Лекция 5 Невозобновляемые источники энергии: уголь, нефть, природный газ МОДУЛЬ 2

МОДУЛЬ 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ФОРМ ЭНЕРГИИ Представлена необходимость и актуальность знания физических основ энергосберегающих технологий. Представлена необходимость и актуальность знания физических основ энергосберегающих технологий. В модуле рассмотрены: основные понятия энергосбережения; понятия энергии: её формы, свойства и величины; В модуле рассмотрены: основные понятия энергосбережения; понятия энергии: её формы, свойства и величины;энергии: её формы, свойства и величиныэнергии: её формы, свойства и величины первый энергетический закон: сохранение энергии; первый энергетический закон: сохранение энергии;ервый энергетический закон: сохранение энергииервый энергетический закон: сохранение энергии второй энергетический закон: снижение качества энергии; второй энергетический закон: снижение качества энергии;второй энергетический закон: снижение качества энергии;второй энергетический закон: снижение качества энергии; энергосбережение: физические основы; энергосбережение: физические основы; невозобновляемые источники энергии: уголь, нефть, природный газ, невозобновляемые источники энергии: уголь, нефть, природный газ,гольнефть природный газгольнефть природный газ атомная энергия. атомная энергия.томная

Невозобновляемые источники энергии: уголь, нефть, природный газ Невозобновляемые источники энергии: уголь, нефть, природный газ Источники энергии: возобновляемые и невозобновляемые. Источники энергии: возобновляемые и невозобновляемые. Недостатки невозобновляемых источников энергии: необратимое уменьшение количества запасенной в них энергии и загрязнение окружающей среды. Недостатки невозобновляемых источников энергии: необратимое уменьшение количества запасенной в них энергии и загрязнение окружающей среды.

Невозобновляемые источники энергии Невозобновляемые потому, что только ничтожное количество солнечной энергии каждый год превращается в энергию невозобновляемых источников, Невозобновляемые потому, что только ничтожное количество солнечной энергии каждый год превращается в энергию невозобновляемых источников, и нужны миллионы лет, чтобы эти ничтожные количества выросли до больших залежей угля, нефти, газа или урана. и нужны миллионы лет, чтобы эти ничтожные количества выросли до больших залежей угля, нефти, газа или урана. Энергия невозобновляемых источников хранится только на Земле. Энергия невозобновляемых источников хранится только на Земле.

Первый недостаток невозобновляемых источников энергии Как только люди стали использовать невозобновляемые источники, количество запасенной в них энергии стало необратимо уменьшаться. Как только люди стали использовать невозобновляемые источники, количество запасенной в них энергии стало необратимо уменьшаться. Скорость, с которой мы расходуем невозобновляемые источники энергии, во много раз превышает скорость их образования. Скорость, с которой мы расходуем невозобновляемые источники энергии, во много раз превышает скорость их образования. Поэтому рано или поздно они будут исчерпаны. Поэтому рано или поздно они будут исчерпаны.

Второй недостаток невозобновляемых источников энергии они наносят огромный вред природе. они наносят огромный вред природе. При этом масса образующихся газообразных или твердых продуктов сгорания, поступающих в окружающую среду, в несколько раз превышает массу использованного топлива. Например, при сжигании природного газа - в 5 раз, при сжигании угля - в 4 раза! ! При этом масса образующихся газообразных или твердых продуктов сгорания, поступающих в окружающую среду, в несколько раз превышает массу использованного топлива. Например, при сжигании природного газа - в 5 раз, при сжигании угля - в 4 раза! !

Почему же человечество продолжает использовать невозобновляемые энергоисточники, несмотря на их недостатки? На это есть несколько причин: На это есть несколько причин: экономические (желание получить сиюминутную прибыль), экономические (желание получить сиюминутную прибыль), психологические (нежелание менять привычный уклад жизни) психологические (нежелание менять привычный уклад жизни) и даже политические (энергия - это власть). и даже политические (энергия - это власть).

Уголь Еще в XX векеуголь был самым важным энергоисточником в мире. Еще в XX векеуголь был самым важным энергоисточником в мире. В 1985 году уголь давал 31% производимой человечеством энергии. В 1985 году уголь давал 31% производимой человечеством энергии. Уголь удобен для производства электричества и других промышленных процессов. Он дает дешевую энергию в странах, где этот энергоисточник доступен. Уголь удобен для производства электричества и других промышленных процессов. Он дает дешевую энергию в странах, где этот энергоисточник доступен.

Достоинства и недостатки угля Достоинства Достоинства Стабильность Доступность Стабильность Доступность Недостатки Невозобновляемость Загрязнение окружающей среды Проблемы хранения отходов Недостатки Невозобновляемость Загрязнение окружающей среды Проблемы хранения отходов

Недостатки угля При этом только одна треть тепла расходуется на производство электроэнергии, остальные же две трети тепловой энергии излучаются в атмосферу. При этом только одна треть тепла расходуется на производство электроэнергии, остальные же две трети тепловой энергии излучаются в атмосферу. Добыча угля - опасная профессия. Строжайшие требования должны предъявляться к системам вентиляции шахт, к технике безопасности на шахтах, к восстановлению земель, из которых добывается уголь. Добыча угля - опасная профессия. Строжайшие требования должны предъявляться к системам вентиляции шахт, к технике безопасности на шахтах, к восстановлению земель, из которых добывается уголь. Уголь как энергоисточник опасен для окружающей среды. Уголь как энергоисточник опасен для окружающей среды. При сжигании угля образуются ядовитые газы, такие, как угарный газ (окись углерода), сернистый газ (двуокись серы) и газы, влияющие на климат, на пример, углекислый газ. При сжигании угля образуются ядовитые газы, такие, как угарный газ (окись углерода), сернистый газ (двуокись серы) и газы, влияющие на климат, на пример, углекислый газ. Выбросы этих газов сильно увеличились со времен промышленной революции. Выбросы этих газов сильно увеличились со времен промышленной революции. Никакой другой тип невозобновляемого энергоисточника не выбрасывает так много углекислого газа, как уголь. Загрязнение производят также угольная пыль и сажа. Никакой другой тип невозобновляемого энергоисточника не выбрасывает так много углекислого газа, как уголь. Загрязнение производят также угольная пыль и сажа.

Нефть Нефть является не только источником энергии. Она служит также сырьем для нефтехимической промышленности, производства пластмасс и даже лекарств. Приблизительно 90% всей добываемой нефти используют в качестве топлива, остальная часть используется для получения нефтехимических продуктов. Такое расточительство явно неразумно. Нефть является не только источником энергии. Она служит также сырьем для нефтехимической промышленности, производства пластмасс и даже лекарств. Приблизительно 90% всей добываемой нефти используют в качестве топлива, остальная часть используется для получения нефтехимических продуктов. Такое расточительство явно неразумно. Нефть - очень ограниченный по запасам энергоисточник. Трудно сказать, на сколько еще хватит запасов нефти. Они могут быть истощены через лет, если не будут найдены новые залежи. В любом случае, мы срочно должны найти замену нефти. Необходимо найти другие энергоисточники, безопасные для окружающей среды и которых хватит надолго Нефть - очень ограниченный по запасам энергоисточник. Трудно сказать, на сколько еще хватит запасов нефти. Они могут быть истощены через лет, если не будут найдены новые залежи. В любом случае, мы срочно должны найти замену нефти. Необходимо найти другие энергоисточники, безопасные для окружающей среды и которых хватит надолго

Достоинства и недостатки нефти Достоинства Достоинства Высокая технологичность Простота использования Высокая технологичность Простота использования Недостатки Недостатки Ограниченная доступность Невозобновляемость Загрязнение окружающей среды Пожароопасность Ограниченная доступность Невозобновляемость Загрязнение окружающей среды Пожароопасность

Вред окружающей среде: разливы нефти Часто происходят разливы нефти в результате ее утечки из скважин или при транспортировке. Часто происходят разливы нефти в результате ее утечки из скважин или при транспортировке. Время от времени мы видим, какой вред наносят природе аварии нефтяных танкеров. Время от времени мы видим, какой вред наносят природе аварии нефтяных танкеров. Разливы нефти близко от берегов особенно вредны для морских птиц, икры и мальков рыб, обитающих около поверхности в прибрежных водах. Разливы нефти близко от берегов особенно вредны для морских птиц, икры и мальков рыб, обитающих около поверхности в прибрежных водах. Более крупная рыба находится в глубинных водах, куда нефть обычно не проникает. Более крупная рыба находится в глубинных водах, куда нефть обычно не проникает. На прибрежных пространствах, которые открыты ветру, течениям и волнам, проходит лет до того, как исчезнут все последствия разлива нефти. В более защищенных от ветра и волн водах этот процесс может занять лет. На прибрежных пространствах, которые открыты ветру, течениям и волнам, проходит лет до того, как исчезнут все последствия разлива нефти. В более защищенных от ветра и волн водах этот процесс может занять лет. На поверхности воды нефть создает тончайшую масляную пленку. У морских животных, птиц, на тела которых попала такая пленка, нарушается терморегуляция, животные могут ослепнуть при попадании нефти в глаза и погибнуть. На поверхности воды нефть создает тончайшую масляную пленку. У морских животных, птиц, на тела которых попала такая пленка, нарушается терморегуляция, животные могут ослепнуть при попадании нефти в глаза и погибнуть.

Вред окружающей среде от сжигания нефтепродуктов При сжигании нефтепродуктов в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа. При переработке нефти в окружающую среду выделяются угарный газ, соединения свинца, оксиды азота и серы, вызывая болезни растений, животных, человека. При сжигании нефтепродуктов в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа. При переработке нефти в окружающую среду выделяются угарный газ, соединения свинца, оксиды азота и серы, вызывая болезни растений, животных, человека. Таким образом, использование нефти причиняет большой ущерб окружающей среде - океанам, атмосфере и живым организмам. Таким образом, использование нефти причиняет большой ущерб окружающей среде - океанам, атмосфере и живым организмам. Поэтому следует использовать её только там, где она незаменима. Поэтому следует использовать её только там, где она незаменима. Для производства тепла мы можем использовать другие источники, кроме нефти, - здесь она вполне заменима. Для производства тепла мы можем использовать другие источники, кроме нефти, - здесь она вполне заменима.

Природный газ 25% энергии в мире вырабатывается из природного газа. По добыче газа Россия устойчиво занимает первое место в мире. 25% энергии в мире вырабатывается из природного газа. По добыче газа Россия устойчиво занимает первое место в мире. Залежи природного газа обычно находятся вместе с нефтью, хотя существуют чисто газовые месторождения. Природный газ, как нефть и уголь, образовался в земле из останков растений и мелких животных. Залежи природного газа обычно находятся вместе с нефтью, хотя существуют чисто газовые месторождения. Природный газ, как нефть и уголь, образовался в земле из останков растений и мелких животных. Содержание энергии в природном газе почти такое же высокое, как в нефти. Содержание энергии в природном газе почти такое же высокое, как в нефти. Природный газ используется как топливо на электростанциях, как бытовое топливо, как сырье в промышленности, и т. д. Природный газ используется как топливо на электростанциях, как бытовое топливо, как сырье в промышленности, и т. д. Природный газ является самой чистой формой невозобновляемой энергии: в нем очень низкое содержание ядовитых веществ, и он может сгорать очень быстро, поэтому он прост в использовании. Тем не менее, проблемы выбросов углекислого газа при использовании природного газа остаются. Природный газ является самой чистой формой невозобновляемой энергии: в нем очень низкое содержание ядовитых веществ, и он может сгорать очень быстро, поэтому он прост в использовании. Тем не менее, проблемы выбросов углекислого газа при использовании природного газа остаются. Газ можно транспортировать к месту потребления по трубам. Можно снизить температуру, чтобы газ перешел в жидкое состояние. Тогда его можно перевозить в нефтяных танкерах. Газ можно транспортировать к месту потребления по трубам. Можно снизить температуру, чтобы газ перешел в жидкое состояние. Тогда его можно перевозить в нефтяных танкерах.

Природный газ Достоинства Достоинства Относительная безопасность для окружающей среды Простота использования Относительная безопасность для окружающей среды Простота использования Недостатки Недостатки Ограниченная доступность Невозобновляемость Взрывоопасность Выбросы углекислого газа Ограниченная доступность Невозобновляемость Взрывоопасность Выбросы углекислого газа

Ядерная энергия Достоинства Достоинства Доступность Доступность Дешевизна Дешевизна Большие количества Большие количества Недостатки Недостатки Загрязнение окружающей среды Загрязнение окружающей среды Невозобновляемость Невозобновляемость Проблема захоронения отходов Проблема захоронения отходов Риск распространения ядерного оружия Риск распространения ядерного оружия Тяжелые последствия несчастных случаев Тяжелые последствия несчастных случаев

Выводы Современное индустриальное общество немыслимо без таких невозобновляемых энергоисточников, как газ, нефть и уголь. Современное индустриальное общество немыслимо без таких невозобновляемых энергоисточников, как газ, нефть и уголь. Высокоразвитые страны получают около 80% энергии из этих энергоисточников. Высокоразвитые страны получают около 80% энергии из этих энергоисточников.

Литература 1. Лукашевич О.Д. Энергосбережение: социально-экологический проект : учебно-методическое пособие / О.Л. Лукашевич, М.В. Колбек. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та. – – 40 с. 1. Лукашевич О.Д. Энергосбережение: социально-экологический проект : учебно-методическое пособие / О.Л. Лукашевич, М.В. Колбек. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та. – – 40 с. 2. Основы энергосбережения: учебник / Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков; под ред. Н.И. Данилова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, с. 2. Основы энергосбережения: учебник / Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков; под ред. Н.И. Данилова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, с. 3. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Экологические проблемы использования топлива. Екатеринбург; Екатеринбург: Уралэнерго- Пресс г с. 3. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Экологические проблемы использования топлива. Екатеринбург; Екатеринбург: Уралэнерго- Пресс г с. 4. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энергосбережение для начинающих. Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс г с. 4. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энергосбережение для начинающих. Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс г с. 5. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энергосбережение для всех. Екатеринбург: Энерго-Пресс г с. 5. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Энергосбережение для всех. Екатеринбург: Энерго-Пресс г с. 6. Данилов Н.И., Щелоков Я.М., Лисиенко В.Г. Развитие энергоэффективных технологий и техники (введение в хрестоматию энергосбережения для юношества) - Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс г с. 6. Данилов Н.И., Щелоков Я.М., Лисиенко В.Г. Развитие энергоэффективных технологий и техники (введение в хрестоматию энергосбережения для юношества) - Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс г с. 7. Энергосбережение. ШПИРЭ. Школьная программа использования ресурсов и энергии: учебное пособие для средней школы: Санкт- Петербург URL: end.htm. 7. Энергосбережение. ШПИРЭ. Школьная программа использования ресурсов и энергии: учебное пособие для средней школы: Санкт- Петербург URL: end.htm. 8. Основы энергосбережения: Учеб. пособие / М.В. Самойлов, В.В. Паневчик, А.Н. Ковалев.2-е изд., стереотип. – Мн.: БГЭУ, – 198 с. 8. Основы энергосбережения: Учеб. пособие / М.В. Самойлов, В.В. Паневчик, А.Н. Ковалев.2-е изд., стереотип. – Мн.: БГЭУ, – 198 с.