Презентація на тему: "Вивчення можливостей використання альтернативних джерел енергії"

Альтернативні джерела енергії

Вивчення можливостей використання альтернативних джерел енергії

Можливості альтернативних джерел енергії вивчаються на уроках фізики в рамках тем «Енергія та її перетворення», «Механічні, теплові, електромагнітні явища», «Джерела електричного струму», а також на спеціалізованих уроках з «Енергоефективності» та «Екологічної безпеки», де розглядають сонячну, вітрову, гідро- та біоенергетику, розкриваючи їхні фізичні принципи роботи та переваги над традиційними джерелами. 

Основні теми та розділи: Механіка: Вивчення кінетичної енергії вітру та води для вітрових та гідростанцій (турбіни, вітряки), розрахунок потужності. Термодинаміка та Теплові явища: Сонячні колектори, геотермальна енергія (тепло Землі), біопаливо – перетворення теплової енергії. Електричні явища та Електромагнетизм: Принципи роботи сонячних панелей (фото ефект), генераторів на вітрових та гідро станціях, розгляд різних типів джерел струму. Атомна фізика: Хоча це не зовсім "альтернативні" у класичному розумінні, але в контексті «не викопних палив» розглядають ядерні реактори, хоча їх важко назвати екологічно чистими, але вони є альтернативою вугіллю чи газу.

Альтернати́вні джере́ла ене́ргії — будь-яке джерело енергії, яке є альтернативою викопному паливу. Це поновлювані джерела, до яких відносять енергію сонячного випромінювання, вітру, морів, річок, біомаси, теплоти Землі, та вторинні енергетичні ресурси, які існують постійно або виникають періодично у довкіллі.

Чим альтернативні джерела відрізняються від традиційних?Джерела енергії поділяють на два типи: традиційні та альтернативні. До першого відносять корисні копалини (газ, нафта, вугілля), другий - все, альтернативне їм (сонце, вода, вітер). Ключова відмінність - це відновлюваність у природі. Традиційні джерела вичерпні, відповідно, рано чи пізно цей ресурс стане недоступним, альтернативні ж є нескінченними.

Наступне питання полягає в безпеці для людства, тваринного світу та природи. З кожним роком людям необхідна більша кількість електроенергії, тим самим підвищується рівень забруднення водойм, повітря, утворюються нові озонові діри. Все це є наслідком, здебільшого, теплових електростанцій. 50% світової електроенергії припадає саме на ТЕС. Вони надзвичайно забруднюють водойми, що служать для них охолоджувачами, а також створюють токсичне і радіаційне забруднення. Відповідно, підвищується захворюваність та з‘являються нові, нікому невідомі, інфекції, вимирають рідкісні види тварин, вирують стихійні лиха. Саме тому такої популярності набувають поновлювані енергетичні та теплові джерела. Станом на 2025рік в Україні 7,3% електроенергії виробляється за допомогою альтернативних джерел.

Види альтернативної енергіїСонячна енергетика - перетворення сонячної радіації на теплову та електричну енергію, в залежності від типу установки. Сюди відносяться сонячні електростанції та геліосистеми. Вони є безпечними для навколишнього середовища та можуть використовуватись ще впродовж мільярдів років. Питання полягає в розвитку технологій перетворення та накопичення цього ресурсу. Сонячна енергетика є найбільш перспективною та за останні роки набрала колосальних обертів. Цікавий факт: Енергії Сонця могло б вистачити для безперебійного електропостачання усієї планети.

Вітрова енергетика - галузь, яка спеціалізується на використанні кінетичної енергії вітру для утворення будь-якого іншого типу енергії, необхідної для людства. Вітер є видозміненою формою сонячної енергії, тому також відноситься до альтернативної відновлювальної енергетики. Та вітроенергетика поступається сонячній як у ефективності, так у популярності серед населення. Все тому, що, здебільшого, вітрові ресурси знаходяться у віддалених від споживачів місцях. Цікавий факт: Один вітряк при правильному розташуванні та встановленні здатен живити 1400 будинків.

Гідроенергетика - використання потенціальної та кінетичної енергії води з метою перетворення її в електричну. На сьогодні вона є найбільш освоєною серед інших нетрадиційних джерел. Потенціал малих рік, притоків, систем водопостачання дають енергонезалежність деяким віддаленим районам та населеним пунктам. Серед переваг: невеликі термін будівництва та об‘єм інвестицій, надійність та доступність. Цікавий факт: Вода є одним із перших генераторів електроенергії.

Біопаливо - органічне паливо, що отримують із відходів рослин, тварин або сільського господарства чи промислового виробництва. Відновлюваний ресурс, який є абсолютно безпечним для навколишнього середовища. Сюди відносять продукти деревооброблюваного виробництва, спиртові суміші, ефіри, біодизелі та різноманітні газові поєднання. Офіційне визначення біопалива — будь-яке паливо, яке містить (за об'ємом) не менш ніж 80 % матеріалів, отриманих від живих організмів, зібраних у межах десяти років перед виробництвом.

ПЕРЕВАГИ ВИКОРИСТАННЯ АЛЬТЕРНАТИВНОЇ ЕНЕРГІЇ: Невичерпність ресурсів. На відміну від нафти, газу, вугілля та інших природних копалин альтернативні джерела енергії мають необмежений запас. Їх можна сміливо використовувати впродовж сотень років без загрози вичерпання. Безпека для навколишнього середовища. Гідро, сонячні, вітряні та геотермальні електростанції не забруднюють Землю. В кінцевому результаті виходить повністю чиста енергія без відходів і негативного впливу на навколишнє середовище. Економічна вигода. В середньому один об’єкт альтернативної енергетики окупається 3-5 років. Це в декілька разів швидше аніж у випадку з класичними способами отримання енергії.

Автономність. Альтернативні електростанції та інші об’єкти в більшості випадків не потребують постійного додаткового обслуговування. Це допомагає значно знизити вартість однієї одиниці енергії і заощадити власні кошти і зусилля. Довгий строк експлуатації. В середньому один об’єкт може обслуговуватися до 20 років без потреби в капітальному ремонті. Заощадження коштів для підприємств, котрі використовують альтернативні джерела енергії. Наразі існує безліч державних програм, що спрощують оподаткування для бізнесу, який активно використовує енергію вітру, води і сонця. Це дозволить значно зменшити затрати і підвищити рентабельність підприємства.

Престиж. Використовувати альтернативну енергію не тільки вигідно, але й модно. Земельні ділянки на котрих є такі об’єкти зазвичай коштують значно дорожче і їх можна буде вигідно продати. Стабільність. Встановивши сонячну, вітряну чи гідроелектростанцію в себе на ділянці ви будете захищені від перепадів електрики та регулярних відключень центральної системи.

Недоліки використання альтернативної енергії: Велика вартість технологій та будівництва. Періодичність відновлювального ресурсу. Необхідність у наявності резерву. Технологічний розвиток (з часом технології будуть удосконалюватись). Стримуючі чинники: планування енергетичної інфраструктури, віддаленість від мереж…

цікаві факти про альтернативну енергетику, які вас здивують!До основних поновлюваних джерел енергії відносяться: вітер, сонячна енергія, вода (гідроенергетика), біопаливо і геотермальна енергія (енергія, що отримується з тепла, яке виробляється під поверхнею землі), і всі ці джерела постійно поповнюються.

В даний час від 10% до 20% світової потреби в енергії забезпечуються за рахунок альтернативних джерел енергії. Відновлювана енергія створює в 5 разів більше робочих місць, ніж викопне паливо. Одна вітряна турбіна потужністю 2,5 МВт може генерувати достатню кількість електроенергії для живлення понад 1400 домогосподарств в рік!Сонце виділяє достатньо енергії за одну секунду, щоб задовольнити потреби всієї планети протягом 500 000 років. Сьогодні електрика отримувана від сонячних панелей коштує майже в чотири рази менше, ніж в 2009 році. І до 2040 року його ціна за прогнозами може впасти ще на 70%.

Висновок: Методи добування електроенергії з енергії хвиль, сонця та вітру є досить широко розробленими, хоча теорія використовуваних явищ не завжди дає точні кількісні результати. Проблема полягає в низькій ефективності перетворення енергії а також високій початковій вартості електростанції. Проте з вичерпанням традиційних джерел енергії, та розвитком альтернативних технологій, використання наведених джерел енергії має стати економічно вигідним. Отже можна зробити висновок, що використання альтернативних джерел енергії не тільки допоможе зберегти, не відновлювальні природні ресурси, а і допоможе зберегти оточуюче середовище від викидів ТЕС.

Дякую за Увагу!