מיטב חטיבות אנרגיה סולארית. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מיטב חטיבות האנרגיה הסולארית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

המאמר עושה ניסיון להעריך את הפוטנציאל הממשי של אנרגיה מתחדשת ואת הסיכויים לשימוש בה. במקביל, נבדקות הסיבות לעוצמת השימוש הנמוכה באנרגיה מתחדשת בשלב הנוכחי. תשומת לב רבה מוקדשת להמלצות מעשיות ורעיונות לשימוש בביומסה ירוקה היום ובעתיד.

"בלתי אפשרי לחלוטין, חסר תועלת בעליל ובכל מקרה, לא רווחי", זה בדיוק מה שכתבו במגזין "בן המולדת" על מסילת הרכבת (כפי שהתברר מאוחר יותר, הרווחית מבין אמצעי התחבורה היבשתיים) [ 1]. משהו דומה נאמר היום על אנרגיה סולארית. אבל מכל סוגי האנרגיה המתחדשת, אנרגיה סולארית היא בעלת העניין הגדול ביותר. לזנים אחרים יש מעט מדי פוטנציאל.

מדי שנה פני כדור הארץ סופגים 5,2x10²⁴ J של אנרגיה סולארית. כל מערכות האנרגיה מעשה ידי אדם בעולם מייצרות חלק זעיר מהאנרגיה הזו. הבכורה בהטמעה ובצבירת אנרגיית השמש שייכת בצדק לצמחים. צמחים מהווים 2400 מיליארד טון של ביומסה יבשתית, בעוד המסה הכוללת של כל בעלי החיים והמיקרואורגניזמים היא 23 מיליארד טון [2].

בעוד שעדיין בתהליך הצטברות (על ה"שורש"), ביומסה ירוקה מביאה יתרונות עצומים. צמחים מנרמלים את ההרכב הכימי של האוויר, מווסתים את תנועת הלחות האטמוספירה והקרקע, תורמים להעשרת הקרקע ומונעים את שחיקתה. קשר ישיר בין כמות המשקעים באזורים לבין מספר הצמחים, בעיקר העצים, התגלה זה מכבר.

כמעט לא יורד גשם על שטחי אדמה נטולי ירק. לעומת זאת, כמות המשקעים הגדולה ביותר נצפית מעל יערות גדולים, במיוחד אם יערות אלו ממוקמים בהרים. אפשר לומר בביטחון: מי שחוסך בנטיעת יערות מוציא כסף על השקיית שדות ומפסיד את רוב היבול. תושבי דרום ומזרח אוקראינה משמיעים מזה זמן רב אזעקה על הגידול בשטח הערבות המדבריות והופעת מדבריות עקב שחיקת הרוח.

עוד בשנים 1946-1970. בכל מדינות מזרח אירופה (למעט ברית המועצות), נוצרו מיליון דונם של יערות חדשים ושוקמו 1 מיליון דונם של יערות מפוקים. אבל את המקומות הראשונים בגידול ובשימוש במטעי יער תופסים ארה"ב (מקום ראשון בעולם בייצור של דיקט, לוח סיבים, רוזין וטרפנטין), קנדה, פינלנד, שוודיה, יפן וגרמניה. באוקראינה, רק 3% משטחה של המדינה נמצאים מתחת ליער (מקום שני אחרון במזרח אירופה), בעוד שהממוצע עבור חבר העמים עומד על 13%, לכל העולם - 33,4%. לשם השוואה, בגרמניה - יותר מ-30%, בשוודיה - יותר מ-30%, ביפן - 50%. אנחנו רגילים לחשוב על ספרד כעל מדינה מדברית צחיחה, אבל הודות למדיניות הייעור, יותר מ-66% משטחה של ספרד נמצא מתחת ליער.

באוקראינה הקולוניאלית הייתה כריתת יערות מוחלטת במשך מאות שנים. במהלך התקופה מסוף המאה ה-1914 ועד 18,4 פחתה כיסוי היערות במחוזות חרקוב ופולטבה מ-6,8 ל-37,3%, במחוזות צ'רניגוב וקייב מ-15,3 ל-3% [60]. כיום, שטח האדמה והשטחים הראויים לעיבוד ממשיך לגדול עקב כריתת יערות ועקירה. בחקלאות שלנו אין מספיק קרקעות לעיבוד, שכבר כבשו יותר מ-30% משטח המדינה, בעוד שבמערב אירופה XNUMX% מהשטח משמשים לעיבוד.

אנו יודעים היטב מההיסטוריה למה מובילה עדיפותם של אינטרסים מסחריים על פני אינטרסים כלכליים: "...האנשים שבמסופוטמיה, יוון, אסיה הקטנה עקרו יערות כדי להשיג אדמות לעיבוד, מעולם לא חלמו שבכך הם הניחו את היסודות ל- השממה הנוכחית של מדינות אלה, מונעת מהם, יחד עם היערות, מוקדי צבירה ושימור לחות" [4].

אנחנו חושבים שכדי להגדיל את השטח והאיכות של מטעי היער, צריך להשתמש בהם יותר, כולל לאנרגיה. אחרי הכל, הכמות ואיכות הרבייה של החיטה עלו לאחר שאנשים למדו להשתמש בה. אותו דבר יקרה עם יערות. זה רק הכרחי שהעסק הרציני הזה יטופל על ידי הבעלים האמיתיים של אדמתם, ולא על ידי אנשי עסקים להוטים להתעשר במהירות.

לפני הפיכתם לדלק, צמחים הם חומרים מצוינים. עדיין קשה להסתדר בלעדיהם בבנייה, ייצור סחורות ושירותים. חומרים מצמחים ממוחזרים בקלות. הפסולת היחידה משריפת חומרים כאלה היא אפר - דשן מינרלי יקר ערך המופק מהאדמה על ידי הצמחים עצמם. אנו יכולים לומר שלביומסה ירוקה יש 4 חיים: לפני ההפרדה מכדור הארץ, כחומר, כדלק וכדשן. בהמשך, נתעניין יותר בשימוש בצמחים כדלק להפקת אנרגיה תרמית וחשמלית.

טכנולוגיות לעיבוד עץ לגז דליק, דלק נוזלי בעל אוקטן גבוה (סינטו-בנזין) ופחם ידועות ונפוצות. העץ שימש כפחם לתהליכים מתכותיים הרבה לפני קוק הפחם. כל הסיליקון הטהור מבחינה כימית למכשירי מוליכים למחצה מתקבל באמצעות פחם. מתכת עמידה מאוד מותכת באמצעות פחם, שגם אינו מחליד [5].

בנזין מעץ מיוצר על ידי עיבוד גזים המשתחררים במהלך פירוליזה (חימום ללא גישה לאוויר) של פסולת המכילה פחמן. בנזין כזה כבר עובד במנועי בעירה פנימית, אבל פריחה של ממש בשימוש בבנזין סינטטי יתחיל עם חידוש השימוש במנועי בעירה חיצונית בהובלה (טרקטורים, קומביינים). למרות שמנועי קיטור אינם כדאיים מבחינה מסחרית, הם משתמשים בדלק בצורה יעילה יותר, אינם פולטים CO ובעלי חיים תפעוליים של חצי מאה! בעוד יצרנים מסחריים מחרימים את הייצור של מנועי קיטור שאינם רווחיים עבורם, בעלי מלאכה יכולים להשתמש במנועים פנאומטיים והידראוליים מתוקנים, מגברי סיבוב, מדחסי סליל, משאבות וכו'. בהתבסס על מנועים מאולתרים כאלה ודודי לחץ גבוה, אפשר לייצר מיני-CHP, מכונית קיטור או ספינת קיטור. כיום משתמשים בקיטור בכל תחנות הכוח התרמיות והגרעיניות, בספינות גדולות וכמנוע לרקטות חלל.

דודי פירוליזה משמשים היום לחימום בתים, חימום מים והפקת חשמל. בדודים כאלה, שריפת ביומסה מתרחשת ב-3 שלבים וב-3 אזורים נפרדים של הדוד. בשלב 1 מייבשים את הדלק ומומרים לגז, שלב 2 הוא שרפת גז בחרירים עם אספקת אוויר משני מחומם, שלב 3 הוא שריפה לאחר שריפת תוצרי בעירה בתא מבודד חום.

גנרטורים ביומסה לחימום חלל ישיר כבר נמכרים באוקראינה [6]. אתה יכול ליצור גרסה פשוטה של מכשיר כזה בעצמך [7]. לרוע המזל, הקונה הממוצע שלנו לא יכול להרשות לעצמו ציוד פרודוקטיבי יותר [8].

אנו חושבים שיש עתיד גדול לייצור מחוללי חום זרימה חופשית, שהומצאו על ידי ממציאים קנדיים, במפעלים מקומיים. מחולל חום בהספק של 6 קילוואט צורך 8 מ"ק עצי הסקה ב-12...0,01 שעות פעילות רציפה, ומחולל חום בהספק של 3 קילוואט צורך 55 מ"ק! לשם השוואה, נניח שבזמן הזה קמין מהודרים יכול לשרוף מטר מעוקב שלם של עצים, ובמקום לשחרר חום, לשאוב אוויר קר מהרחוב לתוך הבית.

מעניין לציין שלעץ יבש לחלוטין מכל המינים יש כמעט אותו הרכב כימי: 49,5% פחמן, 6,3% מימן, 44,1% חמצן, 0,1% חנקן. צפיפות החומר העצי זהה לכל המינים, אך נוכחותם של חללים מובילה להבדלים בין מיני עצים ודגימות עצים (קליפת עץ, ענפים, עלים, גזע). בדרך כלל מומלץ להשתמש במיני צמחים הגדלים במהירות (במבוק, ערבה, צפצפה), אך ייבוש והובלה של ביומסה כזו הם בזבוז. עם זאת, יש כבר ניסיון חיובי בשימוש בענפי ערבה כדלק [9]. בפולקלור בעל פה, ערבה מושרת כדלק הגרוע ביותר. אבל תסתכל על נתוני הטבלה על העלות של קוט"ש אחד של חשמל המתקבל מסוגים שונים של דלק.

סוג דלק	מחיר (ב-PLN
גפן ערבה	0,05
עצי הסקה	0,061
פחם קשה (בדוד ביעילות של 75%)	0,075
גז טבעי	0,091
דלק נוזלי	0,169
חַשְׁמַל	0,238

ובכל זאת, לא היינו ממליצים לשתול גפן. עדיף לגדל עץ כבד - קרן, ואפילו טוב יותר - אשור. אחרי הכל, אשור יכול לשמש כחומר לפני השריפה. אגב, זה מה שעושים באירופה. עלייה שנתית של פיטומסה ביערות אשור מערביים. אירופה היא 130...200 c/ha. לוז (אגוזי לוז), ליבנה וגידולי גננות מספקים ביומסה טובה. אבל עצים מחטניים אינם יעילים כדלק: יש יותר מדי לחות וערך קלורי נפחי נמוך. יערות מחטניים מאופיינים בגידול ביומסה נמוכה ובסכנת שריפה מוגברת.

גז עץ שימש זמן רב לייצור פלסטיק. ניתן לשרוף אותו גם בתחנות כוח מיניות או בתחנות כוח, בקונווקטורים (לחימום חממות). ניתן לשאוב עודפי גז לתוך צינורות הגז. הרעיון של שימוש בגז עץ ישירות לתאורה הוא מעניין. יום אחד, הממציא הגרמני אור פון ולסבאך הביא את חברות החשמל לסף פשיטת רגל על ידי שיפור מבער גז קונבנציונלי. הוא סיפק לה כובע רשת עשוי גזה ספוג במלחי מתכת. ברגע ההצתה, הגזה נשרפת, והמלחים יוצרים שלד מוצק. השלד הזה כבר לא נשרף, אלא הופך לבן-לוהט מגז וזוהר בבהירות. כך, עוצמת האור של מבערי הגז עלתה פי כמה, והם צרכו פי 6 פחות גז מבעבר. תאורת גז כזו הוצתה באמצעות כפתור, הייתה מתכווננת והייתה הרבה יותר זולה מתאורה חשמלית. אז ניצלו חברות החשמל מ"מבער האויר"... על ידי אור עצמו, שהציע להחליף את חוט הפחמן במנורת החשמל בחוט מתכת עשוי אוסמיום (חוט טונגסטן הוצע על ידי א. לודיגין).

כפי שאתה יכול לראות, בתחום האנרגיה הרבה תלוי באנשים בעלי המצאה, ואם תנסה, "אנרגיה ירוקה" תחליף לחלוטין את "אנרגיה מאובנים". במקביל, מספר המשרות יגדל, ורווחי האוליגרכים יחזרו לשגרה.

יער הוא תופעת טבע ייחודית המבצעת פונקציות של ויסות אקלים, הגנה על קרקע, הגנה על מים וויסות מים, בריאות, אנרגיה ואסתטיקה. שום כמות של פאנלים סולאריים או קולטי שמש לא יכולה להחליף יערות.

לכן, אנו רואים בטיפוח ובשימוש ביערות את הצורה הטובה ביותר של אנרגיה סולארית. יש לצפות לשימוש הגדול ביותר בביומסה צמחית כאשר יש את כוח העבודה הזול ביותר וללא דלקים מאובנים. למרבה הצער (או למרבה המזל), אוקראינה היא אחת מהמדינות הללו, ויש לנו הזדמנות להפוך למדינה של אנרגיה "ירוקה" - שימוש מקיף ומלא בביומסה.

ספרות:

איביץ' א. הרפתקאות המצאות. - מ', 1990. - 79 עמ'.
Kondratov A. מדריך הידע הדרוש. - מ', 2001.
האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה. T.14. - עמ' 360.
Marx K., Engels F. Works, ed. 2, v.20. - עמ' 496.
רודז'ינסקי ל. מכונות דקים//ממציא ומחדש. - 1980. מס' 6.- עמ' 10.
הכן את vletka buller'yan - אתה תהיה מחויב בחום / / אקספרס. - 2002. - 25 ביולי.
יו מזוקן מחולל חום של אנשים: פסולת במקום גז וחשמל // Radioamator-Constructor. - 2001. מס' 9. - עמ' 5.
דוודים אקולוגיים//אנרגיה ירוקה. 2002. - מס' 3. - ג.2.
P'ehotski J. Vikoristaniya ביומסה של ערבות בוש בפולין // אנרגיה ירוקה. - 2002. - מס' 3. - עמ' 19.

מחברים: V. Ivaniv, Yu. Borodaty

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

תאי התינוק נשארים במוחה של האם 28.12.2014

הקשר בין האם לילד עשוי להיות הרבה יותר עמוק ממה שחשבו עד כה. חוקרים במכוני הבריאות הלאומיים של ארה"ב מצאו כי במהלך ההיריון, תאי מערכת החיסון יכולים לנוע על פני השליה, מה שיכול להתחלק ולבסס שורות תאים ארוכות טווח, ולהישאר פעילים מבחינה אימונולוגית גם עשרות שנים לאחר הלידה.

מדענים מצאו תאים "זכריים" המכילים כרומוזומי Y במוח ובדם של נשים לאחר ההריון. מומחים בדקו את מוחותיהן של נשים שנפטרו שהיו להן בנים על נוכחותם של תאים המכילים את כרומוזום Y, ומצאו אותם ביותר מ-60% מהמקרים ובכמה אזורים במוח.

מה בדיוק תפקידם של תאי העובר בגוף האם עדיין לא ברור, אך מדענים מאמינים שהם יכולים להשפיע על מערכת החיסון ולקדם תיקון רקמות. מחקר עתידי יעזור להבהיר זאת.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מצב חדש של חומר: גביש של בוזונים

▪ עגבניות ותפוחים מטפלים בריאות של מעשנים

▪ AMD מפסיקה לייצר מעבדי 500MHz Athlon

▪ כוכב הנייטרונים המאסיבי ביותר שהתגלה

▪ דולרים מעץ

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר ציוד מדידה. בחירת מאמרים

▪ מאמר חדר ניתוח דבורה. טיפים למאסטר הבית

▪ מאמר מתי אדם התחיל לשתות חלב? תשובה מפורטת

▪ מאמר סחלב בצורת קסדה. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר הגדרת צבע ומוזיקה עם בקרת בהירות דו-שלבית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ספק כוח מעבדה 0 ... 20 V. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר