Цікаві факти про використання енергії
Використання енергії сонця:
– ідею концентрації сонячного світла на дзеркалах приписують Архімеду (212 р. до н.е). За допомогою величезних збільшувальних скелець винахідник нібито скеровував сонячні промені на кораблі римлян, щоб перешкодити завоюванню Сіракуз;
– наприкінці XVIII ст. французький хімік Антуан Лавуазьє винайшов сонячну піч, в якій можна було плавити платину за температури 1780 градусів;
– шведський вчений Горацій де Соссюр винайшов перший у світі сонячний колектор, який він використовував для приготування їжі під час експедиції до Південної Африки 1830 році;
– у 1958 році сонячні батареї були вперше застосовані у США для енергозабезпечення штучного супутника Землі Vanguard I. У подальшому вони стали невід’ємною складовою космічних апаратів. Широко відомі мікрокалькулятори, годинники, радіоприймачі і багато інших електронних апаратів, що працюють на сонячних батареях.
Використання енергії вітру:
– ще за 3500 років до н.е. мореплавці використовували силу вітру, щоб йти під вітрилами. Вітрильні човни плавали по Нілу в Стародавньому Єгипті. Звичайні вітряні млини використовувалися в Китаї 2200 років тому;
– на Середньому Сході, у Персії, близько 200 року до н.е. почали застосовувати вітряні млини з вертикальною віссю для перемелювання зерна. Їх виготовляли з в’язанок очерету, прикріплених до дерев’яної рами, що оберталася, коли був вітер. Стіна, що оточувала вітряк, спрямовувала потік вітру проти лопатей;
– в ХІ ст. у Європі почали поширюватися вітряні млини, завезені мандрівними купцями і ветеранами хрестових походів. Вони поступово вдосконалювалися спочатку голландцями, а згодом англійцями, і, зрештою, у їхній конструкції з’явилася горизонтальна вісь. Мешканці Голландії з’ясували, що за допомогою вітру дуже зручно відкачувати воду для осушення землі. Адже це було актуально для країни, яка розташована в низовинах і тому неодноразово зазнавала повеней.
– найактивніше в стародавній Європі вітряні млини використовувалися у ХVІІІ ст. Тоді лише в Нідерландах їх було понад сто тисяч. З їхньою допомогою мололи зерно, качали воду і пиляли дерево. Згодом більшість вітряних млинів, не здатних конкурувати з дешевим і надійним викопним паливом, замінили парові двигуни. Однак і зараз вітряні млини досить розповсюджені. У старих вітряках лопаті були дерев’яними і здатні були використовувати близько 7% енергії вітру.
– завдяки новаторським розробкам Томаса Перрі, який наприкінці ХІХ ст. здійснив близько 5000 експериментів з різними видами коліс, дерев’яні лопаті поступилися місцем металевим, що збільшило ефективність вітряків удвічі – до 15 %. Широкий вигин лопаті захоплює ще більшу частину повітряного потоку, спрямовуючи його уздовж задньої частини однієї лопаті на наступну. Цей каскадний ефект підвищив ефективність пристрою. Дизайн вітроколеса Перрі одержав визнання і поширився в усьому світі.
– енергію вітру використовували і в Україні: у 1917 р. налічувалося близько 30 тис. вітряків, які виробляли 150-200 тис. кВт механічної енергії. З початком колективізації число вітряків значно зменшилося, а тяжіння до гігантизму в радянський час практично витіснила їх з ужитку. З середини 60-х років ХХ ст. у сільському господарстві країни експлуатувалося кілька сотень вітроенергетичних установок середньою потужністю близько 4 кВт. Їх використовували для водопостачання, вироблення постійного струму, перемелювання зерна. До 1987 р. їхня кількість скоротилася до 15 одиниць, а економія електроенергії становила всього 10 тис. кВт•год.
– Перший етап розвитку вітроенергетики для виробництва електричної енергії в Україні почався ще в 30-х роках минулого століття. Під керівництвом винахідника Юрія Кондратюка у Балаклаві був розроблений і запроваджений експериментальний вітроагрегат потужністю 100 кВт. У 1935 р. Ю. Кондратюк розпочав проектувати вітряк на 1000 кВт. Згодом, був спроектований двоповерховий вітроагрегат загальною потужністю 10 тис. кВт (по 5 тис. кВт на кожнім рівні; висота до першого рівня – 65 м, до другого – 150 м). Проекти так і залишилися нереалізованими, хоча фундамент для вітряка у 10 тис. кВт все-таки був споруджений на горі Ай-Петрі в Криму (він існує донині).
Використання енергії води:
– історія людства нерозривно пов’язана з історією розвитку гідроенергетики. Застосування водяних коліс – це найдавніший тип гідроенергетичної системи, яка має початок з 200 року до н.е. у Римській Імперії. Їх використовували, передусім, у сільському господарстві: перекачували воду для зрошення землі, мололи зерно, тощо. І хоча ці пристосування були низькоефективними, використовували лише мізерну частину енергії водного потоку, вони набагато полегшували фізичну працю людей. Починаючи з ХІХ ст., після відкриття технологій виробництва електроенергії, водяні колеса почали використовувати для роботи електрогенераторів, що виробляють електроенергію.
– на початку 20-х років ХІХ ст. в Україні було 84 гідроелектростанції загальною потужністю 4000 кВт, а наприкінці 1929 р. – уже 150 станцій загальною потужністю 8400 кВт. Серед них – Вознесенська (840 кВт), Бузька (570 кВт), Сутиська (1000 кВт) та інші. У 1934 р. введено в експлуатацію Корсунь-Шевченківську ГЕС (2650 кВт), що за своїми технічними характеристиками була однією з кращих станцій того часу. У післявоєнний період електрифікація сільського господарства також орієнтувалась на збільшення потужності й поліпшення техніко– економічних показників малих електростанцій. На початку 50-х років кількість побудованих малих гідроелектростанцій становила 956 одиниць загальною потужністю 30 тис. кВт. Однак із будівництвом могутніх тепло- і гідростанцій малих ГЕС майже не лишилося.
– перетворення енергії припливу на механічну енергію використовувалося ще на початку XI століття в припливних млинах, які будували на гирлах річок, що впадали в океан. Для цього перегороджували дамбами річки і створювали резервуари, в яких встановлювалися засувні ворота чи шлюзи. У перших припливних млинах використовувалась тільки потенційна енергія води, зібрана в резервуар. Пізніше, коли були винайдені ефективні насоси, з’явилася можливість використання й другого виду енергії припливів – кінетичної, тобто енергії води, яка рухається.
Використання геотермальної енергії:
– електричну енергію з використанням геотермального резервуару сухої пари вперше було отримано 1904 року італійцем П. Джиноні Конті. Промислове освоєння геотермальних ресурсів почалося після створення і пуску в Італії у 1916 р. електростанції потужністю 7,5 МВт із трьома турбінами фірми "Франко Тозі" потужністю по 2,5 МВт кожна. Перший резервуар гарячої води, використаний для виробництва електричної енергії, був створений у Новій Зеландії у 50-х роках ХХ століття. Перша комерційна геотермальна електростанція в США почала виробляти електроенергію у 1960 році.
Чи знаєте Ви, що…
– вітроелектростанції завдають шкоди птахам, якщо розташовані у напрямку масових міграцій і місцях гніздування;
– за рік з одного крана втрачається 2000 літрів води, якщо з нього витікає лише 10 крапель за хвилину;
– їжу можна приготувати незалежно від того, кипить вона на великому вогні чи на маленькому, оскільки температура кипіння не перевищує 100 градусів;
– світлі стіни відбивають 70-80 % світла, у той час як темні відбивають тільки 10-15 %;
– рисова лузга має таку ж теплотворну здатність, що й деревина. П’ять тонн очищеного рису дають тонну лузги.
– всередині Землі міститься теплоти набагато більше, ніж можна було б добути її в ядерних реакторах при розщепленні всіх земних запасів урану й торію. Якщо людство використовуватиме тільки геотермальну енергію, мине 41 млн. років перш ніж температура надр Землі знизиться тільки на пів градуса;
– приблизно третина сонячної енергії відбивається атмосферою Землі назад у космічний простір. Близько 0,02% використовується рослинами для фотосинтезу, а інше йде на підтримку багатьох природних процесів: обігріву земної поверхні, океанів і атмосфери, руху повітряних мас (вітер), хвиль, океанічних течій, випаровування і круговороту води. Решта, після проходження через різноманітні природні процеси, знову випромінюється в космічний простір.
Джерело: http://naer.gov.ua
Коментарі: