 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
247
только энергетика, но и транспорт, и химическая промышленность. Ответ очевиден – поиск новых
источников энергии. Ученые, инженеры еще с давних времен занимаются поиском новых,
нетрадиционных источников, которые могли бы обеспечить человечество энергией. Возможны
разные пути решения данной проблемы. Самый очевидный путь – использование вечных,
возобновляемых источников энергии – энергии текущей воды и ветра, океанских приливов и
отливов, тепла земных недр, Солнца. Можно назвать еще один заманчивый путь – управляемый
термоядерный синтез, над освоением которого усердно работают ученые многих стран.
9. 2. Преобразование и потребление энергии
Способы преобразования энергии
Можно назвать три основных способа преобразования энергии. Первый из них заключается в
получении тепловой энергии при сжигании топлива (ископаемого или растительного
происхождения) и потреблении ее для непосредственного обогревания жилых домов, школ,
предприятий и т. п. Второй способ – преобразование заключенной в топливе тепловой энергии в
механическую работу, например, при использовании продуктов перегонки нефти для обеспечения
движения различного оборудования, автомобилей, тракторов, поездов, самолетов и т. д. Третий
способ – преобразование тепла, высвобождающегося при сгорании топлива или деления ядер, в
электрическую энергию с последующим ее потреблением либо для производства тепла, либо для
выполнения механической работы.
Электроэнергия получается и при преобразовании энергии падающей воды. Электроэнергия
таким образом играет роль своеобразного посредника между источниками энергии и ее
потребителями (рис. 9.1). Как посредник на рынке ведет к повышению цен, так и потребление
энергии в форме электричества приводит к росту цен из-за потерь при преобразовании одного
вида энергии в другой. В то же время преобразование различных форм энергии в электрическую
удобно, практично, а иногда это единственно возможный путь реального потребления энергии. В
ряде случаев просто невозможно эффективно использовать энергию, не превратив ее в
электрическую. До открытия электричества энергия падающей воды (гидроэнергия) применялась
для обеспечения движения механических устройств: прядильных машин, мельниц, лесопилок и т.
д. После преобразования гидроэнергии в электрическую сфера применения значительно
расширялась, стало возможным ее потребление на значительных расстояниях от источника.
Энергию деления ядер урана, например, невозможно непосредственно использовать без
превращения ее в электрическую.
Ископаемые виды топлива, в отличие от гидроисточников, долгое время применялись лишь для
отопления и освещения, а не для работы различных механизмов. Дрова и уголь, а нередко и
высушенный торф сжигались для обогрева жилых домов, общественных и промышленных зданий.
Уголь, кроме того, применялся и применяется для выплавки металла. Угольное масло, полученное
путем перегонки угля, заливалось в лампы. Только после изобретения паровой машины в XVIII в.
был по-настоящему раскрыт потенциал данного ископаемого топлива, ставшего источником не
только тепла и света, но и движения различных механизмов и машин. Появились паровозы,
пароходы с паровыми двигателями, работавшие на угле. В начале XX в. уголь начали сжигать в
топках котлов электростанций для производства электроэнергии.