Tốt nhất của bộ phận năng lượng mặt trời. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế

 Bình luận bài viết

Bài viết cố gắng đánh giá tiềm năng thực tế của năng lượng tái tạo và triển vọng sử dụng nó. Đồng thời, tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến cường độ sử dụng năng lượng tái tạo thấp ở giai đoạn hiện nay. Người ta chú ý nhiều đến các khuyến nghị và ý tưởng thực tế cho việc sử dụng sinh khối xanh ngày nay và trong tương lai.

“Hoàn toàn không thể, rõ ràng là vô dụng và trong mọi trường hợp, không mang lại lợi nhuận,” đây chính xác là những gì họ đã viết trên tạp chí “Con của Tổ quốc” về đường sắt (sau này hóa ra là phương thức vận tải đường bộ có lợi nhất) [ 1]. Ngày nay người ta cũng nói điều tương tự về năng lượng mặt trời. Nhưng trong số tất cả các loại năng lượng tái tạo, năng lượng mặt trời được quan tâm nhiều nhất. Các giống khác có quá ít tiềm năng.

Hàng năm bề mặt trái đất hấp thụ 5,2x10²⁴ J của năng lượng mặt trời. Tất cả các hệ thống năng lượng nhân tạo trên thế giới đều tạo ra một phần rất nhỏ năng lượng này. Tính ưu việt trong việc đồng hóa và tích lũy năng lượng mặt trời đúng là thuộc về thực vật. Thực vật tạo nên 2400 tỷ tấn sinh khối trên đất, trong khi tổng khối lượng của tất cả động vật và vi sinh vật là 23 tỷ tấn [2].

Tuy vẫn đang trong quá trình tích lũy (tới “gốc”), sinh khối xanh mang lại lợi ích vô cùng to lớn. Thực vật bình thường hóa thành phần hóa học của không khí, điều chỉnh sự chuyển động của độ ẩm trong khí quyển và mặt đất, góp phần làm giàu đất và ngăn ngừa xói mòn. Mối liên hệ trực tiếp giữa lượng mưa ở các khu vực và số lượng thực vật, đặc biệt là cây cối, đã được phát hiện từ lâu.

Hầu như không có mưa rơi trên những vùng đất không có cây xanh. Ngược lại, lượng mưa lớn nhất được quan sát thấy trên các khu rừng lớn, đặc biệt nếu những khu rừng này nằm trên núi. Chúng ta có thể tự tin nói rằng: ai tiết kiệm tiền trồng rừng sẽ tiêu tiền vào việc tưới ruộng và mất phần lớn thu hoạch. Người dân miền Nam và miền Đông Ukraine từ lâu đã gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự gia tăng diện tích thảo nguyên hoang mạc hóa và sự xuất hiện của sa mạc do xói mòn do gió.

Trở lại năm 1946-1970. ở tất cả các quốc gia Đông Âu (trừ Liên Xô), 1 triệu ha rừng mới đã được tạo ra và 3 triệu ha rừng bị phá đã được phục hồi. Nhưng những nơi đầu tiên trong việc trồng trọt và sử dụng rừng trồng đã bị chiếm giữ bởi Hoa Kỳ (vị trí đầu tiên trên thế giới về sản xuất ván ép, ván sợi, nhựa thông và nhựa thông), Canada, Phần Lan, Thụy Điển, Nhật Bản và Đức. Ở Ukraine, chỉ có 13% lãnh thổ của đất nước là rừng (thứ hai đến vị trí cuối cùng ở Đông Âu), trong khi mức trung bình của CIS là 33,4%, của toàn thế giới - 30%. Để so sánh, ở Đức - hơn 30%, ở Thụy Điển - hơn 50%, ở Nhật Bản - 66%. Chúng ta quen nghĩ Tây Ban Nha là một đất nước sa mạc, khô cằn nhưng nhờ chính sách trồng rừng mà hơn 50% lãnh thổ Tây Ban Nha là rừng.

Ở Ukraine thuộc địa, đã xảy ra nạn phá rừng hoàn toàn trong nhiều thế kỷ. Trong giai đoạn từ cuối thế kỷ 1914 đến năm 18,4, độ che phủ rừng ở các tỉnh Kharkov và Poltava giảm từ 6,8 xuống 37,3%, ở các tỉnh Chernigov và Kyiv từ 15,3 xuống 3% [60]. Ngày nay, diện tích đất trồng trọt và đồng cỏ tiếp tục tăng do nạn phá rừng và nhổ bỏ. Nền nông nghiệp của chúng ta không có đủ đất canh tác, vốn đã chiếm hơn 30% lãnh thổ đất nước, trong khi ở Tây Âu XNUMX% lãnh thổ được sử dụng cho đất canh tác.

Chúng ta biết rõ từ lịch sử rằng việc ưu tiên lợi ích thương mại hơn lợi ích kinh tế sẽ dẫn đến điều gì: “...Những người ở Lưỡng Hà, Hy Lạp, Tiểu Á đã phá rừng để lấy đất canh tác, chưa bao giờ mơ rằng làm như vậy họ đã đặt nền móng cho sự hoang tàn hiện nay của các quốc gia này, tước đi của họ, cùng với rừng, các trung tâm tích tụ và bảo tồn độ ẩm" [4].

Chúng tôi cho rằng để tăng diện tích và chất lượng rừng trồng thì chúng cần được sử dụng nhiều hơn, trong đó có năng lượng. Rốt cuộc, số lượng và chất lượng nhân giống của lúa mì đã tăng lên sau khi con người học cách sử dụng nó. Điều tương tự cũng sẽ xảy ra với rừng. Điều cần thiết là công việc kinh doanh nghiêm túc này phải được giải quyết bởi những người chủ thực sự trên mảnh đất của họ chứ không phải bởi những doanh nhân mong muốn làm giàu nhanh chóng.

Trước khi được biến thành nhiên liệu, thực vật là vật liệu tuyệt vời. Vẫn khó có thể thực hiện được nếu không có chúng trong xây dựng, sản xuất hàng hóa và dịch vụ. Vật liệu từ thực vật có thể dễ dàng tái chế. Chất thải duy nhất từ ​​​​việc đốt những vật liệu này là tro - một loại phân khoáng có giá trị do chính thực vật chiết xuất từ ​​lòng đất. Có thể nói sinh khối xanh có 4 dạng sống: trước khi được tách ra khỏi trái đất, là vật liệu, nhiên liệu và phân bón. Tiếp theo, chúng ta sẽ quan tâm nhiều hơn đến việc sử dụng thực vật làm nhiên liệu để sản xuất năng lượng nhiệt và điện.

Công nghệ chế biến gỗ thành khí cháy, nhiên liệu lỏng có chỉ số octan cao (xăng tổng hợp) và than đã được biết đến và sử dụng rộng rãi. Gỗ đã được sử dụng làm than cho các quá trình luyện kim từ rất lâu trước khi có than cốc. Tất cả silicon tinh khiết về mặt hóa học cho các thiết bị bán dẫn đều thu được bằng than củi. Một kim loại rất bền được nấu chảy bằng than củi, cũng không bị rỉ sét [5].

Xăng từ gỗ được sản xuất bằng cách xử lý khí thải ra trong quá trình nhiệt phân (làm nóng mà không tiếp cận không khí) của chất thải chứa carbon. Loại xăng như vậy đã hoạt động được trong động cơ đốt trong, nhưng sự bùng nổ thực sự trong việc sử dụng xăng tổng hợp sẽ bắt đầu bằng việc tiếp tục sử dụng động cơ đốt ngoài trong giao thông vận tải (máy kéo, máy liên hợp). Mặc dù động cơ hơi nước không khả thi về mặt thương mại nhưng chúng sử dụng nhiên liệu hiệu quả hơn, không thải ra CO và có thời gian hoạt động kéo dài nửa thế kỷ! Trong khi các nhà sản xuất thương mại tẩy chay việc sản xuất động cơ hơi nước không mang lại lợi nhuận cho họ, thì những người thợ thủ công có thể sử dụng động cơ thủy lực và khí nén đã được cải tiến, bộ khuếch đại vòng quay, máy nén ống chỉ, máy bơm, v.v. Dựa trên những động cơ cải tiến và nồi hơi áp suất cao như vậy, người ta có thể chế tạo một chiếc CHP mini, ô tô hơi nước hoặc tàu hơi nước. Ngày nay, hơi nước được sử dụng trong tất cả các nhà máy nhiệt điện và điện hạt nhân, trên các tàu lớn và làm động cơ cho tên lửa không gian.

Nồi hơi nhiệt phân ngày nay được sử dụng để sưởi ấm nhà cửa, đun nóng nước và tạo ra điện. Trong các lò hơi như vậy, quá trình đốt cháy sinh khối xảy ra ở 3 giai đoạn và ở 3 vùng riêng biệt của lò hơi. Ở giai đoạn 1, nhiên liệu được sấy khô và chuyển thành khí, giai đoạn 2 là đốt khí trong vòi phun với nguồn cung cấp không khí thứ cấp được làm nóng, giai đoạn 3 là đốt sau các sản phẩm cháy trong buồng cách nhiệt.

Máy phát điện sinh khối để sưởi ấm không gian trực tiếp đã được bán ở Ukraine [6]. Bạn có thể tự tạo một phiên bản đơn giản của một thiết bị như vậy [7]. Thật không may, người mua bình thường của chúng tôi không thể mua được thiết bị hiệu quả hơn [8].

Chúng tôi nghĩ rằng có một tương lai tuyệt vời cho việc sản xuất máy tạo nhiệt Free Flow do các nhà phát minh Canada phát minh tại các doanh nghiệp trong nước. Một máy phát nhiệt có công suất 6 kW tiêu thụ 8 m12 củi trong 0,01...3 giờ hoạt động liên tục, và một máy phát nhiệt có công suất 55 kW tiêu thụ 0,07 m3! Để so sánh, giả sử rằng trong thời gian này, một lò sưởi được ca tụng có thể đốt cháy cả mét khối gỗ và thay vì tỏa nhiệt, nó lại hút không khí lạnh từ ngoài đường vào nhà.

Điều thú vị là gỗ khô hoàn toàn của tất cả các loài đều có thành phần hóa học gần như giống nhau: 49,5% carbon, 6,3% hydro, 44,1% oxy, 0,1% nitơ. Mật độ vật chất gỗ ở tất cả các loài là như nhau, tuy nhiên sự có mặt của các lỗ sâu răng dẫn đến sự khác biệt giữa các loài cây và mẫu gỗ (vỏ, cành, lá, thân). Người ta thường khuyên nên sử dụng các loài thực vật phát triển nhanh (tre, liễu, cây dương), nhưng việc sấy khô và vận chuyển sinh khối như vậy là một sự lãng phí. Tuy nhiên, đã có kinh nghiệm tích cực trong việc sử dụng cành liễu làm nhiên liệu [9]. Trong văn hóa dân gian truyền miệng, cây liễu được hát như chất đốt tồi tệ nhất. Nhưng hãy nhìn vào bảng dữ liệu về chi phí của một kWh điện thu được từ các loại nhiên liệu khác nhau.

Tuy nhiên, chúng tôi không khuyên bạn nên trồng cây nho. Tốt hơn là trồng gỗ nặng - sừng, và thậm chí tốt hơn - sồi. Rốt cuộc, cây sồi có thể được sử dụng làm vật liệu trước khi đốt. Nhân tiện, đây là những gì họ làm ở Châu Âu. Sự gia tăng hàng năm về khối lượng thực vật ở rừng sồi phương Tây. Châu Âu là 130...200 c/ha. Cây phỉ (cây phỉ), bạch dương và cây trồng làm vườn cung cấp sinh khối tốt. Nhưng cây lá kim không hiệu quả làm nhiên liệu: có quá nhiều độ ẩm và nhiệt trị thể tích thấp. Rừng lá kim có đặc điểm là tăng trưởng sinh khối thấp và nguy cơ cháy tăng cao.

Khí gỗ từ lâu đã được sử dụng để sản xuất nhựa. Nó cũng có thể được đốt trong các nhà máy điện mini hoặc nhà máy điện, trong các thiết bị đối lưu (để sưởi ấm nhà kính). Khí dư có thể được bơm vào đường ống dẫn khí. Ý tưởng sử dụng khí gas trực tiếp để chiếu sáng thật thú vị. Một ngày nọ, nhà phát minh người Đức Auer von Welsbach đã đưa các công ty điện đến bờ vực phá sản bằng cách cải tiến lò đốt gas thông thường. Anh đưa cho cô một chiếc mũ lưới làm bằng gạc tẩm muối kim loại. Tại thời điểm đánh lửa, miếng gạc sẽ cháy và muối tạo thành bộ xương rắn chắc. Bộ xương này không còn cháy nữa mà trở nên nóng trắng có khí và phát sáng rực rỡ. Do đó, cường độ ánh sáng của đèn đốt gas tăng lên nhiều lần và chúng tiêu thụ gas ít hơn 6 lần so với trước đây. Đèn gas như vậy được đánh lửa bằng nút bấm, có thể điều chỉnh và rẻ hơn nhiều so với đèn điện. Sau đó, các công ty điện lực đã được cứu khỏi “đốt Auer”... bởi chính Auer, người đã đề xuất thay thế dây tóc carbon trong đèn điện bằng dây tóc kim loại làm từ osmium (dây tóc vonfram do A. Lodygin đề xuất).

Như bạn có thể thấy, trong lĩnh vực năng lượng phụ thuộc rất nhiều vào con người có tính sáng tạo, và nếu bạn cố gắng, “năng lượng xanh” sẽ thay thế hoàn toàn “năng lượng hóa thạch”. Đồng thời, số lượng việc làm sẽ tăng lên và lợi nhuận của những kẻ đầu sỏ sẽ trở lại bình thường.

Rừng là một hiện tượng tự nhiên độc đáo có chức năng điều hòa khí hậu, bảo vệ đất, bảo vệ nguồn nước và điều hòa nước, sức khỏe, năng lượng và thẩm mỹ. Không có số lượng tấm pin mặt trời hoặc bộ thu năng lượng mặt trời nào có thể thay thế được rừng.

Vì vậy, chúng tôi coi việc trồng trọt và sử dụng rừng là hình thức sử dụng năng lượng mặt trời tốt nhất. Việc sử dụng sinh khối thực vật lớn nhất sẽ được mong đợi ở những nơi có lao động rẻ nhất và không có nhiên liệu hóa thạch. Thật không may (hoặc may mắn thay), Ukraine là một trong những quốc gia này và chúng ta có cơ hội trở thành quốc gia sử dụng năng lượng “xanh” - sử dụng toàn diện và đầy đủ sinh khối.

Văn chương:

1. Ivych A. Cuộc phiêu lưu của những phát minh. - M., 1990. - 79 tr.
2. Kondratov A. Danh mục kiến ​​thức cần thiết. - M., 2001.
3. Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô. T.14. - P.360.
4. Marx K., Engels F. Works, ed. Thứ 2, t.20. - P.496.
5. Rodzinsky L. Máy mỏng hơn//Nhà phát minh và nhà đổi mới. - 1980. Số 6.- Trang 10.
6. Chuẩn bị chuyến bay buller'yan - trời sẽ ấm áp cho mùa đông // Express. - 2002. - 25 tháng XNUMX.
7. Bearded Yu. Máy tạo nhiệt của nhân dân: chất thải thay vì gas và điện // Radioamator-Constructor. - 2001. Số 9. - P.5.
8. Nồi hơi sinh thái//Năng lượng xanh. 2002. - Số 3. - P.2.
9. Sinh khối của cây liễu bụi P'ehotski J. Vikoristaniya ở Ba Lan // Năng lượng xanh. - 2002. - Số 3. - P.19.

Tác giả: V. Ivaniv, Yu Borodaty.

Xem các bài viết khác razdela Nguồn năng lượng thay thế.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Sự nhiễu loạn được phát hiện bởi lidar 30.03.2018 Nhà sản xuất máy bay Mỹ Boeing, cùng với Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) và công ty vận tải FedEx, đã bắt đầu các chuyến bay thử nghiệm một thiết bị bay hàng không được thiết kế để phát hiện nhiễu động trên bầu trời. Hiện tượng nhiễu động bầu trời trong vắt là một hiện tượng khí quyển khá nguy hiểm, là các luồng không khí không đồng đều trong bầu khí quyển của Trái đất. Không giống như các loại nhiễu động khác, nó hầu như không đi kèm với mây mù, nhưng được quan sát trên bầu trời quang đãng hoặc một lượng nhỏ các đám mây phía trên. Do đó, hầu như không thể phát hiện trước nó - cả bằng mắt thường và với sự trợ giúp của các radar trên máy bay. Tuy nhiên, dự đoán về nhiễu động không khí rõ ràng là rất quan trọng, vì nó có tác động mạnh, đôi khi là thảm khốc đối với máy bay. Điều này rất khó khăn do tính gián đoạn, sự định vị rõ nét trong dòng chảy xung quanh, và sự thay đổi lớn về kích thước và thời gian của hiện tượng. Những đặc điểm này không chỉ làm phức tạp việc dự báo mà còn cả việc nghiên cứu loại nhiễu động này. Do không có khả năng quan sát trực tiếp vùng nhiễu động trên bầu trời rõ ràng hoặc với sự trợ giúp của radar, dự đoán của nó cho đến nay chỉ giới hạn trong việc phát hiện các dấu hiệu gián tiếp về việc tăng xác suất xuất hiện của vùng nhiễu động. Giờ đây, Boeing và JAXA đã chế tạo một chiếc lidar có thể theo dõi chuyển động của các hạt nhỏ trong không khí, cũng như phát hiện những bất thường trong khối không khí. Do đó, nó cho phép phát hiện các vùng nhiễu động trên bầu trời với xác suất khá cao. Máy bay chở hàng FedEx Boeing 777F đang tham gia các cuộc thử nghiệm, trên đó một nắp đậy được đặt phía sau bảng điều khiển cánh ngay phía trên máy bay của nó. Các nhà phát triển tuyên bố rằng thiết bị này có thể phát hiện các vùng nhiễu động trên bầu trời ở khoảng cách 17,5 km, cho phép các phi công có khoảng 60 giây để thực hiện hành động.

Tin tức thú vị khác:

▪ Dịch vụ chia sẻ dữ liệu lân cận

▪ Oxy trên sao Hỏa

▪ Mai mối điện tử

▪ Máy lọc-tạo ẩm Dyson PH01

▪ MSP430FG6626 - vi điều khiển cho các thiết bị đo lường cầm tay

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Y học. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Máy bay huấn luyện hai tầng cánh Po-2. Lời khuyên cho một người mẫu

▪ bài viết Vàng được tìm thấy như thế nào? đáp án chi tiết

▪ Điều vườn Quinoa. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ Điều Sơn mài cho da. Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên

▪ bài viết Thiết bị quấn cuộn dây stato. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024