На протяжении тысячелетий основными видами используемой человеком энергии были химическая энергия древесины, потенциальная энергия воды на плотинах, кинетическая энергия ветра и лучистая энергия солнечного света. Но в 19 в. главными источниками энергии стали ископаемые топлива: каменный уголь, нефть и природный газ. В связи с быстрым ростом потребления энергии возникли многочисленные проблемы и встал вопрос о будущих источниках энергии. Достигнуты успехи в области энергосбережения. В последнее время ведутся поиски более чистых видов энергии, таких, как солнечная, геотермальная, энергия ветра и энергия термоядерного синтеза. Потребление энергии всегда было прямо связано с состоянием экономики. Увеличение валового национального продукта (ВНП) сопровождалось увеличением потребления энергии. Однако энергоемкость ВНП (отношение использованной энергии к ВНП) в промышленно развитых странах постоянно снижается, а в развивающихся - возрастает.

Ископаемые топлива

Существуют три основных вида ископаемых энергоносителей: уголь, нефть и природный газ.

Запасы нефти и природного газа. Трудно точно рассчитать, на сколько лет еще хватит запасов нефти. Если существующие тенденции сохранятся, то годовое потребление нефти в мире к 2018 достигнет 3 млрд. т. Даже допуская, что промышленные запасы существенно возрастут, геологи приходят к выводу, что к 2030 будет исчерпано 80% разведанных мировых запасов нефти.

Паротурбинная ТЭС

Запасы угля. Запасы угля оценить легче. Три четверти мировых его запасов, составляющих по приближенной оценке 10 трлн. т, приходятся на страны бывшего СССР, США и КНР.

Хотя угля на Земле гораздо больше, чем нефти и природного газа, его запасы не безграничны. В 1990-х годах мировое потребление угля составляло более 2,3 млрд. т в год. В отличие от потребления нефти, потребление угля существенно увеличилось не только в развивающихся, но и в промышленно развитых странах. По существующим прогнозам, запасов угля должно хватить еще на 420 лет. Но если потребление будет расти нынешними темпами, то его запасов не хватит и на 200 лет.

Энергия термоядерного синтеза. Такую энергию можно получать за счет образования тяжелых ядер из более легких. Этот процесс называется реакцией ядерного синтеза. Как и при делении ядер, небольшая доля массы преобразуется в большое количество энергии. Энергия, излучаемая Солнцем, возникает в результате образования ядер гелия из сливающихся ядер водорода. На Земле ученые ищут способ осуществления управляемого ядерного синтеза с использованием небольших, поддающихся контролю масс ядерного материала. Дейтерием D и тритием T называются тяжелые изотопы водорода 2H и 3H. Атомы дейтерия и трития необходимо нагреть до температуры, при которой они полностью диссоциировались бы на электроны и "голые" ядра. Такая смесь несвязанных электронов и ядер называется плазмой. Для того чтобы создать реактор термоядерного синтеза, нужно выполнить три условия. Во-первых, плазма должна быть достаточно сильно нагрета, чтобы ядра могли сблизиться на расстояние, необходимое для взаимодействия. Для дейтерий-тритиевого синтеза необходимы очень высокие температуры. Во-вторых, плазма должна быть достаточно плотной, чтобы в одну секунду происходило много реакций. И в-третьих, плазма должна достаточно долго удерживаться от разлетания, чтобы могло выделиться значительное количество энергии. Исследования в области управляемого термоядерного синтеза ведутся в двух основных направлениях. Одно из них - удержание плазмы магнитным полем, как бы в магнитной бутылке. Второе (метод инерционного удержания плазмы) - очень быстрое нагревание лучом мощного лазера (см. ЛАЗЕР) дейтерий-тритиевой крупинки (таблетки), вызывающее реакцию термоядерного синтеза в форме управляемого взрыва. Энергия ядер дейтерия, содержащихся в 1 м3 воды, равна примерно 3ґ1012 Дж. Иначе говоря, 1 м3 морской воды в принципе может дать столько же энергии, как и 200 т нефти-сырца. Таким образом, мировой океан представляет собой практически неограниченный источник энергии. В настоящее время ни методом магнитного, ни методом инерционного удержания плазмы еще не удалось создать условия, необходимые для термоядерного синтеза. Хотя наука неуклонно движется по пути все более глубокого понимания основных принципов реализации обоих методов, пока нет оснований полагать, что термоядерный синтез начнет давать реальный вклад в энергетику ранее 2010.

Определение Энергии. Энергия- это совокупность количества движений всех носителей движения всех форм материи нашего мира, как открытых уже наукой, так и всех форм материи, еще не полностью познанного Эфира, и его частиц.

Всеобщий Закон Сохранения Энергии(ЗСЭ) следует понимать как константу этого суммарного количества движения.

Важным практическим следствием этого закона ЗСЭ является принципиальная возможность использования и перевода скрытой энергии материи- энергии электрических полей, в реальную полезную Энергию нашей реальной земной Энергетики Но как же это практически сделать? Об этом ниже

Оценка общего запаса скрытой внутренней энергии веществ

Количество вещества, и в том числе жидкости, как известно, характеризуется массой.

Скрытая внутренняя энергия любого вещества определяется знаменитой формулой Энштейна

W=m x C^2 (1),

где м- масса вещества, а С-скорость света.

Из нее следует, что любое вещество, например, жидкость, обладает скрытой энергией. Как же оценить ее общее количество, например, в жидкости?

Она, согласно формулы(1) Энштейна, просто огромна.

Так, общий запас скрытой энергии в 1 кг воды, рассчитанный по формуле(1), составляет примерно 9 х 10 ^16 Дж.

Совершенно ясно, что полезное использование скрытой внутренней энергии веществ - это огромный неиспользованный пока резерв энергетики и магистральный путь развития альтернативной энергетики ... Поэтому само понятие «скрытой внутренней энергии материи« становится все более актуальным для его всестороннего научного изучения.

Одновременно науке еще только предстоит дать исчерпывающие ответы на такие важнейшие вопросы - как эффективно выявить, получить и преобразовать скрытую энергию веществ, например, жидкости в иные полезные виды энергии. Причем с наименьшими затратами Если вы думаете что все это изучено вы глубоко ошибаетесь.

И зачем вообще нужны энергоносители?

Вопрос простой и наивный -только на первый взгляд. Для получения иных видов полезной энергии: кинетической движения механизмов, электроэнергии, тепла, холода, света -ответите Вы . Правильно. Тогда следующий вопрос - а можно ли вообще обойтись в Энергетике без сжигания топлива? Вы сразу вспомните о энергии Солнца, рек и морей, и ветра - но потом все же ответите - нет. Потому как, все эти нетрадиционные энергетические технологии пока несовершенны, и далеко еще не покрывают дефицит требуемой нам мощности энергетики .

Но есть ли тогда вообще эффективный путь и простой выход из Энергетического тупика !

Да, есть! Он состоит в том, что для решения проблем мировой энергетики надо :

а) вначале на первом этапе радикально усовершенствовать все преобразователи энергии и тем самым, резко уменьшить потребление топлива и электроэнергии на совершение прежней полезной работы

б) научиться эффективно и просто получать, преобразовывать использовать скрытую энергию материи и возобновляемую Энергию окружающей нас среды.

Куда и на что тратится сейчас выработанная энергия и почему все энергопотребители так несовершенны?

Простой ответ таков. Пока что более половины всей химической энергии невозобновляемых энергоносителей, например различных топлив, тратится пока на тепловые потери и токсичные выбросы. Потому что пока энергопреобразователи и энергопотребители крайне несовершенны. И пока они весьма неэффективно используют и расходуют первичное топливо и(или) электроэнергию для преобразования ее в работу (например, в автотранспорте).и в иные виды полезной энергии (например для получения освещения ).

Если под коэффициентом полезного действия (к.п.д.)энергетической установки понимать отношение полезной работы к затраченной первичной энергии(химической энергии топлива и энергоносителя), то получается безрадостная картина крайней невыгодной реальной Энергетики .Так например, реальный к.п.д. современных тепловых машин, включая и ДВС не более 30 %. Приведенный к.п.д. теплоэлектростанций при выработке электроэнергии- не более 40%.. К.п.д. устройств систем электроосвещения тоже крайне низок . Например у лампочки накаливания он всего 5-7% ! К.п.д. централизованной системы подачи выработки и распределения тепла в городах - не более 50 % при крайне низкой надежности и т.д.

Поэтому для того, чтобы резко облегчить проблему энергетического кризиса цивилизации надо срочно и эффективно заняться усовершенствованием самих энергетических преобразователей и потребителей энергии. Но как это сделать? В этом нам помогут мои изобретения в сфере преобразования энергии и новые методы использования скрытой энергия материи, и в частности, новая потенциальная электрополевая энергетика/1/.Для совершения полезной работы нужна энергия и сила. С энергией мы немного разобрались. А что такое сила? Это мера воздействия поля. Например, механического, электрического и прочих полей. И важно то, что любая сила способна совершить работу. Понятие поля и силы в науке пока точно вообще не определено. Но совершенно точно известно, как создать электрическое поле и как получить электрическую силу Кулона.

Понятие о скрытой внутренней энергии материи(веществ)

Скрытая внутренняя энергия есть в любом виде материи.

Это, по-сути, суммарная кинетическая энергия всех составляющих материи, например, веществ.. Как познанных, так пока и не открытых. Трудность изучения этого энергетического феномена состоит в том, что зачастую скрытая энергия «хитро» спрятана в материи и проявляет себя только при определенных условиях.. Тем более, сложности исследования состоят в учете полных взаимосвязей внутри вещества м взаимосвязей его с внешней средой и ФВ.

Иногда, например, в явлениях горения или самопроизвольного распада радиоактивного веществ - выход скрытой внутренней энергии веществ становится явным и поддается измерениям. Так, что это такое скрытая внутренняя энергия материи, например, вещества и как ее искусственно извлечь, выделить, преобразовать и полезно использовать для получения традиционных известных видов полезной энергии. Например, для получения тепловой и кинетической энергии.

Скрытая внутренняя энергия вещества -это, если предельно кратко и упрощенно,- это полная кинетическая энергия движения всех ее компонентов и потенциальная энергия его структуры Эта суммарная энергия движения, иначе говоря, полная потенциальная и кинетическая энергия ее составляющих-электронов, фотонов, атомов, молекул, и энергия межмолекулярных и иных элементарных и структурных связей и частиц. Естественно, включая и неизвестные науке еще частицы и тепловую энергию броуновского молекулярного движения.

Размещено на Allbest.ru