Читать онлайн «Нетрадиционные источники энергии. Учебное пособие»

Министерство Высшего и среднего специального сбразования Республики Узбекистан Национальный Университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека С. И. Власов, Д. А. Толипов Нетрадиционные источники энергии Ташкент «Университет» 2013  Данный пособие является кратким обзором современного состояния энергоресурсов человечества. Приведен анализ существующих видов источников энергии, их эволюции и рассмотрены возможные перспективы развити. Приведен анализ некоторых проблем освоения новых источников энергии (альтернативные или не традиционные источники энергии). Цель настоящего курса лекций: ознакомление с современным положением дел в этой широкой области, ориентация обучающихся на поиск новых путей получения новых форм энергии. Учитывая различную подготовку студентов, а так же возможность самостоятельного изучения отдельных разделов, в конспекте приведены достаточно подробные описания физических основ различных методов получения энергии. Приведены сравнительные характеристики, показаны достоинства и недостатки каждого из рассматриваемых методов. Для более наглядного представления показан внешний вид большинства существующих и проектируемых энергетических установок. Пособие составлен на основе опыта организации лекционных занятий на кафедре «Физика полупроводников и полимеров» Национального Университета Узбекистана и предназначен для студентов, обучающихся в магистратуре по специальностям «Физика конденсированных сред», «Гелиофизика и использование солнечной энергии» Рецензенты: Б. Ю. Соколов, доктор физико-математических наук. А. В. Каримов, доктор физико-математических наук, профессор. Рекомендовано к изданию научно - методическим советом Национального Университета Узбекистана им. Мирзо Улугбека. (протокол № 1 от 05. 09. 2012 г. ) 2  Лекция 1. Введение. Энергия – греческое слово, означающее в переводе деятельность. В настоящее время энергия – одно из чаще всего обсуждаемых понятий, т. к. помимо своего основного физического содержания, оно имеет экономические, технические, политические и экологические аспекты. Человечеству нужна энергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др. ) конечны. По оценкам специалистов, мировые ресурсы угля составляют 15, а по неофициальным данным – 30 триллионов тонн, нефти – 300 миллиардов тонн, газа – 220 триллионов кубометров. Разведанные запасы угля составляют 1685 миллиардов тонн, нефти – 137 миллиардов тонн, газа – 142 триллионов кубометров. Существует точка зрения, что при нынешнем уровне потребления энергии запасов угля хватит примерно на 270 лет, нефти на 35-40 лет, газа на 50 лет. Не бесконечны также и запасы ядерного топлива – урана и тория, из которого можно получать плутоний, необходимый для работы атомных станций. Практически неисчерпаемы запасы термоядерного топлива- водорода, однако управляемые термоядерные реакции пока не освоены и неизвестно, когда они будут использованы для промышленного получения энергии в чистом виде, т. е.