L'énergie et ses types. Méthodes traditionnelles d'obtention de chaleur et d'électricité. Énergie

24.08.2019

Types, méthodes d'obtention, de transformation et d'utilisation de l'énergie. L'énergie et ses types. But et utilisation

L'énergie et ses types. But et utilisation

L'énergie joue un rôle décisif dans le développement de la civilisation humaine. La consommation d'énergie et l'accumulation d'informations ont approximativement le même caractère d'évolution dans le temps. Il existe une relation étroite entre la consommation d'énergie et la production.

Selon les concepts de la science physique, l'énergie est la capacité d'un corps ou d'un système de corps à faire un travail. Il existe différentes classifications de types et de formes d'énergie. Citons les types que les gens rencontrent le plus souvent dans leur vie quotidienne : mécanique, électrique, électromagnétique et interne. L'énergie interne comprend l'énergie thermique, chimique et intranucléaire (atomique). La forme interne de l'énergie est due à l'énergie potentielle d'interaction des particules qui composent le corps, ou à l'énergie cinétique de leur mouvement aléatoire.

Si l'énergie est le résultat d'un changement dans l'état de mouvement de points ou de corps matériels, alors elle est appelée cinétique ; il comprend l'énergie mécanique du mouvement des corps, l'énergie thermique due au mouvement des molécules.

Si l'énergie est le résultat d'un changement dans la position relative des parties d'un système donné ou de sa position par rapport à d'autres corps, alors elle est appelée potentiel ; elle comprend l'énergie des masses attirées par la loi de la gravitation universelle, l'énergie de la position des particules homogènes, par exemple, l'énergie d'un corps déformé élastique, l'énergie chimique.

La principale source d'énergie est le soleil. Sous l'influence de ses rayons, la chlorophylle des plantes décompose le dioxyde de carbone absorbé de l'air en oxygène et carbone ; ce dernier s'accumule dans les plantes. Le charbon, le gaz souterrain, la tourbe, le schiste et le bois de chauffage représentent les réserves de l'énergie rayonnante du soleil, extraite par la chlorophylle sous forme d'énergie chimique du charbon et des hydrocarbures. L'énergie de l'eau est également dérivée de l'énergie solaire, qui évapore l'eau et soulève la vapeur dans les couches supérieures de l'atmosphère. Le vent utilisé dans les éoliennes résulte du chauffage différent de la terre par le soleil à différents endroits. D'énormes réserves d'énergie sont contenues dans les noyaux des atomes des éléments chimiques.

Dans le système international d'unités SI, le joule est considéré comme une unité de mesure de l'énergie. Si les calculs sont liés à la chaleur, à l'énergie biologique, électrique et à de nombreux autres types d'énergie, une calorie (cal) ou une kilocalorie (kcal) est utilisée comme unité d'énergie.

1 cal = 4,18 J.

Pour mesurer l'énergie électrique, une unité telle que le Watt (Wh, kWh, MWh) est utilisée.

1 watt h = 3,6 MJ ou 1 J = 1 W. avec.

Pour mesurer l'énergie mécanique, une unité telle que le kg est utilisée. m.

1 kg. m = 9,8 J.

L'énergie qui est contenue dans des sources naturelles (ressources énergétiques) et peut être convertie en électrique, mécanique, chimique, est appelée primaire.

Les types traditionnels d'énergie primaire, ou ressources énergétiques, comprennent : les combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz, etc.), l'hydroélectricité fluviale et le combustible nucléaire (uranium, thorium, etc.).

L'énergie reçue par une personne après la conversion de l'énergie primaire dans les installations spéciales des stations est dite secondaire (énergie électrique, énergie de la vapeur, de l'eau chaude, etc.).

Actuellement, des travaux sont en cours sur l'utilisation de sources d'énergie renouvelables non traditionnelles : le solaire, le vent, les marées, les vagues, la chaleur de la terre. Ces sources, en plus d'être renouvelables, sont classées comme des types d'énergie « propres », car leur utilisation n'entraîne pas de pollution de l'environnement.

En figue. 10.1.1 montre la classification de l'énergie primaire. A mis en évidence les types d'énergie traditionnels, de tout temps largement utilisés par l'homme, et non traditionnels, relativement peu utilisés jusqu'à récemment en raison de l'absence de méthodes économiques de leur transformation industrielle, mais particulièrement pertinents aujourd'hui en raison de leur grand respect de l'environnement.

Riz. 10.1.1. Système de classification de l'énergie primaire

Sur le tableau de classement, les énergies non renouvelables et renouvelables sont indiquées respectivement par des rectangles blancs et gris.

La consommation d'énergie du type requis et sa fourniture aux consommateurs se produisent dans le processus de production d'énergie, dans lequel cinq étapes peuvent être distinguées: 1. Obtention et concentration des ressources énergétiques: extraction et enrichissement du carburant, concentration de la pression de l'eau à l'aide structure, etc...

2. Transfert de ressources énergétiques vers des usines de conversion d'énergie ; elle est réalisée par transport par voie terrestre et maritime ou par pompage dans des canalisations d'eau, de pétrole, de gaz, etc.

3. Conversion de l'énergie primaire en énergie secondaire, qui a la forme la plus pratique pour la distribution et la consommation dans des conditions données (généralement en énergie électrique et thermique).

4. Transmission et distribution de l'énergie convertie.

5. Consommation d'énergie, réalisée à la fois sous la forme sous laquelle elle est livrée au consommateur et sous la forme transformée.

Si l'énergie totale des ressources énergétiques primaires appliquées est considérée comme 100 %, alors l'énergie utile ne sera que de 35 à 40 %, le reste est perdu et la majeure partie est sous forme de chaleur.

L'avantage de l'énergie électrique

Depuis des temps historiques lointains, le développement de la civilisation et le progrès technique sont directement liés à la quantité et à la qualité des ressources énergétiques utilisées. Un peu plus de la moitié de l'énergie consommée est utilisée sous forme de chaleur pour les besoins techniques, le chauffage, la cuisson, le reste sous forme d'énergie mécanique, principalement dans les installations de transport, et d'énergie électrique. De plus, la part de l'énergie électrique augmente chaque année (Fig. 10.2.1).

Riz. 10.2.1. Dynamique de la consommation électrique

L'énergie électrique est le type d'énergie le plus pratique et peut à juste titre être considérée comme la base de la civilisation moderne. L'écrasante majorité des moyens techniques de mécanisation et d'automatisation des processus de production (équipements, instruments, ordinateurs), le remplacement du travail humain par le travail mécanique dans la vie quotidienne ont une base électrique.

Pourquoi la demande d'énergie électrique augmente-t-elle si rapidement, quel est son avantage ?

Son utilisation généralisée est due aux facteurs suivants : la possibilité de générer de grandes quantités d'électricité à proximité des gisements et des sources d'eau ;

la capacité de transporter sur de longues distances avec des pertes relativement faibles ;
la possibilité de transformer l'électricité en d'autres types d'énergie : mécanique, chimique, thermique, lumineuse ;
absence de pollution de l'environnement;
la possibilité d'utiliser des procédés technologiques progressifs fondamentalement nouveaux avec un degré élevé d'automatisation sur la base de l'électricité.

Questions à l'étude :

1. Définition de l'énergie.

2. Types d'énergie

3. Objectif et utilisation de l'énergie.

Dans le monde qui nous entoure, la matière existe sous forme de matière, de champ et de vide physique. Sous forme de matière et de champ, la matière a une masse, une quantité de mouvement, une énergie. Une condition nécessaire à toute action, interaction et existence en général est la consommation d'énergie, l'échange d'énergie. Dans la société humaine, le niveau de culture, à la fois matériel et spirituel, est étroitement lié à la quantité d'énergie consommée. Le niveau d'alimentation électrique détermine l'économie de n'importe quel pays. Alors qu'est-ce que l'énergie ?

1. L'énergie et ses types

Énergie- la base universelle des phénomènes naturels, la base de la culture et de toutes les activités humaines. En même temps, l'énergie est comprise comme évaluation quantitative de diverses formes de mouvement de la matière, qui peuvent se transformer les unes dans les autres.

Selon les concepts de la science physique, l'énergie - c'est la capacité d'un corps ou d'un système de corps à faire un travail.

Il existe dans la nature une vingtaine de types d'énergie scientifiquement fondés. Il existe également différentes classifications de types et de formes d'énergie. Une personne dans sa vie quotidienne rencontre le plus souvent les types d'énergie suivants : mécaniques, électriques, électromagnétiques, thermiques, chimiques, atomiques (intranucléaires), gravitationnelles et autres. En pratique, seuls 4 types d'énergie sont directement appliqués : thermique ( 70-75%), mécanique (20-22%), électrique(3-5%), électromagnétique- léger (15%).

Plus des deux tiers de toute l'énergie consommée sont utilisés sous forme de chaleur pour les besoins techniques, le chauffage, la cuisine, le reste - sous forme d'énergie mécanique, principalement dans les installations de transport, et d'énergie électrique. De plus, la part de l'utilisation de l'énergie électrique est en constante augmentation.

Si énergie- le résultat d'un changement dans l'état de mouvement de points ou de corps matériels, alors on l'appelle cinétique; il comprend l'énergie mécanique du mouvement des corps, l'énergie thermique due au mouvement des molécules.

Si l'énergie est le résultat d'un changement dans la position relative des parties d'un système donné ou de sa position par rapport à d'autres corps, alors elle est appelée potentiel; elle comprend l'énergie des masses attirées par la loi de la gravitation universelle, l'énergie de la position des particules homogènes, par exemple, l'énergie d'un corps déformé élastique, l'énergie chimique.

L'énergie en sciences naturelles, selon la nature, est divisée en les types suivants.

Énergie mécanique- se manifeste dans l'interaction, le mouvement de corps individuels ou de particules. Il comprend l'énergie de mouvement ou de rotation du corps, l'énergie de déformation lors de la flexion, l'étirement, la torsion, la compression des corps élastiques (ressorts). Cette énergie est la plus largement utilisée dans diverses machines - de transport et technologiques.

L'énérgie thermique- énergie de mouvement désordonné (chaotique) et interaction de molécules de substances. L'énergie thermique, obtenue le plus souvent à partir de la combustion de divers types de combustibles, est largement utilisée pour le chauffage, mettant en œuvre de nombreux procédés technologiques (chauffage, fusion, séchage, évaporation, distillation, etc.).

Énergie électrique- l'énergie des électrons se déplaçant le long du circuit électrique (courant électrique). L'énergie électrique est utilisée pour obtenir de l'énergie mécanique à l'aide de moteurs électriques et pour réaliser des procédés mécaniques de traitement des matériaux : concassage, broyage, mélange ; pour effectuer des réactions électrochimiques; obtenir de l'énergie thermique dans des appareils de chauffage électriques et des fours; pour le traitement direct des matériaux (électroérosion).

Ce type d'énergie est le plus parfait en raison des facteurs suivants :

Possibilités de l'obtenir en grande quantité à proximité de gisements de combustibles fossiles ou de sources d'eau ;
Commodité du transport sur de longues distances avec des pertes relativement faibles ;
La capacité de se transformer en d'autres types d'énergie;
Absence de pollution de l'environnement ;
Possibilités de créer des processus technologiques fondamentalement nouveaux avec un degré élevé d'automatisation et de robotisation de la production.

Énergie chimique- C'est l'énergie "stockée" dans les atomes des substances, qui est libérée ou absorbée lors des réactions chimiques entre les substances. L'énergie chimique est soit libérée sous forme d'énergie thermique lors de réactions exothermiques (par exemple, la combustion de carburant), soit convertie en énergie électrique dans des cellules galvaniques et des batteries. Ces sources d'énergie se caractérisent par un rendement élevé (jusqu'à 98 %), mais une faible capacité.

Énergie magnétique- l'énergie des aimants permanents, qui disposent d'une grande quantité d'énergie, mais la "renoncent" à très contrecœur. Lorsqu'un courant électrique traverse un circuit, un champ magnétique est créé autour du conducteur. Les énergies électriques et magnétiques sont étroitement liées les unes aux autres, chacune d'elles peut être considérée comme l'envers de l'autre. Étant donné que l'énergie électrique et magnétique sont étroitement liées, dans la pratique, le concept d'énergie électromagnétique est utilisé.

Énergie électromagnétique L'énergie des ondes électromagnétiques, c'est-à-dire champs électriques et magnétiques en mouvement. Il comprend la lumière visible, l'infrarouge, l'ultraviolet, les rayons X et les ondes radio.

Les plages d'émission répertoriées diffèrent en longueur d'onde (et en fréquence) :

Ondes radio - plus de 10 -2 cm;
Rayonnement infrarouge - 2 * 10 -4 - 7, 4 * 10 -5;
Lumière visible - 7, 4 * 10 -5 -4 * 10 -5; (420-760 nm);
Rayonnement ultraviolet - 4 * 10 -5 -10 -6;
Rayonnement X - 10 -5 -10 -12;
Le rayonnement gamma est supérieur à 10 -12 cm.

Ainsi, l'énergie électromagnétique est une énergie de rayonnement. Le rayonnement transporte de l'énergie sous forme d'énergie d'onde électromagnétique. Lorsque le rayonnement est absorbé, son énergie est convertie en d'autres formes, le plus souvent en chaleur.

Pouvoir nucléaire- énergie localisée dans les noyaux des atomes de substances radioactives. Il est libéré lors de la fission des noyaux lourds (réaction nucléaire) ou de la fusion des noyaux légers (réaction thermonucléaire).

Il existe également un ancien nom pour ce type d'énergie - énergie atomique, mais ce nom reflète de manière inexacte l'essence des phénomènes conduisant à la libération de quantités colossales d'énergie, le plus souvent sous forme thermique et mécanique.

Énergie gravitationnelle- l'énergie due à l'interaction (gravitation) des corps massifs, elle est particulièrement perceptible dans l'espace extra-atmosphérique. Dans des conditions terrestres, il s'agit, par exemple, de l'énergie "stockée" par un corps élevé à une certaine hauteur au-dessus de la surface de la Terre - l'énergie de la gravité.

Souvent, ils libèrent dans des types spéciaux d'énergie biologique et mentalénergie. Cependant, selon les conceptions modernes des sciences naturelles, les processus mentaux et biologiques constituent un groupe spécial de processus physico-chimiques, mais ils sont exécutés sur la base des types d'énergie décrits ci-dessus.

Ainsi, selon le niveau de manifestation, énergie du macrocosme- gravitationnelle, énergie d'interaction des corps - mécanique, énergie d'interactions moléculaires - thermique,

À l'énergie formé au niveau micromonde, comprennent - l'énergie des interactions atomiques - chimique; énergie de rayonnement - électromagnétique; l'énergie contenue dans les noyaux des atomes est nucléaire.

La science moderne n'exclut pas l'existence d'autres types d'énergie, qui n'ont pas encore été enregistrés, mais ne violent pas une seule image scientifique naturelle du monde et le concept d'énergie et la loi de conservation de l'énergie.

Dans le Système international d'unités SI comme unités d'énergie adopté Joule(J). 1 J équivalent
1 newton x mètre (Nm). Si les calculs sont liés à la chaleur, avec le calcul de l'énergie des objets biologiques et de nombreux autres types d'énergie, une unité hors système est utilisée comme unité d'énergie - calorie(cal) ou kilocalorie (kcal), 1 cal = 4,18 J. Pour mesurer l'énergie électrique, utilisez une unité telle que Watt-heure(Wh, kWh, MWh), 1 Wh = 3,6 MJ. Pour mesurer l'énergie mécanique, utilisez la valeur de 1 kg m = 9,8 J.

L'énergie directement extraite dans la nature (énergie du combustible, de l'eau, du vent, énergie thermique de la Terre, nucléaire), et qui peut être convertie en électrique, thermique, mécanique, chimique est appelée primaire... Conformément à la classification des ressources énergétiques sur la base de l'épuisement, l'énergie primaire peut également être classée. En figue. 1 montre un schéma de classification de l'énergie primaire.

L'énergie des marées

L'énergie géothermique

Énergie des vagues de la mer

Carburant biologique

L'énergie éolienne

Énergie solaire

Énergies non conventionnelles

Combustibles gazeux

Combustibles liquides

Combustibles solides

Énergie atomique

Hydroélectricité des rivières

Combustibles fossiles

Formes traditionnelles d'énergie

Énergie primaire

Riz. 1. Classification de l'énergie primaire

L'énergie reçue par une personne, après la conversion de l'énergie primaire dans des installations spéciales - stations, est appelée secondaire(énergie électrique, énergie vapeur, eau chaude, etc.).

Un peu plus de la moitié de toute l'énergie consommée est utilisée sous forme de chaleur pour les besoins techniques, de chauffage, de cuisson, le reste - sous forme d'énergie mécanique, principalement dans les installations de transport, et d'énergie électrique.

L'énergie électrique peut à juste titre être considérée comme la base de la civilisation moderne. Cela est dû à ses avantages et à sa facilité d'utilisation. L'écrasante majorité des moyens techniques de mécanisation et d'automatisation des processus de production (équipements, instruments, ordinateurs), le remplacement du travail humain par le travail mécanique dans la vie quotidienne ont une base électrique.

Énergie électrique- la forme d'énergie la plus polyvalente. Elle a trouvé une large application dans la vie quotidienne et dans tous les secteurs de l'économie nationale. Il existe plus de quatre cents noms d'appareils électroménagers : réfrigérateurs, machines à laver, climatiseurs, ventilateurs, téléviseurs, magnétophones, appareils d'éclairage, etc. Il est impossible d'imaginer une industrie sans énergie électrique. En agriculture, l'utilisation de l'électricité est en constante expansion : alimentation et abreuvement des animaux, soins, chauffage et ventilation, couveuses, aérothermes, séchoirs, etc. Électrification- la base du progrès technique dans toute branche de l'économie nationale. Il permet de remplacer les ressources énergétiques gênantes par un type d'énergie universel - l'énergie électrique qui peut être transmise sur n'importe quelle distance, convertie en d'autres types d'énergie, par exemple mécanique ou thermique, et répartie entre les consommateurs.

Avantages de l'électricité :

1. L'énergie électrique est universelle, elle peut être utilisée à diverses fins. En particulier, il est très facile de le transformer en chaleur, lumière. Cela se fait, par exemple, dans des sources lumineuses électriques (ampoules à incandescence), dans des fours technologiques utilisés en métallurgie, dans divers appareils de chauffage et de chauffage. La transformation de l'énergie électrique en énergie mécanique est utilisée dans les entraînements des moteurs électriques.

2. Lorsque l'énergie électrique est consommée, elle peut être divisée à l'infini. Ainsi, la puissance des machines électriques, selon leur destination, est différente: de la fraction de watt dans les micromoteurs utilisés dans de nombreuses branches de la technologie et dans les produits ménagers, à des valeurs énormes dépassant le million de kilowatts dans les générateurs de centrales électriques.

3. Dans le processus de production et de transmission d'énergie électrique, il est possible de concentrer sa puissance, d'augmenter la tension et de transmettre n'importe quelle quantité d'énergie électrique de la centrale, où elle est produite, à tous ses consommateurs, à la fois à court et à long terme. longues distances.

Le développement des sciences naturelles tout au long de la vie de l'humanité a prouvé de manière irréfutable que l'énergie ne se crée jamais à partir de rien et ne se détruit pas sans laisser de trace, elle ne fait que passer d'un type à un autre, c'est-à-dire

la somme de tous les types d'énergie reste constante. C'est l'essence de l'une des lois les plus fondamentales de l'univers - loi de conservation de l'énergie.

Dans toute discussion sur les problèmes liés à l'utilisation de l'énergie, il est nécessaire de distinguer l'énergie du mouvement ordonné, connue dans l'art sous le nom de énergie gratuite(mécanique, chimique, électrique, électromagnétique, nucléaire) et énergie chaotique, c'est à dire. n'importe quelle forme d'énergie gratuite peut être presque complètement utilisée. Dans le même temps, l'énergie chaotique de la chaleur, lorsqu'elle est convertie en énergie mécanique, est perdue sous forme de chaleur. Nous sommes incapables d'ordonner complètement le mouvement aléatoire des molécules, transformant son énergie en énergie libre. De plus, à l'heure actuelle, il n'existe pratiquement aucun moyen de convertir directement l'énergie chimique et nucléaire en énergie électrique et mécanique, comme les plus utilisées. Il est nécessaire de convertir l'énergie interne des substances en énergie thermique, puis en énergie mécanique ou électrique avec de grandes pertes de chaleur inévitables.Ainsi, tous les types d'énergie, après avoir effectué un travail utile, sont convertis en chaleur avec une température plus basse, ce qui est pratiquement impropre à une utilisation ultérieure.

La loi de conservation de l'énergie a été confirmée dans divers domaines - de la mécanique newtonienne à la physique nucléaire. De plus, la loi de conservation de l'énergie n'est pas seulement le fruit de l'imagination ou de la généralisation des expériences. C'est pourquoi nous pouvons pleinement souscrire à l'affirmation d'un des plus grands physiciens théoriciens Poincaré : « Comme nous ne pouvons donner une définition générale de l'énergie, le principe de sa conservation signifie qu'il y a quelque chose qui reste constant. Par conséquent, quelles que soient les nouvelles idées sur le monde auxquelles les expériences futures nous conduiront, nous le savons d'avance : il y aura quelque chose en elles qui restera constant, que l'on peut appeler ÉNERGIE. »

La discipline pédagogique "Fondements de l'économie d'énergie" est conçue pour doter le futur spécialiste des connaissances des lois générales et des approches de calcul des processus qui se produisent lors de la réception, de la transformation et de la transmission de l'énergie.

3. Problèmes d'utilisation de l'énergie humaine

De tous les types de ressources énergétiques, l'énergie du Soleil est d'une importance particulière. Tous les types de ressources énergétiques sont le résultat des transformations naturelles de l'énergie solaire. Le charbon, le pétrole, le gaz naturel, la tourbe, les schistes bitumineux et le bois de chauffage sont les réserves de l'énergie rayonnante du soleil extraite et transformée par les plantes. Au cours de la réaction de photosynthèse à partir d'éléments inorganiques de l'environnement - eau H 2 O et dioxyde de carbone CO 2 - sous l'influence de la lumière du soleil, la matière organique se forme dans les plantes, dont l'élément principal est le carbone AVEC... À une certaine époque géologique, sur des millions d'années, à partir de plantes mortes sous l'influence de conditions de pression et de température, qui, à leur tour, sont le résultat d'une quantité spécifique d'énergie du Soleil tombant sur la Terre, des ressources énergétiques organiques se sont formées. , dont la base est le carbone préalablement accumulé dans les plantes... L'énergie de l'eau est également dérivée de l'énergie solaire, qui évapore l'eau et soulève la vapeur dans les couches supérieures de l'atmosphère. Le vent se produit en raison des différentes températures de chauffage par le Soleil en différents points de notre planète. De plus, le rayonnement direct du Soleil, tombant à la surface de la Terre, a un énorme potentiel énergétique.

Ainsi, la formation de combustibles fossiles est le résultat, d'une part, de transformations naturelles de l'énergie solaire, et d'autre part, le résultat d'effets thermiques, mécaniques et biologiques depuis de nombreux siècles sur les restes de la flore et de la faune déposés dans tous les formations géologiques. Tous ces carburants sont à base de carbone et l'énergie en est libérée principalement par la formation de dioxyde de carbone (CO2).

Tout au long de son existence, l'humanité a utilisé l'énergie accumulée par la nature pendant des milliards d'années. Dans le même temps, les modes d'utilisation ont été constamment améliorés afin d'obtenir une efficacité maximale.

Ainsi, au tout début de son développement évolutif, seuls l'énergie des muscles de son corps ... Plus tard, l'homme a appris à recevoir et à utiliser énergie du feu ... Le prochain cycle de développement évolutif de la société humaine a donné l'occasion d'utiliser énergie de l'eau et du vent - les premiers moulins à eau et à vent, roues hydrauliques, voiliers, utilisant la force du vent pour leur mouvement, sont apparus. Au 18ème siècle, une machine à vapeur a été inventée, dans laquelle l'énérgie thermique , obtenu en brûlant du charbon ou du bois, était converti en énergie de mouvement mécanique. Au 19ème siècle, un arc volt, un éclairage électrique a été découvert, un moteur électrique a été inventé, puis un générateur électrique, ce qui était le début du siècle. électricité ... Le XXe siècle a été une véritable révolution dans l'évolution des modes d'obtention et d'utilisation de l'énergie par l'homme : des centrales thermiques, hydrauliques et nucléaires d'énormes puissances sont en cours de construction, des lignes de transport d'énergie électrique à haute, ultra-haute et ultra-haute tension sont en cours de construction, de nouvelles méthodes de production, de conversion et de transport d'électricité sont en cours de développement ( réaction thermonucléaire contrôlée, générateur magnétohydrodynamique, turbogénérateurs supraconducteurs, etc.), de puissants systèmes électriques sont créés... Dans le même temps, de puissants systèmes d'approvisionnement en pétrole et en gaz sont apparus.
Ainsi, le monde qui nous entoure possède une source vraiment inépuisable de divers types d'énergie. Certains d'entre eux ne sont pas encore pleinement utilisés et à l'heure actuelle - l'énergie du Soleil, l'énergie d'interaction entre la Terre et la Lune, l'énergie de fusion thermonucléaire, l'énergie de la chaleur de la Terre .

Or l'énergie joue un rôle décisif dans le développement de la civilisation humaine. Il existe une relation étroite entre la consommation d'énergie et la production. L'énergie est d'une grande importance dans la vie de l'humanité. Le niveau de son développement reflète le niveau de développement des forces productives de la société, les possibilités de progrès scientifique et technologique et le niveau de vie de la population. Malheureusement, la plupart de l'énergie consommée par l'homme est convertie en chaleur inutile en raison de la faible efficacité d'utilisation des ressources énergétiques disponibles.

La répartition approximative de l'énergie consommée pour l'année dans le monde est donnée dans le tableau. 1.1. La quantité d'énergie est donnée par la quantité de charbon dans mégatonnes(Mt), qui, une fois brûlé, donnerait la même énergie.
Environ 400 Mt sont consommées chaque année pour l'alimentation humaine, dont environ 40 Mt sont converties en main-d'œuvre utile. Pour les besoins domestiques, environ 800 Mt sont dépensés, pour la production sociale - 1000 Mt.

Tableau 1.1
Consommation annuelle d'énergie dans le monde

Forme d'énergie	Quantité, MT	Une source
Aliments pour humains et fourrages pour animaux de trait	650	lumière du soleil (présent)
Bois de chauffage	150	lumière du soleil (Par le passé)
Centrales hydroélectriques	100	Mouvement de l'eau
Charbon, pétrole, gaz, tourbe	6 600	lumière du soleil (Par le passé)

Ainsi, sur la consommation annuelle de 7500 Mt, 2200 Mt sont utilement utilisées, le reste est gaspillé sous forme de chaleur. Mais même avec un rendement de 2200/7500 Mt, l'humanité ne peut pas se vanter, puisque le rayonnement solaire tombant sur la Terre, qui est de 10 000 000 Mt par an, n'est pas pris en compte.

Riz. 2 Distribution de l'énergie du soleil.

L'utilisation inégale de l'énergie par la population est illustrée à la figure 3.

Riz. 3. Utilisation inégale de l'énergie par la population.

L'énergie a joué un rôle décisif dans le développement de la civilisation. Consommation d'énergie et stockage d'informations a approximativement la même nature d'évolution dans le temps, il existe une relation étroite entre la consommation d'énergie et le volume de produits. Il a été établi qu'un homme moderne a besoin d'environ la même quantité d'énergie pour satisfaire ses besoins physiologiques qu'un homme primitif. Dans le même temps, la croissance de la consommation d'énergie est remarquablement élevée. Mais c'est grâce à lui qu'une personne peut consacrer une partie importante de sa vie aux loisirs, à l'éducation, à l'activité créative et a atteint l'espérance de vie élevée actuelle.
Nous considérons l'énergie comme quelque chose dont nous avons besoin, capable de travailler pour nous.

L'apport d'énergie à la société est nécessaire pour : chauffer les pièces, assurer la circulation, libérer les biens dont nous avons besoin, maintenir les performances des diverses machines, mécanismes, appareils, cuisiner, éclairer, maintenir la vie, etc.

Ces exemples d'applications énergétiques peuvent être divisés en trois grands groupes :
une)source de courant . Elle est plus chère que les autres énergies : le blé par Joule est bien plus cher que le charbon. La nourriture fournit de la chaleur pour maintenir la température du corps, de l'énergie pour son mouvement, pour la mise en œuvre du travail mental et physique ;
b) l'énergie sous forme de chaleur pour chauffer les maisons et cuisiner. Il permet de vivre dans des conditions climatiques différentes et de diversifier l'alimentation humaine ;
v) l'énergie pour assurer le fonctionnement de la production sociale. Il s'agit d'énergie pour la production de biens et de services, le mouvement physique des personnes et des biens dans l'espace, pour maintenir l'opérabilité de tous les systèmes de communication. Le coût de cette énergie par habitant est nettement plus élevé que le coût de l'énergie pour l'alimentation.

Malheureusement, la dynamique du développement de la civilisation est telle que chaque année l'humanité a besoin de plus en plus d'énergie pour son existence et son développement. Malgré la présence d'un grand nombre de ressources énergétiques et l'utilisation de divers types d'énergie par l'homme, le taux de consommation des ressources énergétiques dépasse largement les possibilités de leur renouvellement par la nature. Cela concerne principalement les ressources naturelles non renouvelables. Les besoins humains augmentent, les gens deviennent de plus en plus nombreux, ce qui entraîne d'énormes volumes de production d'énergie et le taux de croissance de sa consommation. Aujourd'hui, les sources d'énergie traditionnelles (combustibles divers, ressources en eau) et les technologies pour leur utilisation ne sont plus en mesure de fournir le niveau d'alimentation électrique requis à la société, car ce sont des sources non renouvelables. Et bien que les réserves prouvées de combustibles naturels soient très importantes, le problème de l'épuisement des garde-manger naturels au rythme actuel et projeté de leur développement, ils s'inscrivent dans une perspective réelle et à court terme. Déjà aujourd'hui, un certain nombre de champs, en raison de leur épuisement, ne sont pas adaptés au développement industriel, et pour le pétrole et le gaz, par exemple, il faut se rendre dans des zones reculées et difficiles d'accès, sur les plateaux océaniques, etc. De sérieux prévisionnistes prouvent que si les volumes actuels et les taux de croissance de la consommation d'énergie restent à 3 ... 5% (et ils seront sans doute encore plus élevés), les réserves de combustibles organiques s'épuiseront complètement dans 70 - 150 ans.

Un autre facteur limitant l'augmentation significative de la production d'énergie à partir de la combustion de carburant est tout pollution croissante de l'environnement par les déchets de la production d'énergie... Ces déchets ont un poids important et contiennent une grande quantité de divers composants nocifs. Ainsi, lors de la production de 106 kWh d'électricité dans une centrale électrique moderne fonctionnant aux combustibles solides, 14 000 kg de scories, 80 000 kg de cendres, 1 000 000 kg de dioxyde de carbone, 14 000 kg de dioxyde de soufre, 4 000 kg d'oxydes d'azote sont rejetés dans 100 000 kg de vapeur d'eau, ainsi que des composés de fluor, d'arsenic, de vanadium et d'autres éléments. Mais la quantité d'électricité produite par an se calcule en centaines et en milliers de milliards de kilowattheures ! C'est de là que proviennent les pluies acides, l'empoisonnement des terres agricoles et des plans d'eau, etc. De plus, la nature n'est plus en mesure de traiter ces pollutions par des méthodes naturelles physiques, chimiques et microbiologiques et de se récupérer.

Dans l'énergie nucléaire, des problèmes environnementaux d'une autre nature se posent. Ils sont associés à la nécessité d'exclure la pénétration de combustible nucléaire dans l'environnement et élimination des déchets nucléaires, qui, au niveau actuel de développement de la technologie et de la technologie, est associé à de grandes difficultés.

Non moins nocif est pollution thermique de l'environnement environnement qui peut conduire au réchauffement global du climat de la Terre, à la fonte des glaciers et à l'élévation du niveau des océans de la planète. À la lumière de ce qui précède, l'utilisation pratique généralisée des sources d'énergie dites non traditionnelles et renouvelables, qui, entre autres, sont également écologiquement propres et ne polluent pas l'environnement, devient de plus en plus urgente. Ces sources comprennent l'énergie solaire, l'énergie éolienne, l'énergie des vagues et des marées, l'énergie de la biomasse, l'énergie géothermique, etc. La nature de chacune de ces sources d'énergie n'est pas la même et les modes d'application et d'utilisation sont différents. En même temps, ils ont des caractéristiques communes, en particulier, la faible densité du flux d'énergie généré, qui nécessite son accumulation et sa sauvegarde.

4. Sécurité énergétique et économie d'énergie

Les scientifiques prédisent que les hydrocarbures et le combustible nucléaire resteront la principale source d'énergie dans un avenir prévisible. Mais l'humanité s'approche déjà d'une telle limite pour augmenter la capacité totale des centrales électriques traditionnelles, dépassement qui entraînera inévitablement désastre écologique... Par conséquent, l'énergie moderne « non traditionnelle » est la réserve qui donne de l'espoir et la possibilité de surmonter de nombreux problèmes apparemment insolubles et de répondre aux besoins humains croissants à l'avenir. Avec l'amélioration des technologies et l'échelle d'utilisation pratique, certaines des centrales électriques « non traditionnelles » deviendront une « grande » énergie traditionnelle, l'autre partie trouvera sa niche dans la « petite » énergie pour l'alimentation électrique des installations locales. . D'une manière ou d'une autre, les sources d'énergie non conventionnelles ont un grand avenir, et nous devons faire de notre mieux pour que cet avenir devienne plus susceptible de devenir le présent. Les enjeux de la vie et de la mort sur notre planète en dépendent, et c'est ce qui détermine le besoin urgent d'une consommation énergétique rationnelle, réduisant ses coûts unitaires dans toutes les sphères de l'activité humaine. Cette direction a reçu le nom - économie d'énergie.

L'un des résultats des économies d'énergie est une réduction directe de plusieurs fois des coûts pour accélérer le rythme des recherches constantes de sources d'énergie et leur développement. Le désir de résoudre ces problèmes et d'autres a été observé pratiquement dès le début de l'ingénierie électrique à grande échelle. Il est mis en œuvre à la fois dans la recherche d'autres sources d'énergie primaire (convertisseurs électrochimiques et thermonucléaires), et dans le développement de nouvelles méthodes de conversion de l'énergie des sources primaires en énergie électrique, par exemple, dans les dispositifs thermoélectriques ou thermoioniques, dans les générateurs MHD. .

Économie d'énergie- les activités organisationnelles, scientifiques, pratiques, d'information des organes de l'État, des personnes morales et des particuliers. Cette activité vise à réduire la consommation (pertes) de combustibles et de ressources énergétiques lors de leur extraction, traitement, transport, stockage, production, utilisation et élimination. Les économies d'énergie sont un ensemble de mesures visant à assurer une utilisation efficace et rationnelle des ressources énergétiques.

Actuellement, les domaines d'économie d'énergie suivants sont reconnus comme les plus efficaces :

1. Création d'un cadre réglementaire et juridique pour la conservation de l'énergie.

2. Création des mécanismes économiques nécessaires.

3. Création de mécanismes financiers pour les économies d'énergie.

4. Poursuivre une politique de prix qui reflète les coûts des ressources énergétiques, des produits manufacturés, des services et détermine le niveau de vie de la population.

5. Création d'un système de gestion des économies d'énergie.

6. Création d'un système d'information pour promouvoir les problèmes d'économie d'énergie, formation, recyclage du personnel, des gestionnaires travaillant dans ce domaine.

La base de l'économie d'énergie - utilisation rationnelle des ressources énergétiques et réduire leurs pertes. La politique d'économie d'énergie est largement appliquée dans tous les pays avancés.

Basé sur la définition du concept les économies d'énergie en tant qu'ensemble de mesures visant à une utilisation efficace de l'énergie, il est nécessaire de limiter les possibilités d'utilisation des ressources matérielles de l'environnement extérieur, si l'on parle des sources d'énergie primaire dites non renouvelables sous la forme de combustibles organiques minéraux. Il est tout à fait compréhensible que de nombreux pays s'efforcent dans des conditions modernes de maximiser l'utilisation, mais sur de nouveaux principes, des sources d'énergie renouvelables - vent, soleil, biomasse, etc. Leur utilisation permettra aujourd'hui résoudre de nombreux problèmes environnementaux, qui crée les conditions préalables à réserve pour descendants d'une partie des réserves d'énergies fossiles(si en même temps ils ne seront pas encore exportés à l'étranger), y compris pour des besoins non énergétiques : la production de produits chimiques, de médicaments, de toutes sortes de médicaments.

Sous la sécurité énergétique l'état de l'État est compris lorsque tous les consommateurs qui en ont besoin ne connaissent pas une pénurie de tous les types d'énergie. Plus généralement -

c'est l'état du complexe combustible et énergétique qui assure un approvisionnement énergétique suffisant et fiable au pays, ce qui est nécessaire pour un développement économique durable et des conditions de vie confortables pour la population dans des conditions normales et en minimisant les dommages dans les situations d'urgence.
- C'est l'état de la société de maintenir le niveau requis de sécurité nationale

Le principal principes de sécurité énergétique sommes:

Disponibilité des ressources ou réserves énergétiques matières premières énergétiques
Réserves de puissance électrique et thermique(au moins 15% par rapport à la charge de pointe)
Fiabilité des équipements électriques
Contrôle du système d'alimentation pays à état
Si le secteur énergétique de l'État est basé sur l'importation de ressources énergétiques - les achats ne doivent pas être effectués dans un seul pays... La part de chaque source d'approvisionnement énergétique ne doit pas dépasser 50 %
Politique d'économie d'énergie de l'État- la régulation juridique, organisationnelle et financière et économique des activités dans le domaine de la maîtrise de l'énergie. Un exemple de prise de conscience de l'importance de résoudre le problème des économies d'énergie est la loi de la République du Bélarus « sur les économies d'énergie », adoptée en 1998. Cette loi réglemente les relations survenant au cours des activités des personnes morales et des personnes physiques dans le domaine de la conservation de l'énergie afin d'accroître l'efficacité de l'utilisation des combustibles et des ressources énergétiques, et établit la base juridique de ces relations. ... Pour mettre en œuvre la conservation de l'énergie au niveau de l'État, ils sont constamment développés programmes d'économie d'énergie.
Républicain - pendant 5 ans, à partir de 2001.
Régional - pendant 1 an
Scientifique et technique sectoriel - il y a du long terme (pour 5 ans) et du court terme (pour 1 an)
La Biélorussie face à une tâche économies d'énergie et réduction de l'intensité énergétique du produit intérieur brut.
Pour résoudre ce problème il faut :
- création d'un système de formation pour les spécialistes dans le domaine des économies d'énergie, des technologies d'économie d'énergie et de la gestion de l'énergie ;
- assurer la restructuration de la pensée de la société dans son ensemble, changer radicalement son attitude face au problème de la conservation de l'énergie et des ressources.

Conférence 2

Les ressources énergétiques du monde

Questions à l'étude :

1. Définitions de base

2. Types de ressources énergétiques et leur classification.

3. La structure et l'état de l'économie énergétique mondiale

2.1. Les ressources énergétiques et leur classification

Selon la loi La République de Biélorussie "Sur les économies d'énergie", qui a été adopté le 29 juin 1998, la source d'énergie est les ressources énergétiques :

Ressources énergétiques- ce sont des objets matériels dans lesquels se concentre l'énergie, adaptés à une utilisation pratique par l'homme. Une ressource énergétique est toute source d'énergie, naturelle ou activée artificiellement. Ressources énergétiques- les vecteurs énergétiques actuellement utilisés ou susceptibles d'être utiles à l'avenir.

combustibles et ressources énergétiques(FER) - un ensemble de tous les types de combustibles et d'énergie naturels et convertis utilisés dans la république.Les ressources énergétiques sont classées selon le schéma suivant (Fig. 1).

Ressources énergétiques naturelles primaires- formés naturellement à la suite du développement géologique de la Terre ou manifestés par des connexions cosmiques (rayonnement du Soleil), sont divisés en non renouvelable (charbon, pétrole, gaz naturel, schiste, tourbe) et renouvelable (énergie fluviale, rayonnement solaire, énergie marémotrice, biocarburants).

Renouvelable inclure les ressources renouvelables par la nature (terre, plantes, animaux, etc.), à non renouvelable- des ressources précédemment accumulées dans la nature, mais pratiquement non formées dans de nouvelles conditions géologiques (pétrole, charbon et autres réserves du sous-sol) .

Ressources énergétiques secondaires(VER)- l'énergie obtenue au cours de tout processus technologique du fait de la sous-utilisation de l'énergie primaire sous forme de sous-produit de la production principale et non utilisée dans ce processus énergétique. Ce type de ressource comprend : les déchets ménagers et industriels, les caloporteurs chauds, les déchets de substances organiques combustibles, les déchets agricoles.

R&S 1. La structure des ressources énergétiques.

L'une des classifications des ressources naturelles est la classification sur la base de l'épuisement, selon laquelle les ressources énergétiques sont divisées en non renouvelableetinépuisable (fig. 3)... À son tour, l'épuisable peut être divisé en renouvelableetnon renouvelable.

À inépuisable comprennent l'espace, le climat, les ressources en eau.

Figure 2. Des ressources énergétiques épuisables et inépuisables.

Toutes les sources d'énergie inépuisables sont considérées comme renouvelables.

En fait, il n'y a pas de ressources énergétiques inépuisables dans l'univers. Tôt ou tard, ils s'épuiseront. Ainsi, par exemple, après 4,5 milliards d'années, notre étoile, le Soleil, entrera dans sa prochaine étape d'évolution et se transformera en naine blanche. Cette transition s'appelle une explosion de supernova. Dans le même temps, un énorme flux d'énergie sera émis dans l'espace, qui atteindra notre planète, détruira (brûlera) l'atmosphère terrestre, évaporera les océans et la Terre se transformera en un corps spatial sans vie.

Cependant, en comparaison avec la vie humaine et le temps d'existence de la civilisation humaine, de telles sources sont considérées comme inépuisables. Ainsi, les sources d'énergie renouvelables sont appelées sources, dont les flux d'énergie existent constamment ou apparaissent périodiquement dans l'environnement et ne sont pas la conséquence d'une activité humaine intentionnelle.

Les ressources énergétiques renouvelables comprennenténergie:

L'océan mondial sous la forme de l'énergie du flux et du reflux, l'énergie des vagues ;

- vent;

Courants marins;

Salé;

Algue;

Produit à partir de biomasse ;

Gouttières;

Déchets ménagers solides;

Sources géothermiques.

L'inconvénient des sources d'énergie renouvelables est faible degré de sa concentration. Mais cela est largement compensé par leur large diffusion, leur pureté écologique relativement élevée et leur inépuisable pratique. Il est plus rationnel d'utiliser de telles sources directement à proximité du consommateur sans transférer d'énergie à distance. L'énergie, travaillant sur ces sources, utilise les flux d'énergie qui existent déjà dans l'espace environnant, redistribue, mais ne viole pas leur équilibre global.

Environ 90 % des ressources énergétiques actuellement utilisées sont non renouvelable(charbon, pétrole, gaz, etc.). Cela est dû à leur potentiel énergétique élevé, à la relative disponibilité de leur extraction. Les taux d'extraction et de consommation de ces ressources déterminent la politique énergétique. Les ressources énergétiques les plus couramment utilisées aujourd'hui sont appelées traditionnel, de nouveaux types de ressources énergétiques, dont l'utilisation a commencé relativement récemment - alternative ( ressources énergétiques des rivières, réservoirs et drains industriels, énergie éolienne, énergie solaire, gaz naturel réduit, biomasse (y compris les déchets de bois), eaux usées et déchets solides municipaux) .

Dans la gestion moderne de la nature, les ressources énergétiques sont classées en trois groupes

– participer à un renouvellement et à un flux d'énergie constants(énergie solaire, cosmique, etc.),

- ressources énergétiques déposées(pétrole, gaz, tourbe, schiste, etc.) et

- sources d'énergie activées artificiellement(énergie atomique et thermonucléaire).

D'un point de vue économique, il existe brut, technique et économique ressources énergétiques.

Ressource brute représente l'énergie totale contenue dans une ressource énergétique vidéo donnée.

Ressource technique – c'est l'énergie qui peut être obtenue à partir de ce type de ressource énergétique avec le développement actuel de la science et de la technologie. Il varie d'une fraction de pour cent à dix pour cent du brut, mais il est en constante augmentation au fur et à mesure que les équipements électriques s'améliorent et que les nouvelles technologies sont maîtrisées.

Ressource économique – l'énergie, dont la réception à partir de ce type de ressource est économiquement rentable avec le rapport existant entre les prix des équipements, des matériaux et de la main-d'œuvre. Elle constitue une certaine part de la technique et augmente également avec le développement du secteur énergétique.

Il est d'usage de caractériser les ressources énergétiques par le nombre d'années pendant lesquelles cette ressource sera suffisante pour la production d'énergie au niveau de qualité moderne. D'après le rapport de la Commission du Conseil mondial de l'énergie (1994), compte tenu du niveau de consommation actuel, les réserves de charbon dureront 250 ans, le gaz - 60 ans, le pétrole - 40 ans. Dans le même temps, selon l'Institut international d'analyse des systèmes appliqués, la demande mondiale d'énergie passera de 9,2 milliards de tonnes en termes de pétrole (fin des années 1990) à 14,2-24,8 milliards de tonnes en 2050.

Indicateur d'efficacité énergétique- quantité absolue ou spécifique de consommation de combustibles et de ressources énergétiques scientifiquement fondée (en tenant compte de leurs pertes réglementaires) à quelque fin que ce soit, établie par des documents réglementaires.

Efficacité l'utilisation des ressources énergétiques est déterminée par le degré de transformation de leur potentiel énergétique en produits finaux utilisés ou types d'énergie finale consommés et se caractérise par facteur d'utilisation de l'énergie:

où η ré – facteur de récupération offre potentielle d'énergie (le rapport de l'extrait à la quantité totale de la ressource),

η N.-É. – facteur de conversion(le rapport de l'énergie utile reçue à toutes les ressources énergétiques fournies), η et – facteur d'utilisation de l'énergie(le rapport entre l'énergie utilisée et l'énergie fournie au consommateur).

Pour certains types de ressources énergétiques fossiles η ré est:

pour le pétrole  30,… 40 %, pour le gaz  80 %, pour le charbon  40 %. Lors de la combustion de carburant η N.-É. est égal à 9498%.

Le concept d'efficacité énergétique est associé au concept d'utilisation efficace et rationnelle des ressources énergétiques.

Bilan énergétique- Il s'agit d'un système d'indicateurs traduisant la correspondance quantitative entre le revenu et la consommation de ressources énergétiques, la répartition par type et les consommateurs (cf. Fig. 3).

Riz. 3. La structure du bilan énergétique.

Utilisation rationnelle des ressources - c'est un système d'activités conçu pour fournir des utilisation et reproduction des ressources en tenant compte des intérêts prometteurs de l'économie nationale en développement et de la préservation de la santé des personnes.

Utilisation efficace des ressources - l'utilisation de tous les types d'énergie de manière économiquement justifiée et progressive avec le niveau de développement actuel de la technologie et de la technologie (implique l'utilisation secondaire des ressources, la réduction de la consommation, les économies d'énergie, sans dépasser le seuil écologique de durabilité des écosystèmes).

Utilisateurs de combustibles et de ressources énergétiques- les entités commerciales, quelle que soit la forme de propriété, enregistrées sur le territoire de la République du Bélarus en tant que personnes morales ou entrepreneurs sans former de personne morale, ainsi que d'autres personnes qui, conformément à la législation de la République du Bélarus, ont le droit de conclure des contrats commerciaux et les citoyens utilisant des ressources en carburant et en énergie.

Producteurs de combustibles et de ressources énergétiques- les entités commerciales, quelle que soit leur forme de propriété, enregistrées sur le territoire de la République du Bélarus en tant qu'entités juridiques, pour lesquelles tout type de combustible et de ressources énergétiques utilisés dans la république est une marchandise.

Sous le système énergétique ou énergétique, il faut comprendre l'ensemble des grands systèmes naturels (naturels) et artificiels (créés par l'homme) conçus pour obtenir, transformer, distribuer et utiliser des ressources énergétiques de tous types dans l'économie nationale.

Énergie est considéré comme un grand système qui comprend des parties d'autres grands systèmes en tant que sous-systèmes.
La deuxième interprétation du système électrique, adopté parmi les ingénieurs en énergie, est le suivant : système énergétique Est un ensemble de centrales électriques interconnectées, sous-stations, lignes électriques, réseaux électriques et de chauffage, centres de consommation d'énergie électrique et de chaleur.
Les grands systèmes suivants fonctionnent dans le cadre du système énergétique qui répond aux besoins de l'ensemble de l'économie en énergie électrique et thermique :

système d'alimentation électrique (industrie de l'énergie électrique), qui comprend un système d'alimentation en chaleur (ingénierie de l'énergie thermique) en tant que sous-système ;

système d'approvisionnement en pétrole et en gaz;

système de l'industrie du charbon;

énergie nucléaire;

énergie non conventionnelle.

La production d'énergie fournir des centrales électriques; transformation- transformateurs, transports ;

distribution d'énergie électrique- les lignes électriques; consommation- divers récepteurs.

2.2 Types de carburant, caractéristiques et réserves

Selon la définition de DI Mendeleev, "le carburant est une substance combustible délibérément brûlée pour obtenir de la chaleur". Le combustible minéral est la principale source d'énergie dans l'économie moderne et la matière première industrielle la plus importante. Le traitement du combustible minéral est à la base de la formation d'entreprises industrielles, notamment pétrochimiques, gazochimiques, briquettes de tourbe, etc.

Les carburants sont classés dans les quatre groupes suivants :

Solide;

Gazeux;

Nucléaire.

Le premier type de combustible solide était (et est encore dans de nombreux endroits) le bois et d'autres plantes : paille, roseaux, tiges de maïs, etc.

La première révolution industrielle, qui, au XIXe siècle, a complètement transformé les pays agraires d'Europe, puis d'Amérique, est le fruit du passage du bois-énergie au charbon fossile. Puis vint l'ère de l'électricité.

La découverte de l'électricité a eu un impact énorme sur la vie de l'humanité et a conduit à la naissance et à la croissance des plus grandes villes du monde.

L'utilisation du pétrole (combustible liquide) et du gaz naturel en combinaison avec le développement de l'industrie électrique, puis le développement de l'énergie nucléaire, ont permis aux pays industrialisés d'effectuer des transformations grandioses, dont le résultat a été la formation de la modernité apparition de la Terre.

Ainsi, à combustible solide comprendre:

Bois, autres produits végétaux;

Charbon (avec ses variétés : pierre, brun) ;

Tourbe;

- schiste bitumineux.

Les combustibles solides fossiles (hors schiste) sont les produits de décomposition de la matière organique des végétaux. Le plus jeune d'entre eux tourbe, qui est une masse dense formée à partir des restes en décomposition des plantes des marais. Suivant par "âge" sont charbons bruns- une masse homogène terreuse ou noire, qui, lorsqu'elle est conservée longtemps à l'air, est partiellement oxydée (érodée) et s'effrite en poudre. Alors vas y charbon, ayant, en règle générale, une résistance accrue et une porosité inférieure. La masse organique du plus ancien d'entre eux - anthracite a subi les plus grands changements et est de 93% de carbone. L'anthracite est très dur.

Schiste bitumineux sont un minéral du groupe des caustobiolites dures, qui, lors de la distillation sèche, donne une quantité importante de résine, dont la composition est proche de l'huile.

Combustibles liquides obtenu par raffinage du pétrole. Le pétrole brut est chauffé à 300 ... 370 ° C, après quoi les vapeurs résultantes sont dispersées en fractions qui se condensent à différentes températures:

Gaz liquéfié (rendement environ 1%);

Essence (environ 15%, tк = 30 ... 180 ° С);

Kérosène (environ 17%, tк = 120 ... 135° );

Diesel (environ 18%, tк = 180 ... 350° С).

Le résidu liquide avec un point d'ébullition initial de 330 à 350 ° C est appelé fioul.

Combustibles gazeux sommes gaz naturel, produit à la fois directement et accessoirement à la production de pétrole, appelé associé. Le principal composant du gaz naturel est méthane СН4 et une petite quantité d'azote N2, hydrocarbures supérieurs СnНm, dioxyde de carbone СО2. Le gaz associé contient moins de méthane que le gaz naturel, mais plus d'hydrocarbures plus riches, et dégage donc plus de chaleur lors de la combustion.

Dans l'industrie et, surtout dans la vie quotidienne, est répandu gaz liquéfié obtenu à partir du raffinage primaire du pétrole. Dans les usines métallurgiques, comme sous-produits qu'ils reçoivent gaz de cokerie et de haut fourneau... Ils sont utilisés ici dans les usines de chauffage des fours et des appareils technologiques. Dans les zones où se trouvent des mines de charbon, une sorte de "combustible" peut être méthane, qui se démarque des couches lors de leur aération. Les gaz obtenus par gazéification (générateur) ou par distillation sèche (chauffage sans accès à l'air) de combustibles solides ont pratiquement été remplacés par du gaz naturel dans la plupart des pays, mais il existe aujourd'hui un regain d'intérêt pour leur production et leur utilisation.

Récemment, de plus en plus d'applications sont trouvées biogaz- un produit de fermentation anaérobie (fermentation) de déchets organiques (fumier, résidus végétaux, ordures, eaux usées, etc.).

Combustible nucléaire est un Uranus. L'efficacité de son utilisation est démontrée par les travaux du premier brise-glace à propulsion nucléaire au monde "Lénine" avec un déplacement de 19 000 tonnes, une longueur de 134 m, une largeur de 23,6 m, une hauteur de 16,1 m, un tirant d'eau de 10,5 m, à une vitesse de 18 nœuds (environ 30 km/h). Il a été créé pour escorter des caravanes de navires le long de la route maritime du Nord, l'épaisseur de la glace le long de laquelle atteignait 2 mètres ou plus. Il consommait 260-310 grammes d'uranium par jour. Un brise-glace diesel aurait besoin de 560 tonnes de carburant diesel pour effectuer la même quantité de travail que le brise-glace Lénine.

L'analyse de l'évaluation de l'approvisionnement en combustibles et en ressources énergétiques montre que le type de combustible le plus rare est le pétrole. Selon diverses sources, cela suffira pour 250 ans. Puis, après 35-64 ans, les réserves de gaz combustible et d'uranium seront épuisées. La situation est meilleure avec le charbon, dont les réserves sont suffisamment importantes dans le monde, et l'approvisionnement en charbon sera de 218-330 ans.

2.2 Combustible conditionnel, pouvoir calorifique, potentiel énergétique.

Les calculs économiques, la comparaison des indicateurs d'appareils consommateurs de carburant entre eux et la planification doivent être effectués sur une base unique. Par conséquent, le concept du carburant dit conventionnel a été introduit.

Le combustible conventionnel est une unité de comptabilisation des combustibles fossiles utilisée pour comparer l'efficacité de différents combustibles et la comptabilisation totale. L'utilisation d'un combustible équivalent est particulièrement pratique pour comparer l'efficacité de diverses centrales thermiques et électriques.

Comme unité de combustible équivalent, 1 kg de combustible avec un pouvoir calorifique de 7000 kcal/kg (29,3 MJ/kg) est utilisé, ce qui correspond à un bon charbon sec à faible teneur en cendres. A titre de comparaison, précisons que les charbons bruns ont un pouvoir calorifique inférieur à 24 MJ/kg, et les anthracites et charbons bitumineux - 23-27 MJ/kg. Le rapport entre le carburant conventionnel et le carburant naturel est exprimé par la formule

W = (Qnr / 7000) Int = E Ext,

où W est la masse de la quantité équivalente de carburant équivalent, kg ;

VN - masse de combustible naturel, kg (combustible solide et liquide) ou m3 -gazeux ;

Qнр - la valeur calorifique la plus basse du combustible naturel donné, kcal / kg ou kcal / m3.

Rapport Э = Qнр / 7000

appelé coefficient calorique, et il est accepté pour :

Huile - 1,43 ;

Gaz naturel - 1,15 ;

Tourbe - 0,34-0,41 (selon l'humidité);

Briquettes de tourbe - 0,45 -0,6 (selon l'humidité);

Carburant diesel - 1,45 ;

Fioul - 1,37.

Pouvoir calorifique de divers combustibles, kcal / kg, est d'environ :

huile - 10 000 (kcal / kg);

gaz naturel - 8 000 (kcal / m3);

houille - 7000 (kcal / kg);

bois de chauffage avec une teneur en humidité de 10% - 3900 (kcal / kg);

40% - 2400 (kcal / kg);

tourbe avec une teneur en humidité de 10% - 4100 (kcal / kg);

40% - 2500 (kcal / kg);

Le paramètre qui détermine la possibilité d'utiliser une source d'énergie est Potentiel énergétique... Elle est exprimée en unités d'énergie J ou kWh. Le potentiel énergétique des ressources énergétiques de la Terre, mesuré en exajoules, (eJ = 10 18 J), est estimée par les valeurs suivantes :

énergie de fission nucléaire 1.9710 6
géothermie 2,94 10 6
énergie du Soleil au niveau de la Terre, pendant 1 an 2.41 10 6
énergie chimique du combustible chimique 5.21 10 5
énergie thermonucléaire 3,60 10 5
énergie des marées, pour 1 an 2,52 10 5
énergie éolienne, pendant 1 an 6.1210 3
bioénergie des forêts, pour 1 an 1.4610 3
énergie des rivières, pour 1 an 1,19 10 2

2.3 Les ressources énergétiques du monde

La structure de l'économie énergétique mondiale d'aujourd'hui s'est développée de telle sorte que 80 % de l'électricité consommée est obtenue en brûlant du combustible dans des centrales électriques, où l'énergie chimique du combustible est d'abord convertie en chaleur, la chaleur en travail et le travail en électricité. Un pourcentage important est également fourni par l'hydroélectricité (environ 15%), le reste est couvert par d'autres sources, principalement des centrales nucléaires. Les besoins humains augmentent, les gens deviennent de plus en plus nombreux, ce qui entraîne d'énormes volumes de production d'énergie et le taux de croissance de sa consommation. Aujourd'hui, les sources d'énergie traditionnelles (combustibles divers, ressources en eau) et les technologies pour leur utilisation ne sont plus en mesure de fournir le niveau d'alimentation électrique requis à la société, car ce sont des sources non renouvelables et leur nombre diminue rapidement. Et bien que les réserves prouvées de combustibles naturels soient très importantes, le problème de l'épuisement des réserves naturelles aux rythmes actuels et projetés de leur développement devient une perspective réelle et à court terme. Déjà aujourd'hui, un certain nombre de champs, en raison de leur épuisement, ne sont pas adaptés au développement industriel, et pour le pétrole et le gaz, par exemple, il faut se rendre dans des zones reculées et difficiles d'accès, sur les plateaux océaniques, etc. De sérieux prévisionnistes prouvent que si les volumes actuels et les taux de croissance de la consommation d'énergie restent à 3 ... 5% (et ils seront sans doute encore plus élevés), les réserves de combustibles organiques s'épuiseront complètement dans 70 - 150 ans.

Les réserves limitées de ressources non renouvelables utilisées pour produire de l'électricité, même en tenant compte des économies, sont reflétées dans le tableau 2.1. Le développement des technologies modernes nécessite une augmentation du niveau d'utilisation de l'électricité. De plus, il faut tenir compte du fait que le taux de croissance démographique permet de prédire que dans 40 ans, 12 milliards de personnes vivront sur Terre, c'est pourquoi les problèmes de conservation de l'énergie sont si difficiles.

Tableau 2.1. Les ressources énergétiques du monde

L'industrie de l'énergie électrique est la branche la plus importante de l'économie d'un pays, car ses produits (énergie électrique) sont un type d'énergie universel. Elle peut être facilement transmise sur des distances considérables, divisées en un grand nombre de consommateurs. Il est impossible de réaliser de nombreux processus technologiques sans énergie électrique, tout comme il est impossible d'imaginer notre vie quotidienne sans chauffage, éclairage, refroidissement, transport, télévision, réfrigérateur, machine à laver, aspirateur, fer à repasser, en utilisant les moyens de communication modernes ( téléphone, télégraphe, fax, ordinateur), qui consomment également de l'électricité.

Dans la plupart des pays étrangers développés, la composante électrique de l'ensemble du complexe combustible et énergétique atteint 35 à 40 % et, au début du 21e siècle, elle dépassait 50 %. L'énergie électrique est introduite dans pratiquement tous les nouveaux domaines de l'industrie, de l'agriculture et de la vie quotidienne.

Les États-Unis en produisent environ 2,5 billions. kWh d'électricité, dans la CEI - environ 1,75 billion. kWh. La capacité totale de la centrale électrique aux États-Unis est de 660 millions de kWh, dans la CEI - environ 350 millions de kWh, dont 30% aux États-Unis en mode hot standby. Dans la CEI, il n'y a pas de réserve chaude et la réserve froide est de 6 à 8 %, tandis que la norme est de 13 %. Le degré d'armement électrique en République de Biélorussie est de 22 %, ce qui est nettement inférieur aux indicateurs de non seulement les pays développés, mais la moyenne mondiale (27%).

Bien que les pays développés aient cessé d'augmenter leur consommation d'énergie par habitant au cours des 25 dernières années, la croissance de la consommation reste élevée en raison de l'augmentation de la consommation d'énergie par habitant dans les pays en développement. Au rythme actuel, la croissance de l'industrie de l'énergie électrique se poursuivra longtemps, y compris la nôtre.

C'est-à-dire que pour savoir comment économiser de l'énergie, vous devez définir clairement ce qui constitue le concept « d'énergie » ?

L'énergie (en grec - action, activité) est une mesure quantitative générale de diverses formes de mouvement de la matière.

Cette définition implique :

L'énergie est quelque chose qui ne se manifeste que lorsque l'état (la position) de divers objets du monde qui nous entoure change ;

L'énergie est quelque chose qui peut passer d'une forme à une autre (Fig. 1.1) ;

L'énergie se caractérise par la capacité de produire un travail utile pour une personne ;

L'énergie est quelque chose qui peut être objectivement défini, quantifié.

Énergie sous forme A			Énergie sous forme B

Riz. 1.1. Schéma de conversion d'énergie d'un type à un autre

L'énergie en sciences naturelles, selon la nature, est divisée en les types suivants.

Énergie mécanique - se manifeste lors de l'interaction, du mouvement de corps individuels ou de particules.

Il comprend l'énergie de mouvement ou de rotation du corps, l'énergie de déformation lors de la flexion, de l'étirement, de la torsion,

Compression des corps élastiques (ressorts). Cette énergie est la plus largement utilisée dans diverses machines - de transport et technologiques.

L'énergie thermique est l'énergie du mouvement désordonné (chaotique) et de l'interaction des molécules de substances.

L'énergie thermique, obtenue le plus souvent à partir de la combustion de divers types de combustibles, est largement utilisée pour le chauffage, mettant en œuvre de nombreux procédés technologiques (chauffage, fusion, séchage, évaporation, distillation, etc.).

Pour la comparaison de divers types de carburant et la comptabilisation totale de ses réserves, l'unité de comptabilisation a été adoptée - le carburant conventionnel, dont la chaleur de combustion a été prise à 29,3 MJ / kg (7000 kcal / kg) (tableau 1.1). "

L'énergie électrique est l'énergie des électrons (courant électrique) se déplaçant le long d'un circuit électrique.

L'énergie électrique est utilisée pour obtenir de l'énergie mécanique à l'aide de moteurs électriques et pour réaliser des procédés mécaniques de traitement des matériaux : concassage, broyage, mélange ; pour effectuer des réactions électrochimiques; obtenir de l'énergie thermique dans des appareils de chauffage électriques et des fours; pour le traitement direct des matériaux (électroérosion).

L'énergie chimique est l'énergie "stockée" dans les atomes des substances, qui est libérée ou absorbée par les réactions chimiques entre les substances.

L'énergie chimique est soit libérée sous forme de chaleur lors de réactions exothermiques (par exemple, la combustion de carburant), soit convertie en énergie électrique dans les cellules galvaniques et les batteries. Ces sources d'énergie se caractérisent par un rendement élevé (jusqu'à 98 %), mais une faible capacité.

Énergie magnétique - l'énergie des aimants permanents, qui ont une grande quantité d'énergie, mais la "renoncent" à très contrecœur. Cependant, le courant électrique crée des champs magnétiques étendus et puissants autour de lui, par conséquent, ils parlent le plus souvent d'énergie électromagnétique.

Les énergies électriques et magnétiques sont étroitement liées les unes aux autres, chacune d'elles peut être considérée comme l'envers de l'autre.

L'énergie électromagnétique est l'énergie des ondes électromagnétiques, c'est-à-dire des champs électriques et magnétiques en mouvement. Il comprend la lumière visible, l'infrarouge, l'ultraviolet, les rayons X et les ondes radio.

L'énergie nucléaire est l'énergie localisée dans les noyaux des atomes de substances dites radioactives. Il est libéré lors de la fission des noyaux lourds (réaction nucléaire) ou de la fusion des noyaux légers (réaction thermonucléaire).

L'énergie gravitationnelle est l'énergie causée par l'interaction (gravitation) de corps massifs, elle est particulièrement visible dans l'espace extra-atmosphérique. Dans des conditions terrestres, il s'agit, par exemple, de l'énergie "stockée" par un corps élevé à une certaine hauteur au-dessus de la surface de la Terre - l'énergie de la gravité.

Ainsi, selon le niveau de manifestation, on peut sélectionner l'énergie du macrocosme - gravitationnelle, l'énergie d'interaction des corps - mécanique, l'énergie des interactions moléculaires - thermique, l'énergie des interactions atomiques - chimique, l'énergie de rayonnement - électromagnétique, l'énergie contenue dans les noyaux des atomes - nucléaire.

Dans l'ensemble, le concept d'énergie, l'idée de celle-ci est artificielle et créée spécifiquement pour être le résultat de nos réflexions sur le monde qui nous entoure. Contrairement à la matière, dont on peut dire qu'elle existe, l'énergie est le fruit de la pensée humaine, son « invention », construite de telle manière qu'il serait possible de décrire divers changements dans le monde environnant et en même temps de parler de la constance, la préservation de ce que l'on a appelé l'énergie, même si notre compréhension de l'énergie change d'année en année.

L'unité de mesure de l'énergie est le 1 J (joule). En même temps, pour mesurer la quantité de chaleur, utilisez l'unité "ancienne" - 1 cal (calorie) = 4,18 J, pour mesurer l'énergie mécanique utilisez la valeur de 1 kgm = 9,8 J, énergie électrique - 1 kWh = 3,6 MJ , avec 1 J = = 1 WS.

Il convient de noter que dans la littérature des sciences naturelles, les énergies thermique, chimique et nucléaire sont parfois combinées avec le concept d'énergie interne, c'est-à-dire contenue dans une substance.

En liaison avec le développement des technologies de production et une détérioration significative de la situation environnementale dans de nombreuses régions du monde, l'humanité est confrontée au problème de trouver de nouvelles sources d'énergie. D'une part, la quantité d'énergie produite doit être suffisante pour le développement de la production, de la science et des services publics, d'autre part, la production d'énergie ne doit pas nuire à l'environnement.

Cette formulation de la question a conduit à la recherche de sources d'énergie dites alternatives - des sources qui répondent aux exigences ci-dessus. Grâce aux efforts de la science mondiale, de nombreuses sources de ce type ont été découvertes, à l'heure actuelle la plupart d'entre elles sont déjà utilisées plus ou moins largement. Nous portons à votre connaissance un bref aperçu de celles-ci :

Énergie solaire

Les centrales solaires sont activement utilisées dans plus de 80 pays, elles convertissent l'énergie solaire en électricité. Il existe différentes manières d'effectuer une telle conversion et, par conséquent, différents types de centrales solaires. Les stations les plus courantes utilisent des convertisseurs photovoltaïques (cellules photovoltaïques) combinés à des panneaux solaires. La plupart des plus grandes installations photovoltaïques au monde sont situées aux États-Unis.

L'énergie éolienne

Les centrales éoliennes (parcs éoliens) sont largement utilisées aux États-Unis, en Chine, en Inde, ainsi que dans certains pays d'Europe occidentale (par exemple, au Danemark, où 25 % de toute l'électricité est produite de cette manière). L'éolien est une source d'énergie alternative très prometteuse ; à l'heure actuelle, de nombreux pays développent considérablement l'utilisation de centrales de ce type.

Biocarburants

Les principaux avantages de cette source d'énergie par rapport aux autres types de combustibles sont son respect de l'environnement et son caractère renouvelable. Tous les types de biocarburants n'appartiennent pas à des sources d'énergie alternatives : le bois de chauffage traditionnel est également un biocarburant, mais ce n'est pas une source d'énergie alternative. Les biocarburants alternatifs sont solides (tourbe, bois et déchets agricoles), liquides (biodiesel et huile de biomasse, ainsi que méthanol, éthanol, butanol) et gazeux (hydrogène, méthane, biogaz).

Énergie des marées et des vagues

Contrairement à l'hydroélectricité traditionnelle, qui utilise le débit d'eau, l'hydroélectricité alternative n'est pas encore répandue. Les principaux inconvénients des centrales marémotrices sont le coût élevé de leur construction et les changements quotidiens de capacité, pour lesquels il est conseillé d'utiliser des centrales de ce type uniquement dans le cadre de systèmes électriques utilisant également d'autres sources d'énergie. Les principaux avantages sont le respect de l'environnement et le faible coût de production d'énergie.

L'énergie thermique de la Terre

Pour développer cette source d'énergie, des centrales géothermiques sont utilisées, utilisant l'énergie des eaux souterraines à haute température, ainsi que des volcans. À l'heure actuelle, l'énergie hydrothermale est plus courante, utilisant l'énergie des sources chaudes souterraines. L'énergie pétrothermique basée sur l'utilisation de la chaleur « sèche » de l'intérieur de la terre est actuellement sous-développée ; le principal problème est considéré comme la faible rentabilité de ce mode d'obtention d'énergie.

Électricité atmosphérique

(Des éclairs à la surface de la Terre se produisent presque simultanément à divers endroits de la planète.)

L'énergie orageuse, basée sur la capture et l'accumulation de l'énergie de la foudre, en est encore à ses balbutiements. Les principaux problèmes de l'énergie orageuse sont la mobilité des fronts orageux, ainsi que la vitesse des décharges électriques atmosphériques (foudre), ce qui rend difficile l'accumulation de leur énergie.

Avant de parler des principales mesures d'économie d'énergie, c'est-à-dire pour savoir comment économiser l'énergie, vous devez définir clairement en quoi consiste la notion d'« énergie » ?

L'énergie (en grec - action, activité) est une mesure quantitative générale de diverses formes de mouvement de la matière.

Cette définition implique :

L'énergie est quelque chose qui ne se manifeste que lorsque l'état (la position) de divers objets du monde qui nous entoure change ;

L'énergie est quelque chose qui peut passer d'une forme à une autre ;

L'énergie se caractérise par la capacité de produire un travail utile pour une personne ;

L'énergie est quelque chose qui peut être objectivement défini, quantifié.

L'énergie en sciences naturelles, selon la nature, est divisée en les types suivants.

Énergie mécanique - se manifeste lors de l'interaction, du mouvement de corps individuels ou de particules.

Il comprend l'énergie de mouvement ou de rotation du corps, l'énergie de déformation lors de la flexion, l'étirement, la torsion, la compression des corps élastiques (ressorts). Cette énergie est la plus largement utilisée dans diverses machines - de transport et technologiques.

L'énergie thermique est l'énergie du mouvement désordonné (chaotique) et de l'interaction des molécules de substances.

Pour la comparaison de divers types de combustibles et la comptabilisation totale de ses réserves, l'évaluation de l'efficacité de l'utilisation des ressources énergétiques, la comparaison des indicateurs des appareils utilisant de la chaleur, l'unité de mesure a été adoptée - carburant conventionnel, dont la chaleur de combustion est prise à 29,33 MJ/kg (7000 kcal/kg). Pour une analyse comparative, l'unité de mesure est généralement la tonne d'équivalent carburant.

1 tonne équivalent carburant = 29,33 10 9 J = 7 10 6 kcal = 8,12 10 3 kWh

Ce chiffre correspond à un bon charbon à faible teneur en cendres, parfois appelé équivalent charbon. Pour les analyses à l'étranger, un carburant de référence avec un pouvoir calorifique de 41,9 MJ/kg est utilisé. Cet indicateur est appelé l'équivalent pétrole.

L'énergie électrique est l'énergie des électrons (courant électrique) se déplaçant le long d'un circuit électrique.

L'énergie chimique est l'énergie "stockée" dans les atomes des substances, qui est libérée ou absorbée par les réactions chimiques entre les substances.

Les énergies électriques et magnétiques sont étroitement liées les unes aux autres, chacune d'elles peut être considérée comme l'envers de l'autre.

L'énergie électromagnétique est l'énergie des ondes électromagnétiques, c'est-à-dire champs électriques et magnétiques en mouvement. Il comprend la lumière visible, l'infrarouge, l'ultraviolet, les rayons X et les ondes radio.

Il existe également un ancien nom pour ce type d'énergie - énergie atomique, mais ce nom reflète de manière inexacte l'essence des phénomènes qui conduisent à la libération de quantités colossales d'énergie, le plus souvent sous forme thermique et mécanique.

Ainsi, selon le niveau de manifestation, il est possible d'allouer l'énergie du macrocosme - gravitationnelle, l'énergie d'interaction des corps - mécanique, l'énergie des interactions moléculaires - thermique, l'énergie des interactions atomiques - chimique, l'énergie radiative - électromagnétique, l'énergie contenue dans les noyaux des atomes - nucléaire.

Dans l'ensemble, le concept d'énergie, l'idée de celle-ci est artificielle et créée spécifiquement pour être le résultat de nos réflexions sur le monde qui nous entoure. Contrairement à la matière, dont on peut dire qu'elle existe, l'énergie est le fruit de la pensée humaine, son « invention », construite pour qu'il soit possible de décrire divers changements dans le monde environnant et en même temps de parler de constance, de préservation dont quelque chose qui a été appelé énergie, même si notre compréhension de l'énergie change d'année en année.

Unité d'énergie est de 1 J (joule). En même temps, pour mesurer la quantité de chaleur, utilisez la "vieille" unité - 1 cal (calorie) = 4,18 J, pour mesurer l'énergie mécanique, utilisez la valeur de 1 kg m = 9,8 J, énergie électrique - 1 kW h = 3 , 6 MJ, avec 1 J = 1 W S.

Il est à noter que dans la littérature des sciences naturelles, les énergies thermique, chimique et nucléaire sont parfois associées à la notion d'énergie interne, c'est-à-dire enfermé à l'intérieur de la substance.