Сторінка
4

Проблеми пошуку і використання нових екологічно чистих джерел енергії. Розвиток енергетики в Україні

Оскільки енергія сонячного випромінювання розподілена по великій площі (іншими словами, має низьку густину), будь-яка установка для прямого використання сонячної енергії повинна мати зби­раючий пристрій з достатньою поверхнею. Найпро­стіший пристрій такого роду — плоский колектор; в принципі це чорна плита, добре ізольована знизу.

Вона прикрита склом або пластмасою, яка пропус­кає світло, але не пропускає інфрачервоне теплове випромінювання. У просторі між плитою і склом найчастіше розміщують чорні трубки, в яких тече вода, масло, повітря, сірчистий ангідрид і т.п. Сонячне проміння, проникаючи крізь скло або плас­тмасу в колектор, поглинається чорними трубками і плитою та нагріває робочу речовину в трубках. Тепло­ве випромінювання не може вийти з колектора, тому температура в ньому значно вища (на 200—300 °С), ніж температура навколишнього повітря. У цьому виявляється так званий парниковий ефект. Більш складним колектором, Вартість якого значно вища, є вгнуте дзеркало, яке зосереджує падаюче проміння в малому об'ємі біля певної геометричної точки — фокуса. Завдяки спеціальним механізмам колектори такого типу постійно повернені до Сонця. Це дає-змогу збирати Значну кількість сонячного проміння. Температура в робочому просторі дзеркальних колеїсгорів досягає 3000 °С і вище. Існують електрос­танції дещо іншого типу, їх відмінність полягає в тому, що сфокусоване на вершину вежі сонячне теп­ло приводить у рух натрієвий теплоносій, який нагріває воду до утворення пари. На думку фахівців, найпривабливішою ідеєю щодо перетворення соняч­ної енергії є використання фотоелектричного ефек­ту в напівпровідниках. Однак поверхня сонячних батарей для забезпечення достатньої потужності має бути досить значною (для добового вироблення 500 МВт • год. необхідна поверхня площею 500 000 м2), що досить дорого. Сонячна енергетика належить до найбільш матеріалоємних видів виробництва енергії. Великомасштабне використання сонячної енергії спричиняє гігантське збільшення потреб у матеріа­лах, а отже, в трудових ресурсах для видобутку сиро­вини, її збагачення, отримання матеріалів, виготов­лення геліостатів, колекторів, іншої апаратури, їх перевезення. Ефективність сонячних електростанцій у районах, віддалених від екватора, досить мала че­рез нестійкі атмосферні умови, відносно слабку Інтенсивність сонячної радіації, а також її коливан­ня, зумовлені чергуванням дня і ночі.

ГЕОТЕРМАЛЬНА ЕНЕРГІЯ

Геотермальна енергетика використовує високі тем­ператури глибоких надр земної кори для вироблення теплової енергії. У деяких місцях Землі, особливо на краю тектонічних плит, теплота виходить на поверх­ню у вигляді гарячих джерел — гейзерів і вулканів. В інших областях підводні джерела протікають крізь га­рячі підземні пласти, і цю теплоту можна забрати че­рез системи теплообміну. Ісландія є прикладом країн, де широко використовується геотермальна енергія.

БІОГАЗ. БІОТЕХНОЛОГІЯ

Зараз розроблено технології, які дають змогу до­бувати горючі гази з біологічної сировини в резуль­таті хімічної реакції розпаду високомолекулярних сполук на низькомолекулярні за рахунок діяльності особливих бактерій (які беруть участь у реакції без доступу кисню з повітря). Схема реакції: біомаса + + бактерії -> горючі гази + інші гази + добрива.

Біомаса— це відходи сільськогосподарського виробництва (тваринництва, переробної промисловості). Основною сировиною для виробництва біогазу є гній, який доставляють на біогазввустанції. Головним про­дуктом біогазової станції є суміш горючих газів (90 % у суміші складає метан). Цю суміш постачають на ус­тановки для вироблення теплоти, на електростанції.

Відновлювані джерела (крім енергії води, що падає) мають спільний недолік: їхня енергія дуже слабо сконцентрована, що створює чималі труднощі для практичного використання. Вартість відновлю­ваних джерел (не враховуючи ГЕС) набагато вища, ніж традиційних. Як сонячна, так і вітрова та інші види енергії, можуть успішного використовуватись для вироблення електроенергії в діапазоні потужностей від кількох до десятків кіловат. Але ці види енергії цілком неперспективні для створення потуж­них промислових енергоджерел.