ENERGIA RECUPERABILA
BerezaGianina
I.S.B. Gr. 744
Resurse neconventionale de energie
Introducere
De ce anume acum a aparut intrebarea: ce asteapta omenirea - foamea energetica sau belsugul energetic? De pe paginile ziarelor si jurnalelor nu dispar articolele despre criza energetica. De la petrol izbucnesc razboaie, infloresc si saracesc state, se schimba guverne. Comunicarile despre lansarea noilor instalatii si noilor inventii in domeniul energeticii au devenit sensatii ziaristice. Se proiecteaza programe energetice mari, realizarea carora necesita eforturi enorme si cheltuieli colosale.Necesitatile omului cresc cum timpul, insa si numarul populatiei creste.
Savantii si inventatorii demult au prelucrat diferite mijloace de producere a energiei, in primul rind a celei electrice. Ar trebui de construit cit mai multe centrale electrice, si energie va fi atit cit e necesar! Legile riguroase ale naturii afirma ca se poate primi energie folositoare doar prin schimbarea ei din alte forme. Perpetuum-mobile, producatoare de energie obtinuta din nimic, cu parere de rau, sint imposibile. Dar structura energeticii mondiale la ziua de azi s-a stabilit asa, fiecare 4 din 5 kilowati sint obtinuti in principiu prin aceeasi metoda, prin care omul primitiv se incalzea, adica prin arderea de combustibili, sau prin folosirea energiei chimice a lor.
Desigur, felurile de ardere a combustibilelor au devenit mult mai complicate si perfecte.
Factorii noi - cresterea pretului la petrol, dezvoltarea rapida a energiei atomice, necesitatile crescinde pentru protectia mediului inconjurator - au cerut o noua parere despre energetica.
La prelucrarea Programei Energetice au participat cei mai de vaza savanti din domeniul dat, specialisti a diferitor ministere si departamente. Cu ajutorul noilor computere matematice s-au calculat citeva sute de variante ale structurii balansului energetic mondial. Chiar daca la baza energeticii in viitorul apropiat sta energia termica folosind resurse epuizabile, structura ei se va schimba. Va trebui sa se micsoreze folosirea petrolului. Va creste esential productia energiei electrice la centrale atomice. Se va incepe folosirea, pina cind neatinselor, rezerve gigantice de carbune ieftin, de exemplu, in bazinele Kuznetk, Kansk-Acinsk, Akibastuzk. Se va folosi pe larg si gazul natural. Acesta prezinta, in linii generale, Programa Energetica la inceputul secolului
Dar savantii privesc si in viitor, dupa limitele srocului, prevazut de Programa Energetica, ei isi dau bine seama de realitatea mileniului trei. Din pacate, rezervele de petrol, gaz natural, carbune nu sint inepuizabile. Naturii, pentru a crea aceste rezerve i-au trebuit milioane de ani, pentru a fi irosite de om intr-o suta. Astazi in lume au inceput serios sa se gindeasca la necesitatea pastrarii bogatiilor subpamintene si protectiei lor in fata hotilor. Ca numai asa aceste rezerve de combustibil pot ajunge pe 2-3 veacuri. Cu parere de rau, multe tari extactoare de petrol traiesc cu ziua de azi. Ei consuma necrutator rezervele petroliere daruite de natura-mama. In prezent aceste tari, mai ales cele din Golful Persic, se scalda in bani, negindindu-se, ca peste citeva decenii din aceste rezerve nu va ramine nimic. Ce se va intimpla, dar acesta va avea loc mai devreme sau mai tirziu, atunci cind rezervele de petrol si gaz vor seca? Cresterea curenta a preturilorla petrol, necesar nu numai energeticii, dar si transportului, si industriei chimice, a dus la cercetarea altor feluri de combustibili, necesari pentru inlocuirea petrolului si gazelor. Cel mai mult s-au pus pe ginduri acele tari care nu au resurse proprii de petrol si gaze naturale pe care ei sint nevoiti sa-l cumpere. Dar in lume tot mai multi savanti se ocupa cu cautarea noilor surse de energie netraditionala, care vor lua asupra lor unele griji de asigurare a omenirii cu energie. Solutia acestei probleme cercetatorii o cauta pe cai diferite. Cele mai preferate metode sint folosirea resurselor energetice a apei curgatoare si a vintului, a fluxului si refluxului, a caldurii subterane, a soarelui. Multa atentie se acorda dezvoltarii energeticii atomice, savantii cauta metode de reproducere pe Pamint a proceselor ce au loc pe suprafata stelelor si le aprovizioneaza
In societatea noastra industriala de energie depinde totul. Cu ajutorul ei se misca automobilele, zboara rachetele in cosmos. Cu ajutorul ei se poate praji piine, incalzi o incapere si pune in functiune conditionerele, lumina strazile, scoate in larg corabiile. Cineva poate spune ca energie este si petrolul si gazele naturale. Dar nu este asa. Pentru a scoate energia din ele, ele trebuiesc arse,
Dupa formula L=F*d, lucrul mecanic este egal cu produsul dintre forta si distanta cu care s-a miscat corpul sub influenta fortei. Cu alte cuvinte, lucrul este energia in actiune. Nu o data am observat, cum sare capacul ceainicului in care fierbe apa, cum se dau saniile din deal la vale, cum un val ridica o pluta. Toate acestea sint exemple de lucru mecanic, energie in actiune, ce actioneaza asupra corpurilor inconjuratoare. Salturile capacului ceainicului sint conditionate de presiunea vaporilor de apa, formati la fierberea apei. Saniile merg deoarece, exista fortele gravitationale. Energia valurilor a cauzat miscarea plutei. In lumea noastra energia este baza vietii, fara ea nu se va efectua nici un lucru pe Pamint. Daca un obiect poseda energie care poate fi folosita, atunci el poate savirsi un lucru mecanic, sau creator sau daunator
Industrializarea timpurie din unele state vest-europene, s-a bazat pe puterea aburului, prin inlocuirea pentru prima oara in istorie a lemnului, cu carbunii de pamant, prefatand astfel civilizatia celui de-al doilea val. Astfel, in Europa apar preocupari de ordin stiintific privind realizarea lanturilor energetice, cauzalitatii si legile energeticii, folosirea si economia acestor variate resurse.
Un sir de mari inventatori se vor ilustra in acest domeniu al cunoasterii umane, de la A. Lavoisier si D. Laplace (caldura rezultat al miscarii moleculare), pana la descoperirea si perfectionarea masinii cu aburi datorate lui Th. Newcomb, J. Watt si B. Rumford, de la E. Darwin si J. Dalton (corespondenta dintre caldura si lucru mecanic), pana la R. Mayer,
L. Colding, J. Joule ori H. Helmholtz. Desigur si alte nume prestigioase au marcat progresul cunoasterii si valorificarii resurselor energetice: H. Poincaré, W. Thomson-Kelvin, J.TH. Sielberman, W. Siemens, G. Westinghouse, N. Tesla
Preocuparile privind resursele regenerabile de energie s-au amplificat mai ales dupa cel de-al doilea razboi mondial, cand omenirea a fost confruntata cu primele crize majore energetice, indeosebi criza petrolului din a doua jumatate a secolului XX.
Cele doua mari surse de energie in Univers sunt: fuziunea atomilor usori din Soare (stele) si gravitatia universala. Toate celelalte forme de energie decurg din aceste surse majore de energie.
Principalele resurse de energie externa sunt: radiatia solara, energia solara la suprafata pamantului, influenta gravitationala a Soarelui si a Lunii. Sursele de energie interna se afla la originea caldurii interne a Pamantului (vulcani, cutremure, izvoare fierbinti).
Energia se afla in diferite forme in natura, iar prin conversie fenomenele energetice trec dintr-un sistem in altul. Iata de pilda unul dintre cele mai avantajoase lanturi energetice: energia - combustibili - caldura - electricitate - lucru mecanic. Alte exemple clasice in energetica sunt procesele care se produc in Soare (fuziune si fisiune), sau energia chimica din lemn si transformarea ei in energie termica si mecanica. In ceea ce priveste randamentul transformarilor de energie primara in energie electrica, pentru combustibilii conventionali este de 32 - 34 %, in centrale termoelectrice 28 - 30 %, in centralele atomoelectrice 70%; in ansamblu randamentul energetic mediu este de 35 - 38 %.
O alta forma de clasificare dupa criteriul termodinamic arata existenta energiilor potentiale (energia chimica stocata in combustibili, energia hidraulica, potentialul radioactiv al unor elemente chimice) si energiile actuale (cinetice).
Dupa gradul de integrare a resurselor energetice in consumul economic actual, clasificarea devenita clasica este urmatoarea:
- resurse clasice (resursele energetice conventionale, lemnul, carbunii, hidrocarburile, energia hidraulica si combustibilii nucleari);
- resurse neclasice (surse neconventionale inepuizabile dar cu o pondere inca redusa in balanta energetica: radiatia solara, energia eoliana, energia geotermica, energia oceanelor s.a.);
- alte resurse energetice (aflate in stadii de laborator, pe baza unor tehnologii fizice si chimice promitatoare).
Prima forma de energie folosita de omul preistoric a fost forta lui fizica, prin care a reusit sa supravietuiasca civilizatiei primului val, de la culegator si vanator, la agricultor si mestesugar. Prin aparitia si folosirea cu indemanare a uneltelor si a primelor arme, si-a multiplicat forta lui fizica, pana la aparitia focului si descoperirea rotii.
