvo i životinjski izmet korišteni su za grijanje domova i kuhanje hrane. Međutim, udio drva i drvenog uglja bio je velik, a i dalje je korištena mišićna snaga čovjeka i životinja.

Izvori energije koji se trenutno troše nikako nisu neiscrpni. S tim u vezi, vredi ozbiljno razmisliti o tome odakle ćemo sutra uzimati energiju – za 50 ili 100 godina. Energija je grijanje, rasvjeta, transport. To su industrijski i poljoprivredni proizvodi. Svjetska populacija raste. Stotine miliona ljudi koji danas pate od gladi i žele – i na to imaju svako pravo – da pobjegnu iz ovog stanja. Međutim, sve to zahtijeva ne samo vrijeme, trud, novac, već i dovoljnu količinu energije.

Statistički pregled Ujedinjenih nacija objavio je procjene energetskih resursa na svijetu. Pokazalo se da će uz postojeći rast potražnje za energijom biti dovoljno mineralnih rezervi, otprilike:
- ugalj do 2500;
- ulje do 2100;
- prirodni gas do 2035.
Statistika, međutim, ne govori cijelu priču o sirovinskim resursima. Na primjer, vađenje, skladištenje i transport nafte je lakši od vađenja i transporta uglja. Osim toga, postoje različite vrste ulja. Nafta sa nekih polja ne sadrži štetne nečistoće koje je potrebno ukloniti. Ulje od drugih - zahtijeva skupu rafinaciju. Lakše je vaditi naftu iz bušotina na kopnu, teže je i skuplje vaditi je iz morskog dna. Ali u moru, u relativno plitkim obalnim područjima, otkrivena su mnoga bogata ležišta.
Postoje još dvije vrste energije - nuklearna i hidroenergija. Upotreba ovih vrsta energije za rješavanje teških problema zadovoljavanja energetskih potreba povezana je sa stepenom razvoja nauke i tehnologije. Hidroenergetski resursi su praktički neiscrpni, međutim, količina energije koju voda može pružiti ograničena je tehničkim barijerama. Da je moguće koristiti morske struje u energetske svrhe, tada bi udio hidroenergije u pokrivanju potražnje za energijom bio mnogo veći.
Isto je i sa nuklearnom energijom. Nuklearne elektrane nekadašnjeg dizajna, u kojima je izvor energije radioaktivni raspad uranijuma, neće riješiti problem, makar i zato što će istražena nalazišta uranijuma trajati samo do sredine ovog stoljeća. Još važniji problem u nuklearnoj energiji je osigurati njenu sigurnost za ljude i okoliš. Nažalost, međunarodna zajednica još nije razvila niti jedan strateški pravac u razvoju ove važne industrije.
Postoje izvori energije koje čovječanstvo koristi samo u maloj mjeri. To se prvenstveno odnosi na solarnu energiju.
Od Sunca, Zemlja prima kolosalnu količinu, oko 170.000 puta više nego što je potrebno. Kvadratni metar Zemlje obasjan suncem prima oko jedan kilovat energije. Ako pokrijete nekoliko stotina kvadratnih kilometara pustinje dovoljno produktivnim pretvaračima solarne energije, onda bi to bilo dovoljno da u potpunosti zadovoljite potrebe velike i visoko razvijene zemlje.
Postoje još dva neriješena pitanja koja koče korištenje solarne energije. Prije svega, ova energija ne teče stalno. Drugi problem je disperzija sunčeve energije. I iako je ima dosta, količina energije koja se može dobiti na pojedinim mjestima ispada vrlo mala da bi se mogla široko koristiti. Stoga je tu energiju potrebno nekako prikupiti i učiniti je pogodnom za intenzivnije korištenje.
U zemljama u kojima postoje područja sa velikim brojem sunčanih dana tokom godine, prvenstveno u SAD, Australiji, Francuskoj i Japanu, solarni sistemi za grijanje vode odavno se koriste za obične kućne potrebe. Njihove crne, posebne ploče za toplu vodu mogu se vidjeti na krovovima kuća.
Isto tako, solarna energija se koristi za napajanje klimatizovanih jedinica, bez kojih je u vrućim zemljama teško. Ovakvi uređaji, napajani solarnom energijom, rade vrlo uspješno. Što je napolju toplije, to bolje hlade prostoriju. Solarni štednjaci, uređaji za odslađivanje morske vode i drugi uređaji na solarni pogon više nisu fantazija, ali još nisu masovno proizvedeni.
Smjer koji najviše obećava je direktna konverzija solarne energije u konvencionalnu, električnu energiju. Za to se koriste solarne ćelije. Njihova glavna prednost je odsutnost pokretnih dijelova i mehanizama u dizajnu, ništa ne teče u njima, ne izgara i praktički se ne istroši. Bio bi to idealan način da dobijete besplatnu (uostalom, sunce ne naplaćuje račune za struju) energiju u najpovoljnijem obliku, ako...
Kad bi, prvo, solarne ćelije bile jeftinije nego sada, a drugo, kad bi bilo moguće "hvatati" sunčeve zrake 24 sata dnevno. Samo u tom slučaju bi ogromne "plantaže solarnih ćelija" davale struju i po oblačnim danima i noću.
Rješenje svih ovih problema je, naravno, veoma teško, ali moguće. Zahvaljujući napretku tehnologije i unapređenju industrijske proizvodnje, solarne ćelije mogu pojeftiniti, a njihove ogromne "plantaže" ne moraju biti postavljene na tlu. Projekti koje iznose neki naučnici i inženjeri, stručnjaci za ova pitanja, iako podsjećaju na naučnofantastične priče, ali je sasvim moguće da će biti realizovani mnogo prije nego što mislimo.
Prema jednom od ovih projekata, "polje solarnih ćelija" trebalo bi da pokrije površinu satelita koji se nalazi na nadmorskoj visini od oko 35 hiljada kilometara iznad površine Zemlje u ekvatorijalnoj ravni, a koji se okreće oko Zemlje u pravcu svoje rotacije. za 24 sata. Odnosno, takav satelit nam se čini - smješten nepomično iznad Zemlje. Konvertori koji se nalaze na satelitu mogli bi imati kapacitet od 3.000 do 20.000 megavata. Električna energija bi se mogla poslati na Zemlju pomoću snopa zraka vrlo visoke frekvencije. Pretvaranje ove energije u industrijsku električnu struju i njeno slanje je već mnogo manje komplikovana stvar.
Prema drugom projektu, koji je predstavio nekadašnji nobelovac, sovjetski akademik, naučnik N.N. Semenov, takva ogromna polja solarnih baterija mogu se postaviti na Mjesec, a rezultirajuća energija se može poslati na Zemlju pomoću laserskog zraka.
Druga grupa ruskih inženjera predložila je vjetroelektrane smještene deset kilometara iznad površine Zemlje, koristeći zračne struje konstantnih brzina koje postoje na ovoj visini. Predloženo je da se ove elektrane podignu u zrak pomoću balona pričvršćenih za tlo jakim i fleksibilnim kablovima od sintetičkih vlakana.
Na prvi pogled svi ovi projekti mogu izgledati potpuno nevjerovatni. No, na kraju krajeva, povijest tehnologije bogata je raznim izumima, koji su se u početku činili potpuno nevjerovatnim, zatim teškim za implementaciju, zatim izvedeni samo u ograničenom obimu i, konačno, bili su široko korišteni i svima postali sasvim očigledni.
Ako stanovnici Islanda, u relativno ograničenom obimu, koriste toplu vodu iz gejzira za grijanje svojih stanova, zašto onda ne razmisliti o korištenju ogromnih bazena podzemne tople vode za energetske potrebe, od kojih je nekoliko desetina dostupno na dalekoistočnim teritorijama Rusija.
Da li je zaista takvo ludilo, izraženo prije nekoliko godina, ideja da se voda upumpava u zemlju na dovoljnu dubinu kako bi se iskoristila temperatura unutar zemlje za stvaranje nečega poput umjetnih gejzira?
Može se pretpostaviti s velikom dozom optimizma da će se čovječanstvo nositi s energetskim poteškoćama. Ako ne za godinu dana, onda će za 10 ili više godina, možda, biti savladani izvori energije koji se sada čine nedostupnim ili vrlo teškim za korištenje. Ovaj optimizam se zasniva na činjenici da naša civilizacija jednostavno nema drugog izbora. Problem snabdijevanja energijom - čovječanstvo će tek morati riješiti.
Moramo zapamtiti da je energija kruh civilizacije. I, kao i svaki kruh, mora se ne samo čuvati i cijeniti, već i umnožavati.