ไฟฟ้าแห่งอนาคต (เพื่อโรงเรียน) บทคัดย่อ: แหล่งพลังงาน แหล่งพลังงานทดแทนอื่นๆ

เหตุใดจึงเกิดคำถามที่รุนแรงมากขึ้นกว่าเดิม: สิ่งที่รอมนุษยชาติอยู่ - ความหิวโหยพลังงานหรือความอุดมสมบูรณ์ของพลังงาน? บทความเกี่ยวกับวิกฤตพลังงานไม่ออกจากหน้าหนังสือพิมพ์และนิตยสาร เนื่องจากน้ำมัน สงครามจึงเกิดขึ้น รัฐต่างๆ เจริญรุ่งเรืองและยากจนลง และรัฐบาลก็เปลี่ยนแปลง ความรู้สึกของหนังสือพิมพ์เริ่มรวมรายงานเกี่ยวกับการเปิดตัวการติดตั้งใหม่หรือสิ่งประดิษฐ์ใหม่ในด้านพลังงาน โครงการพลังงานขนาดมหึมากำลังได้รับการพัฒนา ซึ่งการดำเนินการจะต้องใช้ความพยายามมหาศาลและต้นทุนวัสดุจำนวนมหาศาล

หากในช่วงปลายศตวรรษที่ผ่านมาพลังงานที่พบมากที่สุดในปัจจุบัน - โดยทั่วไปแล้ว - พลังงานเล่น - มีบทบาทเสริมและไม่มีนัยสำคัญในความสมดุลของโลกจากนั้นในปี 1930 มีการผลิตไฟฟ้าประมาณ 300 พันล้านกิโลวัตต์ - ชั่วโมงในโลก การคาดการณ์ค่อนข้างสมจริง โดยจะผลิตได้ 30,000 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมงในปี 2543! จำนวนมหาศาล อัตราการเติบโตที่ไม่เคยมีมาก่อน! และยังคงมีพลังงานเพียงเล็กน้อยและความต้องการพลังงานก็เพิ่มขึ้นเร็วยิ่งขึ้นไปอีก

ระดับของวัตถุและวัฒนธรรมทางจิตวิญญาณในท้ายที่สุดของผู้คนนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่พวกเขามีอยู่โดยตรง ในการขุดแร่ หลอมโลหะ สร้างบ้าน สร้างอะไรก็ได้ คุณต้องใช้พลังงาน แต่ความต้องการของมนุษย์มีเพิ่มขึ้นตลอดเวลา และมีจำนวนผู้คนเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ

แล้วทำไมต้องหยุด? นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ได้พัฒนาวิธีการต่างๆ มากมายในการผลิตพลังงาน โดยหลักๆ คือพลังงานไฟฟ้า เรามาสร้างโรงไฟฟ้าให้มากขึ้นเรื่อยๆ และจะมีพลังงานมากเท่าที่ต้องการ! วิธีแก้ปัญหาที่ซับซ้อนที่ดูเหมือนชัดเจนนี้ กลับกลายเป็นว่าเต็มไปด้วยข้อผิดพลาดมากมาย

กฎแห่งธรรมชาติที่ไม่สิ้นสุดระบุว่าเป็นไปได้ที่จะได้รับพลังงานที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานโดยการเปลี่ยนแปลงจากรูปแบบอื่นเท่านั้น เครื่องจักรการเคลื่อนที่ต่อเนื่องซึ่งคาดว่าจะผลิตพลังงานและไม่ได้นำไปใช้จากที่ใดๆ โชคไม่ดีที่เป็นไปไม่ได้ และโครงสร้างของเศรษฐกิจพลังงานโลกในปัจจุบันได้พัฒนาไปในลักษณะที่ว่าสี่ในห้ากิโลวัตต์ที่ผลิตได้ในหลักการในลักษณะเดียวกับที่มนุษย์ดึกดำบรรพ์เคยใช้รักษาความอบอุ่น กล่าวคือ โดยการเผาไหม้เชื้อเพลิง หรือโดยการใช้ พลังงานเคมีที่สะสมอยู่ในนั้น แปลงเป็นไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน

แน่นอนว่าวิธีการเผาเชื้อเพลิงมีความซับซ้อนและก้าวหน้ามากขึ้น

ปัจจัยใหม่ เช่น ราคาน้ำมันที่เพิ่มขึ้น การพัฒนาอย่างรวดเร็วของพลังงานนิวเคลียร์ ข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับการปกป้องสิ่งแวดล้อม จำเป็นต้องมีแนวทางใหม่ในด้านพลังงาน

นักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นที่สุดในประเทศของเรา ผู้เชี่ยวชาญจากกระทรวงและหน่วยงานต่างๆ มีส่วนร่วมในการพัฒนาโครงการพลังงาน คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ได้ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ล่าสุดในการคำนวณตัวเลือกหลายร้อยตัวเลือกสำหรับโครงสร้างสมดุลพลังงานในอนาคตของประเทศ พบวิธีแก้ปัญหาขั้นพื้นฐานที่กำหนดยุทธศาสตร์การพัฒนาพลังงานของประเทศในทศวรรษต่อ ๆ ไป

แม้ว่าภาคพลังงานในอนาคตอันใกล้จะยังคงขึ้นอยู่กับการผลิตพลังงานความร้อนจากทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน แต่โครงสร้างของมันจะเปลี่ยนไป การใช้น้ำมันจะต้องลดลง การผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก การใช้ถ่านหินราคาถูกขนาดยักษ์ที่ยังคงมิได้ถูกแตะต้องจะเริ่มขึ้น เช่น ในแอ่ง Kuznetsk, Kansk-Achinsk และ Ekibastuz ก๊าซธรรมชาติซึ่งมีปริมาณสำรองในประเทศมากกว่าก๊าซธรรมชาติในประเทศอื่นๆ มาก จะถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลาย

โครงการพลังงานของประเทศเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีและเศรษฐกิจของเราในช่วงก่อนศตวรรษที่ 21

แต่นักวิทยาศาสตร์ก็กำลังมองไปข้างหน้า นอกเหนือจากกำหนดเวลาที่กำหนดโดยโครงการพลังงาน เมื่อใกล้เข้าสู่ศตวรรษที่ 21 และพวกเขาตระหนักรู้ถึงความเป็นจริงของสหัสวรรษที่สามอย่างมีสติ น่าเสียดายที่ปริมาณสำรองน้ำมัน ก๊าซ และถ่านหินนั้นไม่มีที่สิ้นสุด ธรรมชาติต้องใช้เวลาหลายล้านปีในการสร้างปริมาณสำรองเหล่านี้ และจะหมดไปในหลายร้อยปี ปัจจุบัน โลกเริ่มคิดอย่างจริงจังเกี่ยวกับวิธีป้องกันการปล้นทรัพย์สมบัติทางโลกโดยนักล่า ท้ายที่สุดภายใต้เงื่อนไขนี้เท่านั้นที่สามารถสำรองเชื้อเพลิงได้นานหลายศตวรรษ น่าเสียดายที่ประเทศผู้ผลิตน้ำมันหลายแห่งมีชีวิตอยู่เพื่อทุกวันนี้ พวกเขาใช้น้ำมันสำรองที่ได้รับจากธรรมชาติอย่างไร้ความปราณี ขณะนี้หลายประเทศเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคอ่าวเปอร์เซีย กำลังว่ายน้ำอยู่ในทองคำ โดยไม่คิดว่าในอีกไม่กี่ทศวรรษ ปริมาณสำรองเหล่านี้จะหมดไป จะเกิดอะไรขึ้น - และสิ่งนี้จะเกิดขึ้นไม่ช้าก็เร็ว - เมื่อแหล่งน้ำมันและก๊าซหมดลง? การเพิ่มขึ้นของราคาน้ำมันซึ่งจำเป็นไม่เพียงแต่สำหรับพลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการขนส่งและเคมีด้วย ทำให้เรานึกถึงเชื้อเพลิงประเภทอื่นที่เหมาะสมสำหรับการทดแทนน้ำมันและก๊าซ ประเทศเหล่านั้นที่ไม่มีน้ำมันและก๊าซสำรองเป็นของตัวเองและต้องซื้อมันเริ่มมีความคิดที่รอบคอบเป็นพิเศษ

ในขณะเดียวกัน วิศวกรวิทยาศาสตร์ทั่วโลกจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังค้นหาแหล่งพลังงานใหม่ๆ ที่แหวกแนว ซึ่งอาจช่วยลดความกังวลในการจัดหาพลังงานให้กับมนุษยชาติ นักวิจัยกำลังมองหาวิธีแก้ไขปัญหานี้ในรูปแบบต่างๆ แน่นอนว่าสิ่งที่น่าดึงดูดที่สุดคือการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนนิรันดร์ - พลังงานของน้ำและลมที่ไหล, กระแสน้ำในมหาสมุทร, ความร้อนภายในโลก, ดวงอาทิตย์ ให้ความสนใจอย่างมากต่อการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาวิธีที่จะทำซ้ำกระบวนการที่เกิดขึ้นในดวงดาวบนโลกและจัดหาพลังงานสำรองจำนวนมหาศาล

พลังงาน - จุดเริ่มต้นทั้งหมด

สำหรับเราทุกวันนี้อาจดูเหมือนว่าการพัฒนาและปรับปรุงของมนุษย์นั้นช้าอย่างเหลือเชื่อ เขาต้องรอความโปรดปรานจากธรรมชาติอย่างแท้จริง เขาแทบจะป้องกันตัวจากความหนาวเย็นไม่ได้ เขาถูกสัตว์ป่าคุกคามอยู่ตลอดเวลา ชีวิตของเขาแขวนอยู่บนความสมดุลตลอดเวลา แต่มนุษย์ก็ค่อยๆ พัฒนาไปมากจนสามารถค้นหาอาวุธได้ ซึ่งเมื่อรวมกับความสามารถในการคิดและสร้างสรรค์ ในที่สุดก็ยกระดับเขาเหนือสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัยทั้งหมด ในตอนแรก ไฟเกิดขึ้นโดยบังเอิญ - ตัวอย่างเช่นจากการเผาต้นไม้ที่ถูกฟ้าผ่าจากนั้นจึงเริ่มเกิดไฟอย่างจงใจ: โดยการเอาไม้สองชิ้นที่เหมาะสมมาถูกัน มนุษย์จึงจุดไฟครั้งแรกเมื่อ 80-150,000 ปี ที่ผ่านมา. พลังชีวิต ลึกลับ สร้างแรงบันดาลใจความมั่นใจและความภาคภูมิใจ

หลังจากนี้ผู้คนไม่ปฏิเสธโอกาสที่จะใช้ไฟในการต่อสู้กับสัตว์ที่เย็นจัดและสัตว์กินเนื้ออย่างรุนแรงอีกต่อไปเพื่อปรุงอาหารที่หามาอย่างยากลำบาก ต้องใช้ความชำนาญ ความอุตสาหะ ประสบการณ์ และโชคมากแค่ไหน! ลองนึกภาพบุคคลที่รายล้อมไปด้วยธรรมชาติที่บริสุทธิ์ - ไม่มีสิ่งปลูกสร้างที่จะปกป้องเขาโดยไม่มีความรู้เกี่ยวกับกฎทางกายภาพเบื้องต้นด้วยคำศัพท์ไม่เกินหลายสิบคำ (อย่างไรก็ตาม มีพวกเราสักกี่คนที่แม้แต่ผู้ที่ได้รับการฝึกฝนทางวิทยาศาสตร์มาเป็นอย่างดี ก็สามารถจุดไฟได้โดยไม่ต้องอาศัยวิธีการทางเทคนิคใดๆ อย่างน้อยก็ตรงกัน) มนุษย์เดินไปที่การค้นพบนี้เป็นเวลานานมาก และมันก็แพร่กระจายไปอย่างช้าๆ แต่เป็นจุดเปลี่ยนที่สำคัญที่สุดจุดหนึ่งในประวัติศาสตร์อารยธรรม

เวลาผ่านไป. ผู้คนเรียนรู้ที่จะรับความร้อน แต่ผู้เฒ่าไม่มีพลังอื่นใดนอกจากกล้ามเนื้อของตัวเองที่จะช่วยพิชิตธรรมชาติ ถึงกระนั้น พวกเขาก็ค่อยๆ เริ่มใช้พลังของสัตว์ที่เชื่อง ลม และน้ำ ทีละน้อย ตามที่นักประวัติศาสตร์กล่าวไว้ สัตว์ร่างตัวแรกๆ ถูกนำมาใช้กับคันไถเมื่อประมาณ 5,000 ปีที่แล้ว การกล่าวถึงการใช้พลังงานน้ำครั้งแรก - การเปิดตัวโรงสีแห่งแรกที่มีล้อที่ขับเคลื่อนโดยการไหลของน้ำ - ย้อนกลับไปถึงจุดเริ่มต้นของลำดับเหตุการณ์ของเรา อย่างไรก็ตาม ต้องใช้เวลากว่าพันปีก่อนที่สิ่งประดิษฐ์นี้จะแพร่หลาย และกังหันลมที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักกันในปัจจุบันในยุโรปถูกสร้างขึ้นในศตวรรษที่ 11

เป็นเวลาหลายศตวรรษที่การใช้พลังงานแหล่งใหม่ เช่น สัตว์เลี้ยง ลม และน้ำ ยังคงต่ำมาก แหล่งพลังงานหลักที่บุคคลสร้างที่อยู่อาศัย ทุ่งนา "เดินทาง" ปกป้องตัวเองและโจมตีคือความแข็งแกร่งของแขนและขาของเขาเอง และสิ่งนี้ดำเนินไปจนกระทั่งประมาณกลางสหัสวรรษของเรา จริงอยู่ที่ในปี 1470 มีการเปิดตัวเรือสี่เสากระโดงขนาดใหญ่ลำแรก ประมาณปี 1500 เลโอนาร์โด ดา วินชีผู้ปราดเปรื่องไม่เพียงแต่เสนอแบบจำลองเครื่องทอผ้าที่ชาญฉลาดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโครงการสำหรับสร้างเครื่องบินด้วย นอกจากนี้เขายังเป็นเจ้าของแนวคิดและแผนงานที่ยอดเยี่ยมอื่น ๆ อีกมากมายในช่วงเวลานั้น การนำไปปฏิบัติควรจะมีส่วนช่วยในการขยายความรู้และกำลังการผลิต แต่จุดเปลี่ยนที่แท้จริงในความคิดทางเทคนิคของมนุษยชาติเกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ เมื่อกว่าสามศตวรรษก่อนเล็กน้อย

หนึ่งในยักษ์ใหญ่กลุ่มแรกๆ บนเส้นทางความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ของมนุษยชาติคือไอแซก นิวตันอย่างไม่ต้องสงสัย นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษผู้โดดเด่นผู้นี้อุทิศชีวิตอันยาวนานและพรสวรรค์พิเศษด้านวิทยาศาสตร์ ทั้งฟิสิกส์ ดาราศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เขากำหนดกฎพื้นฐานของกลศาสตร์คลาสสิก พัฒนาทฤษฎีแรงโน้มถ่วง วางรากฐานของอุทกพลศาสตร์และเสียง มีส่วนสำคัญในการพัฒนาทัศนศาสตร์ และร่วมกับ Leibitz ได้สร้างหลักการ ทฤษฎีแคลคูลัสของค่าจิ๋วและทฤษฎีฟังก์ชันสมมาตร ฟิสิกส์ของศตวรรษที่ 18 และ 19 ถูกเรียกว่านิวทอยอันถูกต้อง ผลงานของไอแซก นิวตันช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของกล้ามเนื้อมนุษย์และความสามารถในการสร้างสรรค์ของสมองมนุษย์ได้อย่างมาก

ข้อดีของโรงไฟฟ้าพลังน้ำนั้นชัดเจน - การจัดหาพลังงานที่สร้างใหม่อย่างต่อเนื่องโดยธรรมชาติเอง ความสะดวกในการใช้งาน และการขาดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม และประสบการณ์ในการสร้างและใช้งานกังหันน้ำสามารถให้ความช่วยเหลือวิศวกรไฟฟ้าพลังน้ำได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม การสร้างเขื่อนสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่กลายเป็นงานที่ยากกว่าการสร้างเขื่อนขนาดเล็กเพื่อหมุนกังหันน้ำ ในการขับเคลื่อนกังหันไฮดรอลิกที่ทรงพลัง จำเป็นต้องสะสมน้ำจำนวนมหาศาลไว้ด้านหลังเขื่อน ในการสร้างเขื่อนจำเป็นต้องวางวัสดุจำนวนมากจนปริมาณของปิรามิดอียิปต์ขนาดยักษ์ดูเหมือนจะไม่มีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบ

ดังนั้นในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 จึงมีการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้น ใกล้กับ Pyatigorsk ในคอเคซัสเหนือบนภูเขาแม่น้ำ Podkumok โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่มีชื่อสำคัญว่า "ถ่านหินขาว" ดำเนินการได้สำเร็จ นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้น

ในแผนประวัติศาสตร์ GOELRO ได้จัดให้มีการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ ในปีพ.ศ. 2469 โรงไฟฟ้าพลังน้ำ Volkhov ได้เปิดดำเนินการ และในปีต่อมา การก่อสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ Dnieper ที่มีชื่อเสียงก็เริ่มขึ้น นโยบายพลังงานที่มีวิสัยทัศน์กว้างไกลที่ดำเนินการในประเทศของเราได้นำไปสู่ความจริงที่ว่าเราได้พัฒนาระบบสถานีไฟฟ้าพลังน้ำที่ทรงพลังเช่นเดียวกับประเทศอื่น ๆ ในโลก ไม่มีรัฐใดที่สามารถอวดอ้างยักษ์ใหญ่ด้านพลังงานเช่น Volga, Krasnoyarsk และ Bratsk, โรงไฟฟ้าพลังน้ำ Sayano-Shushenskaya สถานีเหล่านี้ซึ่งจัดหาพลังงานให้กับมหาสมุทรอย่างแท้จริง ได้กลายเป็นศูนย์กลางของการพัฒนากลุ่มอุตสาหกรรมอันทรงพลัง

แต่จนถึงขณะนี้มีเพียงส่วนเล็กๆ ของศักยภาพการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำของโลกเท่านั้นที่สามารถรองรับผู้คนได้ ทุกปี กระแสน้ำขนาดใหญ่ที่เกิดจากฝนและหิมะละลายจะไหลลงสู่ทะเลโดยไม่ได้ใช้ หากเป็นไปได้ที่จะชะลอพวกเขาด้วยความช่วยเหลือของเขื่อน มนุษยชาติจะได้รับพลังงานจำนวนมหาศาลเพิ่มเติม

พลังงานความร้อนใต้พิภพ

โลกซึ่งเป็นดาวเคราะห์สีเขียวขนาดเล็กดวงนี้เป็นบ้านทั่วไปของเรา ซึ่งเรายังไม่สามารถและไม่ต้องการออกไปได้ เมื่อเปรียบเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ มากมาย โลกมีขนาดเล็กมาก ส่วนใหญ่ปกคลุมไปด้วยต้นไม้เขียวขจีที่อบอุ่นและมีชีวิตชีวา แต่บางครั้งดาวเคราะห์ที่สวยงามและเงียบสงบดวงนี้ก็โกรธแค้นและไม่ควรล้อเล่นกับมัน - มันสามารถทำลายทุกสิ่งที่มันมอบให้แก่เราอย่างสง่างามมาตั้งแต่สมัยโบราณ พายุทอร์นาโดและไต้ฝุ่นอันเลวร้ายคร่าชีวิตผู้คนไปหลายพันชีวิต แม่น้ำและทะเลที่ไม่ย่อท้อทำลายทุกสิ่งที่ขวางหน้า ไฟป่าทำลายล้างดินแดนอันกว้างใหญ่ พร้อมด้วยอาคารและพืชผลในเวลาไม่กี่ชั่วโมง

แต่ทั้งหมดนี้เป็นเพียงสิ่งเล็กๆ น้อยๆ เมื่อเทียบกับการระเบิดของภูเขาไฟที่ถูกปลุกให้ตื่นแล้ว คุณแทบจะไม่พบตัวอย่างอื่นใดบนโลกที่ปล่อยพลังงานธรรมชาติออกมาเองซึ่งสามารถแข่งขันกับภูเขาไฟบางลูกได้

ผู้คนรู้มานานแล้วเกี่ยวกับการปรากฏตัวของพลังงานขนาดมหึมาที่ซ่อนอยู่ในส่วนลึกของโลก ความทรงจำของมนุษยชาติประกอบด้วยตำนานเกี่ยวกับการปะทุของภูเขาไฟอันหายนะที่คร่าชีวิตมนุษย์นับล้านและเปลี่ยนรูปลักษณ์ของสถานที่หลายแห่งบนโลกจนจำไม่ได้ พลังของการปะทุของภูเขาไฟขนาดค่อนข้างเล็กนั้นยิ่งใหญ่กว่าพลังของโรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดที่สร้างขึ้นด้วยมือมนุษย์หลายเท่า จริงอยู่ที่ไม่จำเป็นต้องพูดถึงการใช้พลังงานโดยตรงของการปะทุของภูเขาไฟ - ผู้คนยังไม่มีความสามารถในการควบคุมองค์ประกอบที่กบฏนี้ได้และโชคดีที่การปะทุเหล่านี้เป็นเหตุการณ์ที่ค่อนข้างหายาก แต่สิ่งเหล่านี้เป็นการสำแดงพลังงานที่ซ่อนอยู่ในบาดาลของโลก เมื่อพลังงานที่ไม่สิ้นสุดนี้มีเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่ถูกปล่อยออกมาทางปล่องภูเขาไฟที่พ่นไฟ

พลังงานโลก – พลังงานความร้อนใต้พิภพขึ้นอยู่กับการใช้ความร้อนตามธรรมชาติของโลก ส่วนบนของเปลือกโลกมีการไล่ระดับความร้อนที่ 20–30 °C ต่อความลึก 1 กม. และตามข้อมูลของ White (1965) ปริมาณความร้อนที่มีอยู่ในเปลือกโลกอยู่ที่ระดับความลึก 10 กม. (โดยไม่สนใจพื้นผิว) อุณหภูมิ) เท่ากับประมาณ 12.6-10^26 J ทรัพยากรเหล่านี้เทียบเท่ากับปริมาณความร้อน 4.6 10 16 ตันของถ่านหิน (โดยนำความร้อนเฉลี่ยจากการเผาไหม้ถ่านหินเท่ากับ 27.6-10 9 J/t) ซึ่งมากกว่า ปริมาณความร้อนสูงกว่า 70,000 เท่าของทรัพยากรถ่านหินทั่วโลกที่สามารถกู้คืนได้ในทางเทคนิคและเชิงเศรษฐกิจ อย่างไรก็ตาม ความร้อนใต้พิภพบริเวณส่วนบนของเปลือกโลก (ลึกลงไปถึง 10 กม.) กระจายเกินกว่าจะใช้แก้ปัญหาพลังงานของโลกได้ ทรัพยากรที่เหมาะสมสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม ได้แก่ พลังงานความร้อนใต้พิภพแต่ละชนิดที่สะสมในระดับความลึกที่สามารถเข้าถึงได้เพื่อการพัฒนา โดยมีปริมาตรและอุณหภูมิที่แน่นอนเพียงพอที่จะใช้สำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้าหรือความร้อน

จากมุมมองทางธรณีวิทยา ทรัพยากรพลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถแบ่งออกเป็นระบบการพาความร้อนใต้พิภพ ระบบภูเขาไฟร้อนแห้ง และระบบการไหลของความร้อนสูง

ระบบไฮโดรเทอร์มอล

หมวดหมู่ของระบบหมุนเวียนความร้อนใต้พิภพ ได้แก่ แอ่งไอน้ำหรือน้ำร้อนใต้ดินที่โผล่ขึ้นมาสู่พื้นผิวโลก ก่อตัวเป็นไกเซอร์ ทะเลสาบโคลนกำมะถัน และพุก๊าซ การก่อตัวของระบบดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของแหล่งความร้อน หินร้อนหรือหลอมเหลว ซึ่งตั้งอยู่ค่อนข้างใกล้กับพื้นผิวโลก เหนือโซนของหินที่มีอุณหภูมิสูงคือการก่อตัวของหินที่ซึมเข้าไปได้ซึ่งมีน้ำซึ่งเพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากหินร้อนที่อยู่เบื้องล่าง ในทางกลับกัน หินที่ซึมผ่านได้ก็ถูกปกคลุมไปด้วยหินที่ซึมผ่านได้ด้านบน ทำให้เกิดเป็น "กับดัก" สำหรับน้ำร้อนยวดยิ่ง อย่างไรก็ตาม การมีรอยแตกหรือรูพรุนในหินนี้จะทำให้น้ำร้อนหรือส่วนผสมของไอน้ำและไอน้ำลอยขึ้นสู่พื้นผิวโลกได้ ระบบหมุนเวียนความร้อนใต้พิภพมักจะตั้งอยู่ตามแนวขอบเขตของแผ่นเปลือกโลกของเปลือกโลกซึ่งมีลักษณะของการระเบิดของภูเขาไฟ

โดยหลักการแล้ว วิธีการที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าในแหล่งน้ำร้อนจะขึ้นอยู่กับการใช้ไอน้ำที่เกิดจากการระเหยของของเหลวร้อนที่พื้นผิว วิธีการนี้ใช้ปรากฏการณ์ที่ว่าเมื่อน้ำร้อน (ภายใต้แรงดันสูง) ไหลเข้าสู่บ่อน้ำจากสระถึงผิวน้ำ แรงดันจะลดลง และของเหลวประมาณ 20% จะเดือดและกลายเป็นไอน้ำ ไอน้ำนี้ถูกแยกออกจากน้ำโดยใช้เครื่องแยกและส่งไปยังกังหัน น้ำที่ออกจากเครื่องแยกอาจได้รับการบำบัดเพิ่มเติมโดยขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของแร่ธาตุ น้ำนี้สามารถสูบกลับเข้าไปในหินได้ทันที หรือถ้าเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ ก็ให้นำแร่ธาตุออกมาก่อน ตัวอย่างของแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพที่มีน้ำร้อน ได้แก่ Wairakei และ Broadlands ในนิวซีแลนด์ Cerro Prieto ในเม็กซิโก ทะเล Salton ในแคลิฟอร์เนีย Otake ในญี่ปุ่น

อีกวิธีหนึ่งในการผลิตไฟฟ้าจากน้ำร้อนใต้พิภพอุณหภูมิสูงหรือปานกลางคือการใช้กระบวนการวงจรคู่ (ไบนารี) ในกระบวนการนี้ น้ำที่ได้รับจากสระน้ำจะถูกใช้เพื่อให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นทุติยภูมิ (ฟรีออนหรือไอโซบิวเทน) ซึ่งมีจุดเดือดต่ำ ไอน้ำที่เกิดจากการต้มของเหลวนี้จะใช้ในการขับเคลื่อนกังหัน ไอน้ำไอเสียจะถูกควบแน่นและส่งผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอีกครั้ง ทำให้เกิดวงจรปิด การติดตั้งที่ใช้ฟรีออนเป็นสารหล่อเย็นทุติยภูมิกำลังเตรียมพร้อมสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมในช่วงอุณหภูมิ 75–150 °C และมีหน่วยกำลังไฟฟ้าในช่วง 10–100 กิโลวัตต์ การติดตั้งดังกล่าวสามารถนำไปใช้ผลิตไฟฟ้าในพื้นที่ที่เหมาะสมได้โดยเฉพาะในพื้นที่ห่างไกลในชนบท

ระบบร้อนที่มีต้นกำเนิดจากภูเขาไฟ

ทรัพยากรความร้อนใต้พิภพประเภทที่สอง (ระบบร้อนที่มีต้นกำเนิดจากภูเขาไฟ) รวมถึงแมกมาและหินแห้งร้อนที่เจาะเข้าไปไม่ได้ (โซนของหินแข็งตัวรอบแมกมาและหินที่อยู่ด้านบน) การผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพโดยตรงจากแมกมายังไม่สามารถทำได้ในทางเทคนิค เทคโนโลยีที่จำเป็นในการควบคุมพลังงานของหินร้อนแห้งเพิ่งเริ่มได้รับการพัฒนา การพัฒนาทางเทคนิคเบื้องต้นของวิธีการใช้แหล่งพลังงานเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการสร้างวงจรปิดโดยมีของไหลไหลเวียนผ่านมันผ่านหินร้อน ( ข้าว. 5- ขั้นแรกให้เจาะบ่อน้ำให้ถึงบริเวณที่เกิดหินร้อน จากนั้นน้ำเย็นจะถูกสูบเข้าไปในหินภายใต้แรงดันสูงซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของรอยแตกในนั้น หลังจากนั้น บ่อที่สองจะถูกเจาะผ่านโซนของหินที่แตกหักซึ่งก่อตัวขึ้น ในที่สุดน้ำเย็นจากผิวน้ำจะถูกสูบเข้าไปในบ่อแรก ขณะที่มันผ่านหินร้อน มันจะถูกให้ความร้อนและสกัดผ่านหลุมที่สองในรูปของไอน้ำหรือน้ำร้อน ซึ่งสามารถนำไปใช้ผลิตไฟฟ้าได้โดยใช้วิธีใดวิธีหนึ่งที่กล่าวไว้ข้างต้น

ระบบการไหลของความร้อนสูง

ระบบความร้อนใต้พิภพประเภทที่สามมีอยู่ในพื้นที่ที่มีแอ่งตะกอนลึกตั้งอยู่ในเขตที่มีค่าการไหลของความร้อนสูง ในพื้นที่ต่างๆ เช่น แอ่งปารีสหรือฮังการี อุณหภูมิของน้ำที่มาจากบ่อน้ำอาจสูงถึง 100 °C

การสะสมประเภทพิเศษประเภทนี้พบได้ในพื้นที่ที่ความร้อนปกติไหลผ่านพื้นดินติดอยู่ในชั้นดินเหนียวที่เป็นฉนวนและซึมผ่านไม่ได้ ซึ่งก่อตัวขึ้นในโซน geosynclinal ที่ยุบลงอย่างรวดเร็วหรือบริเวณที่เปลือกโลกทรุดตัว อุณหภูมิของน้ำที่มาจากแหล่งสะสมความร้อนใต้พิภพในเขตแรงดันธรณีสามารถสูงถึง 150–180 °C และความดันที่หลุมผลิตอยู่ที่ 28–56 MPa ผลผลิตรายวันต่อหลุมอาจมีของเหลวหลายล้านลูกบาศก์เมตร แหล่งความร้อนใต้พิภพในพื้นที่ที่มีความกดอากาศสูงถูกพบในหลายพื้นที่ระหว่างการสำรวจน้ำมันและก๊าซ ตัวอย่างเช่น ในอเมริกาเหนือและใต้ ตะวันออกไกลและตะวันออกกลาง แอฟริกาและยุโรป ความเป็นไปได้ของการใช้เงินฝากดังกล่าวเพื่อวัตถุประสงค์ด้านพลังงานยังไม่ได้รับการพิสูจน์

พลังงานของมหาสมุทรโลก

ราคาเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความยากลำบากในการได้มา รายงานทรัพยากรเชื้อเพลิงที่หมดลง - สัญญาณที่มองเห็นได้ทั้งหมดของวิกฤตพลังงานที่เกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาในหลายประเทศได้กระตุ้นความสนใจอย่างมากในแหล่งพลังงานใหม่ รวมถึงพลังงานในมหาสมุทร

พลังงานความร้อนของมหาสมุทร

เป็นที่ทราบกันดีว่าพลังงานสำรองในมหาสมุทรโลกนั้นมีจำนวนมหาศาลเนื่องจากสองในสามของพื้นผิวโลก (361 ล้านกิโลเมตร 2) ถูกครอบครองโดยทะเลและมหาสมุทร - มหาสมุทรแปซิฟิกอยู่ที่ 180 ล้านกิโลเมตร 2 . แอตแลนติก - 93 ล้าน km 2, อินเดีย - 75 ล้าน km 2 ดังนั้นพลังงานความร้อน (ภายใน) ที่สอดคล้องกับความร้อนสูงเกินไปของน้ำผิวดินในมหาสมุทรเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำด้านล่างเช่น 20 องศามีค่าของ ลำดับที่ 10 26 J พลังงานจลน์ของกระแสน้ำในมหาสมุทรคาดว่าจะอยู่ในลำดับที่ 10 18 J อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ผู้คนสามารถใช้พลังงานนี้ได้เพียงเศษเสี้ยวเล็กๆ เท่านั้น และถึงแม้จะต้องเสียค่าใช้จ่ายจำนวนมากก็ตาม และค่อย ๆ จ่ายผลตอบแทนออกไป พลังงานดังกล่าวจึงดูไม่มีความหวังมาจนถึงตอนนี้

ทศวรรษที่ผ่านมาโดดเด่นด้วยความสำเร็จบางประการในการใช้พลังงานความร้อนจากมหาสมุทร ดังนั้นการติดตั้ง mini-OTEC และ OTEC-1 จึงถูกสร้างขึ้น (OTEC - ตัวอักษรเริ่มต้นของคำภาษาอังกฤษ การแปลงพลังงานความร้อนในมหาสมุทร เช่น การแปลงพลังงานความร้อนในมหาสมุทร - เรากำลังพูดถึงการแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า) ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2522 โรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาดเล็ก OTEC ได้เริ่มดำเนินการใกล้กับหมู่เกาะฮาวาย การทดลองติดตั้งเป็นเวลาสามเดือนครึ่งแสดงให้เห็นความน่าเชื่อถือที่เพียงพอ ในระหว่างการทำงานอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง ไม่มีความล้มเหลวใดๆ หากเรานับปัญหาทางเทคนิคเล็กๆ น้อยๆ ที่มักเกิดขึ้นระหว่างการทดสอบการติดตั้งใหม่ กำลังรวมเฉลี่ย 48.7 กิโลวัตต์ สูงสุด -53 กิโลวัตต์; การติดตั้งส่งกำลัง 12 กิโลวัตต์ (สูงสุด 15) ไปยังเครือข่ายภายนอกเพื่อรับน้ำหนักบรรทุก หรือถ้าให้เจาะจงกว่านั้น สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ พลังงานที่เหลือที่สร้างขึ้นนั้นถูกใช้ไปกับความต้องการของการติดตั้งเอง ซึ่งรวมถึงต้นทุนด้านพลังงานสำหรับการทำงานของปั๊มสามตัว การสูญเสียในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสองตัว กังหันหนึ่งตัว และเครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้า

จำเป็นต้องใช้ปั๊มสามตัวตามการคำนวณต่อไปนี้: ตัวหนึ่งสำหรับจ่ายน้ำอุ่นจากมหาสมุทร ตัวที่สองสำหรับสูบน้ำเย็นจากความลึกประมาณ 700 ม. ตัวที่สามสำหรับสูบของเหลวทำงานรองภายในระบบเอง เช่น จากคอนเดนเซอร์ไปยัง เครื่องระเหย แอมโมเนียถูกใช้เป็นสารทำงานรอง

หน่วย mini-OTEC ติดตั้งอยู่บนเรือ ด้านล่างมีท่อยาวสำหรับเก็บน้ำเย็น ไปป์ไลน์เป็นท่อโพลีเอทิลีนยาว 700 ม. มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 50 ซม. ท่อจะติดอยู่ที่ด้านล่างของถังโดยใช้ล็อคพิเศษเพื่อให้สามารถตัดการเชื่อมต่อได้อย่างรวดเร็วหากจำเป็น ท่อโพลีเอทิลีนยังใช้สำหรับยึดระบบท่อและถังอีกด้วย ความเป็นต้นฉบับของโซลูชันดังกล่าวนั้นไม่ต้องสงสัยเลย เนื่องจากการตั้งค่าจุดยึดสำหรับระบบ OTEC ที่ทรงพลังกว่าซึ่งกำลังพัฒนาอยู่นั้นเป็นปัญหาร้ายแรงมาก

นับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีที่การติดตั้ง mini-OTEC สามารถจ่ายพลังงานที่มีประโยชน์ให้กับโหลดภายนอก ขณะเดียวกันก็ครอบคลุมความต้องการของตัวเองไปพร้อมๆ กัน ประสบการณ์ที่ได้รับจากการดำเนินงาน mini-OTEC ทำให้สามารถสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อน OTEC-1 ที่ทรงพลังยิ่งขึ้นได้อย่างรวดเร็ว และเริ่มออกแบบระบบประเภทนี้ที่ทรงพลังยิ่งกว่าเดิม

สถานี OTEC ใหม่ ความจุหลายสิบและหลายร้อย เมกะวัตต์โครงการกำลังดำเนินการโดยไม่มีเรือ นี่คือท่อขนาดใหญ่หนึ่งท่อในส่วนบนซึ่งมีห้องเครื่องทรงกลมซึ่งเป็นที่ตั้งของอุปกรณ์ที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการแปลงพลังงาน ( ข้าว. 6- ปลายบนของท่อส่งน้ำจะอยู่ในมหาสมุทรที่ระดับความลึก 25–0 ม.ห้องกังหันได้รับการออกแบบรอบๆ ท่อที่ระดับความลึกประมาณ 100 เมตร โดยจะมีการติดตั้งหน่วยกังหันที่ทำงานด้วยไอแอมโมเนียตลอดจนอุปกรณ์อื่นๆ ทั้งหมดที่นั่น น้ำหนักรวมของโครงสร้างเกิน 300,000 ตัน ท่อนี้เป็นสัตว์ประหลาดที่ลึกลงไปเกือบหนึ่งกิโลเมตรในมหาสมุทรที่หนาวเย็นและในส่วนบนมีบางอย่างคล้ายเกาะเล็ก ๆ และไม่มีเรือลำใด ยกเว้น เรือธรรมดา ที่จำเป็นในการบำรุงรักษาระบบและสื่อสารกับฝั่ง

พลังงานของการขึ้นและการไหล

เป็นเวลาหลายศตวรรษแล้วที่ผู้คนคาดเดาเกี่ยวกับสาเหตุของกระแสน้ำในทะเล วันนี้เรารู้แน่ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอันทรงพลัง - การเคลื่อนที่เป็นจังหวะของน้ำทะเลนั้นเกิดจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ เนื่องจากดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลก 400 เท่า มวลดวงจันทร์ที่มีขนาดเล็กกว่ามากจึงทำหน้าที่บนพื้นผิวโลกมากกว่ามวลดวงอาทิตย์ถึงสองเท่า ดังนั้นกระแสน้ำที่เกิดจากดวงจันทร์ (lunar tide) จึงมีบทบาทชี้ขาด ในทะเลเปิด น้ำขึ้นสลับกับน้ำลงตามทฤษฎีทุกๆ 6 ชั่วโมง 12 นาที 30 วินาที หากดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ และโลกอยู่บนเส้นเดียวกัน (ที่เรียกว่า ไซซีกี) ดวงอาทิตย์ซึ่งมีแรงดึงดูดของมันจะเพิ่มอิทธิพลของดวงจันทร์ และจากนั้นจะเกิดกระแสน้ำที่รุนแรง (กระแสน้ำไซซีจี้หรือระดับน้ำขึ้นสูง) เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ในมุมฉากกับส่วนโลก-ดวงจันทร์ (การสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส) จะเกิดน้ำขึ้นน้ำลงอย่างอ่อน (พื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือระดับน้ำต่ำ) กระแสน้ำที่แรงและอ่อนสลับกันทุกๆ เจ็ดวัน

อย่างไรก็ตาม กระแสน้ำขึ้นและลงที่แท้จริงนั้นซับซ้อนมาก ได้รับอิทธิพลจากลักษณะเฉพาะของการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้า ลักษณะของแนวชายฝั่ง ความลึกของน้ำ กระแสน้ำทะเล และลม

คลื่นน้ำขึ้นน้ำลงที่สูงและแรงที่สุดเกิดขึ้นในอ่าวเล็กและแคบหรือปากแม่น้ำที่ไหลลงสู่ทะเลและมหาสมุทร คลื่นยักษ์ของมหาสมุทรอินเดียม้วนตัวต้านกระแสน้ำคงคาในระยะทาง 250 กิโลเมตรจากปากแม่น้ำ คลื่นยักษ์จากมหาสมุทรแอตแลนติกทอดยาว 900 กม. ขึ้นไปบนอเมซอน ในทะเลปิด เช่น ทะเลดำหรือทะเลเมดิเตอร์เรเนียน คลื่นขนาดเล็กสูง 50-70 ซม. จะเกิดขึ้น

กำลังสูงสุดที่เป็นไปได้ในรอบน้ำขึ้นหนึ่งรอบ เช่น จากน้ำขึ้นหนึ่งไปยังอีกรอบหนึ่ง แสดงโดยสมการ

ที่ไหน ร – ความหนาแน่นของน้ำ ก– ความเร่งของแรงโน้มถ่วง ส– พื้นที่ลุ่มน้ำขึ้นน้ำลง ร– ความแตกต่างของระดับน้ำขึ้นน้ำลง

ดังที่เห็นได้จากสูตร สถานที่ที่เหมาะสมที่สุดในการใช้พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงถือได้ว่าเป็นบริเวณชายฝั่งทะเลซึ่งมีกระแสน้ำมีความกว้างมาก และรูปร่างและภูมิประเทศของชายฝั่งทำให้มีการก่อสร้างปิดขนาดใหญ่ได้” สระว่ายน้ำ”.

กำลังการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าบางแห่งอาจมีขนาด 2–20 เมกะวัตต์

เนื่องจากพลังงานของรังสีดวงอาทิตย์ถูกกระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ (กล่าวอีกนัยหนึ่งคือมีความหนาแน่นต่ำ) การติดตั้งใด ๆ เพื่อใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยตรงจะต้องมีอุปกรณ์รวบรวม (ตัวสะสม) ที่มีพื้นที่ผิวเพียงพอ

อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดประเภทนี้คือหลอดไฟแรงดันต่ำ โดยหลักการแล้วนี่คือแผ่นสีดำที่หุ้มฉนวนอย่างดีจากด้านล่าง หุ้มด้วยแก้วหรือพลาสติกซึ่งส่งผ่านแสงได้ แต่ตรวจไม่พบรังสีความร้อนอินฟราเรด ท่อสีดำมักถูกวางไว้ในช่องว่างระหว่างแผ่นและกระจก ซึ่งเป็นเส้นทางที่น้ำ น้ำมัน ปรอท อากาศ ซัลฟูรัสแอนไฮไดรด์ ฯลฯ ไหลผ่าน ป.รังสีแสงอาทิตย์ โปรนกาย ผ่านแก้วหรือพลาสติกเข้าไปในตัวสะสมโดยหลอดและแผ่นสีดำจะดูดซับและให้ความร้อนแก่ชิ้นงาน ของเธอในหลอด การแผ่รังสีความร้อนไม่สามารถหลุดออกจากตัวสะสมได้ ดังนั้นอุณหภูมิภายในตัวสะสมจึงสูงกว่าอุณหภูมิอากาศโดยรอบอย่างมาก (200–500°C) นี่คือจุดที่สิ่งที่เรียกว่าภาวะเรือนกระจกปรากฏให้เห็น อันที่จริงโรงเรือนในสวนธรรมดาเป็นตัวสะสมรังสีแสงอาทิตย์อย่างง่าย แต่ยิ่งอยู่ห่างจากเขตร้อนก็ยิ่งน้อย เอฟเฟคนี่คือตัวสะสมแนวนอนและการพลิกกลับตามดวงอาทิตย์นั้นยากและมีราคาแพงเกินไป ดังนั้นตามกฎแล้วนักสะสมดังกล่าวจึงได้รับการติดตั้งในมุมที่เหมาะสมที่สุดทางทิศใต้

ตัวสะสมที่ซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าคือกระจกเว้า ซึ่งจะรวมการแผ่รังสีที่ตกกระทบไว้ในปริมาตรเล็กน้อยรอบๆ จุดเรขาคณิตจุดใดจุดหนึ่งซึ่งก็คือจุดโฟกัส พื้นผิวสะท้อนแสงของกระจกทำจากพลาสติกเคลือบโลหะหรือประกอบด้วยกระจกแบนเล็ก ๆ จำนวนมากที่ติดอยู่กับฐานพาราโบลาขนาดใหญ่ ด้วยกลไกพิเศษ นักสะสมประเภทนี้จึงหันไปทางดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง ซึ่งช่วยให้สามารถรวบรวมรังสีดวงอาทิตย์ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อุณหภูมิในพื้นที่ทำงานของตัวสะสมกระจกสูงถึง 3000°C และสูงกว่า

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในประเภทการผลิตพลังงานที่ใช้วัสดุมากที่สุด การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ส่งผลให้มีความต้องการวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างมาก และส่งผลให้มีทรัพยากรแรงงานในการสกัดวัตถุดิบ การเพิ่มคุณค่า การรับวัสดุ การผลิตเฮลิโอสแตต เครื่องสะสม อุปกรณ์อื่นๆ และการขนส่ง การคำนวณแสดงให้เห็นว่าในการผลิตพลังงานไฟฟ้า 1 เมกะวัตต์*ต่อปีโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ จะต้องใช้เวลาตั้งแต่ 10,000 ถึง 40,000 ชั่วโมงคน ในการผลิตพลังงานแบบดั้งเดิมโดยใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ตัวเลขนี้จะอยู่ที่ 200-500 ชั่วโมงการทำงาน

จนถึงขณะนี้ พลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากรังสีดวงอาทิตย์มีราคาแพงกว่าพลังงานไฟฟ้าที่ได้รับจากวิธีการแบบเดิมมาก นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการทดลองที่พวกเขาจะดำเนินการในสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งและสถานีต่างๆ จะช่วยแก้ปัญหาไม่เพียงแต่ทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัญหาทางเศรษฐกิจด้วย แต่อย่างไรก็ตาม สถานีแปลงพลังงานแสงอาทิตย์กำลังถูกสร้างขึ้นและทำงานได้

ตั้งแต่ปี 1988 โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ไครเมียได้เปิดดำเนินการบนคาบสมุทรเคิร์ช ดูเหมือนว่าสามัญสำนึกจะกำหนดสถานที่ของมันเอง หากจะสร้างสถานีดังกล่าวที่ใดก็ตาม สถานีดังกล่าวจะเน้นในพื้นที่รีสอร์ท สถานพยาบาล บ้านพักตากอากาศ และเส้นทางท่องเที่ยวเป็นหลัก ในภูมิภาคที่จำเป็นต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก แต่สิ่งสำคัญยิ่งกว่านั้นคือการรักษาสภาพแวดล้อมให้สะอาด ความเป็นอยู่ที่ดี และเหนือสิ่งอื่นใดคือความบริสุทธิ์ของอากาศ คือการเยียวยามนุษย์

SPP ของไครเมียมีขนาดเล็ก - กำลังการผลิตเพียง 5 MW ในแง่หนึ่ง เธอเป็นบททดสอบความแข็งแกร่ง แม้ว่าจะดูเหมือนมีอะไรอีกบ้างที่ควรจะลองเมื่อทราบประสบการณ์การสร้างสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศอื่น

บนเกาะซิซิลี ย้อนกลับไปในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีกำลังการผลิต 1 เมกะวัตต์ผลิตไฟฟ้าได้ หลักการทำงานของมันก็เป็นแบบหอคอยเช่นกัน กระจกจะโฟกัสแสงอาทิตย์ไปที่เครื่องรับซึ่งอยู่ที่ความสูง 50 เมตร ที่นั่นจะมีการสร้างไอน้ำที่มีอุณหภูมิมากกว่า 600 ° C ซึ่งขับเคลื่อนกังหันแบบดั้งเดิมที่มีเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าเชื่อมต่ออยู่ ได้รับการพิสูจน์อย่างไม่ต้องสงสัยว่าโรงไฟฟ้าที่มีกำลังการผลิต 10-20 เมกะวัตต์สามารถทำงานได้บนหลักการนี้ และยังดำเนินการอื่นๆ อีกมากมายหากมีการจัดกลุ่มและเชื่อมต่อโมดูลที่คล้ายกันเข้าด้วยกัน

โรงไฟฟ้าประเภทอื่นที่แตกต่างกันเล็กน้อยอยู่ที่เมืองอัลเกเรียทางตอนใต้ของสเปน ความแตกต่างก็คือความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่มุ่งความสนใจไปที่ด้านบนสุดของหอคอยจะทำให้เกิดวัฏจักรโซเดียม ซึ่งจะทำให้น้ำร้อนจนกลายเป็นไอน้ำ ตัวเลือกนี้มีข้อดีหลายประการ ตัวสะสมความร้อนโซเดียมไม่เพียงแต่รับประกันการทำงานอย่างต่อเนื่องของโรงไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังช่วยให้สามารถสะสมพลังงานส่วนเกินบางส่วนเพื่อการทำงานในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและในเวลากลางคืนอีกด้วย ความจุของสถานีสเปนเพียง 0.5 MW แต่ตามหลักการแล้ว สามารถสร้างสิ่งที่ใหญ่กว่านี้ได้มากถึง 300 เมกะวัตต์ ในการติดตั้งประเภทนี้ความเข้มข้นของพลังงานแสงอาทิตย์สูงมากจนประสิทธิภาพของกระบวนการกังหันไอน้ำที่นี่ไม่เลวร้ายไปกว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนแบบดั้งเดิม

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าแนวคิดที่น่าสนใจที่สุดในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์คือการใช้เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริคในเซมิคอนดักเตอร์

แต่ยกตัวอย่างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ใกล้เส้นศูนย์สูตรที่มีกำลังการผลิต 500 MWh ต่อวัน (ปริมาณพลังงานเท่ากันที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่พอสมควร) ที่มีประสิทธิภาพ 10% จะต้องมีพื้นที่ผิวที่มีประสิทธิภาพประมาณ 500,000 m2 เป็นที่ชัดเจนว่าเซลล์แสงอาทิตย์เซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากสามารถทำได้ จะจ่ายก็ต่อเมื่อการผลิตมีราคาถูกจริงๆ ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในพื้นที่อื่น ๆ ของโลกจะต่ำเนื่องจากสภาพบรรยากาศที่ไม่เสถียร ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ที่ค่อนข้างต่ำ ซึ่งชั้นบรรยากาศจะดูดซับได้แรงกว่าแม้ในวันที่มีแสงแดดจ้า ตลอดจนความผันผวนเนื่องจากการสลับกัน ของวันและคืน

อย่างไรก็ตาม โฟโตเซลล์แสงอาทิตย์กำลังค้นพบการใช้งานเฉพาะของมันในปัจจุบัน พวกเขากลายเป็นแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าที่ไม่สามารถทดแทนได้ในทางปฏิบัติในจรวด ดาวเทียม และสถานีระหว่างดาวเคราะห์อัตโนมัติ และบนโลก - โดยหลักแล้วสำหรับการจ่ายไฟให้กับเครือข่ายโทรศัพท์ในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้หรือสำหรับผู้ใช้ไฟฟ้ารายย่อยในปัจจุบัน (อุปกรณ์วิทยุ มีดโกนหนวดไฟฟ้า และไฟแช็ค ฯลฯ ) . เซลล์แสงอาทิตย์แบบเซมิคอนดักเตอร์ได้รับการติดตั้งครั้งแรกบนดาวเทียมโลกเทียมของโซเวียตดวงที่ 3 (ปล่อยขึ้นสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 15 พฤษภาคม พ.ศ. 2501)

งานอยู่ระหว่างดำเนินการ การประเมินอยู่ระหว่างดำเนินการ จนถึงตอนนี้ต้องยอมรับว่าพวกเขาไม่เห็นด้วยกับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์: ทุกวันนี้โครงสร้างเหล่านี้ยังคงเป็นวิธีการทางเทคนิคที่ซับซ้อนและแพงที่สุดในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ เราต้องการทางเลือกใหม่ แนวคิดใหม่ ไม่มีการขาดแคลนพวกเขา การนำไปปฏิบัติก็แย่ลง

พลังงานปรมาณู

เมื่อศึกษาการสลายตัวของนิวเคลียสของอะตอม ปรากฎว่าแต่ละนิวเคลียสมีน้ำหนักน้อยกว่าผลรวมของมวลของโปรตอนและนิวตรอน สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อโปรตอนและนิวตรอนรวมกันเป็นนิวเคลียส พลังงานจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา การสูญเสียมวลเคอร์เนลต่อ 1 กรัม เทียบเท่ากับปริมาณพลังงานความร้อนที่จะได้รับจากการเผาไหม้ถ่านหิน 300 เกวียน ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่นักวิจัยได้พยายามทุกวิถีทางเพื่อค้นหากุญแจที่จะอนุญาตให้พวกเขา "เปิด" นิวเคลียสของอะตอมและปลดปล่อยพลังงานมหาศาลที่ซ่อนอยู่ภายในนั้น

ในตอนแรก งานนี้ดูเหมือนผ่านไม่ได้ ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่นักวิทยาศาสตร์เลือกนิวตรอนเป็นเครื่องมือ อนุภาคนี้มีความเป็นกลางทางไฟฟ้าและไม่ได้รับผลกระทบจากแรงผลักทางไฟฟ้า ดังนั้นนิวตรอนจึงสามารถทะลุผ่านนิวเคลียสของอะตอมได้อย่างง่ายดาย นิวตรอนโจมตีนิวเคลียสของอะตอมของธาตุแต่ละธาตุ เมื่อพูดถึงยูเรเนียม พบว่าธาตุหนักนี้มีพฤติกรรมแตกต่างไปจากธาตุอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ควรจำไว้ว่ายูเรเนียมที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปสามชนิด: ยูเรเนียม-238 (238 U), ยูเรเนียม-235 (235 U) และยูเรเนียม-234 (234 U) โดยตัวเลขระบุเลขมวล

นิวเคลียสอะตอมของยูเรเนียม-235 มีความเสถียรน้อยกว่านิวเคลียสของธาตุและไอโซโทปอื่น ๆ อย่างมีนัยสำคัญ ภายใต้อิทธิพลของนิวตรอนหนึ่งนิวตรอน ฟิชชัน (การแยก) ของยูเรเนียมเกิดขึ้น นิวเคลียสของมันจะสลายตัวออกเป็นสองชิ้นส่วนที่เหมือนกันโดยประมาณ เช่น ในนิวเคลียสของคริปทอนและแบเรียม เศษเล็กเศษน้อยเหล่านี้บินด้วยความเร็วมหาศาลไปในทิศทางที่ต่างกัน

แต่สิ่งสำคัญในกระบวนการนี้คือในระหว่างการสลายตัวของนิวเคลียสยูเรเนียมหนึ่งนิวเคลียสนิวตรอนอิสระใหม่สองหรือสามตัวจะปรากฏขึ้น เหตุผลก็คือนิวเคลียสของยูเรเนียมหนักมีนิวตรอนมากกว่าที่จำเป็นในการสร้างนิวเคลียสของอะตอมที่เล็กกว่าสองตัว มี "วัสดุก่อสร้าง" มากเกินไป และนิวเคลียสของอะตอมจะต้องกำจัดมันออกไป

นิวตรอนใหม่แต่ละตัวสามารถทำสิ่งเดียวกันกับที่นิวตรอนตัวแรกทำเมื่อแยกนิวเคลียสหนึ่งอัน แท้จริงแล้ว มันเป็นการคำนวณที่ทำกำไร แทนที่จะได้หนึ่งนิวตรอน เราจะได้สองหรือสามนิวเคลียสที่มีความสามารถในการแยกนิวเคลียสยูเรเนียม-235 อีกสองหรือสามนิวเคลียสถัดไป ดังนั้นจึงดำเนินต่อไป: ปฏิกิริยาลูกโซ่เกิดขึ้นและหากไม่ได้รับการควบคุมก็จะเกิดลักษณะหิมะถล่มและจบลงด้วยการระเบิดที่ทรงพลัง - การระเบิดของระเบิดปรมาณู เมื่อเรียนรู้ที่จะควบคุมกระบวนการนี้ ผู้คนสามารถรับพลังงานจากนิวเคลียสของอะตอมยูเรเนียมได้เกือบอย่างต่อเนื่อง กระบวนการนี้ถูกควบคุมในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นอุปกรณ์ที่เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่แบบควบคุม ในกรณีนี้ การสลายตัวของนิวเคลียสของอะตอมทำหน้าที่เป็นแหล่งควบคุมความร้อนและนิวตรอน

โครงการเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรกได้รับการพัฒนาในปี พ.ศ. 2482 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส เฟรเดริก โจเลียต-คูรี แต่ไม่นานฝรั่งเศสก็ถูกพวกนาซียึดครอง และโครงการนี้ก็ไม่ได้ดำเนินไป

ปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชันของยูเรเนียมเกิดขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2485 ในสหรัฐอเมริกา ในเครื่องปฏิกรณ์ที่กลุ่มนักวิจัยนำโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี เอ็นริโก แฟร์มี สร้างขึ้นในสนามกีฬาของมหาวิทยาลัยชิคาโก เครื่องปฏิกรณ์นี้มีขนาด 6x6x6.7 ม. และมีกำลัง 20 กิโลวัตต์; มันทำงานได้โดยไม่ต้องระบายความร้อนจากภายนอก

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรกในสหภาพโซเวียต (และในยุโรป) ถูกสร้างขึ้นภายใต้การนำของนักวิชาการ I.V. Kurchatov และเปิดตัวในปี 1946

พลังงานนิวเคลียร์กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนในปัจจุบัน กว่าสามสิบปีที่กำลังการผลิตรวมของหน่วยพลังงานนิวเคลียร์เพิ่มขึ้นจาก 5,000 เป็น 23 ล้านกิโลวัตต์! นักวิทยาศาสตร์บางคนแนะนำว่าภายในศตวรรษที่ 21 ไฟฟ้าประมาณครึ่งหนึ่งของโลกจะถูกสร้างขึ้นโดยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โดยหลักการแล้ว เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้รับการออกแบบมาค่อนข้างเรียบง่าย - น้ำจะถูกแปลงเป็นไอน้ำเช่นเดียวกับในหม้อไอน้ำทั่วไป ในการทำเช่นนี้ พวกเขาใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างปฏิกิริยาลูกโซ่ของการสลายยูเรเนียมหรืออะตอมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์อื่นๆ ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ไม่มีหม้อต้มไอน้ำขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยท่อเหล็กยาวหลายพันกิโลเมตร ซึ่งน้ำไหลผ่านภายใต้ความกดดันมหาศาล และกลายเป็นไอน้ำ ยักษ์ใหญ่นี้ถูกแทนที่ด้วยเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ค่อนข้างเล็ก

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้นิวตรอนความร้อนมีความแตกต่างกันหลักๆ ในสองวิธี: สารชนิดใดที่ใช้เป็นตัวหน่วงนิวตรอน และสารชนิดใดที่ใช้เป็นสารหล่อเย็นเพื่อขจัดความร้อนออกจากแกนเครื่องปฏิกรณ์ ที่แพร่หลายที่สุดในปัจจุบันคือเครื่องปฏิกรณ์ระบายความร้อนด้วยน้ำซึ่งน้ำธรรมดาทำหน้าที่เป็นทั้งตัวหน่วงนิวตรอนและสารหล่อเย็น, เครื่องปฏิกรณ์ยูเรเนียม - กราไฟท์ (ตัวหน่วง - กราไฟท์, สารหล่อเย็น - น้ำธรรมดา), เครื่องปฏิกรณ์แก๊ส - กราไฟท์ (ตัวหน่วง - กราไฟท์, สารหล่อเย็น - ก๊าซ ซึ่งมักเป็นคาร์บอนไดออกไซด์) เครื่องปฏิกรณ์น้ำหนักมาก (ตัวหน่วง - น้ำหนักมวลสารหล่อเย็น - น้ำหนักหรือน้ำธรรมดา)

ไม่ใช่ทั้งสองอย่าง ข้าว. 9นำเสนอแผนผังของเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดัน แกนเครื่องปฏิกรณ์เป็นภาชนะที่มีผนังหนาซึ่งมีน้ำและส่วนประกอบของส่วนประกอบเชื้อเพลิง (แท่งเชื้อเพลิง) ฝังอยู่ในนั้น ความร้อนที่เกิดจากแท่งเชื้อเพลิงจะถูกน้ำกำจัดออกไป ซึ่งอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

ผู้ออกแบบเพิ่มพลังของเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวเป็นล้านกิโลวัตต์ มีการติดตั้งหน่วยพลังงานอันยิ่งใหญ่ที่ Zaporozhye, Balakovo และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อื่นๆ ในไม่ช้า เครื่องปฏิกรณ์ที่มีการออกแบบนี้จะตามทันเจ้าของสถิติ ซึ่งก็คือผู้คนจำนวนหนึ่งล้านห้าแสนคนจาก Ignalina NPP

แต่ถึงกระนั้น อนาคตของพลังงานนิวเคลียร์จะยังคงอยู่กับเครื่องปฏิกรณ์ประเภทที่สาม หลักการทำงานและการออกแบบที่นักวิทยาศาสตร์เสนอ นั่นคือเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว เรียกอีกอย่างว่าเครื่องปฏิกรณ์แบบพ่อแม่พันธุ์ เครื่องปฏิกรณ์ทั่วไปใช้นิวตรอนหน่วงเวลา ซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ในไอโซโทปที่ค่อนข้างหายาก - ยูเรเนียม-235 ซึ่งมียูเรเนียมธรรมชาติเพียงประมาณหนึ่งเปอร์เซ็นต์เท่านั้น นั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงจำเป็นต้องสร้างโรงงานขนาดใหญ่ที่มีการร่อนอะตอมของยูเรเนียมอย่างแท้จริงโดยเลือกอะตอมของยูเรเนียม-235 เพียงชนิดเดียวจากพวกเขา ยูเรเนียมที่เหลือไม่สามารถใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ทั่วไปได้ คำถามเกิดขึ้น: ไอโซโทปยูเรเนียมที่หายากนี้จะเพียงพอในระยะยาวหรือมนุษยชาติจะเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรพลังงานอีกครั้งหรือไม่

กว่าสามสิบปีที่แล้ว ปัญหานี้เกิดขึ้นกับเจ้าหน้าที่ห้องปฏิบัติการของสถาบันฟิสิกส์และพลังงาน มันถูกตัดสินใจ หัวหน้าห้องปฏิบัติการ Alexander Ilyich Leypunsky เสนอการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว การติดตั้งดังกล่าวครั้งแรกถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2498 ข้อดีของเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วนั้นชัดเจน ในนั้น ยูเรเนียมธรรมชาติและทอเรียมสำรองทั้งหมดสามารถนำมาใช้เพื่อสร้างพลังงานได้ และพวกมันมีขนาดใหญ่มาก - ยูเรเนียมมากกว่าสี่พันล้านตันถูกละลายในมหาสมุทรโลกเพียงแห่งเดียว

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าพลังงานนิวเคลียร์เข้ามามีบทบาทอย่างแข็งแกร่งในสมดุลพลังงานของมนุษยชาติ มันจะพัฒนาต่อไปอย่างแน่นอน โดยไม่ล้มเหลวในการจัดหาพลังงานที่จำเป็นมากให้กับผู้คน อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีมาตรการเพิ่มเติมเพื่อรับประกันความน่าเชื่อถือของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และการดำเนินงานที่ปราศจากปัญหา และนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจะสามารถค้นหาแนวทางแก้ไขที่จำเป็นได้

พลังงานไฮโดรเจน

ผู้เชี่ยวชาญหลายคนได้แสดงความกังวลเกี่ยวกับแนวโน้มที่เพิ่มมากขึ้นต่อการใช้ไฟฟ้าทั้งระบบเศรษฐกิจและเศรษฐกิจ: โรงไฟฟ้าพลังความร้อนกำลังเผาไหม้เชื้อเพลิงเคมีมากขึ้นเรื่อยๆ และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใหม่หลายร้อยแห่ง เช่นเดียวกับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ลม และความร้อนใต้พิภพที่เพิ่งตั้งขึ้นใหม่ จะเป็นงานที่มีขนาดใหญ่ขึ้น (และโดยเฉพาะในท้ายที่สุด) เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงยุ่งอยู่กับการค้นหาระบบพลังงานพื้นฐานใหม่

ประสิทธิภาพ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนค่อนข้างต่ำแม้ว่านักออกแบบจะพยายามทุกวิถีทางเพื่อเพิ่มจำนวนดังกล่าว ในโรงไฟฟ้าสมัยใหม่ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลจะมีประมาณ 40% และในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ - 33% ในกรณีนี้ พลังงานส่วนใหญ่สูญเสียไปกับความร้อนเหลือทิ้ง (เช่น ร่วมกับน้ำอุ่นที่ระบายออกจากระบบทำความเย็น) ซึ่งนำไปสู่สิ่งที่เรียกว่ามลภาวะทางความร้อนของสิ่งแวดล้อม ตามมาด้วยว่าจำเป็นต้องสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนในสถานที่ที่มีน้ำหล่อเย็นเพียงพอ หรือในพื้นที่ที่มีลมแรงซึ่งการระบายความร้อนด้วยอากาศจะไม่ส่งผลเสียต่อปากน้ำ นอกจากนี้ ยังมีประเด็นด้านความปลอดภัยและสุขอนามัยอีกด้วย นี่คือสาเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ในอนาคตควรอยู่ห่างจากพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ด้วยวิธีนี้ แหล่งไฟฟ้าจะถูกลบออกจากผู้บริโภค ซึ่งทำให้ปัญหาการส่งพลังงานมีความซับซ้อนอย่างมาก

การส่งกระแสไฟฟ้าผ่านสายไฟมีราคาแพงมาก โดยคิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของต้นทุนพลังงานสำหรับผู้บริโภค เพื่อลดต้นทุน สายไฟจึงถูกสร้างขึ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งจะมีแรงดันไฟฟ้าถึง 1,500 kV ในไม่ช้า แต่สายไฟฟ้าแรงสูงเหนือศีรษะจำเป็นต้องแยกพื้นที่ขนาดใหญ่และยังเสี่ยงต่อลมแรงมากและปัจจัยทางอุตุนิยมวิทยาอื่น ๆ แต่สายเคเบิลใต้ดินมีราคาแพงกว่า 10 ถึง 20 เท่า และจะวางเฉพาะในกรณีพิเศษเท่านั้น (เช่น เมื่อพิจารณาจากสถาปัตยกรรมหรือความน่าเชื่อถือ)

ปัญหาที่ร้ายแรงที่สุดคือการสะสมและกักเก็บไฟฟ้า เนื่องจากโรงไฟฟ้าดำเนินงานอย่างประหยัดที่สุดเมื่อใช้ไฟฟ้าคงที่และเต็มกำลัง ในขณะเดียวกันความต้องการใช้ไฟฟ้าก็เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน สัปดาห์ และปี จึงต้องปรับกำลังของโรงไฟฟ้าให้เหมาะสม วิธีเดียวที่จะเก็บไฟฟ้าจำนวนมากเพื่อใช้ในอนาคตนั้นปัจจุบันมีให้โดยโรงไฟฟ้ากักเก็บแบบสูบ แต่ในทางกลับกันก็เกี่ยวข้องกับปัญหามากมาย

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญหลายคนกล่าวว่า ปัญหาทั้งหมดที่ต้องเผชิญกับพลังงานยุคใหม่นี้สามารถแก้ไขได้ด้วยการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงและการสร้างสิ่งที่เรียกว่าเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ง่ายที่สุดและเบาที่สุดถือได้ว่าเป็นเชื้อเพลิงในอุดมคติ ใช้ได้ทุกที่ที่มีน้ำ เมื่อไฮโดรเจนถูกเผา น้ำจะถูกสร้างขึ้นซึ่งสามารถย่อยสลายกลับเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนได้ และกระบวนการนี้ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม เปลวไฟไฮโดรเจนไม่ปล่อยผลิตภัณฑ์ออกสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งมาพร้อมกับการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงประเภทอื่นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้: คาร์บอนไดออกไซด์, คาร์บอนมอนอกไซด์, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ไฮโดรคาร์บอน, เถ้า, เปอร์ออกไซด์อินทรีย์ ฯลฯ ไฮโดรเจนมีค่าความร้อนสูงมาก: เมื่อเผาไหม้ ไฮโดรเจน 1 กรัมผลิตพลังงานความร้อน 120 J และเมื่อเผาน้ำมันเบนซิน 1 กรัม - เพียง 47 J

ไฮโดรเจนสามารถขนส่งและกระจายผ่านท่อเช่นก๊าซธรรมชาติ การขนส่งเชื้อเพลิงทางท่อเป็นวิธีการถ่ายโอนพลังงานทางไกลที่ถูกที่สุด นอกจากนี้ท่อยังถูกวางใต้ดินซึ่งไม่รบกวนภูมิทัศน์ ท่อส่งก๊าซใช้พื้นที่น้อยกว่าสายไฟฟ้าเหนือศีรษะ การส่งพลังงานในรูปของก๊าซไฮโดรเจนผ่านท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 750 มม. ในระยะทางกว่า 80 กม. จะมีราคาต่ำกว่าการส่งพลังงานในปริมาณเท่ากันในรูปของกระแสสลับผ่านสายเคเบิลใต้ดิน ที่ระยะทางมากกว่า 450 กม. การขนส่งไฮโดรเจนทางท่อมีราคาถูกกว่าการใช้สายไฟ DC เหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 40 kV และที่ระยะทางมากกว่า 900 กม. จะมีราคาถูกกว่าการใช้สายไฟ AC เหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 500 กิโลโวลต์

ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสังเคราะห์ สามารถหาได้จากถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ หรือโดยการย่อยสลายน้ำ ตามการประมาณการ ปัจจุบันโลกผลิตและบริโภคไฮโดรเจนประมาณ 20 ล้านตันต่อปี ครึ่งหนึ่งของจำนวนนี้ถูกใช้ไปกับการผลิตแอมโมเนียและปุ๋ย และส่วนที่เหลือใช้เพื่อกำจัดกำมะถันออกจากเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ ในทางโลหะวิทยา เพื่อการเติมไฮโดรเจนของถ่านหินและเชื้อเพลิงอื่น ๆ ในระบบเศรษฐกิจสมัยใหม่ ไฮโดรเจนยังคงเป็นสารเคมีแทนที่จะเป็นวัตถุดิบด้านพลังงาน

วิธีการผลิตไฮโดรเจนที่ทันสมัยและมีแนวโน้ม

ปัจจุบันไฮโดรเจนผลิตจากน้ำมันเป็นหลัก (ประมาณ 80%) แต่นี่เป็นกระบวนการที่ไม่ประหยัดสำหรับพลังงาน เนื่องจากพลังงานที่ได้รับจากไฮโดรเจนดังกล่าวมีราคาสูงกว่าพลังงานจากการเผาไหม้น้ำมันเบนซินถึง 3.5 เท่า นอกจากนี้ต้นทุนของไฮโดรเจนดังกล่าวยังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อราคาน้ำมันสูงขึ้น

ไฮโดรเจนจำนวนเล็กน้อยผลิตโดยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส การผลิตไฮโดรเจนโดยอิเล็กโทรไลซิสของน้ำมีราคาแพงกว่าการผลิตจากน้ำมัน แต่จะขยายตัวและราคาถูกกว่าเมื่อมีการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ ใกล้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นไปได้ที่จะตั้งสถานีแยกน้ำด้วยไฟฟ้า ซึ่งพลังงานทั้งหมดที่สร้างโดยโรงไฟฟ้าจะถูกนำมาใช้ในการย่อยสลายน้ำให้กลายเป็นไฮโดรเจน จริงอยู่ที่ราคาของไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าจะยังคงสูงกว่าราคากระแสไฟฟ้า แต่ค่าใช้จ่ายในการขนส่งและจำหน่ายไฮโดรเจนนั้นต่ำมากจนราคาสุดท้ายสำหรับผู้บริโภคจะค่อนข้างยอมรับได้เมื่อเทียบกับราคาค่าไฟฟ้า

ปัจจุบัน นักวิจัยกำลังทำงานอย่างเข้มข้นเพื่อลดต้นทุนของกระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตไฮโดรเจนขนาดใหญ่ผ่านการสลายตัวของน้ำที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยใช้กระแสไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงของไอน้ำ การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา เยื่อกึ่งซึมผ่านได้ ฯลฯ

ให้ความสนใจอย่างมากกับวิธีเทอร์โมไลติกซึ่ง (ในอนาคต) ประกอบด้วยการสลายตัวของน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนที่อุณหภูมิ 2,500 ° C แต่วิศวกรยังไม่เชี่ยวชาญขีดจำกัดอุณหภูมิดังกล่าวในหน่วยเทคโนโลยีขนาดใหญ่ รวมถึงหน่วยที่ทำงานด้วยพลังงานนิวเคลียร์ (ในเครื่องปฏิกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูง พวกเขายังคงนับเฉพาะอุณหภูมิประมาณ 1,000°C เท่านั้น) ดังนั้น นักวิจัยจึงพยายามพัฒนากระบวนการที่เกิดขึ้นในหลายขั้นตอน ซึ่งจะทำให้สามารถผลิตไฮโดรเจนได้ในช่วงอุณหภูมิต่ำกว่า 1,000°C

ในปี 1969 Euratom สาขาอิตาลีได้เปิดดำเนินการโรงงานผลิตไฮโดรเจนแบบเทอร์โมไลติก ซึ่งดำเนินงานอย่างมีประสิทธิภาพ 55% ที่ 730°C ใช้แคลเซียมโบรไมด์ น้ำ และปรอท น้ำในการติดตั้งจะถูกสลายตัวเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน และรีเอเจนต์ที่เหลือจะไหลเวียนเป็นวัฏจักรซ้ำๆ การติดตั้งที่ออกแบบอื่นๆ ทำงานที่อุณหภูมิ 700–800°C เชื่อกันว่าเครื่องปฏิกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูงจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้ มากถึง 85% ของกระบวนการดังกล่าว ปัจจุบันเราไม่สามารถคาดเดาได้อย่างแม่นยำว่าไฮโดรเจนจะมีค่าใช้จ่ายเท่าไร แต่ถ้าเราพิจารณาว่าราคาพลังงานสมัยใหม่ทุกประเภทมีแนวโน้มสูงขึ้น เราก็สรุปได้ว่า ในระยะยาว พลังงานในรูปของไฮโดรเจนจะมีราคาถูกกว่าในรูปของก๊าซธรรมชาติ และอาจอยู่ในรูปของไฟฟ้าด้วย ปัจจุบัน.

การใช้ไฮโดรเจน

เมื่อไฮโดรเจนกลายเป็นเชื้อเพลิงที่เข้าถึงได้พอๆ กับก๊าซธรรมชาติในปัจจุบัน ไฮโดรเจนจะสามารถทดแทนได้ทุกที่ ไฮโดรเจนสามารถเผาได้ในเตาปรุงอาหาร เครื่องทำน้ำอุ่น และเตาเผาที่ติดตั้งหัวเผาซึ่งจะมีความแตกต่างเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีอะไรเลยจากหัวเผาสมัยใหม่ที่ใช้เผาก๊าซธรรมชาติ

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว เมื่อไฮโดรเจนถูกเผาไหม้ จะไม่มีผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่เป็นอันตรายหลงเหลืออยู่ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีระบบในการถอดผลิตภัณฑ์เหล่านี้สำหรับอุปกรณ์ทำความร้อนที่ใช้ไฮโดรเจน นอกจากนี้ไอน้ำที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ถือได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ - มันทำให้อากาศชื้น (ดังที่ทราบกันดีในอพาร์ทเมนต์ทันสมัยพร้อมเครื่องทำความร้อนส่วนกลาง อากาศแห้งเกินไป) และการไม่มีปล่องไฟไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดต้นทุนการก่อสร้าง แต่ยังเพิ่มประสิทธิภาพการทำความร้อนได้ถึง 30%

ไฮโดรเจนยังสามารถใช้เป็นวัตถุดิบทางเคมีในหลายอุตสาหกรรม เช่น ในการผลิตปุ๋ยและผลิตภัณฑ์อาหาร ในโลหะวิทยาและปิโตรเคมี นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนในท้องถิ่นได้อีกด้วย

บทสรุป.

บทบาทของพลังงานในการบำรุงรักษาและการพัฒนาต่อไปของอารยธรรมนั้นไม่อาจปฏิเสธได้ ในสังคมยุคใหม่เป็นเรื่องยากที่จะค้นหากิจกรรมของมนุษย์อย่างน้อยหนึ่งด้านที่ไม่ต้องการพลังงานทั้งทางตรงและทางอ้อมมากกว่าที่กล้ามเนื้อของมนุษย์สามารถให้ได้

การใช้พลังงานเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของมาตรฐานการครองชีพ ในสมัยนั้น เมื่อบุคคลได้รับอาหารจากการเก็บผลไม้ป่าและล่าสัตว์ เขาต้องการพลังงานประมาณ 8 MJ ต่อวัน หลังจากเชี่ยวชาญไฟแล้ว ค่านี้เพิ่มขึ้นเป็น 16 MJ: ในสังคมเกษตรกรรมดั้งเดิมคือ 50 MJ และในสังคมที่พัฒนาแล้วคือ 100 MJ

ในช่วงที่อารยธรรมของเราดำรงอยู่ แหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมได้ถูกแทนที่ด้วยแหล่งพลังงานใหม่ที่ก้าวหน้ากว่าหลายครั้ง และไม่ใช่เพราะแหล่งเก่าหมดไปแล้ว

ดวงอาทิตย์ส่องแสงและให้ความอบอุ่นแก่มนุษย์เสมอ แต่วันหนึ่งผู้คนก็เชื่องไฟและเริ่มเผาฟืน จากนั้นไม้ก็หลีกทางให้ถ่านหิน เสบียงไม้ดูเหมือนไม่มีขีดจำกัด แต่เครื่องจักรไอน้ำต้องการ "อาหาร" แคลอรี่สูงมากกว่า

แต่นี่เป็นเพียงเวทีเท่านั้น ในไม่ช้าถ่านหินก็สูญเสียความเป็นผู้นำในตลาดพลังงานไปให้กับน้ำมัน

และนี่คือรอบใหม่: น้ำมันและก๊าซยังคงเป็นเชื้อเพลิงประเภทชั้นนำในปัจจุบัน แต่สำหรับก๊าซหรือน้ำมันทุกๆ 1 ลูกบาศก์เมตรใหม่ คุณจะต้องเดินทางต่อไปทางเหนือหรือตะวันออก และฝังตัวเองให้ลึกลงไปในดิน จึงไม่น่าแปลกใจที่น้ำมันและก๊าซจะทำให้เราต้องเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้นทุกปี

ทดแทน? เราต้องการผู้นำด้านพลังงานคนใหม่ พวกเขาจะเป็นแหล่งนิวเคลียร์อย่างไม่ต้องสงสัย

ถ้าเราเปรียบเทียบปริมาณสำรองยูเรเนียมกับปริมาณสำรองถ่านหิน ก็ดูเหมือนจะไม่ใหญ่มากนัก แต่ต่อหน่วยน้ำหนัก มันมีพลังงานมากกว่าถ่านหินหลายล้านเท่า

และผลลัพธ์ก็คือเมื่อผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชื่อกันว่าจำเป็นต้องใช้เงินและแรงงานน้อยกว่าการสกัดพลังงานจากถ่านหินถึงหนึ่งแสนเท่า และเชื้อเพลิงนิวเคลียร์กำลังเข้ามาแทนที่น้ำมันและถ่านหิน... มันเป็นเช่นนี้มาโดยตลอด: แหล่งพลังงานถัดไปก็มีพลังมากกว่าเช่นกัน พูดง่ายๆ ก็คือ แนวพลังงาน "สงคราม"

ในการแสวงหาพลังงานส่วนเกินมนุษย์ได้ดำดิ่งลงลึกเข้าไปในโลกแห่งปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นเองและจนกระทั่งบางครั้งก็ไม่ได้คิดถึงผลที่ตามมาจากการกระทำและการกระทำของเขา

แต่เวลามีการเปลี่ยนแปลง ตอนนี้เมื่อสิ้นสุดศตวรรษที่ 20 เวทีใหม่ที่สำคัญในพลังงานทางโลกเริ่มต้นขึ้น พลังงาน "อ่อนโยน" ปรากฏขึ้น สร้างขึ้นเพื่อให้บุคคลไม่สับกิ่งไม้ที่เขานั่ง เขาดูแลการปกป้องชีวมณฑลที่ได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงแล้ว

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าในอนาคต ควบคู่ไปกับสายการพัฒนาพลังงานอย่างเข้มข้น สายที่กว้างขวางจะได้รับสิทธิการเป็นพลเมืองในวงกว้างด้วย นั่นคือแหล่งพลังงานที่กระจัดกระจายซึ่งใช้กำลังไม่มากเกินไป แต่มีประสิทธิภาพสูง เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และใช้งานง่าย

ตัวอย่างที่เด่นชัดของเรื่องนี้คือการเริ่มต้นอย่างรวดเร็วของพลังงานไฟฟ้าเคมี ซึ่งต่อมาดูเหมือนจะได้รับการเสริมด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานสะสม ดูดซึม และดูดซับแนวคิด สิ่งประดิษฐ์ และความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ล่าสุดทั้งหมดอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้เป็นสิ่งที่เข้าใจได้: พลังงานเชื่อมโยงกับทุกสิ่งอย่างแท้จริง และทุกสิ่งถูกดึงดูดไปสู่พลังงานและขึ้นอยู่กับมัน

ดังนั้นเคมีพลังงาน, พลังงานไฮโดรเจน, โรงไฟฟ้าอวกาศ, พลังงานที่ปิดผนึกด้วยปฏิสสาร, ควาร์ก, "หลุมดำ", สุญญากาศ - นี่เป็นเพียงเหตุการณ์สำคัญที่สว่างที่สุด, จังหวะ, แต่ละบรรทัดของสถานการณ์ที่ถูกเขียนต่อหน้าต่อตาเราและสามารถ เรียกว่าพลังงานวันพรุ่งนี้

เขาวงกตแห่งพลังงาน ทางเดินลึกลับ เส้นทางแคบ และคดเคี้ยว เต็มไปด้วยความลึกลับ อุปสรรค ความเข้าใจที่คาดไม่ถึง เสียงร้องแห่งความโศกเศร้าและความพ่ายแพ้ เสียงร้องแห่งความยินดี และชัยชนะ เส้นทางพลังงานของมนุษยชาตินั้นยุ่งยาก ยากลำบาก และทางอ้อม แต่เราเชื่อว่าเรากำลังอยู่บนเส้นทางสู่ยุคแห่งความอุดมสมบูรณ์พลังงาน และอุปสรรค อุปสรรค และความยากลำบากทั้งหมดจะหมดไป

เรื่องราวเกี่ยวกับพลังงานมีได้ไม่รู้จบ โดยมีรูปแบบการใช้ทางเลือกมากมายนับไม่ถ้วน โดยมีเงื่อนไขว่าเราต้องพัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิภาพและประหยัดสำหรับสิ่งนี้ ความคิดเห็นของคุณเกี่ยวกับความต้องการพลังงาน แหล่งพลังงาน คุณภาพ และต้นทุนนั้นไม่สำคัญนัก สำหรับเราเห็นได้ชัดว่า เราควรเห็นด้วยกับสิ่งที่ปราชญ์ผู้รอบรู้ซึ่งยังไม่ทราบชื่อกล่าวว่า: “ไม่มีวิธีแก้ปัญหาง่ายๆ มีเพียงทางเลือกที่สมเหตุสมผลเท่านั้น”

บรรณานุกรม

1. 1. ออกัสต้า โกลดิน. มหาสมุทรแห่งพลังงาน – ต่อ. จากอังกฤษ – อ.: ความรู้, 2526. – 144 น.

2. 2. Balanchevadze V.I., Baranovsky A.I. ฯลฯ; เอ็ด เอ.เอฟ. ดยาโควา พลังงานวันนี้และวันพรุ่งนี้ – อ.: Energoatomizdat, 1990. – 344 หน้า

3. 3. มากเกินพอ. มุมมองเชิงบวกต่ออนาคตพลังงานโลก / เอ็ด อาร์. คลาร์ก: ทรานส์ จากอังกฤษ – อ.: Energoatomizdat, 1984. – 215 น.

4. 4. Burdakov V.P. การไฟฟ้าจากอวกาศ – อ.: Energoatomizdat, 1991. – 152 หน้า

5. 5. Vershinsky N.V. พลังงานมหาสมุทร – อ.: เนากา, 1986. – 152 น.

6. 6. Gurevich Yu. การเผาไหม้เย็น //ควอนตัม. – 1990 - หมายเลข 6. - ศิลปะ. 9-15.

7. 7. แหล่งพลังงาน ข้อเท็จจริง ปัญหา วิธีแก้ไข – อ.: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2540. – 110 น.

8. 8. คิริลลิน วี.เอ. พลังงาน ปัญหาหลัก: ในคำถามและคำตอบ – อ.: ความรู้, 1990. – 128 น.

9. 9. Kononov Yu. D. พลังงานและเศรษฐศาสตร์ ปัญหาการเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานใหม่ – อ.: เนากา, 1981. – 190 น.

10.10. Merkulov O.P. ค้นหาพลังงานแห่งอนาคต – เค: Naukova Dumka, 1991. – 123 หน้า

11.11.พลังงานโลก: คาดการณ์การพัฒนาจนถึงปี 2020/ทรานส์ จากอังกฤษ แก้ไขโดย ยู. เอ็น. สตาร์ชิโควา. – อ.: พลังงาน, 2523. – 256 น.

12.12. แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม – อ.: ความรู้, 2525. – 120 น.

13.13. Podgorny A.N. พลังงานไฮโดรเจน – อ.: เนากา, 1988. – 96 น.

14.14. Sosnov A. Ya. พลังงานของโลก – ล.: เลนิซดาต, 1986. – 104 น.

15.15 น. Sheidlin A.E. พลังงานใหม่ – อ.: เนากา, 1987. – 463 หน้า

16.16. Shulga V. G. , Korobko B. P. , Zhovmir M. M. ผลลัพธ์หลักของการพัฒนาแหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมและสมัยใหม่ในยูเครน // พลังงานและการใช้พลังงานไฟฟ้า – 1995 - อันดับ 2. - ศิลปะ. 39-42.

17.17.พลังงานของโลก: การแปลรายงานของ XI Congress of MIREK / Ed. ป.ล. Neporozhny – อ.: Energoatomizdat, 1982. – 216 หน้า.

18.18. ทรัพยากรพลังงานของโลก / เอ็ด ป.ล. Neporozhnya, V.I. ป๊อปโควา – อ.: Energoatomizdat, 1995. – 232 น.

19.19.ย. โทลเดซิ, เจ. เลสนี. โลกกำลังมองหาพลังงาน – อ.: มีร์, 1981. – 440 น.

20.20 น. Yudasin L.S. Energy: ปัญหาและความหวัง. – อ.: การศึกษา, 2533. – 207 น.

เพื่อแก้ปัญหาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีจำกัด นักวิจัยทั่วโลกกำลังทำงานเพื่อสร้างและจำหน่ายแหล่งพลังงานทางเลือก และเราไม่ได้พูดถึงแค่กังหันลมและแผงโซลาร์เซลล์ชื่อดังเท่านั้น ก๊าซและน้ำมันอาจถูกแทนที่ด้วยพลังงานจากสาหร่าย ภูเขาไฟ และรอยเท้าของมนุษย์ รีไซเคิลได้เลือกแหล่งพลังงานที่น่าสนใจและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่สุดสิบแหล่งแห่งอนาคต

จูลจากประตูหมุน

ผู้คนหลายพันเดินผ่านประตูหมุนตรงทางเข้าสถานีรถไฟทุกวัน พร้อมกันนี้ ศูนย์วิจัยหลายแห่งทั่วโลกก็ได้เกิดแนวคิดในการใช้กระแสน้ำของผู้คนเป็นตัวกำเนิดพลังงานที่เป็นนวัตกรรมใหม่ บริษัทญี่ปุ่น East Japan Railway Company ตัดสินใจติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทุกประตูหมุนที่สถานีรถไฟ การติดตั้งใช้งานที่สถานีรถไฟในเขตชิบูย่าของโตเกียว โดยมีการติดตั้งชิ้นส่วนเพียโซอิเล็กทริกไว้ที่พื้นใต้ประตูหมุน ซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าจากแรงดันและแรงสั่นสะเทือนที่ได้รับเมื่อมีคนเหยียบ

เทคโนโลยี “ประตูหมุนพลังงาน” อีกชนิดหนึ่งมีการใช้งานแล้วในจีนและเนเธอร์แลนด์ ในประเทศเหล่านี้ วิศวกรตัดสินใจที่จะไม่ใช้ผลของการกดองค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริก แต่เป็นผลจากการกดที่จับประตูหมุนหรือประตูหมุน แนวคิดของบริษัท Boon Edam ในเนเธอร์แลนด์เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนประตูมาตรฐานที่ทางเข้าศูนย์การค้า (ซึ่งโดยปกติจะทำงานโดยใช้ระบบตาแมวและเริ่มหมุนเอง) เป็นประตูที่ผู้เข้าชมต้องดันและทำให้เกิดไฟฟ้า

ประตูเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวได้ปรากฏแล้วในศูนย์ชาวดัตช์ Natuurcafe La Port แต่ละแห่งผลิตพลังงานได้ประมาณ 4,600 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี ซึ่งเมื่อมองแวบแรกอาจดูไม่มีนัยสำคัญ แต่ถือเป็นตัวอย่างที่ดีของเทคโนโลยีทางเลือกในการผลิตไฟฟ้า

ผู้คนใช้พลังงานประเภทต่างๆ สำหรับทุกสิ่ง ตั้งแต่การเคลื่อนไหวตัวเองไปจนถึงการส่งนักบินอวกาศขึ้นสู่อวกาศ

พลังงานมีสองประเภท:

• ความสามารถในการกระทำ (ศักยภาพ)
• งานจริง (จลนศาสตร์)

มีจำหน่ายในรูปแบบต่างๆ:

• ความร้อน (ความร้อน)
• แสง (รัศมี)
• การเคลื่อนไหว (จลนศาสตร์)
• ไฟฟ้า
• เคมี
• พลังงานนิวเคลียร์
• แรงโน้มถ่วง

ตัวอย่างเช่น อาหารที่คนกินมีสารเคมีและร่างกายของบุคคลนั้นเก็บมันไว้จนกว่าเขาหรือเธอจะใช้เป็นจลนศาสตร์ระหว่างการทำงานหรือชีวิต

การจำแนกประเภทพลังงาน

ผู้คนใช้ทรัพยากรหลายประเภท เช่น ไฟฟ้าในบ้าน ซึ่งเกิดจากการเผาถ่านหิน ปฏิกิริยานิวเคลียร์ หรือโรงไฟฟ้าพลังน้ำในแม่น้ำ ดังนั้นถ่านหิน นิวเคลียร์ และพลังน้ำจึงถูกเรียกว่าแหล่งกำเนิด เมื่อผู้คนเติมน้ำมันเบนซินลงในถังน้ำมันเชื้อเพลิง แหล่งที่มาอาจเป็นปิโตรเลียม หรือแม้แต่การปลูกและการแปรรูปเมล็ดพืช

แหล่งพลังงานแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

• ทดแทนได้
• ไม่สามารถต่ออายุได้

แหล่งหมุนเวียนและไม่หมุนเวียนสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานปฐมภูมิ เช่น ความร้อน หรือใช้ในการผลิตแหล่งพลังงานทุติยภูมิ เช่น ไฟฟ้า

เมื่อผู้คนใช้ไฟฟ้าในบ้านของตน ไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะถูกสร้างขึ้นโดยการเผาถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติ ปฏิกิริยานิวเคลียร์หรือโรงไฟฟ้าพลังน้ำในแม่น้ำ หรือจากหลายแหล่ง ผู้คนใช้น้ำมันดิบ (ไม่หมุนเวียน) เพื่อเติมเชื้อเพลิงให้กับรถยนต์ของตน แต่พวกเขายังสามารถใช้เชื้อเพลิงชีวภาพ (หมุนเวียนได้) เช่น เอธานอล ซึ่งทำจากข้าวโพดแปรรูป

ทดแทนได้

แหล่งพลังงานหมุนเวียนหลักมี 5 แหล่ง:

• แสงอาทิตย์
• ความร้อนใต้พิภพภายในโลก
• พลังงานลม
• ชีวมวลจากพืช
• ไฟฟ้าพลังน้ำจากน้ำไหล

ชีวมวล ซึ่งรวมถึงไม้ เชื้อเพลิงชีวภาพ และขยะชีวมวล เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ใหญ่ที่สุด คิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของพลังงานหมุนเวียนทั้งหมด และประมาณ 5% ของการบริโภคทั้งหมด

ไม่สามารถต่ออายุได้

ทรัพยากรส่วนใหญ่ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันมาจากแหล่งที่ไม่หมุนเวียน:

• ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
• ก๊าซไฮโดรคาร์บอนเหลว
• ก๊าซธรรมชาติ
• ถ่านหิน
• พลังงานนิวเคลียร์

พลังงานที่ไม่หมุนเวียนคิดเป็นประมาณ 90% ของทรัพยากรทั้งหมดที่ใช้

ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาหรือไม่?

แหล่งพลังงานที่ใช้เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา แต่การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นอย่างช้าๆ ตัวอย่างเช่น ครั้งหนึ่งถ่านหินเคยถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นเชื้อเพลิงให้ความร้อนสำหรับบ้านและอาคารพาณิชย์ แต่การใช้ถ่านหินโดยเฉพาะเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ได้ลดลงในช่วงครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา

แม้ว่าส่วนแบ่งของเชื้อเพลิงหมุนเวียนในการใช้พลังงานหลักทั้งหมดยังค่อนข้างน้อย แต่การใช้งานก็เพิ่มขึ้นในทุกภาคส่วน นอกจากนี้ การใช้ก๊าซธรรมชาติในภาคไฟฟ้าได้เพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากราคาก๊าซธรรมชาติตกต่ำ ในขณะที่การใช้ถ่านหินในระบบนี้ลดลง

คำขวัญโครงการ: Thrift isดีกว่าความมั่งคั่ง (สุภาษิตรัสเซีย)

ประเภทโครงการ: เน้นการปฏิบัติ

โดย จำนวนผู้เข้าร่วม:โดยรวม

อายุของผู้เข้าร่วม: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 4

สาขาวิชาวิชาการ: ความปลอดภัยในชีวิต, วิจิตรศิลป์, คณิตศาสตร์, สิ่งแวดล้อม ระยะเวลา: ยาว

เป้าหมายและวัตถุประสงค์ของโครงการ การสร้างจิตสำนึกด้านสิ่งแวดล้อมในเด็กและดึงดูดความสนใจของสาธารณชนต่อปัญหาการใช้พลังงาน การประหยัดพลังงานและทรัพยากรพลังงาน และการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

สิ่งสำคัญไม่เพียงแต่จะต้องให้ความรู้แก่เด็กเกี่ยวกับพลังงานและความสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังเพื่อสร้างแรงจูงใจในการประหยัดทรัพยากรและพลังงาน เพื่อพัฒนาทักษะของการดำเนินชีวิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและปลอดภัย เพื่อมีส่วนร่วมในกิจกรรมที่เป็นประโยชน์ด้านพลังงานและ การอนุรักษ์ทรัพยากร เนื่องจากเด็กนักเรียนในวันนี้ในวันข้างหน้าจะกลายเป็นผู้มีอำนาจตัดสินใจที่เชี่ยวชาญ

โครงการนี้มอบโอกาสที่ดีในการทำงานร่วมกับเด็กๆ ทั้งในโรงเรียนและนอกโรงเรียน จากประสบการณ์การทำงานในโครงการนี้เราสามารถเสนอรูปแบบงานต่างๆ ที่มุ่งศึกษาประเด็นด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม การประเมินประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอาคารเรียนและห้องเรียนเชิงปฏิบัติ การพัฒนาความโน้มเอียงและแรงบันดาลใจที่สร้างสรรค์ของเด็ก ๆ และสร้างแรงจูงใจ สำหรับการดำเนินการทางสังคม

กิจกรรมการเรียนรู้ของนักเรียน:

1. ค้นหาสื่อในห้องสมุดอินเตอร์เน็ต
2. การรวบรวมวัสดุและการจำแนกประเภท
3. การเขียนข้อความ การรวบรวมและการกรอกตาราง
4. การเลือกภาพวาดและรูปถ่ายสำหรับข้อความ
5. การอภิปรายประเด็นที่เกี่ยวข้องกับพลังงานในบทเรียนคณิตศาสตร์ สิ่งแวดล้อม ศิลปะ ความปลอดภัยในชีวิต และในชั้นเรียนด้านสิ่งแวดล้อม
6. การรวบรวมและการอภิปรายเกี่ยวกับรางกระดูกงู
7. การพัฒนาเส้นทางท่องเที่ยว เส้นทางนิเวศ ครอบคลุมหัวข้อพลังงาน การประหยัดพลังงาน และความเชื่อมโยงกับการอนุรักษ์ธรรมชาติ
8. ทัศนศึกษาสถานประกอบการด้านพลังงาน ศึกษาแหล่งไฟฟ้าและแหล่งจ่ายความร้อนในเมืองหรือภูมิภาคของคุณ
9. ในชั้นเรียนศิลปะ - การทำแอพพลิเคชั่น การประกวดวาดภาพ "ให้มีแสงสว่างเสมอ"
10. ในบทเรียนการพัฒนาคำพูด - การเขียนและอภิปรายการเทพนิยายเกี่ยวกับพลังงาน
11. จัดประกวดผลงานสร้างสรรค์ของเด็กๆ การเสนอชื่อเข้าชิงการแข่งขันมีหลากหลายประเภท: รายงานการใช้พลังงานที่โรงเรียนและที่บ้าน งานวิจัยและงานนามธรรม โครงการที่ยอดเยี่ยมและแบบจำลองการติดตั้งพลังงานและองค์กรที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ภาพวาด แผ่นพับ หนังสือพิมพ์ติดผนัง

งานภาคปฏิบัติสำหรับนักศึกษา รูปแบบงานวิจัย

ผลลัพธ์ของงานดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติ โดยดึงดูดความสนใจของเด็ก ๆ และผู้ที่พวกเขาโต้ตอบด้วยกับทรัพยากรที่แท้จริงและวิธีการประหยัดพลังงาน นอกจากนี้ เมื่อทำการวิจัยเชิงปฏิบัติ จะนำความรู้ที่ได้รับจากบทเรียนในโรงเรียนไปใช้

1. การสังเกตและการวัดการใช้พลังงานที่โรงเรียนและที่บ้าน

2. จัดทำหนังสือเดินทางพลังงานให้กับโรงเรียน

3. การปลูกพืชโดยใช้เชื้อเพลิงชีวภาพที่โรงเรียนและที่บ้าน (“สวนผักบนขอบหน้าต่าง”)

4. แนวทางนิเวศน์ในการจัดการชีวิตของคุณเอง

5. งานวิจัยจากผลการสำรวจสถานประกอบการด้านพลังงาน

6. การระบุและวิจัยสาเหตุของการสูญเสียพลังงานในบริเวณใกล้เคียง (เช่น น้ำร้อนรั่ว) ที่โรงเรียน ที่บ้าน

7. การประเมินการคืนทุนของอุปกรณ์สำหรับตรวจสอบการใช้น้ำ, ก๊าซ, ความร้อน

8. วิเคราะห์การใช้ทรัพยากรธรรมชาติของเมืองผ่านปริซึมแห่งเวลา อดีต วันนี้ พยากรณ์อนาคต

9. การวิเคราะห์ผลกระทบของสิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงานที่มีต่อสิ่งแวดล้อม (บทคัดย่อหรือศึกษาโดยใช้ตัวอย่างผลกระทบของสิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงานในพื้นที่ของคุณที่มีต่อน้ำ อากาศ ดิน สิ่งมีชีวิต)

10. การสร้างแผนที่ “ฮอตสปอต” ตัวอย่างการสูญเสียพลังงาน สิ่งเหล่านี้อาจเป็นการรั่วไหลจากท่อทำความร้อน ห้องหม้อน้ำที่มีควัน บ้านที่ประตูทางเข้าพัง ฯลฯ

11. การพัฒนาโครงการรายบุคคลในหัวข้อ “ฉันเป็นนายแห่งอนาคต”

12. กล่าวสุนทรพจน์ต่อหน้าเด็กนักเรียนรุ่นเยาว์ ดึงดูดนักเรียนสูงวัยให้ดูแลเรื่องไฟฟ้า

วัฏจักรของการสนทนาเกี่ยวกับการประหยัดพลังงาน

ในปีพ.ศ. 2535 การประชุมสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาแห่งสหประชาชาติ (UN) จัดขึ้นที่เมืองรีโอเดจาเนโร ประเทศบราซิล ตัวแทนจาก 197 ประเทศทั่วโลกเข้าร่วมงาน สิ่งที่เรียกว่า "โครงการการพัฒนาที่ยั่งยืน" ถูกนำมาใช้ในการประชุม แนวคิดหลักของโครงการนี้คือในทุกระดับของสังคมสมัยใหม่ - ระหว่างรัฐ, รัฐ, ท้องถิ่น, ปัจเจกบุคคล - ต้องใช้มาตรการเร่งด่วนเพื่อป้องกันภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมทั่วโลก นั่นคือ เราแต่ละคนต้องตระหนักถึงความรับผิดชอบของเขาต่ออนาคตของโลก

การอนุรักษ์พลังงานมีบทบาทสำคัญในการป้องกันภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อม ปัญหาการใช้พลังงานอย่างสมเหตุสมผลถือเป็นปัญหาเร่งด่วนที่สุดปัญหาหนึ่งของมนุษยชาติ เศรษฐกิจยุคใหม่ขึ้นอยู่กับการใช้ทรัพยากรพลังงาน ซึ่งเป็นปริมาณสำรองที่หมดลงและไม่สามารถต่ออายุได้ แต่นั่นไม่ใช่สิ่งสำคัญด้วยซ้ำ วิธีการผลิตพลังงานสมัยใหม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อธรรมชาติและมนุษย์อย่างไม่อาจแก้ไขได้ แพทย์เชื่อว่า 20% ของสุขภาพของผู้คนขึ้นอยู่กับสภาวะของสิ่งแวดล้อม

มลภาวะในชั้นบรรยากาศจากการใช้แหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนนำไปสู่ภาวะโลกร้อน การละลายของน้ำแข็งขั้วโลก และระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นในศตวรรษต่อๆ ไป เราไม่ทราบแน่ชัดว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะมีผลเมื่อใด แต่คณะกรรมาธิการด้านสภาพภูมิอากาศของสหประชาชาติอ้างว่าภาวะโลกร้อนได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว จำเป็นต้องทำอะไรสักอย่างตอนนี้เพื่อป้องกันภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อม

การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมได้สำเร็จ!

ทางออกที่ง่ายที่สุด

วิธีที่ง่ายที่สุดในการลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมคือการอนุรักษ์พลังงาน หรืออีกนัยหนึ่งคือ ใช้พลังงานอย่างชาญฉลาดมากขึ้น พูดได้คำเดียวว่า "การประหยัดพลังงาน".มวลมนุษยชาติและแต่ละคนควรประหยัดพลังงาน ด้วยการใช้แหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนน้อยลง เราจะลดปริมาณการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายออกสู่ชั้นบรรยากาศ

ประชากรโลกทุกคนมีพลังงานเพียงพอหรือไม่?

การใช้พลังงานของมนุษย์มีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง ความแตกต่างระหว่างมนุษย์ยุคหินกับคนสมัยใหม่นั้นมีมหาศาล โดยเฉพาะในด้านการใช้พลังงาน มนุษย์ถ้ำใช้พลังงานประมาณ 1% ของปริมาณพลังงานที่ชาวโลกยุคใหม่ใช้ นี่หมายความว่าบนโลกมีพลังงานมากขึ้นใช่ไหม? เลขที่! สามารถเข้าถึงได้มากขึ้น แต่ก็ไม่ได้มากไปกว่าเมื่อก่อน ปริมาณพลังงานในธรรมชาติมีค่าคงที่ มันไม่ได้เกิดขึ้นจากความว่างเปล่าและไม่สามารถหายไปได้จากที่ไหนเลย มันแค่ผ่านจากรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่ง ยังไม่มีใครสามารถพิสูจน์สิ่งนี้ได้ในทางทฤษฎี แต่ความจริงยังคงเป็นข้อเท็จจริง และเราต้องยอมรับและยึดถือมันจนกว่าจะมีคนพิสูจน์เป็นอย่างอื่น

แต่การใช้พลังงานในสังคมดึกดำบรรพ์แตกต่างไปจากที่เป็นอยู่ในปัจจุบันอย่างสิ้นเชิง ง่ายกว่าสำหรับเราที่จะเปรียบเทียบตนเองกับผู้คนในทศวรรษ 1960 ซึ่งมีการใช้แหล่งพลังงานแบบเดียวกันและสังคมก็เหมือนกันมาก ดังนั้น เมื่อ 40 ปีที่แล้ว มนุษยชาติใช้พลังงานเพียงครึ่งหนึ่งของพลังงานที่ใช้ในปัจจุบัน

ตามการตัดสินใจของสหประชาชาติ มีความจำเป็นที่จะต้องให้เด็กและเยาวชนทั่วโลกมีส่วนร่วมในการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม เป้าหมายคือการให้ความรู้แก่คนรุ่นใหม่เกี่ยวกับพลังงานมากขึ้น และเพื่อโน้มน้าวให้คนหนุ่มสาวเห็นความจำเป็นในการสร้างสังคมบนพื้นฐานการใช้พลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ตัวเราเองจะต้องใช้พลังงานอย่างมีเหตุผลมากขึ้นและสอนผู้อื่นให้ทำเช่นเดียวกัน ขณะนี้ เราร่วมกับครูและนักเรียนจากหลายประเทศทั่วโลกกล่าวว่า "ใช่ เราเห็นด้วย" ที่จะมีส่วนร่วมในการประหยัดพลังงานที่โรงเรียน ที่บ้าน และทุกที่ เราจะเรียนรู้ศิลปะของการใช้พลังงานอย่างระมัดระวังและสมเหตุสมผลผ่านงานภาคปฏิบัติและตัวอย่าง และเริ่มประหยัดพลังงานทีละน้อย อย่าคาดหวังที่จะเข้าใจทุกอย่างทันทีและสามารถทำทุกอย่างได้อย่างถูกต้อง เป้าหมายของเราคือเพื่อให้เราทุกคนใช้พลังงานอย่างชาญฉลาดมากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน และที่สำคัญที่สุด คุณต้องเริ่มต้นที่ตัวเองและเดี๋ยวนี้!

แบบฝึกหัด

ออกกำลังกาย.

การทดสอบการประหยัดพลังงาน

ตอบแบบสอบถามและตรวจสอบว่าคุณรู้วิธีประหยัดพลังงานหรือไม่

ในบ้านของเรา		ใช่		เลขที่	บวกทุกคำตอบ. ใช่.หากคุณประสบความสำเร็จ: จาก 1 ถึง 5 คำตอบใช่: คุณยังมีอีกมากที่ต้องเรียนรู้ ดังนั้นเริ่มต้นตอนนี้เลย จาก 6 ถึง 10 ใช่ คำตอบ: คุณมีนิสัยดีๆ มากมายที่สามารถใช้เป็นพื้นฐานในการทำงานกับตัวเองต่อไปได้ จาก 11 ถึง 15 ใช่ คำตอบ: คุณเป็นตัวอย่างที่ดีสำหรับคนอื่นๆ จาก 16 ถึง 20 ใช่ คำตอบ: คนในครอบครัวของคุณควรเป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงคุ้มครองธรรมชาติ
เราบันทึกการใช้พลังงานของเรา
เราปิดไฟในห้องเมื่อเราออกไป
เครื่องซักผ้าจะเต็มอยู่เสมอเมื่อเราใช้งาน
ตู้เย็นอยู่ในห้องเย็น
เราไม่วางเฟอร์นิเจอร์ไว้หน้าเครื่องทำความร้อน
เราเริ่มใช้หลอดไฟประหยัดพลังงาน
เราใช้ไฟในท้องถิ่น (โคมไฟตั้งโต๊ะ เชิงเทียน โคมไฟตั้งพื้น)
เราระบายอากาศได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพเพียงครั้งละไม่กี่นาที
เราปิดผนึกหน้าต่างสำหรับฤดูหนาว
เราติดม่านหน้าต่างในเวลากลางคืน
เราปิดฝากระทะเมื่อเราปรุงอาหาร
เรามักจะละลายน้ำแข็งในตู้เย็น
เราใช้อ่างล้างจานล้างจาน
เราล้างตัวในห้องอาบน้ำแทนที่จะอาบน้ำ
เราเดินหรือปั่นจักรยานไปโรงเรียนและทำงาน
เราลดอุณหภูมิในห้องเมื่อเราออกไปข้างนอก
เราลดอุณหภูมิห้องในเวลากลางคืน
เราใช้แก้ว กระดาษ และโลหะซ้ำ
เราไม่ซื้อผลิตภัณฑ์ที่สามารถใช้ได้เพียงครั้งเดียว
เราไม่ซื้อผลิตภัณฑ์ในห่อขนาดใหญ่
เราแก้ไขสิ่งต่าง ๆ แทนที่จะแทนที่มัน

การประหยัดพลังงาน.

คำว่า “ประหยัดพลังงาน” หมายถึงอะไร? นอกเหนือจากการต่อสู้กับการจัดการที่ไม่ถูกต้องโดยสิ้นเชิงในการใช้พลังงาน (แม้ว่าแน่นอนว่าจะต้องต่อสู้อย่างไร้ความปราณี!) ยังสามารถแยกแยะประเด็นหลักสามประการของการประหยัดพลังงานได้:

• การใช้ประโยชน์ (รีไซเคิล *) ของการสูญเสียพลังงาน
• ความทันสมัย ​​* ของอุปกรณ์เพื่อลดการสูญเสียพลังงาน
• เข้มข้น* ประหยัดพลังงาน

ตัวอย่างของการสูญเสียพลังงานจากการรีไซเคิลคือการใช้ "ของเสีย" ความร้อนจากการผลิตภาคอุตสาหกรรมไปจนถึงเรือนกระจกที่ให้ความร้อน ในระหว่างการปรับปรุงให้ทันสมัย ​​การสูญเสียพลังงานในอุปกรณ์ที่มีอยู่จะลดลง แต่หลักการของเทคโนโลยีและวิศวกรรมเองก็ไม่เปลี่ยนแปลง ตัวอย่างจะเป็นการติดตั้งระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับกระบวนการเผาไหม้ในหม้อไอน้ำของโรงไฟฟ้า การปิดผนึกหน้าต่างและประตูในระหว่างการปรับปรุงอาคาร การใช้หน้าต่างกระจกสามชั้น ฯลฯ การประหยัดพลังงานอย่างเข้มข้นหมายถึงการสร้างอุปกรณ์ขึ้นใหม่ทั้งหมดและการแนะนำอุปกรณ์ใหม่ หลักการทำงานช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก ตัวอย่างคือการแทนที่เครื่องยนต์สันดาปภายในในรถยนต์ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์ (ยานพาหนะไฟฟ้า)

การประหยัดพลังงานสองด้านแรกมีไว้สำหรับคุณและฉัน พวกเราทำอะไรได้บ้าง?

อย่าเสียพลังงานของคุณ!

การอนุรักษ์พลังงานหมายความว่าเราเริ่มใช้พลังงานน้อยลงในระยะเวลาเท่าเดิมเพราะเราใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

• ใช้หลอดไฟประหยัดพลังงาน (หลอดฟลูออเรสเซนต์แทนหลอดไส้)
• ปิดอุปกรณ์แสงสว่างและความร้อนเมื่อออกจากห้อง
• ใช้ขยะความร้อนจากสถานประกอบการอุตสาหกรรมและโรงไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนแก่ที่พักอาศัย

อย่าสูญเสียคุณภาพพลังงาน!

การประหยัดพลังงานทำให้คุณนึกถึงคำถามที่ว่า ควรใช้พลังงานคุณภาพใดในการทำงานเฉพาะอย่าง ความสนใจในคุณภาพพลังงานจะเพิ่มขึ้นในอนาคตเท่านั้น

นี่คือตัวอย่างบางส่วนของการประหยัดพลังงาน:

• การใช้พลังงานชีวภาพและพลังงานความร้อนเพื่อให้ความร้อนแทนไฟฟ้า
• การใช้ของเสียความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่อาคาร
• การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนแก่อาคาร

แบบฝึกหัด

การใช้พลังงานของนักศึกษา

เราทุกคนใช้พลังงานในรูปแบบที่แตกต่างกันในแต่ละวัน ใช้เพื่อให้ความร้อนแก่บ้านของเรา ให้แสงสว่าง และใช้ในรถยนต์และการขนส่ง เขียนรายการสิ่งที่คุณใช้พลังงานไปใน 24 ชั่วโมงที่ผ่านมาและกรอกข้อมูลในตารางที่ 1 ในคอลัมน์ด้านขวา อธิบายว่าคุณจะลดการใช้พลังงานในวันถัดไปได้อย่างไร

2. อภิปรายผลลัพธ์เป็นคู่ก่อน จากนั้นจึงอภิปรายทั้งชั้น

ตารางที่ 1.

ตารางที่ 2.

การกระทำ	ใช่	เลขที่	บางครั้ง	ฉันสามารถเปลี่ยนสิ่งนี้ได้
ฉันปิดน้ำเมื่อฉันสบู่ตัวเองในห้องอาบน้ำ
ฉันปิดก๊อกน้ำให้แน่นเพื่อไม่ให้น้ำหยดออกมา
ฉันเปิดน้ำทิ้งไว้ตอนแปรงฟัน
ฉันมักจะเขียนทั้งสองด้านของกระดาษ
ฉันปิดไฟเมื่อออกจากห้อง
ฉันปิดเครื่องทำความร้อนเมื่อไม่จำเป็น
ปิดเตาหลังปรุงอาหาร

ประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม

มีการใช้พลังงานจำนวนมากบนโลก แหล่งพลังงานที่เราใช้ เช่น น้ำมัน ถ่านหิน ก๊าซ ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมมากจนทำให้นักวิทยาศาสตร์กังวลอย่างจริงจัง สถานการณ์นี้จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลง และวิธีที่ดีที่สุดคือลดการใช้พลังงาน การใช้พลังงานน้อยลงช่วยลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

การประหยัดพลังงานเป็นมาตรการที่สำคัญที่สุดในการรักษาสิ่งแวดล้อม คุณสามารถเริ่มได้เลย: อย่าลืมปิดไฟเมื่อออกจากห้อง คุณสามารถวางตัวควบคุมบนหม้อน้ำทำความร้อนส่วนกลางและรักษาอุณหภูมิให้คงที่ 20 o C ในห้อง ในเวลาเดียวกันเราจะไม่หยุดเมื่อห้องมีอุณหภูมิ 14 o C และเราต้องเปิดเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าและใช้ไฟฟ้า เพื่อให้ความร้อน แต่อย่าเหงื่อออกเมื่ออุณหภูมิในห้องเรียนอยู่ที่ 25 o C และในช่วงฤดูร้อน เราต้องเปิดหน้าต่างและทำให้สิ่งแวดล้อมร้อนขึ้น คุณสามารถเดินไปร้านค้าที่ใกล้ที่สุดหรือขี่จักรยานแทนรถยนต์ได้ ฯลฯ

แหล่งพลังงานหมุนเวียนใหม่จะไม่มาแทนที่แหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนที่ใช้อยู่ในปัจจุบันในทันที ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะใช้พลังงานเพียงเท่าที่จำเป็นเท่านั้นและไม่มากไปกว่านี้ การทำเช่นนี้จะเป็นการลดการปล่อยมลพิษสู่ชั้นบรรยากาศและปกป้องธรรมชาติ

คิดแล้วตอบ:

ยกตัวอย่างค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่ไม่มีเหตุผลในความเห็นของคุณ

เหตุผลทางเศรษฐกิจเท่านั้น (คุณใช้พลังงานน้อยลง - คุณจ่ายน้อยลง) ที่ผลักดันความจำเป็นในการประหยัดพลังงานหรือไม่?

แบบฝึกหัด

สถานการณ์สำหรับการอภิปราย

คริสตินาอาศัยอยู่ในอพาร์ตเมนต์ในนอร์เวย์ และไม่สนใจวิธีที่เธอใช้ไฟฟ้ามากนัก เนื่องจากเธอมีเงินมากมาย ไฟฟ้าถูก และการเข้าถึงไฟฟ้าพลังน้ำค่อนข้างง่าย เธอไม่คิดว่าการดูแลเรื่องการใช้พลังงานเป็นสิ่งสำคัญ และยิ่งไปกว่านั้น พลังงานที่ใช้ไม่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของผู้อื่น เนื่องจากไฟฟ้าที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้าพลังน้ำไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม แต่สิ่งหนึ่งที่ทำให้เธอหงุดหงิดคือมลพิษที่เข้ามาในประเทศนอร์เวย์จากประเทศอื่น เธอมีความกังวลเป็นพิเศษเกี่ยวกับฝนกรด ซึ่งสร้างความเสียหายให้กับต้นไม้และปลาในน่านน้ำนอร์เวย์ คริสตินาเชื่อว่าจำเป็นต้องดำเนินการขั้นเด็ดขาดเพื่อยุติมลพิษ

Marina อาศัยอยู่ในรัสเซียและทำงานในโรงงานขนาดใหญ่ที่ใช้ถ่านหินเพื่อผลิตพลังงานที่จำเป็นสำหรับการผลิต ห้องหม้อต้มของโรงงานมีปล่องไฟทรงสูงที่ดูดควัน ก๊าซ และสารพิษออกไปจากบริเวณโรงงาน มาริน่าอ่านในหนังสือพิมพ์ว่าบางคนคิดว่ามันอันตรายที่โรงงานปล่อยของเสียจำนวนมากออกสู่อากาศ ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษและทำลายธรรมชาติในประเทศห่างไกลด้วย อย่างไรก็ตาม ผู้จัดการโรงงานเชื่อว่าพวกเขาไม่มีทางเลือก เพราะหากได้รับพลังงานจากแหล่งอื่น จะมีราคาแพงมากจนต้องปิดโรงงานและเลิกจ้างพนักงานหลายพันคน

หารือ:

• เรื่องราวทั้งสองนี้เกี่ยวข้องกับปัญหาสิ่งแวดล้อมหรือไม่?
• พวกเขามีอะไรที่เหมือนกันหรือเปล่า?
• ใครเป็นผู้รับผิดชอบปัญหามลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม?
• คริสตินาทำอะไรได้บ้างเพื่อลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม?
• มารีน่าสามารถทำอะไรได้บ้าง?
• พวกเราทำอะไรได้บ้าง?

หลักการพื้นฐานของการประหยัดพลังงาน

ในความพยายามที่จะปรับปรุงสภาพความเป็นอยู่และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม จำเป็นต้องค้นหาวิธีการและเทคโนโลยีที่จะช่วยให้:

1- ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

เราต้องใช้พลังงานอย่างเต็มที่เท่าที่เป็นไปได้สำหรับงานที่มีประโยชน์และเพื่อสิ่งอื่นใด! ความต้องการในการใช้พลังงานเพื่อวัตถุประสงค์ที่เป็นประโยชน์ของเราจะต้องตอบสนองด้วยค่าใช้จ่ายที่สิ้นเปลืองน้อยที่สุด ตัวอย่าง ได้แก่ การกำจัดอากาศอุ่นรั่วไหลออกจากอพาร์ทเมนท์ การใช้หลอดไฟประหยัดพลังงาน และลดการใช้น้ำร้อน

2. ใช้แหล่งพลังงานคุณภาพต่ำ

เราไม่ควรสิ้นเปลืองพลังงานคุณภาพสูง ในกรณีที่เป็นไปได้ที่จะใช้พลังงานคุณภาพต่ำ (ความร้อน) ไม่ควรใช้พลังงานคุณภาพสูง (ไฟฟ้า)

แม้ว่าเราจะปฏิบัติตามหลักการเหล่านี้ตามกฎแห่งธรรมชาติ แต่ยังจำเป็นต้องมีความพยายามเพิ่มเติมในการจัดระเบียบสังคมและชีวิตของเราอย่างยั่งยืน สังคมศาสตร์ การเมือง และการมีส่วนร่วมของประชาชนต้องมีส่วนร่วมในกระบวนการนี้

3. จัดระเบียบสังคมและชีวิตของเราอย่างยั่งยืน

วิถีชีวิตของเราในสังคมยุคใหม่ควรพัฒนาตามกฎเกณฑ์ข้างต้น การจัดระเบียบของสังคม รวมถึงกฎหมายและกลไกทางเศรษฐกิจ ควรส่งเสริมประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การรีไซเคิลวัสดุ การพัฒนาระบบขนส่งสาธารณะ และองค์ประกอบอื่นๆ ของวิถีชีวิตที่ยั่งยืน

โครงการเปลี่ยนแปลงพลังงาน

สำหรับการสนทนา:

ดูแผนภาพการเปลี่ยนพลังงานให้เป็นงานที่มีประโยชน์แล้วลองหาตัวอย่างการสูญเสียพลังงานและระบุมาตรการประหยัดพลังงานที่เป็นไปได้ตามหลักการอนุรักษ์พลังงาน 3 ประการ

คุณรู้ไหมว่า…

...คุณรู้สึกหนาวแม้ที่อุณหภูมิอากาศสูงหรือไม่หากพื้นผิวห้องเย็น?

...เสื้อสเวตเตอร์ขนสัตว์และรองเท้าแตะดีๆ จะสร้างความรู้สึกอบอุ่นโดยไม่ทำให้อุณหภูมิในห้องสูงขึ้นหรือไม่?

... เนื่องจากผิวหนังเท้ามีค่าการนำความร้อนต่ำ ผู้คนจึงสามารถเดินบนถ่านที่ร้อนได้โดยไม่ถูกไฟไหม้?

... แม้แต่แสงอาทิตย์ที่ตกต่ำในฤดูหนาวก็สามารถทำให้ห้องร้อนขึ้นทางหน้าต่างได้ ดังนั้นให้เปิดม่านถ้าคุณต้องการความอบอุ่นเป็นพิเศษ

... รัสเซียเป็นหนึ่งในภูมิภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่โรงไฟฟ้า CHP (โรงไฟฟ้าพลังความร้อน) แพร่หลาย? ด้วยประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น สิ่งเหล่านี้อาจกลายเป็นระบบพลังงานที่ดีที่สุดและยืดหยุ่นที่สุดในยุโรป

เคล็ดลับในการรักษาบรรยากาศในห้องเรียนที่ดี

• ระบายอากาศในห้องเรียนประมาณ 2-3 นาที ช่วยให้อากาศเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ต้องระบายความร้อน วิธีนี้จะได้ผลดีกว่าการนั่งเปิดหน้าต่างตลอดบทเรียนมาก
• ระบายอากาศในห้องเรียนหลังแต่ละบทเรียน
• ย้ายโต๊ะให้ห่างจากหม้อน้ำ
• แต่งกายให้เหมาะสมกับสภาพอากาศและอุณหภูมิ จำไว้ว่าบางคนรับมือกับความร้อนหรือความเย็นได้ดีกว่าคนอื่นๆ
• สลับสถานที่เนื่องจากนักเรียนบางคนทำได้ไม่ดีในช่วงอากาศหนาว และคนอื่นๆ ที่ไม่เหมาะกับสภาพอากาศร้อน

ออกกำลังกาย.

คิดแล้วตอบ

จัดเรียงแหล่งพลังงานที่มนุษย์สามารถใช้ได้ตามลำดับเวลาโดยเริ่มตั้งแต่แรกสุด:

• พลังงานปรมาณู,
• พลังงานกล้ามเนื้อของสัตว์ทำงาน
• น้ำมัน,
• พลังงานลม,
• พลังงานกล้ามเนื้อของมนุษย์
• ถ่านหิน,
• พลังงานของน้ำที่ตกลงมา

แสงสว่าง

ผู้คนต้องการแสงสว่างในการทำงาน เดิมทีเราได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานในช่วงเวลากลางวันและนอนหลับในเวลากลางคืน ในสังคมยุคใหม่ กิจกรรมดำเนินไปตลอด 24 ชั่วโมง และเราใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ในอาคารที่ไม่ได้รับแสงแดด ความต้องการแสงประดิษฐ์เพิ่มเติมมีมากเป็นพิเศษในช่วงฤดูหนาวระยะสั้นในภาคเหนือ

ตลอดประวัติศาสตร์ มนุษยชาติได้ใช้ทุกสิ่งที่สามารถเผาเพื่อให้แสงสว่างได้ หลังจากการประดิษฐ์หลอดไฟและการแนะนำโครงข่ายไฟฟ้า แสงไฟฟ้ากลายเป็นวิธีการให้แสงประดิษฐ์ที่ดีที่สุด แสงสว่างเป็นหนึ่งในการใช้พลังงานไฟฟ้าที่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าคุณภาพสูง แต่แสงกลางวันสามารถใช้ร่วมกับแสงประดิษฐ์ได้

สิ่งที่สามารถทำได้:

การใช้เทคโนโลยีแสงสว่างขั้นสูง (หลอดประหยัดไฟ ระบบไฟส่องสว่าง) ช่วยให้ประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้มากถึง 80%

เงื่อนไขการใช้แสงสว่างอย่างประหยัดนั้นเป็นไปตามความต้องการแสงสว่างและอุปกรณ์แสงสว่างที่ติดตั้ง โคมไฟระย้าหลายดวงบนเพดานให้แสงสว่างทั่วทั้งห้อง แต่ทำให้เกิดเงาที่ไม่ต้องการเมื่อทำงานที่โต๊ะ จักรเย็บผ้า หรือในมุมที่มีของเล่น การจัดแสงในท้องถิ่นแบบกำหนดเป้าหมาย แม้จะมีกำลังไฟต่ำกว่า แต่ก็จะให้แสงสว่างที่ดีขึ้นโดยไม่มีเงาที่ไม่ต้องการ

มาตรการง่ายๆ:

• ปิดไฟเมื่อไม่จำเป็น
• ใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ประหยัดพลังงาน พลังงานที่คุณใช้ก่อนหน้านี้กับหลอดไฟหนึ่งหลอดจะเพียงพอสำหรับหลอดไฟใหม่ห้าดวง
• บางครั้งการเปลี่ยนโป๊ะโคมจะดีกว่าการติดตั้งไฟเพิ่มเติม
• ให้แสงสว่างตอนกลางวัน เปิดม่าน...

คุณรู้ไหมว่า…

• หลอดไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้ารับภาระมากเมื่อเปิดเครื่องหรือไม่? เพื่อยืดอายุเครื่องใช้ไฟฟ้า คุณควรเปิดทิ้งไว้หากคุณรู้ว่าจะต้องใช้อีกครั้งเร็วๆ นี้
• ทีวีและอุปกรณ์สแตนด์บายอื่นๆ ใช้พลังงานไฟฟ้าแม้ว่าจะปิดโดยใช้รีโมทคอนโทรลหรือไม่? หากต้องการปิดสนิทในเวลากลางคืน ให้ใช้ปุ่มปิดเพื่อประหยัดพลังงานและลดความเสี่ยงในการเกิดเพลิงไหม้
• ผนังสว่างสะท้อนแสง 70-80% ในขณะที่ผนังสีเข้มสะท้อนแสงเพียง 10-15% หรือไม่?

การบ้าน.

เขียนเรียงความในหัวข้อ “พลังงานและเรา” เกี่ยวกับบทบาทของพลังงานในชีวิตของเราและชีวิตของโลก ทำไมเราจึงควรใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น? เราจะประหยัดพลังงานได้อย่างไร? อธิบายว่าคุณกำลังทำอะไรอยู่ตอนนี้เพื่อประหยัดพลังงาน? คุณได้อธิบายให้เพื่อนและผู้ปกครองทราบถึงเหตุผลว่าทำไมคุณต้องอนุรักษ์พลังงานหรือไม่?

สร้างจุดยืนเรื่องการประหยัดพลังงาน

ตัดข้อความเกี่ยวกับการอนุรักษ์พลังงานออกจากหนังสือพิมพ์และนิตยสาร อภิปรายเนื้อหาของบันทึกย่อ จัดการแข่งขันวาดภาพหรือภาพถ่ายยอดเยี่ยม ในหัวข้อ “การประหยัดพลังงาน” ติดบันทึกย่อ ภาพถ่าย และภาพวาดเหล่านี้ลงบนกระดานโปสเตอร์แล้วแขวนไว้ในที่ที่ทั้งนักเรียนและครูสามารถมองเห็นได้ ให้พ่อแม่ พี่น้อง หรือเพื่อนๆ ช่วยคุณกำหนดจุดยืน

การวัดพลังงานในบ้าน

ทุกเย็นเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์คุณควรอ่านมิเตอร์ไฟฟ้า วิธีนี้จะทำให้คุณรู้ว่าคุณใช้พลังงานที่บ้านไปมากแค่ไหน ด้านล่างระบุสิ่งที่คุณใช้ทำความร้อน - เครื่องทำความร้อนส่วนกลาง ถ่านหิน แก๊ส น้ำมัน หรือเชื้อเพลิงชีวภาพ (ไม้)

บันทึกพลังงานที่ใช้ใน 24 ชั่วโมงที่ผ่านมา

กิโลวัตต์ชั่วโมง	วันจันทร์	วันอังคาร	วันพุธ	วันพฤหัสบดี	วันศุกร์	วันเสาร์	วันอาทิตย์
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

เครื่องทำความร้อนแบบเขต ถ่านหิน แก๊ส น้ำมัน เชื้อเพลิงชีวภาพ (ไม้)

เน้นสิ่งที่คุณใช้

เริ่มอ่านมิเตอร์ของคุณในเย็นวันจันทร์ ในวันอังคารคุณจะต้องทำเช่นเดียวกัน หากต้องการทราบว่ามีการใช้พลังงานไปเท่าใดใน 24 ชั่วโมงที่ผ่านมา ให้ลบค่าที่อ่านได้ของมาตรที่ได้รับในวันจันทร์ออกจากค่าที่อ่านได้ของมาตรที่ได้รับในวันอังคาร ทำเครื่องหมายผลลัพธ์ด้วยการกากบาทในบรรทัดที่เหมาะสมในคอลัมน์วันอังคาร สุดท้ายลากเส้นผ่านไม้กางเขนทั้งหมด คุณจะได้รับกราฟการใช้ไฟฟ้าตามวันในสัปดาห์ รวมผลลัพธ์ทั้งหมดเพื่อให้ได้ปริมาณพลังงานทั้งหมดที่ใช้ในบ้านของคุณในแต่ละสัปดาห์ อย่าลืมเน้นแหล่งพลังงานที่คุณใช้อยู่

หลังจากนี้ คุณสามารถหยุดวัดการใช้พลังงานของบ้านได้เป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ ในระหว่างนี้ ให้พิจารณาการใช้พลังงานของคุณเองอย่างใกล้ชิดและพยายามลดการใช้พลังงานลง จากนั้นวัดปริมาณการใช้ไฟฟ้าของคุณอีกครั้งเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ ทำแบบเดียวกันและเขียนผลลัพธ์ลงในกล่องเดียวกันแต่ใช้สีที่แตกต่างจากในสัปดาห์แรก ในตอนท้ายเปรียบเทียบผลลัพธ์ คุณประสบความสำเร็จในการประหยัดพลังงานแล้วหรือยัง?

สร้าง “หนังสือเดินทางพลังงาน” สำหรับอพาร์ทเมนต์หรือบ้านของคุณ

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ กรอกตารางต่อไปนี้:

ตารางที่ 1. ประเภทและแหล่งพลังงาน

ตารางที่ 2.

№	ชื่อ	จำนวนชิ้น	กำลังทั้งหมด	เวลาทำการต่อวันชั่วโมง	ปริมาณไฟฟ้าที่ใช้ต่อวัน kW/h
1	โคมไฟไฟฟ้า
2	ตู้เย็น
3	เตาอบไฟฟ้า
4	เครื่องซักผ้า
5	ทีวี
6	เครื่องบันทึกเทป
7	คอมพิวเตอร์
8	กาต้มน้ำไฟฟ้า
9	เตารีด
10	อื่น อุปกรณ์
การใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดต่อวัน

ในการกรอกตาราง คุณจะต้องขอความช่วยเหลือจากผู้ปกครอง พลังของอุปกรณ์ระบุไว้ในหนังสือเดินทางหรือบนอุปกรณ์นั้นเอง (ตัวอย่าง: หลอดไฟ)

พลังงานที่ใช้คำนวณดังนี้:

พลังงาน = กำลัง · เวลาใช้งาน

ใช้ข้อมูลในตารางที่ 3 คำนวณปริมาณถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซที่คุณต้องใช้ในการเผาเพื่อให้ได้พลังงานไฟฟ้าที่ครอบครัวใช้ต่อวัน และปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่จะถูกปล่อยออกมา ใช้ข้อมูลในตารางที่ 3

ตารางที่ 3. ลักษณะของผู้ใช้ไฟฟ้า

เมื่อพิจารณามวลของเชื้อเพลิงที่ใช้และปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาให้ใช้นิพจน์ต่อไปนี้:

สำหรับน้ำมันและถ่านหิน

มวลเชื้อเพลิง = พลังงาน: ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้

ปริมาตรคาร์บอนไดออกไซด์ = มวลเชื้อเพลิง x ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์จำเพาะ

สำหรับก๊าซธรรมชาติ

ปริมาตรน้ำมันเชื้อเพลิง=พลังงาน:ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้

ปริมาตรคาร์บอนไดออกไซด์ = ปริมาตรเชื้อเพลิง x ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์จำเพาะ