Referat Energia

Mai jos puteti citi fragmente din Referat Energia si de asemenea puteti face Download Referat Energia

Citeste fragmente din Referat Energia

Introducere. ˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚ De ce anume acum a apărut întrebarea: ce aşteaptă omenirea – foamea energetică sau belşugul energetic? De pe paginile ziarelor şi jurnalelor nu dispar articolele despre criza energetică. De la petrol izbucnesc războaie, înfloresc şi sărăcesc state, se schimbă guverne. Comunicările despre lansarea noilor instalaţii şi noilor invenţii în domeniul energeticii au devenit sensaţii ziaristice. Se proiectează programe energetice mari, realizarea cărora necesită eforturi enorme şi cheltuieli colosale. Dacă la sfîrşitul secolului XIX cea mai răspîndită în prezent energie – electrică – juca un rol auxiliar şi neînsemnat în balansul energetic mondial, atunci în 1930 în lume se producea cca 300 miliarde kW/h de energie electrică, iar în 1994 această cifră a ajuns la 13000 miliarde kW/h. Nivelul material, în cele din urmă şi cel spiritual al omenirii se află în dependenţă directă cu cantitatea de energie pusă la dispoziţie. Pentru a extrage un minereu, pentru a obţine din el metal, pentru a construi o casă, pentru a face orice lucru, trebuie de folosit energie. Dar necesităţile omului cresc cum timpul, însă şi numărul populaţiei creşte. Savanţii şi inventatorii demult au prelucrat diferite mijloace de producere a energiei, în primul rînd a celei electrice. Ar trebui de construit cît mai multe centrale electrice, şi energie va fi atît cît e necesar! S-ar părea că această este soluţia acestei probleme grave, însă această rezolvare a situaţiei crează un şir de alte probleme. Legile riguroase ale naturii afirmă că se poate primi energie folositoare doar prin schimbarea ei din alte forme. Perpetuum-mobile, producătoare de energie obţinută din nimic, cu părere de rău, sînt imposibile. Dar structura energeticii mondiale la ziua de azi s-a stabilit aşa, fiecare 4 din 5 kilowaţi sînt obţinuţi în principiu prin aceeaşi metodă, prin care omul primitiv se încălzea, adică prin arderea de combustibili, sau prin folosirea energiei chimice a lor, adică schimbarea ei în energie electrică la termocentrale. Desigur, felurile de ardere a combustibilelor au devenit mult mai complicate şi perfecte. Factorii noi – creşterea preţului la petrol, dezvoltarea rapidă a energiei atomice, necesităţile crescînde pentru protecţia mediului înconjurător – au cerut o nouă părere despre energetică. La prelucrarea Programei Energetice au participat cei mai de vază savanţi din domeniul dat, specialişti a diferitor ministere şi departamente. Cu ajutorul noilor computere matematice s-au calculat cîteva sute de variante ale structurii balansului energetic mondial. Chiar dacă la baza energeticii în viitorul apropiat stă energia termică folosind resurse epuizabile, structura ei se va schimba. Va trebui să se micşoreze folosirea petrolului. Va creşte esenţial producţia energiei electrice la centrale atomice. Se va începe folosirea, pînă cînd neatinselor, rezerve gigantice de cărbune ieftin, de exemplu, în bazinele Kuzneţk, Kansk-Acinsk, Ăkibastuzk. Se va folosi pe larg şi gazul natural. Acesta prezintă, în linii generale, Programa Energetică la începutul secolului XXI. Dar savanţii privesc şi în viitor, după limitele srocului, prevăzut de Programa Energetică, ei îşi dau bine seama de realitatea mileniului trei. Din păcate, rezervele de petrol, gaz natural, cărbune nu sînt inepuizabile. Naturii, pentru a crea aceste rezerve i-au trebuit milioane de ani, pentru a fi irosite de om într-o sută. Astăzi în lume au început serios să se gîndească la necesitatea păstrării bogăţiilor subpămîntene şi protecţiei lor în faţa hoţilor. Că numai aşa aceste rezerve de combustibil pot ajunge pe 2-3 veacuri. Cu părere de rău, multe ţări extactoare de petrol trăiesc cu ziua de azi. Ei consumă necruţător rezervele petroliere dăruite de natura-mamă. În prezent aceste ţări, mai ales cele din Golful Persic, se scaldă în bani, negîndindu-se, că peste cîteva decenii din aceste rezerve nu va rămîne nimic. Ce se va întîmpla, dar acesta va avea loc mai devreme sau mai tîrziu, atunci cînd rezervele de petrol şi gaz vor seca? Creşterea curentă a preţurilorla petrol, necesar nu numai energeticii, dar şi transportului, şi industriei chimice, a dus la cercetarea altor feluri de combustibili, necesari pentru înlocuirea petrolului şi gazelor. Cel mai mult s-au pus pe gînduri acele ţări care nu au resurse proprii de petrol şi gaze naturale pe care ei sînt nevoiţi să-l cumpere. Dar în lume tot mai mulţi savanţi se ocupă cu căutarea noilor surse de energie netradiţională, care vor lua asupra lor unele griji de asigurare a omenirii cu energie. Soluţia acestei probleme cercetătorii o caută pe căi diferite. Cele mai preferate metode sînt folosirea resurselor energetice a apei curgătoare şi a vîntului, a fluxului şi refluxului, a căldurii subterane, a soarelui. Multă atenţie se acordă dezvoltării energeticii atomice, savanţii caută metode de reproducere pe Pămînt a proceselor ce au loc pe suprafaţa stelelor şi le aprovizionează cu rezerve colosale de energie. Ce este energia? ˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚ În societatea noastră industrială de energie depinde totul. Cu ajutorul ei se mişcă automobilele, zboară rachetele în cosmos. Cu ajutorul ei se poate prăji pîine, încălzi o încăpere şi pune în funcţiune condiţionerele, lumina străzile, scoate în larg corăbiile. Cineva poate spune că energie este şi petrolul şi gazele naturale. Dar nu este aşa. Pentru a scoate energia din ele, ele trebuiesc arse, aşa ca şi benzina, cărbunele sau lemnele. După formula L=F*d, lucrul mecanic este egal cu produsul dintre forţă şi distanţa cu care s-a mişcat corpul sub influenţa forţei. Cu alte cuvinte, lucrul este energia în acţiune. Nu o dată am observat, cum sare capacul ceainicului în care fierbe apa, cum se dau săniile din deal la vale, cum un val ridică o plută. Toate acestea sînt exemple de lucru mecanic, energie în acţiune, ce acţionează asupra corpurilor înconjurătoare. Salturile capacului ceainicului sînt condiţionate de presiunea vaporilor de apă, formaţi la fierberea apei. Saniile merg deoarece, există forţele gravitaţionale. Energia valurilor a cauzat mişcarea plutei. În lumea noastră energia este baza vieţii, fără ea nu se va efectua nici un lucru pe Pămînt. Dacă un obiect posedă energie care poate fi folosită, atunci el poate săvîrşi un lucru mecanic, sau creator sau dăunător. Chiar şi un instrument muzical – pianul – poate efectua lucru mecanic. Închipuiţi-vă că pepartea exterioară a unui perete a unei case cu multe etaje – se ridică un pian. Cît oamenii trag de sfori, ei depun o forţă, care face ca pianul să se ,,mişte”. În acest caz lucrul este efectuat de către oameni, şi nu de către pian. El doar acumulează energie potenţială cu cît se ridică mai sus de la pămînt. Cînd, în sfîrşit, pianul atinge etajul corespunzător, el va putea să se menţină la acest nivel atît timp, cît este susţinut de către oameni cu ajutorul funiilor şi blocurilor. Dar închipuiţi-vă, că funiile se vor rupe. Imediat va apărea forţa gravitaţională, şi energia potenţială, acumulată în pian, se va elibera. Pianul va cădea jos, strivind totul în cale, se va lovi de trotuar şi se va fărîmiţa. Acestă situaţie, fiind întîmplătoare, totuşi poate servi drept exemplu elocvent la afirmaţia de mai sus, că orice corp poate efectua lucru mecanic. În cazul dat pianul efectuiază un lucru dăunător, însă totuşi un lucru. Lumea este plină de energie, care poate fi folosită pentru necesităţile omenirii, prin efectuarea lucrului mecanic de către diferite corpuri. Energia poate se găseşte în oameni şi animale, în pietre şi plante, în combustibilile subterane, în copaci şi atmosferă, în rîuri şi lacuri. Dar cele mai mari rezerve de energie sînt acumulate în oceane – o suprafaţă mare de curente de apă care se mişcă neîntrerupt, şi acoperă cca 71 % din suprafaţa planetei. Energia Soarelui ˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚ e. Cel mai simplu colector de radiaţie solară prezintă o foaie de metal (de obicei de aluminiu) înnegrită, înăuntrul căruia se găsesc ţevi prin care circulă lichid. Lichidul încălzit de energia solară, strînsă de colector, este folosit nemijlocit. Conform calculelor, pentru fabricarea colectorilor de radiaţie solară pentru 1 km², este necesar 10000 tone de aluminiu. S-a demonstrat că în prezent rezervele mondiale de acest metal sînt apreciate la 1.17*10^9 tone. Din cele scrise este clar, că există diferiţi factori, care limitează puterea energeticii solare. Presupunem, că în viitor pentru confecţionarea colectorilor vom putea folosi şi alte metale, nu numai aluminiul. Se va schimba situaţia în acest caz? Reeşind din faptul că la o anumită fază de dezvoltare a energeticii (după 2100) toate necesităţile mondiale în energie vor fi satisfăcute de energia solară. În cadrul acestui model se poate aprecia, că în acest caz va trebui ,,strînsă” energie solară pe un teritoriu de la 10^6 pînă la 3*10^6 km². În acelaşi timp suprafaţa totală a pămînturilor arabile în lume constituie 13*10^6 km². Energetica solară este foarte costisitoare deoarece necesită cheltuieli materiale foarte mari. Utilizarea în proporţii mari a energiei solare duce la necesităţi gigante de materiale şi ca urmare de forţe de muncă pentru extragerea materiei prime, obţinerea materialelor, fabricarea heliostatelor, colectoarelor şi altor utilaje cît şi transportarea lor. Calculele arată că, 1 MW*an de energie electrică obţinută cu ajutorul energeticii solare necesită de la 10000 pînă la 40000 om*ore. În energetica tradiţională acest indice este de 200-500 om*ore. Pînă cînd, energia electrică, obţinută din razele solare, este mai scumpă, decît cea primită prin metodele tradiţionale. Savanţii speră, că experimentele, care ei le efectuiază la instalaţii şi centrale experimentale, vor rezolva nu numai problemele tehnice, dar şi cele economice. Energia eoliană. ˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚ Energia maselor de aer de este enormă. Rezervele de energie eoliană întrec de 100 ori rezervele hidroenergetice a tuturor rîurilor de pe Pămînt. Pe Globul Pămîntesc permanent suflă vîntul – de la o adiere slabă, ce aduce răcoarea mult dorită în arşiţa verii, pînă la puternice uragane, care aduc pierderi şi distrugeri colosale. Oceanul de aer în care trăim se află în perturbaţie continuă. Vînturile, ce suflă pe teritoriul ţării noastre, pot satisface necesităţile electroenergetice ale ei! De ce o aşa sursă bogată, accesibilă şi curată se utilizează atît de puţin? În zilele noastre motoarele, ce folosesc vîntul, acoperă doar a mia parte din necesităţile energetice mondiale. Tehnica secolului XX a deschis noi perspective pentru energetica eoliană, o altă problemă este obţinerea energiei electrice. La începutul secolului XX N.E. Jucovschii a elaborat teoria motorului eolian, pe baza căreia ar fi putut fi create instalaţii înalt productive, capabile de a obţine energie de la cel mai slab vînt. Au apărut o mulţime de proiecte de agregate eoliene, mult mai perfecte, decît morele de vînt. În proiectele noi se folosesc cele mai moderne date din multe domenii ale ştiinţei. În zilele noastre pentru crearea roţii eoliene – inima oricărei instalaţii eoliene de producere a energiei – activează specialişti – constructori de avioane, care pot alege cel mai adecvat tip al paletei, şi să-l studieze în ţeava aerodinamică. Cu eforturile savanţilor şi inginerilor sînt create cele mai diverse tipuri de instalaţii eoliene moderne. Energia rîurilor. ˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚ Multe milenii, slujeşte omului energia apei curgătoare. Rezervele acetui tip de energie, pe Pămînt, sînt într-un număr colosal. Nu în zădar unii savanţi consideră, că planeta noastră ar fi trebuit numită nu Pămînt, dar Apa, deoarece trei pătrimi din suprafaţa planetei sînt acoperite de apă. Un mare acumulator de energie este Oceanul Planetar, înghiţind oparte a energiei ce vine de la Soare. Aici sînt valuri mari, se întîmplă fluxuri şi refluxuri, apar curente oceanice. Se nasc rîuri mari, ce duc mase mari de apă în mări şi oceane. Clar, că omenirea în căutare de energie nu putea să trecă pe lîngă aceste enorme resurse de energie. Întîi oamenii s-au învăţat să folosescă energia rîurilor. Iar cînd a început secolul de aur al energiei electrice, s-a revoluţionat roata de apă, adevărat, că în altă formă – turbina de apă. Generatoarele electrice, producătoare de energie, aveau nevoie să fie rotite, acest lucru uşor putea fi efectuat de apă, cu atît mai mult că experienţă în acest domeniu exista. Se poate considera că hidroenergetica modernă s-a născut în 1891. Atuurile hidroenergeticii sînt evidente: înnoirea rezervelor de energie de însăşi natura, exploatarea simplă, nepoluarea mediului înconjurător. Chiar şi experienţa în construcţie şi exploatare a roţii de apă va fi de mare ajutor hidroenergeticilor. Însă construcţia unui dig pentru o centrală hidroelectrică mare a devenit o problemă mult mai greu de realizat, decît construcţia un dig pentru o roată de apă mică. Pentru a pune în funcţiune hidroturbinele puternice, trebuie de adunat într-o parte a digului o mare cantitate de apă. Pentru construcţia acestui dig este nevoie de atîta material încît volumul piramidelor egiptene în comparaţie el ar părea foarte mic. Deaceea în secolul XX au fost construite doar cîteva centale hidroelectrice. În Rusia sînt cele mai mari hidrocentrale din lume, ele produc practic oceane întrgi de energie, şi au devenit centre, în jurul cărora s-au construit complexe industriale mari. Însă oamenilor le slujeşte doar o mică parte din potenţialul hidroenergetic al Pămîntului. Anual curente gigante de apă, formate de la ploi şi de la topirea zăpezilor, se scurg în mări nefolosite. Dacă ar fi posibil să fie reţinute cu ajutorul digurilor civilizaţia umană ar fi primit rezeve colosale de energie. Energia Oceanului Planetar ˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚ ˚ Se ştie că rezervele de energie ale Oceanului Planetar sînt colosale. Aşa dar, energia internă, corespunzătoare încălzirii suprafeţei apelor oceanice, în comparaţie cu cele fluviale, să zicem cu 20º C, are o mărime de cca 10^26 J. Energia cinetică a curenţilor oceanici este egală aproximativ cu 10^18 J. Însă oamenii pot utiliza doar o cantitate infimă din această energie, dar şi accea cu cheltuieli foarte mari, aşa că acest fel de energetică pînă acum pîrea puţin respectivă. Dar epuizarea rapidă a rezervelor de combustibili mineral (în primul rînd petrol şi gaze naturale), folosirea cărora sînt însoţite de murdărirea mediului înconjurător (incluzînd şi aşa zisa ,,murdărire” termică, şi mărirea în proporţii înfiorătoare a nivelului de bioxid de carbon din atmosferă), resursele limitate de uran (din folosirea lui în energetică, rezultă deşeuri radioactive) şi incertitudinea atît a duratei, cît şi a consecinţelor ecologice la folosirea industrială a energiei termonucleare, îi pune pe savanţi şi ingineri să acorde mai multă atenţie căutării a noi posibilităţi rentabile pentru utilizarea surselor energetice nelimitate şi nepoluante, dar nu numai a variaţiei nivelurilor rîurilor, dar şi a căldurii solare, vîntului şi energiei Oceanului Planetar. Cercurile largi ale societăţii, dar şi mulţi specialişti încă nu ştiu, că lucrările privind căutările metodelor de extragere a energiei din mări şi oceane au căpătat în ultimii ani în unele ţări proporţii mari, iar perspectivele devin din ce în ce mai promiţătoare. Cea mai evidentă metodă de folosire a energiei oceanelor prezintă construcţia elctrocentralelor de flux (CFE). Din 1967 funcţionează o a astfel de centrală electrică cu puterea de 240 mii kW, cu randamentul de 540 mii kW*h. Inginerul sovietic Bernştein a prelucrat o metodă de construcţie a bloculurilor CFE, împinse pe suprafaţa apei în locurile necesare, a calculat procedura rentabilă de punere în circuit a CFE, în ceasurile de maximă încărcare a liniei electrice. Ideile lui au fost verificate la CFE, construită în 1968 în Chislaia Guba, lîngă Murmansk. O posibilitate neaşteptată a energeticii oceanice a devenit creşterea pe plute în ocean a algelor gigantice chelp, care uşor pot fi transformate în metan pentru schimbul energetic cu gazul natural. După datele existente, pentru asigurarea deplină cu energie a fiecărui om – consumator este necesar doar un hectar de plantaţii de chelp. O atenţie deosebită a căpătat ,,conversia energetică oceanotermică”, adică obţinerea energiei electrice pe contul diferenţei de temperatură între apele de la suprafaţă şi cele de la adîncime ridicate de pompe, de exemplu la folosirea la un ciclu închis al turbinei a lichidelor volatile cum sînt propanul, freonul sau amoniacul. Într-o măsură oarecare analog, dar probabil de o perspectivă mai îndepărtată este obţinerea energiei electrice pe baza deosebirilor dintre apa sărată şi cea dulce, de exemplu apa de mare şi apa din rîuri. Nu puţină artă inginerească a fost implimentată în machetele generatoarelor de energie electrică, care funcţionează pe baza agitaţiei oceanice, chiar se examinează, în perspectivă, construcţia unor centrale electrice cu puterea de mulţi kilowaţi. Şi mai mari perspective promit instalarea turbinelor oceanice pe aşa curenţi intensivi şi stabili, cum este Golfstream. Se pare, că unele dintre instalaţiile energetice propuse pot fi realizate, şi pot deveni rentabile chiar azi. Dar evident că entuziasmul creativ, arta şi ingeniozitatea savanţilor vor îmbunătăţi instalaţiile existente şi se vor crea altele mai perspective pentru utilizarea industrială a resurselor energetice ale Oceanului Planetar. Să sperăm, că în condiţiile actuale ale progresului tehnico-ştiinţific, schimbări esenţiale în energetica oceanică vor avea loc în deceniile apropiate. 0 b mediul înconjurător, inepuizabilă şi liberă. Din cosmos vine energia Soarelui. Ea încălzeşte aerul şi formează vînturile, care provoacă valurile. Ea încălzeşte oceanul care acumulează energie termică. Ea provoacă curenţii, care îşi schimbă direcţia sub influenţa mişcării de rotaţie a Pămîntului. Tot din cosmos soseşte energia de atracţie a Soarelui şi Lunii, care provoacă fluxurile şi refluxurile. Oceanul nu este un spaţiu fără viaţă ci un depozit colosal de energie neliniştită. Aici bat valurile, se nasc fluxurile şi refluxurile, se intersectează curenţii, şi toate acestea împlute cu energie. Geamandurile şi farurile, ce folosesc energia valurilor, au împresurat apele de coastă ale Japoniei. Timp de mai mulţi ani geamandurile – ,,fluierele” pazei de coastă a Statelor Unite ale Americii funcţionează pe baza oscilaţiilor valurilor. Azi nu ezistă localităţi pe ţărm care nu ar avea inventatorul său propriu, care lucrează asupra creării instalaţiilor ce utilizează energia valurilor. Începînd cu 1966 două oraşe franceze îşi satisfac necesităţile energetice cu ajutorul energiei fluxurilor şi refluxurilor. Instalaţia energetică pe rîul Rans (Bretania), ce constă din 24 de turbogeneratoare reversibile, utilizează această energie. Puterea ei este de 240 MW – una din cele mai puternice hidroinstalaţii din Franţa. În anii 70 situaţia energetică s-a schimbat. De fiecare dată, cînd furnizorii din Orientul Apropiat, Africa şi America de Sud ridică preţurile la petrol, energia mareelor a devenit tot mai atrăgătoare, deoarece ea concura destul de reuşit în preţ, cu tipurile clasice de combustibili. În scurt timp în Uniunea Sovietică, Coreea de Sud şi Anglia a crescut interesul faţă de conturul ţărmului şi posibilitatea creării instalaţiilor energetice, care utilizează energia mareelor şi au început să investească mijloace băneşti pentru cercetările ştiinţifice în acest domeniu. Relativ nu demult, un grup de savanţi în domeniul oceanologiei au determinat că Golfstreamul în apropierea Floridei are viteza de 5 mile pe oră. Ideea folosirii acestui curent de apă caldă era destul de atrăgătoare. E posibil aşa ceva? Vor putea oare turbinele gigantice şi elicile subacvatice, ce amintesc morile de vînt, să genereze elictricitate, extrăgînd energia din curenţi şi valuri? ,,Vor putea” – aceasta a fost concluzia comitetului McArthur, ce se afla sub egida direcţiei naţionale pentru cercetarea oceanului şi atmosferei din Maiami (Florida) în 1974. Părerea tuturor era, că existau anumite probleme, dar care puteau fi rezolvate în cazul alocării mijloacelor băneşti, deoarece ,,în acest proiect nu era nimic care ar fi depăşit posibilităţile gîndirii inginereşti şi tehnologice de atunci”. Unul din savanţi, mai optimist ca alţii, a prezis că eşectricitatea obţinută din energia Golfstreamului, va putea concura cu electricitatea obţinută tradiţional deja în anii 80. În ocean există un minunat mediu pentru menţinerea vieţii, în componenţa căruia intră hrana, sare şi alte minerale. În acest mediu, oxigenul dizolvat în apă ,,hrăneşte” toate animalele marine începînd cu cele mai mici şi continuînd cu cele mai mari, de la amebă la rechin. Bioxidul de carbon dizolvat în apă de asemenea menţine viaţa tuturor plantelor de mare, de la algele unicelulare pînă la algele brune ce ating înălţimea de 60-90 metri. Unui savant în biologie îi este de ajuns să facă doar un pas înainte, pentru a trece de la părerea că oceanul este un sistem natural de menţinere a vieţii la părerea că este şi un sistem energetic. Cu susţinerea flotei marine americane la mijlocul anilor 70 un grup de specialişti în domeniul oceanografiei, ingineri marini şi scafandri au creat prima fermă energetică marină la adîncimea de 12 metri în Oceanul Pacific, lîngă oraşul San-Clement. Ferma nu era mare. Ea se socotea doar un experiment. La fermă se creşteau alge californiene brune, gigantice. După părerea directorului acestui proiect, doctorul Howard A. Wilcoks, membru al Centrului de cercetare a sistemelor marine şi oceanice din San-Diego(California), ,,pînă la 50 % din energia acestor alge va fi transformată în combustibili – gaz natural metan. Fermele oceanice din viitor, care vor creşte alge brune pe o suprafaţă de 40000 ha, vor putea da o asemenea energie, încît va fi de ajuns pentru a satisface necesităţile energetice ale unui oraş american cu o populaţie de 50000 de oameni”. Oceanul întotdeauna a fost bogat în energie, cum ar fi cea a valurilor, a mareelor şi curenţilor. În zilele noastre, cînd a crescut necesitate în a găsi noi combustibili, oceanografii, chimiştii, fizicii, inginerii şi tehnologii atrag tot mai multă atenţie oceanului ca o potenţială sursă de energie. În ocean sînt dizolvate o mulţime de săruri. Poate fi folosită salinitatea ca o sursă de energie? Poate. Mare concentraţie a sarurilor în ocean a adus un şir de cercetători al Universităţii de Oceanografie din La-Colla (California) şi din alte centre ştiinţifice la ideea creării unor astfel de instalaţii. Ei cred, că pentru obţinerea a unei cantităţi mare de energie se poate de construit baterii, în care vor avea loc reacţii dintre apa sărată şi cea dulce. Temperatura apei în ocean în diferite locuri este diferită. Între tropicul Racului şi tropicul capricornului se încălzeşte pînă la 27°C. La adîncimea de 600 metri temperatura scade pînă la 2-3,5°C. Apare întrebarea: se poate folosi diferenţa de temperatură în scopul obţinerii energiei? Va putea instalaţia energetică, scufundată în apă, să producă energie? Da, şi acest lucru e posibil. În anii 20 ai secolului nostru Jorge Clode, înzestrat, ferm şi foarte insistent, fizic francez, a cercetat această posibilitate. Alegînd un sector de ocean lîngă Cuba, după o serie de nereuşite să obţină o instalaţie cu puterea de 22 kW. Acesta era un progres mare în ştiinţă şi era susţinut de mulţi savanţi. Folosind apa caldă de la suprafaţă şi cea rece de la fund şi creînd astfel o tehnologie, noi avem toate cele necesare pentru producerea energiei electrice, spuneau cei ce erau de partea folosirii energiei termice ale oceanului. ,,Conform calculelor noastre, la suprafaţa apelor se găsesc rezerve de energie ce depăşesc de 10000 de ori enrgia necesară pentru a satisface cerinţele mondiale”. ,,Din păcate, spuneau scepticii, Jorge Clode a obţinut doar 22 de kW de energie electrică. A dat aceasta profit?” Nu a dat, deoarece Clode pentru a obţine aceşti 22 kW a cheltuit 80 kW pentru lucrul pompelor sale. Astăzi un profesor de la Universitatea de Oceanografie din La-Colla face totalurile mult mai atent. După calculele sale, cu ajutorul tehnologiei moderne se vor crea instalaţii energetice (CDT), care vor folosi pentru producerea energiei electrice diferenţa de temperaturi din ocean, ce vor produce de două ori mai multă energie decît este necesar pentru a satisface necesutăţile lumii. Desigur, acest pronostic este susţinut, însă chiar dacă el s-ar îndreptăţi, rezultatele nu vor ajuta rezolvării problemelor enrgetice mondiale. E clar că, accesul către rezervele de energie electrică la CTD deschide porţile către posibilităţi nemaipomenite, dar (cel puţin pînă în prezent) electricitatea nu ridică în aer avioane, nu mişcă automobilele, nu trece corăbiile peste mări. Dar avioanele, automobilele pot fi puse în funcţiune cu ajutorul gazului, care poate fi scos din apă, dar apă în mări este destulă. Acest gaz este hidrogenul, care poate fi folosit în calitate de combustibil. Hidrogenul – unul din cele mai întîlnit element chimic în Univers. În ocean el se găseşte în fiecare picătură de apă. Formula HOH, spune că molecula de apa constă din doi atomi de hidrogen şi unul de oxigen. Hidrogenul extras din apă poate fi ars ca combustibil şi poate fi folosit nu numai pentru a pune în funcţiune diferite mecanisme, dar şi pentru a obţine energie electrică. Tot mai mulţi chimişti şi ingineri cu entuziasm se atîrnă faţă de ,,energetica hidrogenică” din viitor, deoarece hidrogenul obţinut se păstreză bine: în tancuri sub formă de gaz presat sau în conteinere de criogen la temperatura de -203°C. El poate fi păstrat şi în stare solidă după interacţiunea cu aliajul de fier şi titan sau magneziu, pentru a forma hibrizi metalici. Pe la mijlocul secolului XIX au fost descoperite metode de obţinere a hidrogenului din apă. Cea mai perspectivă din ele este electroliza apei (Prin apă se trece curent electric, în rezultat are loc o descompunere chimică. Se eliberează hidrogen şi oxigen, iar lichidul dispare). În aşa fel, în ocean, care ocupă 71% din suprafaţa planetei, potenţial există diferite tipuri de energie – energia valurilor şi mareelor; energia legăturilor chimice între gaze, substanţe nutritive, săruri şi alte minerale; energia ascunsă a hidrogenului, care se găseşte în moleculele de apă; energia curenţilor, ce se mişcă liniştit şi la nesfîrşit în ocean; rezerve uimitoare de energie, care poate fi primită datorită diferenţei de temperatură dintre apele de suprafaţă şi cele din adînc, şi ele pot fi transformate în tipuri de combustibili standarţi. Aşa o cantitate de energie, variatele ei forme garantează, că în viitor omenirea nu se va ciocni de problema energetică. În acelaşi timp nu vom fi dependenţi numai de unu – două surse de energie tradiţionale, cum ar fi utilizarea combustibililor din subsol şi combustibili nucleari. Ba chiar, locuitorii acelor locuri unde marea se produc des valuri mari vor putea construi şi folosi instalaţii, ce vor folosi această energie. Cei ce trăiesc în golfuri, vor putea folosi energia mareelor. Pentru ceilalţi oameni energia oceanului pe suprafaţa se va transforma în metan, hidrogen sau electricitate, apoi va fi transportată pe uscat prin cablu sau cu ajutorul corăbiilor. Energia Pămîntului. ˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚ Din timpuri străvechi oamenii ştiu despre transformarea în stihii a energiei gigantice ce se ascunde în interiorul Globului Pămîntesc. Memoria omenirii cunoaşte erupţii enorme ale unor vulcani, ce au luat milioane de vieţi, şi au schimbat multe locuri de pe Pămînt, de nerecunoscut. Puterea erupţiei chiar şi a unui vulcan mic este colosală, ea întrece de multe ori puterea celor mai mari instalaţii energetice, făcute de mîna omului. Adevărat, că de folosirea nemijlocită a energiei erupţiilor vulcanice nu poate fi vorba, deoarece oamenii n-au asemenea posibilităţi de a stăvili şi de a supune această energie, dar şi erupţiile sînt un fenomen destul de rar. Dar aceasta este energie, ce se ascunde în subsol, şi numai o părticică din ea iese odată cu erupţiile vulcanice. Mica ţară europeană Islanda – ,,ţara gheţii” în traducere directă – se asigură cu roşii, mere chiar şi cu banane! Serele islandeze nenumărate primesc energie de la căldura pămîntului – alte resurse de energie în Islanda practic lipsesc. În schimb această ţarp este foarte bogată în izvoare fierbinţi şi a cunoscutelor gheizere – havuz de apă caldă, care cu exactitatea cronometrului izvorăsc de sub pămînt. Şi chiar dacă nu isladezilor le aparţine prioritatea folosirii căldurii izvoarelor subterane (încă romanii la cunoscutele lor băi aduceau apa de sub pămînt), locuitorii acestei ţărişoare nordice exploatează casangeria subterană foarte intens. Capitala – Reykjavik, în care trăieşte jumate din populaţia ţării, se încălzeşte datorită izvoarelor subterane. Dar nu numai pentru încălzire oamenii scot energia din adîncurile pămîntului. Deja demult, funcţionează centrale electrice, care folosesc izvoarele subterane fierbinţi. Prima centrală de aşa tip, cu o putere mică, a fost construită în 1904 în oraşul italian Larderello. Cu timpul puterea centralei electrice creştea, în funcţiune erau puse noi agregate, se foloseau noi surse de apă fierbinte, şi în zilele noastre puterea acestor centrale a ajuns la 360000 kW. În Noua Zelandă există aşa o centrală electrică în regiunea Vairakei, puterea ei este de 160000 kW. La 120 km de San-Francisco în SUA produce energie o centrală geotermală cu puterea de 500000 kW. Energia atomică. ˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚ Descoperirea iradierii uraniului a constituit cheia către depozitele energetice ale naturii. Principalul, de care imediat s-au interesat cercetătorii, a fost întrebarea: de unde se ia energia razelor, emise de uraniu, şi de ce uraniul totdeauna este puţin mai cald ca mediul înconjurător? Sub semnul întrebării se punea sau legea conservării energiei, sau principiul neschimbarii atomului? Un mare curaj ştiinţific se cerea de la savanţi, care au păşit peste hotarul obişnuitului şi s-au dezis de ideile ce au rezistat de-a lungul veacurilor. Aşa viteji s-au dovedit a fi doi tineri savanţi Ernest Rutherford şi Frederic Soddi. Doi ani de lucru intens pentru studierea radioactivităţii au adus la o concluzie revoluţionară pe timpurile celea: atomii unor elemente sînt supuşi dezagregării, care se face cu radiaţie de energie în cantităţi, mult mai mari decît energia obţinută la descompunerea moleculelor obişnuite. Cu paşi enormi se dezvoltă în prezent energia atomică. În 30 de ani puterea comună a tuturor centralelor atomoelectrice a crescut de la 5000 pînă la 23 milioane kW! Unii savanţi susţin că în secolul XXI jumătate din energia electrică produsă pe glob va avea provinienţă atomică. În principiu un reactor energetic nuclear are o costrucţie simplă – în el, tot aşa ca într-un simplu cazan, apa se preface în abur. Pentru aceasta se foloseşte energia, ce iradiază în urma unei reacţii în lanţ de dezagregare a atomilor de uraniu sau a altui tip de combustibil nuclear. La centrala atomoelectrică nu este un cazan enorm cu aburi, compus din mii de kilometri de îevi de oţel, prin crae la o presiune foarte mare circulă apa, şi se transformă în abur. Acestă nămilă a fost înlocuită cu un reactor nuclear relativ mic. Cel mai răspîndit tip de reactor nuclear este reactorul cu apă şi grafit. Alt tip de reactor răspîndit este aşa numitul reactor cu apă. În el apa serveşte atît în calitate de agent termic, cît şi moderator pentru încetinirea neutronilor, în locul grafitului. Constructorii au adus puterea acestor reactoare pînă la un milion de kW. Dra totuşi viitorul energeticii nucleare este ,,în mînile” celui de-al treilea tip de reactoare – reactoare cu neutroni rapizi. Ele se mai numesc reactoare-multiplicatoare. Reactoarele obişnuite folosesc neutroni încetiniţi, care produc reacţia în lanţ într-un izotop destul de rar – uraniu – 235, care în uraniul natural se gaseşte numai în proporţie de un procent. Şi deaceea se construiesc uzine mari pentru a separa din masa întreagă de uraniu numai acest izotop. Celălat uraniu în reactoarele obişnuite nu poate fi folosit. Apare întrebarea: ajunge oare cantitatea de uraniu – 235 pentru un oarecare timp sau omenirea iarăşi se va întîlni cu problema lipsei resurselor energetice? Cu şaizeci de ani în urmă această problema a fost pusă în faţa colectivului laboratorului al Universităţii de Fizică şi Energetică. Şi ea a fost rezolvată. Şeful acestui laborator A.I. Leipunskii a propus construirea reactoarelor cu neutroni rapizi. În 1955 a fost construită prima instalaţie de aşa tip. Avantajele reactoarelor cu neutroni rapizi este evidentă. În ele se poate folosi toate rezervele de uraniu şi toriu, dar numai în Oceanul Planetar sînt dizolvate mai mult de 4 miliarde tone de uraniu. Nu există nici o îndoială, că energetica atomică a ocupat un loc de frunte în balansul energetic al omenirii. Ea desigur va prospera şi în continuare, producînd energie pentru oameni. Dar va fi necesar de perfecţionat metodele de securitate la atomocentrale. Concluzie. ˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚˚ De cînd există civilizaţia noastră de multe ori s-a produs schimbul resurselor tradiţionale de energie cu altele mai noi, mai perfecte. Şi nu deaceea că sursa veche era pe sfîrşite. Soarele a luminat şi a încălzit omul tot timpul: şi totuşi odată oamenii au preluat focul şi au început să ardă lemnul. Apoi lemnul i-a lăsat locul cărbunelui de pămînt. Rezervele de lemn se credeau infinite, însă maşinile cu abur cereau ,,hrană mai calorică”. Dar şi aceasta a fost doar o etapă. În curînd, cărbunele a lăsat locul la piaţa energetică petrolului. Şi astăzi cele mai populare resurse de energie sînt petrolul şi gazul natural. Dar pentru fiecare metru cub de gaz sau tonă de petrol e nevoie să mergem tot mai departe spre nord şi est, să ne adîncim tot mai mult. Evident, că gazul şi petrolul cu fiecare an, ne vor costa tot mai scump. Schimbul? Trbuieşte un nou lider al energeticii mondiale. El, fără îndoieli, va fi resursele nucleare. Rezervele de uraniu, dacă ar fi să le comparăm cu rezervele de cărbune, parcă nu sînt aşa de mari. Dar într-o unitate de masă el conţine energie de un milion de ori mai multă decît cărbunele. În goana după exces de energie omul tot mai mult se scufunda în lumea fenomenelor naturale şi negîndindu-se la consecinţele acestei infiltrări. Dar timpurile se schimbă. Astăzi, la începutul secolului XXI, începe o nouă etapă în energetica pămîntească. O energetică construită astfel încît omul nu-şi taie creanga de sub picioare, el are grijă de protecţia biosferei care e deja afectată. În viitor, paralel cu dezvoltarea intensivă a energeticii va deveni în drepturi şi linia extensivă: se vor utiliza surse energetice de o putere mai mică, însă cu un randament mult mai înalt, ecologice şi comode în mînuire. Un exemplu elocvent este startul rapid al energeticii electrochimice, care mai tîrziu, probabil, o va împlini cea solară. Energetica foarte repede acumulează şi asimilează cele mai noi idei, invenţii, realizări ale ştiinţei. E clar: energetica e legată de tot, totul se trage la energetică, depinde de ea. Deaceea energochimia, energia hidrogenică, centralele enrgetice cosmice, energia, conţinută în antisubstanţă, cuarci, ,,găuri negre”, vid – acestea sînt doar unele jaloane, trăsături, bucăţi ale acelui scenariu, care se scrie sub ochii noştri şi care poate fi numit Ziua de Mîine a Energeticii. Complicat, presurat cu spini este drumul energetic al omenirii. Dar noi credem, că sîntem pe drumul spre Era Belşugului Energetic şi că toate greutăţile şi barierele vor fi trecute cu succes. Povestirea despre energie nu are sfîrşit, nu au număr formele de folosire alternativă a ei cu condiţia, că vom elabora noi metode efective şi economice. Nu e aşa de important, care este părerea voastră despre necesităţile energeticii, despre sursele de energie, calitatea ei, şi preţ. Noi trebuie să fim de acord cu aceea ce a spus un înţelept, numele căruia nu este cunoscut: ,,Nu există soluţii simple, există doar alegeri raţionale”. PLANUL REFERATULUI. Planul referatului. Introducere. Ce este energia? Energia Soarelui. Energia eoliană. Energia rîurilor. Energia Oceanului Planetar. Energia Pămîntului. Energia atomică. 10. Concluzie. 11. Literatura. 쥁@