Характеристика основных источников энергии, используемых человеком.

История использования энергии человеком

Самыми древними источниками энергии считаются Солнце и ручной труд (свой, рабов, слуг, рабочих). Позже стали использовать энергию сгорания древесины и энергию домашних животных. Потом научились применять энергию воды и ветра для строительства мельниц. Силу водяного пара освоили до нашей эры в Греции, где Герон построил модель парового двигателя.

Настоящий паровой двигатель создан Джеймсом Уайтом в 1870-х годах и работал на дровах (уничтожение лесов!).

С развитием общества энергии необходимо больше!

В начале 19 века Майкл Фарадей изобрел электродвигатель и электрогенератор.

В конце 19 века для сжигания в паровых двигателях вместо угля начинают использовать нефть. Освоено бурение, нефтеперегонка, изобретен двигатель внутреннего сгорания. 1998 г. - немецкие инженеры Карл Бенц и Готлиб Даймлер создали первый трехколесный автомобиль с бензиновым двигателем. От использования нефти было меньше загрязнения по сравнению с углем, легче транспортировать. В ходе конкуренции за источники сырья определяется политика государств.

Первая половина 20 века – строительство гидроэлектростанций и тепловых электростанций; используют уголь, позже - нефтепродукты (мазут). На этом этапе природный газ, сопутствующий нефти сжигали без направленного использования. После второй мировой войны построили сеть газопроводов, и возросло его использование (так как он экологически чище, имеет относительно низкую стоимость).

1960 годы – ввод в действие первой атомной электростанции (1954 г. СССР). Овладение ядерной энергией - одно из важнейших научно-технических достижений ХХ века. Этому предшествовал пуск первого атомного реактора (1942 г США); взрыв первой атомной бомбы - 1945 США; 1949 – СССР – Казахстан.

Вторая половина 20 века - возрастает интенсивность использования энергоресурсов. Возникают регулярные энергетические кризисы, экологические проблемы.

1973 г. - первый энергетический кризис. Его результатом стало использование в Бразилии спирта как топлива для автомобилей. В 1998г. резко упала цена на нефть (на 35%). Сейчас средняя мировая цена ≈ 28 – 29 $/ баррель (159 л).

Классификация источников энергии.

Источники энергии делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые. Исчерпаемые, в свою очередь, могут быть возобновляемыми и невозобновляемыми.

К возобновляемым относят ресурсы, восстанавливаемые природой (земля, растения, животные).

на основе постоянно существующих или периодически возникающих в природе потоков энергии: Солнца, ветра, тепла энергии Земли, морей, океанов, рек, биомассы растений и животных.

К невозобновляемым – ресурсы, ранее накопленные в природе, но в новых геологических условиях практически не образующиеся (запасы недр).

Для того, чтобы проиллюстрировать эту классификацию обратимся к следующей таблице:

Исчерпаемые	Неисчерпаемые
Возобновляемые	Невозобновляемые	Солнечная радиация. Энергия (рек, волн, приливов и отливов). Ветровая энергия. Геотермальная энергия. Энергия химических реакций, идущих с выделением энергии
Биомасса Труд человека	Ископаемое топливо (нефть, газ, уголь) Урановая руда

Характеристика основных источников энергии, используемых человеком.

Основными (традиционными) источниками энергии является твердое топливо, нефть, газ, вода, энергия распада ядер урана и др. радиоактивных веществ.

Различные виды энергетических ресурсов обладают разным качеством, которое характеризуется энергоемкостью топлива. Удельная энергоемкость – это количество энергии, приходящееся на единицу массы энергоресурса.

Для удобства сопоставления различных видов ресурсов все виды топлива приравниваются к условному показателю, так называемому условному топливу, при сгорании 1 кг которого выделяется 29,3 МДж энергии.

Наряду с такой единицей как условное топливо, используется также топливный тонно-эквивалент по нефти (toe) или нефтяной эквивалент: 1 т н.э. = 41,9 ^.10³ МДж.

Приведем значения энергоемкости для некоторых первичных источников энергии:

Виды топлива	Удельная энергоемкость ресурса МДж/кг
Условное топливо	29,3
Уголь антрацит	33,5
Дрова сухие	10,5
Нефть	41,9
Газ пропан	46,1
Водород	120,6

Дата добавления: 2015-11-26