Это цитата сообщения AmAyfaar Оригинальное сообщение

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: будущее с чистой энергией - гидроэлектрическая энергия

[650x565]

Использование энергии приливов и отливов потенциально может стать экологически чистым возобновляемым источником энергии. Нанотехнология, с её инновационным подходом и непревзойдённым успехом во многих отраслях, может сделать доступным использование силы океана в качестве альтернативного источника энергии.

Приливы и отливы океанских вод являются природным феноменом, имеющим место вдоль большинства береговых линий. Единственным требованием, предъявляемым к использованию этой энергии, является аккумулирование энергии, получаемой на глубине 25-70 метров при скорости течения 1,5-3 метра в секунду. Использование этого типа естественного производства энергии не только достижимо, но также и является весьма эффективным способом получения энергии из чистого альтернативного источника энергии.

Хотя энергия приливов и отливов является довольно перспективным проектом, энергия волн также предлагает доступ к более дешёвой, чистой энергии. Её доступность и возможность преобразования в электрическую широко исследуется в продолжающейся гонке за получение экономичного, экологически чистого и возобновляемого источника энергии. Сооружение над землёй ветряных турбин, создаваемых для совместной работы с подводными источниками, технологически возможно, и можно сказать, что с некоторыми допущениями, современные ветряные турбины с лёгкостью могут использовать удивительную энергию моря.

Учёные-физики изучили гравитацию луны и её воздействие на океанские потоки. Приливы и отливы океана - это предсказуемые, постоянные, естественные явления, которые с лёгкостью можно предсказать на многие годы вперёд. На этот удивительный и абсолютно не используемый альтернативный источник энергии не оказывают никакого воздействия неблагоприятные погодные условия или изменения климата. Таким образом, он становится идеальным объектом дальнейшего исследования и применения.

Нанотехнология может быть тем ключом, который поможет использовать энергию океана посредством постройки искусственных дамб, разработанных специально для управления приливами и отливами. Заранее определённые пути позволят водам океана протекать через них в заливы, где вода забирается заграждением наподобие дамбы, а затем выпускается через специальные водоотводные ворота и пропускается через турбину, которая, в свою очередь, генерирует электричество.

Этот альтернативный источник энергии хорошо освоен в La Rance, Франция, где с 1966 года работает станция мощностью 240 мегаватт. Кроме того, другие небольшие места в Канаде также добились определённых успехов, а в Южной Корее планируется построить завод большей мощности, чем во Франции. Однако данный способ получения энергии имеет недостаток. Натуралисты и защитники окружающей среды обеспокоены тем, что постоянные наводнения, создаваемые подобными заграждениями, нанесут вред хрупким экосистемам заливов.

Учёные-нанотехнологи работают в непосредственном контакте с передовыми экологами над исправлением данного недостатка, при проектировке турбин в лагунах приливов и отливов. Вместо непосредственного создания дамбы в пределах устья они предлагают использовать успехи нанотехнологии и установить искусственные лагуны вдоль береговых линий на уровне, превышающем максимальный подъём приливов хотя бы на 1 метр. При данном типе строительства турбины будут расположены в непосредственной близи ко дну океана, но не будут касаться его самого. Концепция обладает простотой и эффективностью: во время прилива вода протекает через турбину, заставляя её вращаться, а во время отлива она вытекает обратно, и турбина вращается в противоположном направлении. В результате генерируется электричество в обоих направлениях вращения турбины 4 раза в день. Аккуратность расположения лагуны зависит от разницы между уровнями прилива и отлива. Как ожидается, производство энергии этим путём будет обходиться намного дешевле получения энергии при сжигании угля, и в то же самое время окружающая среда остаётся под защитой.

Планируется строительство нескольких таких генераторов энергии в Уэльсе и Китае. Подобная комбинация традиционной технологии и успехов в области нанотехнологии не оставляет вопросов экологического и природоохранного характера, хотя всё ещё существует мнение, что подобного рода энергетические станции могут оказать не лучшее воздействие на корабельные маршруты. Однако подобные предостережения также были приняты во внимание, и усовершенствование океанических турбин позволяет получать энергию независимо, оказывая минимум влияния на движение морских судов.

По причине того, что в узких проливах потоки воды движутся быстрее, лёгкость получения огромного количества энергии при помощи океанических турбин представляет собой превосходную альтернативу атомным электростанциям и способу получения энергии при помощи сжигания угля. Благодаря пониженному уровню угрозы причинения вреда экосистемам, продвинутости в области технологий, кооперации промышленных и природоохранных компаний и почти неограниченным количеством мест размещения, что может создать идеальные условия для получения энергии приливов и отливов, этот тип источника энергии привлекает большое количество внимания по всему миру.

Как следствие, возникает вопрос: на самом ли деле необходимо подвергать нашу планету и людей постоянным экологическим угрозам, продолжая производить атомную энергию и, как следствие, вред окружающей среде? Ответ очевиден – нет. Тем из нас, кто хочет жить в более чистом и безопасном мире, необходимо осознать важность использования методов генерации энергии с применением методов нанотехнологии, которые доказали своё превосходство над существующими способами получения энергии, при этом снижая угрозу загрязнения и разрушения экосистем.

http://computer.damotvet.ru/other/492511.htm

*****

2. Запускаем змея: В океан, как в небо

Minesto Tidal Energy





Технология "подводного змея", использующего энергию приливов для получения электроэнергии, нашла своих инвесторов и готовится к испытаниям в реальных условиях.

Проект «Deep Green» шведской компании Minesto получил инвестиции в размере € 2 млн. Этот капитал предполагается использовать на проведение испытаний продукции компании в естественных условиях неподалеку от побережья Северной Ирландии.

«Deep Green» - это новый тип приливной турбины, которую её создатели называют «подводным змеем» по аналогии с воздушным змеем. И эта аналогия вполне правомерна. Аппарат представляет собой гидротурбину, закрепленную под поверхностью водного крыла. «Deep Green» оснащен рулевым механизмом, который заставляет его придерживаться заданной траектории. В целях безопасности система также отслеживает некоторые ключевые параметры: максимальную и минимальную глубину траектории, волны и турбулентность, наличие крупных объектов, движущихся неподалеку. Аппарат крепится к океаническому дну с помощью 100-метрового троса. Водный поток попадает на турбину ходящего галсами «подводного змея» со скоростью, в 10 раз превышающей фактическую скорость прилива, утверждают разработчики.

Руководство компании Minesto указывает компактный размер своей установки (длина турбины - 1м, размах крыла - 12 м) как основное преимущество перед прочими технологиями получения электроэнергии за счет энергии приливной волны. Установку мощностью 0,5МВт можно будет транспортировать в стандартном европейском контейнере. Особенности конструкции позволят «Deep Green» работать в условиях более низких скоростей приливного потока и на участках с большими глубинами, в результате чего могут быть освоены неиспользованные ранее территории океанического дна.

Приливные волны, пожалуй, самый стабильный и предсказуемый из возобновляемых источников электроэнергии. На данный момент существует два основных направления работ по созданию приливных электростанций - плотины, перекрывающие поток и действующие подобно речным гидроэлектростанциям, и локальные установки, напоминающие ветрогенераторы.

Minesto надеется начать испытания прототипа в Странгфорд Лох, Северная Ирландия, в 2011 году и уже через 3 года после этого наладить коммерческое производство.

Компания Minesto была основана в 2007 году для разработки электростанции, использующей приливы для получения электроэнергии. Minesto - ответвление группы Saab, которая начала работу над проектом в

Источник: popmech.ru

*****

Возможности получения энергии из океана

Есть несколько технических разработок получения энергии из океана, хотя его вклад в энергетический баланс даже в перспективе оценивается невысоко.

Энергия приливов

Первая возможность - это использование энергии приливов. Во время прилива уровень морской воды повышается, и этим можно воспользоваться для заполнения какого-либо резервуара. На пути потока воды можно поставить турбину, которая будет вырабатывать электроэнергию. Обратный поток воды во время отлива также может вращать турбину, если ее конструкция обеспечивает возможность прямого и обратного вращения и выработки при этом электроэнергии.

В мире эксплуатируются несколько экспериментальных приливных электростанций (ПЭС). У нас в стране на побережье Баринцева моря с 1968 г. работает Кислогубская ПЭС, на которой установлены 2 турбины по 400 кВт каждая. Большая приливная станция эксплуатируется на реке Ла-Ранс (Франция), ее мощность - 240 тыскВт. Имеются проекты сооружения других приливных станций. Например, в устье реки Севери (Англия), имеющей самый высокий уровень прилива на Земле, разработаны различные варианты сооружения станций. Мощность турбогенераторов этой станции составляла по проекту 7,2 млн.кВт. Правительственный комитет, рассматривающий этот проект, рекомендовал провести изучение возможного влияния ее на окружающую среду, определения ее экономической эффективности и т.д.
На схожем с приливными принципе могут работать электростанции, использующие энергию морских волн.

Один из вариантов волновой электростанции таков: морские волны периодически сжимают воздух, находящийся внутри вертикально расположенной камеры. Выходя из камеры, воздух приводит в движение лопасти турбины. Опускаясь, волна создает внутри цилиндра вакуум, в результате чего извне засасывается воздух, который продолжает вращать турбину. Главная трудность заключалась в том, чтобы обеспечить вращение турбины в одном и том же направлении при прямом и обратном токе воздуха.
В другой конструкции используется резервуар, размещаемый выше уровня моря и соединенный наклонным каналом с его поверхностью. При волнении морская вода заполняет резервуар, вытекая из него, она вращает турбину. Такая волновая электростанция небольшой мощности была сдана в эксплуатацию в Норвегии в 1985 г.

Рассматривая волновую энергию в качестве одного из возможных энергоресурсов, следует указать на значительную ее неравномерность, связанную с изменением интенсивности воздушного потока над поверхностью морских вод. Тем не менее имеющийся способ эксплуатации волновых электростанций небольшой мощности свидетельствует о полезности их применения.

В настоящее время в ряде зарубежных стран ведутся поисковые работы по изучению возможности использования тепловой энергии океана. По результатам этого изучения можно будет судить о всех достоинствах и недостатках этого вида энергоресурса.

Энергия волн

Мировые запасы волновой энергии составляют около 2,7 млрд.кВт. Проблема состоит в том, чтобы найти эффективные по стоимости способы преобразования энергии движущихся волн в механическую или пневматическую форму, которую можно использовать для привода в действие турбогенераторов. Поскольку у морских волн широкий диапазон длин и амплитуд, любое эффективное устройство либо должно быть широкополосным, либо иметь частотную регулировку. Здесь техническая задача в некотором смысле сходна с задачей использования ветровой энергии.
Интерес к проблеме использования энергии волн особенно проявился в последние 10-15 лёт. Широкие исследования с "практическим выходом" создания установок не только опытных, но и для повседневной практики проводятся, например в Японии. Здесь на энергии морских волн действуют свыше 300 буев и маяков. В Англии также начата соответствующая программа. В Эдинбургском университете создана специальная лаборатория с опытным бассейном для эмитации разных видов морского волнения - от легкой зыби до 10-6ального шторма, исследования и контроля за ходом процессов. Ведутся подобные работы и в России.

Каков принцип действия волновых электростанций? Каковы возможные технические решения?

1. Использование вертикальных подъемов и спадов волны для при
вода в действие водяных или воздушных турбин, соединенных с электро
генераторами.
2. Использование горизонтального перемещения волн с помощью
устройств флюгерного типа для получения через специальную передачу
вращательного движения.
3. Концентрация волн в сходящемся канале, в котором их кинетиче
ская энергия поддерживала бы напор воды, достаточный для привода в
действие турбины.

Одно из устройств первой группы представляет собой вертикальную трубу, погруженную нижним открытым концом в достаточно спокойные слои моря и закрытую сверху. Труба закреплена на поплавке. В верхней ее части, в "волновой" камере, вода имеет свободную поверхность'. При подъеме волны уровень свободной поверхности в "волновой" камере поднимается и сжимает воздух, который приводит в действие воздушную турбину, соединенную с электрогенератором. При спаде волны через атмосферный клапан в "волновую" камеру засасывается новая порция воздуха. И далее процесс повторяется. Период колебаний уровня воды - 5-6 с.

Термальная энергия океана

Идея получения энергии за счет разности температур воды в поверхностных и глубинных слоях океана была высказана учеными около 100 лет назад. Но широкие практические исследования в этом направлении развернуты лишь после 1973 г.

Подтверждена принципиальная возможность создания промышленных электростанций на основе использования температурного градиента океанской воды.

Экспериментальные установки работают на Гавайских островах, где разность температур у поверхности воды и на глубине около километра составляет 22 °С. Установка состоит из конденсатора, испарителя, насоса и турбины, работающих в замкнутом цикле. По соединяющим их трубам протекает рабочее тело - фреон. Конденсатор охлаждается поднятой с большой глубины водой при температуре +8°С. Испаритель находится при температуре поверхностной воды +ЗО°С. Перешедший в испарителе в газообразное состояние фреон приводит во вращение турбину, после чего охлаждается в конденсаторе и снова подается на нагрев в испаритель.

Плавучие гидротермические электростанции могут располагаться там, где температурные условия в толще воды наиболее благоприятны и дают наивысший градиент, в том числе в международных водах на необъятных просторах морей и океанов. Более того, такие электростанции могут быть мигрирующими, т.е. они не привязаны к какому-то строго определенному району, а при изменении температурных условий могут перемещаться туда, где градиент температур наибольший и соответственно эффективность их работы наивысшая.

Современная техника позволяет определять наиболее перспективные в этом плане районы с помощью спутников Земли. Но здесь, естественно, возникает проблема: как быть с вырабатываемой электроэнергией? Возможность транспортировки электроэнергии на берег по линиям электропередачи - подводным кабелям - за дальностью расстояния, естественно, исключается. Со временем, конечно, будут отработаны способы передачи электроэнергии на дальние расстояния без проводов. А пока напрашивается вывод: потребители электроэнергии должны быть здесь же, на месте, т.е. сооружаться не просто электростанции, а злектротехнологические комплексы, производящие на базе вырабатываемой электроэнергии различные виды вторичной продукции.
Специалисты, занимающиеся проектами использования термальной энергии океана, считают, что подобные установки имеют значительные преимущества перед другими устройствами, реализующими энергию возобновляемых источников - ветер, солнце или морские волны. Главное из них - постоянство температурного градиента во времени и, следователь но, его надежность.
Критическая температурная разность, при которой океанские электростанции становятся рентабельными, 22°С. Таких мест в Мировом океане немало. Еще один аргумент - низкие текущие затраты за счет "бесплатного топлива". Они составляют от 0,02 до 0,08 долл. за 1 кВт/ч.

Крупные океанские электростанции мощностью 200-400 Мвт, смонтированные на плавучих платформах, по мнению их проектировщиков, найдут применение в качестве фабрик по добыче полезных ископаемых из океана. Малые станции мощностью 40-50 МВт будут полезны для развивающихся стран тропического пояса, так как, помимо электроэнергии, они способны опреснять воду. С использованием процессов электролиза можно получать из воды водород и кислород.

http://www.bibliotekar.ru/alterEnergy/43.htm

*****

12 проектов, работающих на гидроэлектрической энергии, энергии волн и приливов

Автор: kolinos |

Гидроэнергия является, возможно, самым ценным возобновляемым источником энергии, и в то же время наиболее игнорированным, до недавнего времени. Фермы, работающие на приливной энергии, которая зависит от лунных циклов, энергообъекты на энергии волн, использующие естественные повторяющиеся движения поверхности воды, гидроэлектрические станции, производящие электричество от кинетической энергии водопадов. Здесь представлены 16 проектов на гидроэлектрической энергии, энергии волн и приливов, которые в настоящее время считаются наиболее продвинутыми приложениями альтернативной энергетики.

Лодка, работающая на возобновляемом источнике – энергии волн


По мнению одного моряка и передового дизайнера Японии, энергия ветра слишком долго монопольно использовалась для энергоснабжения лодок. В этой модели ласты, которые поднимаются и опускаются вместе с волнами, производят энергию для движения лодки, а солнечная энергия нужна для обеспечения потребностей на борту лодки. И тот, и другой источник энергии – альтернативный. Моряку понадобилось 108 дней (намного больше, чем на дизельной лодке) для того, чтобы в начале этого года успешно проплыть от Гавайских островов до Японии в лодке на волновой энергии.

Первый в мире энергоцентр на воде

Энергоцентр на волнах в Аквадоре, Перу – первый в своем роде, преобразовывает океанские поверхностные течения в электричество для энергоснабжения свыше 1500 домов. Эти змееподобные конструкции плавают в воде, искрясь и изгибаясь, и приводят в действие проведенные через них масляные насосы, которые под высоким давлением вращают электротурбины. Полученная энергия передается на берег. В дальнейших планах стоит расширение существующей рабочей мощности в количестве трех единиц до 23-х действующих энергоблоков-«змей», чтобы производить энергию, почти в десять раз больше нынешней.

Часы, работающие на лунных приливах

Приливная энергия часто скрыта от нас глубоко под водой, но в этом случае ее воздействие может быть опосредовано замечено. Светодиоды, которые определяют время и положение луны, установлены для генераторов на приливной энергии и позволяют лучше использовать приливы, а также собирают информацию об этом малоизвестном альтернативном источнике возобновляемой энергии.

Энергия приливов на острове Alcatraz

Alcatraz является хорошо известным туристическим местом, переделанным из тюрьмы высокой степени безопасности и в настоящее время открытым для посещения. К своему 100-летию бывший остров-тюрьма готовится стать «зеленым» с помощью солнечной, ветровой и приливной энергии. В целях дальнейшего сокращения экологического «следа» и развития энергетической самодостаточности острова будут посажены сады, а сточные отходы будут преобразованы в биотопливо.

Маленькая местная гидроэлектростанция

Типичная ГЭС – это гигантская плотина с бурлящей водой, но не все гидроэлектростанции попадают в это обобщение. Этот маленький энергообъект в Перу использует небольшую, но быструю речку для получения небольшого количества энергии, которого вполне достаточно для местного населения.


Вторая по величине гидроэлектростанция в мире

Гидроэлектростанция Itaipu вписывается в традиционную модель ГЭС, которая ассоциируется большинством из нас с гидроэнергией. Помимо самого большого генератора в мире, она использует массу воды, ниспадающую под действием силы тяжести, для приведения в действие турбин. Получается, что они производят электричество от кинетической энергии падения!

Крупнейшая в мире гидроэлектростанция


Плотина «Три ущелья» перекрыла реку Янцзы и является одной из самых массивных инженерных проектов человечества, когда-либо осуществлявшихся. К сожалению, при создании этого исполинского энергообъекта сотни тысяч китайских граждан были эвакуированы в связи с риском повышения уровня воды – все во имя прогресса.

Гидроэлектростанция на Ниагарском водопаде



Ниагарский водопад – больше чем просто ориентир и потрясающее зрелище вдоль границы Канады и США, это также крупный и мощный источник энергии. А начиналось все с естественной канавы, отводящей воду для мукомольной, кожевенной и горной промышленности. Вскоре местность около водопада и близлежащий город освещались электроэнергией от водопада. Сегодня почти 75% падающей воды ответвляется в туннели и используется для энергетического потенциала своих гидроэлектростанций.

Острова, производящие энергию волн и приливов

Зачем собирать только один вид энергии, когда можно собрать их всех? Этот остров на энергии солнца, ветра, приливов до сих пор остается всего лишь концептом, но мог бы быть «волной будущего». Идея заключается в том, чтобы задействовать одновременно как можно больше альтернативных источников энергии. Дополнительно эти плавающие острова будут использовать разницу температур окружающей воды для получения тепловой энергии.



Ферма на Западном побережье, использующая энергию волн

Недалеко от побережья Калифорнии фермерское хозяйство, использующее энергию волн, хочет стать промышленным. Прогнозируемый результат – уменьшение выбросов углерода на 250 тонн в год за счет использования энергии, выработанной этим возобновляемым альтернативным источником энергии. Бакены, качающиеся на волнах, используют постоянно повторяющиеся движения поверхности воды для производства электроэнергии.

Самая большая в мире подводная станция, использующая приливную энергию[/b]

Португалия вскоре станет пристанищем для крупнейшего в мире энергообъекта на приливной энергии – с тремястами приливными турбинами высотой в 60 футов, которые будут производить энергию, достаточную для обеспечения электричество 200 000 домов. Сам способ расположения на дне океана будет способствовать снижению их влияния на экосистемы.


Обсерватория, использующая энергию приливов

Приливная энергия является лишь одной из составляющих энергии, необходимой для этой невероятно фантастической обсерватории, которая стремится быть полностью независимой от угля. Энергия воды наряду с энергией ветра может поднимать лифты, а также выполнять и другие функции по обслуживанию посетителей. Для уменьшения энергетических потребностей обсерватория разработана так, чтобы в максимальной степени воспользоваться естественным освещением для внутренних конструктивных площадей комплекса. Посетители могут наблюдать за живой природой, погодой и другими природными явлениями в рамках устойчиво работающей системы обсерватории.

Как работает энергия океанских приливов



Приливная энергия во большинстве случаев является наименьшей по воздействию, но также наиболее надежным способом получения энергии из воды. Поскольку она основана на повторяющихся лунных циклах, то, в отличие от ветровой и солнечной энергии, приливные электростанции (так называемые приливные фермы). Кроме того, большинство приливных электростанций расположены под поверхностью воды, поэтому они не бросаются в глаза людям, однако могут воздействовать на экосистемы.

Как работает энергия поверхностных волн



Как и приливная энергия, энергия волн производится в первую очередь в крупных открытых водоемах (морях и океанах), при этом используется комплекс механизмов, каждый из которых преобразовывает в электричество кинетическую энергию вокруг себя. Водные электростанции (или парки) используют краткие движения поверхности воды для приведения в действие поршней, таким образом получая электроэнергию. Они также являются относительно недорогими в плане создания и развертывания.

Как работают гидроэлектростанции

В отличие от энергии волн и приливов, гидроэлектростанции зависят от силы тяжести, которая по своей природе «тянет» воду вниз, поэтому они зачастую расположены на естественных или искусственных водопадах больших рек. Хотя они различаются по размерам и видам, работают по одному и тому же принципу: вода пропускается через ряд турбин, которые начинают вращаться и производить возобновляемую энергию, используемую для всевозможных целей.

http://www.cheburek.net/stati-i-obzory/12-proektov...i-energii-voln-i-prilivov.html

*****

Приливные электростанции.

Для выработки электроэнергии электростанции такого типа используют энергию прилива. Первая такая электростанция (Паужетская)
мощностью 5 МВт была построена на Камчатке. Для устройства простейшей приливной электростанции (ПЭС) нужен бассейн — перекрытый плотиной залив или устье реки. В плотине имеются водопропускные отверстия и установлены гидротурбины, которые вращают генератор.

Гидротурбина это лопаточная машина, приводимая во вращение потоком жидкости, обычно речной воды. По принципу действия гидравлические турбины подразделяют на активные (свободоструйные) и реактивные (напороструйные); по конструкции – на вертикальные и горизонтальные.
В зависимости от расположения оси вращения различают вертикальные и горизонтальные гидрогенераторы; по частоте вращения – тихоходные (до 100 об/мин) и быстроходные (свыше 100 об/мин). Мощность гидрогенераторов от нескольких десятков до нескольких сотен МВт.

Во время прилива вода поступает в бассейн. Когда уровни воды в бассейне и море сравняются, затворы водопропускных отверстий закрываются. С наступлением отлива уровень воды в море понижается, и, когда напор становится достаточным, турбины и соединенные с ним электрогенераторы начинают работать, а вода из бассейна постепенно уходит.

Считается экономически целесообразным строительство приливных электростанций в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 м. Проектная мощность приливной электростанции зависит от характера прилива в районе строительства станции, от объема и площади приливного бассейна, от числа турбин, установленных в теле плотины.

В приливных электростанциях двустороннего действия турбины работают при движении воды из моря в бассейн и обратно. Приливные электростанции двустороннего действия способна вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 ч с перерывами в 1-2 ч четыре раза в сутки. Для увеличения времени работы турбин существуют более сложные схемы — с двумя, тремя и большим количеством бассейнов, однако стоимость таких проектов весьма высока. Недостаток приливных электростанции в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, к тому же они развивают не очень большую мощность, да и приливы бывают всего лишь два раза в сутки. И даже они экологически не безопасны. Они нарушают нормальный обмен соленой и пресной воды и тем самым — условия жизни морской флоры и фауны. Влияют они и на климат, поскольку меняют энергетический потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения. Морские теплостанции, построенные на перепаде температур морской воды,способствуют выделению большого количества углекислоты, нагреву и снижению давления глубинных вод и остыванию поверхностных. А процессы эти не могут не сказаться на климате, флоре и фауне региона.

Геотермальная электростанция.

Электростанции такого типа преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электричество.

[536x391]

Cуществует несколько схем получения электроэнергии на геотермальной электростанции.
Прямая схема: природный пар направляется по трубам в турбины, соединенные с электрогенераторами.
Непрямая схема: пар предварительно (до того как попадает в турбины геотермальной электростанции) очищают от газов, вызывающих разрушение труб.
Смешанная схема: неочищенный пар поступает в турбины, а затем из воды, образовавшийся в результате конденсации, удаляют не растворившиеся в ней газы.
К недостаткам геотермальной электростанции относится возможность локального оседания грунтов и пробуждения сейсмической активности. А выходящие из-под земли газы создают в окрестностях немалый шум и могут, к тому же, содержать отравляющие вещества. Кроме того, геотермальную электростанцию построить можно не везде, потому что для ее постройки необходимы определенные геологические условия.

Термоэмиссионные преобразователи.

Основная цель термоэмиссионного преобразования энергии состоит в генерации электричества для использования в удаленных полярных районах, под водой и в космосе. Исчисляются также возможности использования термоэмиссионного преобразователя в качестве надстройки к обычным ТЭС.
Вакуумный, квазивакуумный и диффузионный режимы в настоящее время хорошо изучены, и теоретическое описание их увязывается с экспериментом. В дуговом режиме много неясных вопросов и пока отсутствует теоретическая модель, достаточно хорошо согласующаяся с экспериментом.
Хотя этот режим является одним из наиболее перспективных, при расчете генератора приходится основываться больше на экспериментальных данных, чем на теоретических характеристиках.

При разработке реального термоэмиссионного преобразователя важнейшими проблемами являются:
создание электродов с определенной работой выхода, минимальной испаряемостью и малым сопротивлением;
регулирование и поддержание необходимого вакуума и давления паров наполнителя (Cs, Cs+K, Cs+Ba);
разработка коррозионно-стойкой оболочки корпуса термоэмиссионного преобразователя» надежного соединения различных частей преобразователя;
подвод к эмиттеру теплового потока 10-20 Вт/см2 и отвод его с коллектора термоэмиссионного преобразователя.

Эмиттерный узел термоэмиссионного преобразователя обычно состоит из эмиттера и токоввода, с помощью которого эмиттер присоединяется либо к токоведущей шине и гермовводу, либо к коллектору соседнего термоэмиссионного преобразователя.
Рабочие температуры эмиттера обычно лежат в диапазоне 1600-2100 К. Токоввод эмиттера обеспечивает перепад температур до 1500 К. Эмиттерный узел в большинстве случаев находится в среде паров цезия при Ра до 2*103 Па. Через эмиттер могут проходить токи порядка 50-100 А. Материал эмиссионного покрытия должен иметь температуру плавления 2000 К, а материал оболочки – не менее 2700 К.

Скорость испарения материала эмиттера не должна превышать 10 мкм/год, что соответствует давлению паров эмиттера не более 10-* Па. В качестве материалов эмиттерного узла используются тугоплавкие металлы, сплавы, соединения: W, Re,Ta, Mo, Nb, UC, ZrC, UN.

Коллекторный узел термоэмиссионного преобразователя обычно включает в себя коллектор и защитный чехол, герметично отделяющий межэлектродную полость термоэмиссионного преобразователя от внешней полости, которая может быть вакуумирована или заполнена газами или охлаждающими жидкостями. Рабочие температуры коллекторного узла составляют обычно 700-BOOK. Через коллектор и защитный чехол могут проходить электрические токи до 500А. Температура плавления материалов коллектора и защитного чехла должна быть не ниже 1300 К, работа выхода коллектора – примерно 3,6 эВ, испаряемость -около Ю-12м/с, давление пара-приблизительно 106Па.
Результаты экспериментов показывают, что в качестве материалов коллектора можно использовать: нержавеющую сталь, медь и медь, покрытую Ni, Mo, Nb и сплав ниобия с 1% циркония, никель, рений.

В качестве конструкционных материалов может использоваться медь и ее сплавы, никель и его сплавы, нержавеющие стали.
Для связывания выделяющихся в процессе работы термоэмиссионного преобразователя газов во внутреннем объеме термоэмиссионного преобразователя размещаются газопоглотители – геттеры. В качестве геттеров обычно используют активные металлы, такие как Nb, Ti, Zr, Ba, а также сплавы Zr-Al, Zr-Al-Ni, Zr-Ti и др.
В качестве изоляционных материалов в термоэмиссионном преобразователе используются чаще всего материалы на основе оксидов АЬОз, BeO, V2O2, MgO.
Термоэмиссионные преобразователи удачно сочетаются с атомным реактором. Многочисленные расчеты показали, что масса и габаритные размеры такой атомной электростанции открывают благоприятные перспективы применения ее на космических объектах для питания бортовой аппаратуры и электрических двигателей.

Первым в мире (1970) термоэмиссионным реактором преобразователем стал российский реактор «Топаз». Аналогичные реакторы-преобразователи разрабатываются и в других странах. Так, в частности, достигнута стабильная работа термоэмиссионного преобразователя в лабораторных испытаниях с вольфрамовым эмиттером и ниобиевым коллектором (КПД 17%, удельная электрическая мощность 8 Вт/см2) в течение 46000 ч.

http://greenparty.dp.ua/2010/%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D1...D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0/