คุณค่าของเคมีในการแก้ปัญหาพลังงาน-นามธรรม บทบาทของเคมีในการแก้ปัญหาพลังงาน บทบาทของเคมีในพลังงาน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใต้น้ำของสหรัฐฯ ใช้องค์ประกอบทางเคมีและสารประกอบอินทรีย์สังเคราะห์หลายชนิด ในหมู่พวกเขา - เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในรูปแบบของยูเรเนียมที่เสริมด้วยไอโซโทปฟิชไซล์; กราไฟต์ น้าหนัก หรือเบริลเลียมที่ใช้เป็นตัวสะท้อนนิวตรอนเพื่อลดการรั่วซึมจากแกนเครื่องปฏิกรณ์ โบรอน แคดเมียม และแฮฟเนียม ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแท่งควบคุมและป้องกัน ตะกั่วที่ใช้ในการป้องกันเครื่องปฏิกรณ์ปฐมภูมิร่วมกับคอนกรีต เซอร์โคเนียมในโลหะผสมที่มีดีบุกซึ่งทำหน้าที่เป็นวัสดุโครงสร้างสำหรับเปลือกขององค์ประกอบเชื้อเพลิง เรซินประจุบวกและประจุลบที่ใช้ในการบรรจุตัวกรองการแลกเปลี่ยนไอออน ซึ่งสารหล่อเย็นหลักของการติดตั้ง - น้ำที่มีการทำให้บริสุทธิ์ในระดับสูงจะปราศจากอนุภาคที่ละลายและแขวนลอยอยู่ในนั้น

เคมียังมีบทบาทสำคัญในการรับรองการทำงานของระบบใต้น้ำต่างๆ เช่น ระบบไฮดรอลิก ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับการควบคุมโรงไฟฟ้า นักเคมีชาวอเมริกันได้ทำงานเป็นเวลานานในการสร้างของเหลวทำงานสำหรับระบบนี้ ซึ่งสามารถทำงานได้ที่ความดันสูง (สูงถึง 210 บรรยากาศ) ปลอดภัยในแง่ของไฟและปลอดสารพิษ มีรายงานว่าเพื่อป้องกันท่อและข้อต่อของระบบไฮดรอลิกจากการกัดกร่อนเมื่อน้ำทะเลท่วม โซเดียมโครเมตจะถูกเติมลงในสารทำงาน

วัสดุสังเคราะห์หลายชนิด เช่น โฟม ยางสังเคราะห์ โพลีไวนิลคลอไรด์ และอื่นๆ ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายบนเรือเพื่อลดเสียงรบกวนของกลไกและเพิ่มการต้านทานการระเบิด สารเคลือบและปลอกกันเสียง โช้คอัพ แผ่นกันเสียงในท่อ และไม้แขวนลดเสียง ที่ทำจากวัสดุดังกล่าว

เครื่องสะสมพลังงานเคมี เช่น ในรูปแบบของเครื่องสะสมแรงดันแบบผง กำลังเริ่มใช้งาน (แม้ว่าจะยังอยู่ในช่วงทดลอง) สำหรับการเป่าถังบัลลาสต์หลักในกรณีฉุกเฉิน ประจุเชื้อเพลิงแข็งใช้กับเรือดำน้ำขีปนาวุธของสหรัฐฯ และเพื่อรองรับการยิงขีปนาวุธโพลาริสใต้น้ำ เมื่อประจุดังกล่าวถูกเผาไหม้ในที่ที่มีน้ำจืด ส่วนผสมของก๊าซไอระเหยจะก่อตัวขึ้นในเครื่องกำเนิดพิเศษ ซึ่งจะผลักจรวดออกจากท่อส่งจรวด

แหล่งพลังงานเคมีล้วนใช้ในตอร์ปิโดบางประเภทที่ให้บริการและพัฒนาในต่างประเทศ ดังนั้น เครื่องยนต์ของตอร์ปิโดรอบความเร็วสูงของอเมริกา Mk16 จึงใช้แอลกอฮอล์ น้ำ และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ตอร์ปิโด Mk48 ที่อยู่ระหว่างการพัฒนา ตามที่รายงานในสื่อดังกล่าว มีกังหันก๊าซซึ่งทำงานโดยประจุเชื้อเพลิงจรวดที่เป็นของแข็ง ตอร์ปิโดจรวดทดลองบางตัวขับเคลื่อนโดยจรวดที่ทำปฏิกิริยากับน้ำ

วี ปีที่แล้วมักมีการกล่าวถึง "เครื่องยนต์เดี่ยว" แบบใหม่สำหรับเรือดำน้ำ โดยอิงจาก ผลงานล่าสุดเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้เซลล์เชื้อเพลิงที่เรียกว่าเป็นแหล่งพลังงาน พวกเขาจะกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติมในภายหลังในบทพิเศษของหนังสือเล่มนี้ สำหรับตอนนี้ เราจะชี้ให้เห็นเพียงว่าในแต่ละองค์ประกอบเหล่านี้ ปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีเกิดขึ้น ซึ่งเป็นการย้อนกลับของอิเล็กโทรไลซิส ดังนั้นในระหว่างอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ ออกซิเจนและไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาที่อิเล็กโทรด ในเซลล์เชื้อเพลิง ออกซิเจนจะถูกส่งไปยังแคโทด และไฮโดรเจนจะถูกส่งไปยังแอโนด และกระแสที่นำมาจากอิเล็กโทรดจะไปยังเครือข่ายภายนอกไปยังองค์ประกอบ ซึ่งสามารถใช้ขับเคลื่อนมอเตอร์ขับเคลื่อนใต้น้ำได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในเซลล์เชื้อเพลิง พลังงานเคมีจะถูกแปลงโดยตรงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยไม่มีอุณหภูมิสูงปานกลาง เช่นเดียวกับในห่วงโซ่ของโรงไฟฟ้าทั่วไป: หม้อไอน้ำ - กังหัน - เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

นิกเกิล เงิน และแพลตตินั่มสามารถใช้เป็นวัสดุสำหรับอิเล็กโทรดในเซลล์เชื้อเพลิง สามารถใช้แอมโมเนียเหลว น้ำมัน ไฮโดรเจนเหลว เมทิลแอลกอฮอล์เป็นเชื้อเพลิงได้ ออกซิเจนเหลวมักใช้เป็นตัวออกซิไดซ์ อิเล็กโทรไลต์อาจเป็นสารละลายโพแทสเซียมกัดกร่อน โครงการเซลล์เชื้อเพลิงใต้น้ำของเยอรมันตะวันตกโครงการหนึ่งเสนอให้ใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งสลายตัวเพื่อผลิตทั้งเชื้อเพลิง (ไฮโดรเจน) และตัวออกซิไดซ์ (ออกซิเจน) ไปพร้อม ๆ กัน

โรงไฟฟ้าที่มีเซลล์เชื้อเพลิง หากใช้กับเรือ จะทำให้สามารถละทิ้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลและแบตเตอรี่ได้ นอกจากนี้ยังรับประกันการทำงานที่เงียบของเครื่องยนต์หลัก ไม่มีการสั่นสะท้านและประสิทธิภาพสูง - ประมาณ 60-80 เปอร์เซ็นต์โดยมีน้ำหนักต่อหน่วยที่มีแนวโน้มว่าจะสูงถึง 35 กิโลกรัมต่อกิโลวัตต์ จากการคำนวณของผู้เชี่ยวชาญจากต่างประเทศ ค่าใช้จ่ายในการสร้างเรือดำน้ำที่มีเซลล์เชื้อเพลิงอาจต่ำกว่าต้นทุนในการสร้างเรือดำน้ำนิวเคลียร์สองถึงสามเท่า

สื่อรายงานว่าในสหรัฐอเมริกา การทำงานกำลังดำเนินการเพื่อสร้างต้นแบบบนพื้นดินของโรงไฟฟ้าสำหรับเรือที่มีเซลล์เชื้อเพลิง ในปีพ.ศ. 2507 การทดสอบการติดตั้งดังกล่าวเริ่มต้นขึ้นบนเรือดำน้ำ Star-1 ซึ่งเป็นเรือดำน้ำวิจัยขนาดเล็กพิเศษ ซึ่งกำลังของเครื่องยนต์ใบพัดเพียง 0.75 กิโลวัตต์ ตามรายงานของนิตยสาร Schif und Hafen ได้มีการสร้างโรงงานนำร่องที่มีเซลล์เชื้อเพลิงขึ้นในสวีเดนด้วย

ผู้เชี่ยวชาญจากต่างประเทศส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะเชื่อว่าพลังของโรงไฟฟ้าประเภทนี้จะไม่เกิน 100 กิโลวัตต์ และเวลาดำเนินการต่อเนื่องของโรงไฟฟ้าคือ 1,000 ชั่วโมง ดังนั้นจึงถือว่ามีเหตุผลมากที่สุดที่จะใช้เซลล์เชื้อเพลิงในเรือดำน้ำขนาดเล็กพิเศษและขนาดเล็กเป็นพิเศษเป็นหลักสำหรับการวิจัยหรือการก่อวินาศกรรมและการลาดตระเวนโดยมีอิสระประมาณหนึ่งเดือน

การสร้างเซลล์เชื้อเพลิงไม่ได้ทำให้การใช้ความสำเร็จของไฟฟ้าเคมีในธุรกิจใต้น้ำหมดไปทุกกรณี ตัวอย่างเช่น ใช้แบตเตอรี่อัลคาไลน์นิกเกิลแคดเมียมในเรือดำน้ำนิวเคลียร์ของสหรัฐฯ ซึ่งเมื่อชาร์จแล้ว จะไม่ปล่อยไฮโดรเจน แต่เป็นออกซิเจน สำหรับเรือดำน้ำดีเซลบางลำของประเทศนี้ แทนที่จะใช้แบตเตอรี่กรด จะใช้แบตเตอรี่อัลคาไลน์ซิลเวอร์ซิงค์ซึ่งมีพลังงานจำเพาะมากกว่าสามเท่า

ลักษณะของแบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้งซิลเวอร์ซิงค์สำหรับตอร์ปิโดไฟฟ้าใต้น้ำนั้นสูงกว่า เมื่อแห้ง (ไม่มีอิเล็กโทรไลต์) สามารถเก็บไว้ได้นานหลายปีโดยไม่ต้องบำรุงรักษา และการเตรียมความพร้อมนั้นใช้เวลาเพียงเสี้ยววินาที และสามารถเก็บแบตเตอรี่ให้ทำงานเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ขนาดและน้ำหนักของแบตเตอรี่ดังกล่าวมีขนาดเล็กกว่าตะกั่ว (กรด) ที่เทียบเท่ากันถึงห้าเท่า ตอร์ปิโดบางประเภทที่ให้บริการกับเรือดำน้ำของสหรัฐฯ มีแบตเตอรี่ที่มีแผ่นแมกนีเซียมและซิลเวอร์คลอไรด์ซึ่งทำงานบนน้ำทะเลและยังมีประสิทธิภาพการทำงานที่เพิ่มขึ้นด้วย

การจัดหาพลังงานเป็นเงื่อนไขที่สำคัญที่สุดสำหรับการพัฒนาทางเศรษฐกิจและสังคมของประเทศใด ๆ อุตสาหกรรม การขนส่ง การเกษตร วัฒนธรรมและชีวิต

อุตสาหกรรมเคมีโดยเฉพาะใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก พลังงานถูกใช้ไปในการดำเนินการตามกระบวนการดูดความร้อน ในการขนส่งวัสดุ การบี้และการบดของแข็ง การกรอง การบีบอัดก๊าซ ฯลฯ การผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์ ฟอสฟอรัส แอมโมเนีย โพลิเอธิลีน ไอโซพรีน สไตรีน จำเป็นต้องมีต้นทุนพลังงานสูง เป็นต้น อุตสาหกรรมเคมีร่วมกับอุตสาหกรรมปิโตรเคมีเป็นอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมาก ผลิตเกือบ 7% ของผลผลิตภาคอุตสาหกรรม โดยใช้พลังงานภายใน 13-20% ของพลังงานที่ใช้โดยอุตสาหกรรมทั้งหมด

แหล่งพลังงานมักเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้แบบดั้งเดิม - ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ พีท หินดินดาน วี เมื่อเร็ว ๆ นี้พวกเขาหมดเร็วมาก ปริมาณสำรองน้ำมันและก๊าซธรรมชาติกำลังลดลงอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษ และมีปริมาณจำกัดและไม่สามารถแก้ไขได้ ไม่น่าแปลกใจเลยที่สิ่งนี้จะสร้างปัญหาด้านพลังงาน

ในประเทศต่างๆ ปัญหาด้านพลังงานได้รับการแก้ไขด้วยวิธีต่างๆ อย่างไรก็ตาม เคมีทุกหนทุกแห่งมีส่วนสำคัญในการแก้ปัญหา ดังนั้น นักเคมีจึงเชื่อว่าในอนาคต (อีกประมาณ 25-30 ปี) น้ำมันจะคงความเป็นผู้นำเอาไว้ได้ แต่การมีส่วนร่วมในทรัพยากรพลังงานจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดและจะได้รับการชดเชยด้วยการใช้ถ่านหิน ก๊าซ พลังงานไฮโดรเจน เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานจากส่วนลึกของโลก และพลังงานฟื้นฟูประเภทอื่นๆ ที่เพิ่มขึ้น รวมถึงพลังงานชีวภาพ

แม้แต่ทุกวันนี้ นักเคมีก็ยังกังวลเรื่องการใช้แหล่งเชื้อเพลิงเทคโนโลยีพลังงานขั้นสูงสุดและซับซ้อน ซึ่งก็คือการสูญเสียความร้อนที่ลดลงใน สิ่งแวดล้อม, การใช้ความร้อนสำรอง, การใช้ทรัพยากรเชื้อเพลิงในท้องถิ่นให้เกิดประโยชน์สูงสุด, ฯลฯ..

วิธีการทางเคมีได้รับการพัฒนาเพื่อขจัดน้ำมันสารยึดเกาะ (ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง) ซึ่งส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในหลุมใต้ดิน เพื่อเพิ่มผลผลิตของน้ำมันลงในน้ำที่สูบเข้าไปในอ่างเก็บน้ำ สารลดแรงตึงผิวจะถูกเพิ่มเข้าไป โมเลกุลของพวกมันจะอยู่ที่ส่วนต่อประสานระหว่างน้ำมันกับน้ำ ซึ่งจะช่วยเพิ่มการเคลื่อนที่ของน้ำมัน

การเติมเต็มแหล่งเชื้อเพลิงในอนาคตรวมกับการประมวลผลถ่านหินอย่างมีเหตุผล ตัวอย่างเช่น ถ่านหินบดผสมกับน้ำมัน และแป้งที่สกัดแล้วจะได้รับการบำบัดด้วยไฮโดรเจนที่มีแรงดัน ในกรณีนี้จะเกิดส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอน ใช้ถ่านหินประมาณ 1 ตันและไฮโดรเจน 1,500 เมตรในการสกัดน้ำมันเบนซินเทียม 1 ตัน จนถึงตอนนี้ น้ำมันเบนซินเทียมมีราคาแพงกว่าที่ผลิตจากน้ำมัน อย่างไรก็ตาม ความเป็นไปได้ขั้นพื้นฐานที่จะได้รับมันเป็นสิ่งสำคัญ

พลังงานไฮโดรเจนดูเหมือนจะมีแนวโน้มที่ดี ซึ่งขึ้นอยู่กับการเผาไหม้ของไฮโดรเจน ซึ่งในระหว่างนั้นจะไม่ปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม สำหรับการพัฒนาจำเป็นต้องแก้ปัญหาหลายประการที่เกี่ยวข้องกับการลดต้นทุนไฮโดรเจน การสร้างวิธีการจัดเก็บและการขนส่งที่เชื่อถือได้ ฯลฯ หากปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไข ไฮโดรเจนจะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบิน น้ำ และทางบก การขนส่ง อุตสาหกรรมและการผลิตทางการเกษตร

พลังงานนิวเคลียร์มีความเป็นไปได้ที่ไม่สิ้นสุด การพัฒนาเพื่อการผลิตไฟฟ้าและความร้อนทำให้สามารถปล่อยเชื้อเพลิงอินทรีย์ในปริมาณมาก ที่นี่นักเคมีต้องเผชิญกับงานในการสร้างระบบเทคโนโลยีที่ซับซ้อนเพื่อครอบคลุมค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่เกิดขึ้นระหว่างการดำเนินการปฏิกิริยาดูดความร้อนโดยใช้พลังงานนิวเคลียร์

มีความหวังอย่างมากในการใช้รังสีดวงอาทิตย์ (พลังงานแสงอาทิตย์) แผงโซลาร์เซลล์ทำงานในแหลมไครเมีย เซลล์สุริยะซึ่งเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า สำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำและการทำความร้อนที่บ้าน การติดตั้งระบบระบายความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นความร้อน แผงโซลาร์เซลล์มีการใช้งานมาอย่างยาวนานในสิ่งอำนวยความสะดวกการนำทางและบน ยานอวกาศ. วี

ต่างจากนิวเคลียร์ ต้นทุนพลังงานที่ผลิตโดยใช้ แผงโซลาร์เซลล์, ลดลงเรื่อยๆ.

สำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์หลักคือสารประกอบซิลิกอนและซิลิกอน นักเคมีกำลังทำงานเกี่ยวกับการพัฒนาวัสดุแปลงพลังงานใหม่ เกลือเหล่านี้อาจเป็นระบบต่าง ๆ ของเกลือเป็นอุปกรณ์เก็บพลังงาน ความสำเร็จเพิ่มเติมในพลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับวัสดุที่นักเคมีจะนำเสนอเพื่อการแปลงพลังงาน

ในสหัสวรรษใหม่ การผลิตไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจะเกิดขึ้นจากการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ รวมถึงการหมักก๊าซมีเทนของของเสียในครัวเรือนและแหล่งการผลิตพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมอื่นๆ

รายงานในหัวข้อ:

"ความสำคัญของเคมี

ในการแก้ปัญหาพลังงาน. »

นักเรียนชั้น 11 "A"

โรงเรียนมัธยม №1077

Sergeeva Taisiya.


วัตถุประสงค์ของงาน ทำความคุ้นเคยกับเทคโนโลยีการบำบัดน้ำสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยวิธีแลกเปลี่ยนไอออนและการเปรียบเทียบคุณภาพน้ำ: สำหรับความต้องการทางเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ น้ำดื่ม และน้ำในทะเลสาบ ทำความคุ้นเคยกับเทคโนโลยีการบำบัดน้ำสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยวิธีแลกเปลี่ยนไอออนและการเปรียบเทียบคุณภาพน้ำ: สำหรับความต้องการทางเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ น้ำดื่ม และน้ำในทะเลสาบ


งานของงาน งานของงานเพื่อศึกษาข้อกำหนดสำหรับน้ำที่ใช้สำหรับความต้องการทางเทคโนโลยีที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่ตามตัวอย่างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คาลินิน ศึกษาความต้องการน้ำที่ใช้สำหรับความต้องการทางเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่ โดยใช้ตัวอย่างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คาลินิน ทำความคุ้นเคยกับทฤษฎีวิธีแลกเปลี่ยนไอออน ทำความคุ้นเคยกับทฤษฎีวิธีแลกเปลี่ยนไอออน เยี่ยมชมสถานีรับน้ำของอุดมลยา และทำความคุ้นเคยกับองค์ประกอบทางเคมีของน้ำดื่มและน้ำในทะเลสาบ เยี่ยมชมสถานีสูบน้ำอุดมลยา ทำความคุ้นเคยกับองค์ประกอบทางเคมีของน้ำดื่มและน้ำในทะเลสาบ เปรียบเทียบตัวชี้วัดการวิเคราะห์ทางเคมีของน้ำดื่มและน้ำของวงจร NPP II เปรียบเทียบตัวชี้วัดการวิเคราะห์ทางเคมีของน้ำดื่มและน้ำของวงจร NPP II


งานของงาน งานเยี่ยมชมร้านเคมีภัณฑ์ของ Kalinin NPP และทำความคุ้นเคย: เยี่ยมชมร้านเคมีภัณฑ์ของ Kalinin NPP และทำความคุ้นเคยกับกระบวนการเตรียมน้ำในการบำบัดน้ำเคมี ด้วยกระบวนการทำน้ำให้บริสุทธิ์ที่โรงงานแยกเกลือออกจากน้ำแบบบล็อก เยี่ยมชมห้องปฏิบัติการด่วนของวงจรที่สอง เยี่ยมชมห้องปฏิบัติการด่วนของวงจรที่สอง ทำความคุ้นเคยกับการทำงานของการบำบัดน้ำแบบพิเศษ ทำความคุ้นเคยกับการทำงานของการบำบัดน้ำแบบพิเศษ ได้ข้อสรุปเกี่ยวกับความสำคัญของการแลกเปลี่ยนไอออนในการเตรียมน้ำ ได้ข้อสรุปเกี่ยวกับความสำคัญของการแลกเปลี่ยนไอออนในการเตรียมน้ำ


อุปกรณ์ NPP อยู่ภายใต้ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และความคุ้มค่าอย่างเข้มงวด อุปกรณ์ NPP อยู่ภายใต้ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และความคุ้มค่าอย่างเข้มงวด ต้องจัดระเบียบระบอบเคมีน้ำของ NPP เพื่อให้การกัดกร่อนและผลกระทบอื่น ๆ ต่ออุปกรณ์และท่อของระบบ NPP ไม่นำไปสู่การละเมิดขีด ​​จำกัด และเงื่อนไขของการทำงานที่ปลอดภัย ต้องจัดระเบียบระบอบเคมีน้ำของ NPP เพื่อให้การกัดกร่อนและผลกระทบอื่น ๆ ต่ออุปกรณ์และท่อของระบบ NPP ไม่นำไปสู่การละเมิดขีด ​​จำกัด และเงื่อนไขของการทำงานที่ปลอดภัย ความเกี่ยวข้อง
















ลักษณะเปรียบเทียบของน้ำดื่มและน้ำของวงจรที่สองของตัวบ่งชี้ NPP หน่วยวัด น้ำดื่ม MPC น้ำของวงจรที่สอง ค่าอ้างอิง Femg/l0.0945.00.005








แผนผังของส่วนการแยกเกลือออกจากการบำบัดน้ำด้วยสารเคมี (ไอออไนซ์) สำหรับการแต่งหน้า BSN FSD 14 OH II BCHOV OH I 10 H I H II 78 น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้ว (การทำให้กระจ่าง)




คอนเดนเสท 100% จะถูกส่งผ่านตัวกรองแม่เหล็กไฟฟ้า ผ่านตัวกรองแบบผสม สามารถผ่านทั้งน้ำ 100% และบางส่วนได้ ดังนั้น ด้วยตัวกรองแบบผสมการทำงานหนึ่งตัว (การทำให้บริสุทธิ์ 20% ของคอนเดนเสท) ค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะจึงลดลง: χ=0.23 µS/ซม. - ก่อนโรงงานกลั่นน้ำทะเลแบบบล็อก และ χ=0.21 µS/ซม. - หลังโรงกรองแยกเกลือออกจากบล็อก .


หน่วยพลังงานที่มีเครื่องปฏิกรณ์ VVER-1000 มีสี่ลูปปิดสำหรับการรวบรวมและประมวลผลน้ำเสีย: การรั่วไหลที่เป็นระเบียบและวงจรปฐมภูมิน้ำทิ้ง; บอริกเข้มข้น; น้ำเป่าของเครื่องกำเนิดไอน้ำ ระบายน้ำและน้ำซักผ้าพิเศษ การติดตั้งเหล่านี้รวมถึง: ตัวกรองเชิงกล ตัวกรอง H-cation และ OH-anion


สรุป ท่อระบายน้ำทั้งหมดจากอุปกรณ์บำบัดน้ำเสียและบำบัดน้ำเคมีจะถูกรวบรวมในถังเก็บน้ำบาดาล หลังจากการวางตัวเป็นกลาง น้ำจะถูกส่งไปยังบล็อกกรองของพื้นดินฝังลึก น้ำที่ตกลงแล้วจะถูกฉีดเข้าไปในบ่อน้ำลึกประมาณ 1.5 กม. ดังนั้น การว่าจ้างสถานที่กำจัดทิ้งลึกจึงไม่มีความเป็นไปได้ที่จะปล่อยของเสียที่ไม่ใช่กัมมันตภาพรังสีทางอุตสาหกรรมออกสู่สิ่งแวดล้อม


บทสรุป การบำบัดน้ำโดยวิธีแลกเปลี่ยนไอออนช่วยให้เข้าถึงค่าที่ต้องการซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ที่ปลอดภัย เชื่อถือได้ และประหยัด อย่างไรก็ตาม นี่เป็นกระบวนการที่ค่อนข้างแพง: ค่าน้ำดื่ม 1 ม. 3 คือ 6.19 รูเบิลและค่าน้ำกลั่นด้วยสารเคมี 1 ม. 3 คือ 20.4 รูเบิล (ข้อมูลตั้งแต่ปี 2550) - ซึ่งใช้วงจรปิดของการไหลเวียนของน้ำ



ประวัติศาสตร์ทั้งหมดของการพัฒนาอารยธรรมคือการค้นหาแหล่งพลังงาน สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องมากแม้กระทั่งทุกวันนี้ ท้ายที่สุดแล้ว พลังงานคือโอกาสสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมต่อไป การได้พืชผลที่ยั่งยืน การทำให้เมืองสวยงาม และช่วยให้ธรรมชาติรักษาบาดแผลที่เกิดจากอารยธรรม ดังนั้นการแก้ปัญหาด้านพลังงานจึงต้องใช้ความพยายามระดับโลก เคมีมีส่วนสำคัญในการเชื่อมโยงระหว่างวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่กับเทคโนโลยีสมัยใหม่

การจัดหาพลังงานเป็นเงื่อนไขที่สำคัญที่สุดสำหรับการพัฒนาทางเศรษฐกิจและสังคมของประเทศใด ๆ อุตสาหกรรม การขนส่ง การเกษตร วัฒนธรรมและชีวิต

แต่ในทศวรรษหน้า จะไม่มีการลดราคาไม้ ถ่านหิน น้ำมัน หรือก๊าซในภาคพลังงาน ในขณะเดียวกันก็ต้องทำงานหนักเพื่อพัฒนาวิธีการผลิตพลังงานรูปแบบใหม่

อุตสาหกรรมเคมีมีลักษณะความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ เนื่องจากมีการผลิตผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย พื้นที่การผลิตนี้มีลักษณะการใช้วัสดุสูง ต้นทุนวัสดุและพลังงานในการผลิตผลิตภัณฑ์สามารถอยู่ในช่วง 2/3 ถึง 4/5 ของต้นทุนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

การพัฒนาเทคโนโลยีเคมีเป็นไปตามเส้นทางของการใช้วัตถุดิบและพลังงานแบบบูรณาการการใช้กระบวนการที่ต่อเนื่องและปราศจากของเสียโดยคำนึงถึงความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมของสิ่งแวดล้อมการใช้ความดันและอุณหภูมิสูงความสำเร็จของระบบอัตโนมัติ และเครือข่ายอินเทอร์เน็ต

อุตสาหกรรมเคมีโดยเฉพาะใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก พลังงานถูกใช้ไปในการดำเนินการตามกระบวนการดูดความร้อน ในการขนส่งวัสดุ การบี้และการบดของแข็ง การกรอง การบีบอัดก๊าซ ฯลฯ การผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์ ฟอสฟอรัส แอมโมเนีย โพลิเอธิลีน ไอโซพรีน สไตรีน จำเป็นต้องมีต้นทุนพลังงานสูง เป็นต้น อุตสาหกรรมเคมีร่วมกับอุตสาหกรรมปิโตรเคมีเป็นอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมาก ผลิตเกือบ 7% ของผลผลิตภาคอุตสาหกรรม โดยใช้พลังงานภายใน 13-20% ของพลังงานที่ใช้โดยอุตสาหกรรมทั้งหมด

แหล่งพลังงานมักเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้แบบดั้งเดิม - ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ พีท หินดินดาน ล่าสุดหมดเร็วมาก ปริมาณสำรองน้ำมันและก๊าซธรรมชาติกำลังลดลงอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษ และมีปริมาณจำกัดและไม่สามารถแก้ไขได้ ไม่น่าแปลกใจเลยที่สิ่งนี้จะสร้างปัญหาด้านพลังงาน

เป็นเวลา 80 ปีที่แหล่งพลังงานหลักแหล่งหนึ่งถูกแทนที่ด้วยแหล่งอื่น: ไม้ถูกแทนที่ด้วยถ่านหิน, ถ่านหิน - ด้วยน้ำมัน, น้ำมัน - ด้วยแก๊ส, เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน - ด้วยนิวเคลียร์ ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ความต้องการพลังงานของโลกประมาณ 70% มาจากน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ 25% โดยถ่านหินแข็งและสีน้ำตาล และเพียง 5% มาจากแหล่งพลังงานอื่น

ในประเทศต่างๆ ปัญหาด้านพลังงานได้รับการแก้ไขด้วยวิธีต่างๆ อย่างไรก็ตาม เคมีทุกหนทุกแห่งมีส่วนสำคัญในการแก้ปัญหา ดังนั้น นักเคมีจึงเชื่อว่าในอนาคต (อีกประมาณ 25-30 ปี) น้ำมันจะคงความเป็นผู้นำเอาไว้ได้ แต่การมีส่วนร่วมในทรัพยากรพลังงานจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดและจะได้รับการชดเชยด้วยการใช้ถ่านหิน ก๊าซ พลังงานไฮโดรเจน เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานจากส่วนลึกของโลก และพลังงานฟื้นฟูประเภทอื่นๆ ที่เพิ่มขึ้น รวมถึงพลังงานชีวภาพ

แม้แต่ทุกวันนี้ นักเคมีก็ยังกังวลเรื่องการใช้ทรัพยากรเชื้อเพลิงอย่างสูงสุดและซับซ้อนทางเทคโนโลยี - ลดการสูญเสียความร้อนต่อสิ่งแวดล้อม การนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ การใช้ทรัพยากรเชื้อเพลิงในท้องถิ่นให้เกิดประโยชน์สูงสุด ฯลฯ

เนื่องจากเชื้อเพลิงเหลวเป็นเชื้อเพลิงที่หายากที่สุด หลายประเทศจึงได้จัดสรรเงินทุนจำนวนมากเพื่อสร้างเทคโนโลยีที่คุ้มค่าสำหรับการแปลงถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงเหลว (รวมถึงเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ) นักวิทยาศาสตร์จากรัสเซียและเยอรมนีให้ความร่วมมือในด้านนี้ สาระสำคัญของกระบวนการแปรรูปถ่านหินที่ทันสมัยเป็นก๊าซสังเคราะห์มีดังนี้ ส่วนผสมของไอน้ำและออกซิเจนจะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดพลาสม่า ซึ่งได้รับความร้อนสูงถึง 3,000 °C จากนั้นฝุ่นถ่านหินจะเข้าสู่คบเพลิงก๊าซร้อนและจากปฏิกิริยาเคมีจะเกิดส่วนผสมของคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) และไฮโดรเจนขึ้นนั่นคือ ก๊าซสังเคราะห์ เมทานอลได้มาจากมัน: CO + 2H2CH3OH เมทานอลสามารถทดแทนน้ำมันเบนซินในเครื่องยนต์สันดาปภายในได้ ในแง่ของการแก้ปัญหา ปัญหาสิ่งแวดล้อมมันเปรียบเทียบได้ดีกับน้ำมัน ก๊าซ ถ่านหิน แต่น่าเสียดายที่ความร้อนจากการอัดนั้นต่ำกว่าน้ำมันเบนซิน 2 เท่า และยิ่งไปกว่านั้น มันก้าวร้าวต่อโลหะและพลาสติกบางชนิด

วิธีการทางเคมีได้รับการพัฒนาเพื่อขจัดน้ำมันสารยึดเกาะ (ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง) ซึ่งส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในหลุมใต้ดิน เพื่อเพิ่มผลผลิตของน้ำมันลงในน้ำที่สูบเข้าไปในอ่างเก็บน้ำ สารลดแรงตึงผิวจะถูกเพิ่มเข้าไป โมเลกุลของพวกมันจะอยู่ที่ส่วนต่อประสานระหว่างน้ำมันกับน้ำ ซึ่งจะช่วยเพิ่มการเคลื่อนที่ของน้ำมัน

การเติมเต็มแหล่งเชื้อเพลิงในอนาคตรวมกับการประมวลผลถ่านหินอย่างมีเหตุผล ตัวอย่างเช่น ถ่านหินบดผสมกับน้ำมัน และแป้งที่สกัดแล้วจะได้รับการบำบัดด้วยไฮโดรเจนที่มีแรงดัน ในกรณีนี้จะเกิดส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอน ใช้ถ่านหินประมาณ 1 ตันและไฮโดรเจน 1,500 เมตรในการสกัดน้ำมันเบนซินเทียม 1 ตัน จนถึงตอนนี้ น้ำมันเบนซินเทียมมีราคาแพงกว่าที่ผลิตจากน้ำมัน อย่างไรก็ตาม ความเป็นไปได้ขั้นพื้นฐานที่จะได้รับมันเป็นสิ่งสำคัญ

พลังงานไฮโดรเจนดูเหมือนจะมีแนวโน้มที่ดี ซึ่งขึ้นอยู่กับการเผาไหม้ของไฮโดรเจน ซึ่งในระหว่างนั้นจะไม่ปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม สำหรับการพัฒนาจำเป็นต้องแก้ปัญหาหลายประการที่เกี่ยวข้องกับการลดต้นทุนไฮโดรเจน การสร้างวิธีการจัดเก็บและการขนส่งที่เชื่อถือได้ ฯลฯ หากปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไข ไฮโดรเจนจะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบิน น้ำ และทางบก การขนส่ง อุตสาหกรรมและการผลิตทางการเกษตร

พลังงานนิวเคลียร์มีความเป็นไปได้ที่ไม่สิ้นสุด การพัฒนาเพื่อการผลิตไฟฟ้าและความร้อนทำให้สามารถปล่อยเชื้อเพลิงอินทรีย์ในปริมาณมาก ที่นี่นักเคมีต้องเผชิญกับงานในการสร้างระบบเทคโนโลยีที่ซับซ้อนเพื่อครอบคลุมค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่เกิดขึ้นระหว่างการดำเนินการปฏิกิริยาดูดความร้อนโดยใช้พลังงานนิวเคลียร์ ขณะนี้พลังงานนิวเคลียร์กำลังพัฒนาไปพร้อมกับการแนะนำเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนแบบเร็วอย่างแพร่หลาย เครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวใช้ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะในไอโซโทป 235U (อย่างน้อย 20%) และไม่จำเป็นต้องใช้ตัวหน่วงนิวตรอน

ปัจจุบัน พลังงานนิวเคลียร์และการสร้างเครื่องปฏิกรณ์เป็นอุตสาหกรรมที่ทรงพลังด้วยเงินลงทุนจำนวนมาก หลายประเทศเป็นสินค้าส่งออกที่สำคัญ เครื่องปฏิกรณ์และอุปกรณ์เสริมต้องใช้วัสดุพิเศษ รวมทั้งวัสดุที่มีความถี่สูง งานของนักเคมี นักโลหะวิทยา และผู้เชี่ยวชาญอื่นๆ คือการสร้างวัสดุดังกล่าว นักเคมีและตัวแทนของวิชาชีพอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องก็กำลังทำงานเกี่ยวกับการเพิ่มสมรรถนะยูเรเนียมด้วยเช่นกัน

ตอนนี้อุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์กำลังเผชิญกับงานแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิล ไม่เพียงแต่จากการผลิตไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจากการจ่ายความร้อนและจากอุตสาหกรรมโลหะและเคมีด้วยการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ที่มีความสำคัญทางเทคโนโลยีพลังงานในระดับหนึ่ง

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในอนาคตจะพบกับแอปพลิเคชั่นอื่น - สำหรับการผลิตไฮโดรเจน อุตสาหกรรมเคมีจะบริโภคไฮโดรเจนส่วนหนึ่ง ส่วนอีกส่วนหนึ่งจะใช้เป็นพลังงานให้กับโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซที่เปิดสวิตช์ที่โหลดสูงสุด

มีความหวังอย่างมากในการใช้รังสีดวงอาทิตย์ (พลังงานแสงอาทิตย์) แผงโซลาร์เซลล์ทำงานในแหลมไครเมีย เซลล์สุริยะซึ่งเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า สำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำและการทำความร้อนที่บ้าน การติดตั้งระบบระบายความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นความร้อน แผงโซลาร์เซลล์ถูกใช้ในอุปกรณ์นำทางและยานอวกาศมานานแล้ว ต้นทุนพลังงานที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์นั้นลดลงอย่างต่อเนื่องไม่เหมือนกับนิวเคลียร์

สำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์หลักคือสารประกอบซิลิกอนและซิลิกอน นักเคมีกำลังทำงานเกี่ยวกับการพัฒนาวัสดุแปลงพลังงานใหม่ เกลือเหล่านี้อาจเป็นระบบต่าง ๆ ของเกลือเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน ความสำเร็จเพิ่มเติมในพลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับวัสดุที่นักเคมีจะนำเสนอเพื่อการแปลงพลังงาน

ในสหัสวรรษใหม่ การผลิตไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจะเกิดขึ้นจากการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ รวมถึงการหมักก๊าซมีเทนของของเสียในครัวเรือนและแหล่งการผลิตพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมอื่นๆ

นอกจากโรงไฟฟ้าขนาดยักษ์แล้ว ยังมีแหล่งกระแสเคมีอิสระที่เปลี่ยนพลังงานของปฏิกิริยาเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง เคมีมีบทบาทสำคัญในการแก้ปัญหานี้ ในปี ค.ศ. 1780 แพทย์ชาวอิตาลี แอล. กัลวานี สังเกตการหดตัวของขากบหลังจากสัมผัสมันด้วยลวดโลหะต่างๆ ตัดสินใจว่ามีกระแสไฟฟ้าในกล้ามเนื้อ และเรียกมันว่า "ไฟฟ้าจากสัตว์" ก. โวลตาเล่าต่อจากประสบการณ์ของเพื่อนร่วมชาติของเขา บอกว่าแหล่งกำเนิดไฟฟ้าไม่ใช่ร่างของสัตว์ กระแสไฟฟ้าเกิดจากการสัมผัสของลวดโลหะต่างๆ "บรรพบุรุษ" ของเซลล์กัลวานิกสมัยใหม่ถือได้ว่าเป็น "ขั้วไฟฟ้า" ที่สร้างขึ้นโดย A. Volta ในปี ค.ศ. 1800 สิ่งประดิษฐ์นี้คล้ายกับเค้กชั้นของแผ่นโลหะหลายคู่: แผ่นหนึ่งทำจากสังกะสีแผ่นที่สองทำ ของทองแดงวางซ้อนกันและวางแผ่นสักหลาดที่แช่ในกรดซัลฟิวริกเจือจาง ก่อนการประดิษฐ์ในเยอรมนีโดย W. Siemens ในปี พ.ศ. 2410 ไดนาโมกัลวานิกเซลล์เป็นแหล่งกระแสไฟฟ้าเพียงแหล่งเดียว ทุกวันนี้ เมื่อการบิน เรือดำน้ำ เทคโนโลยีจรวด และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต้องการแหล่งพลังงานที่เป็นอิสระ นักวิทยาศาสตร์ก็กลับมาสนใจพวกมันอีกครั้ง

อุตสาหกรรมเคมีมีลักษณะความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ เนื่องจากมีการผลิตผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย พื้นที่การผลิตนี้มีลักษณะการใช้วัสดุสูง ต้นทุนวัสดุและพลังงานในการผลิตผลิตภัณฑ์สามารถอยู่ในช่วง 2/3 ถึง 4/5 ของต้นทุนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

การพัฒนาเทคโนโลยีเคมีเป็นไปตามเส้นทางของการใช้วัตถุดิบและพลังงานแบบบูรณาการการใช้กระบวนการที่ต่อเนื่องและปราศจากของเสียโดยคำนึงถึงความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมของสิ่งแวดล้อมการใช้ความดันและอุณหภูมิสูงความสำเร็จของระบบอัตโนมัติ และเครือข่ายอินเทอร์เน็ต

อุตสาหกรรมเคมีโดยเฉพาะใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก ใช้พลังงานในการดำเนินการตามกระบวนการดูดความร้อน การขนส่งวัสดุ การบี้และการบดของของแข็ง การกรอง การอัดก๊าซ ฯลฯ จำเป็นต้องใช้ต้นทุนพลังงานที่มีนัยสำคัญในการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์ ฟอสฟอรัส แอมโมเนีย โพลิเอทิลีน ไอโซพรีน สไตรีน ฯลฯ อุตสาหกรรมเคมีร่วมกับอุตสาหกรรมปิโตรเคมีเป็นอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมาก ผลิตเกือบ 7% ของผลผลิตภาคอุตสาหกรรม โดยใช้พลังงานภายใน 13-20% ของพลังงานที่ใช้โดยอุตสาหกรรมทั้งหมด

แหล่งพลังงานมักเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้แบบดั้งเดิม - ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ พีท หินดินดาน ล่าสุดหมดเร็วมาก ปริมาณสำรองน้ำมันและก๊าซธรรมชาติกำลังลดลงอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษ และมีปริมาณจำกัดและไม่สามารถแก้ไขได้ ไม่น่าแปลกใจเลยที่สิ่งนี้จะสร้างปัญหาด้านพลังงาน

เป็นเวลา 80 ปีที่แหล่งพลังงานหลักแหล่งหนึ่งถูกแทนที่ด้วยแหล่งอื่น: ไม้ถูกแทนที่ด้วยถ่านหิน, ถ่านหิน - ด้วยน้ำมัน, น้ำมัน - ด้วยแก๊ส, เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน - ด้วยนิวเคลียร์ ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ความต้องการพลังงานของโลกประมาณ 70% มาจากน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ 25% โดยถ่านหินแข็งและสีน้ำตาล และเพียง 5% มาจากแหล่งพลังงานอื่น



ในประเทศต่างๆ ปัญหาด้านพลังงานได้รับการแก้ไขด้วยวิธีต่างๆ อย่างไรก็ตาม เคมีทุกหนทุกแห่งมีส่วนสำคัญในการแก้ปัญหา ดังนั้น นักเคมีจึงเชื่อว่าในอนาคต (อีกประมาณ 25-30 ปี) น้ำมันจะคงความเป็นผู้นำเอาไว้ได้ แต่การมีส่วนร่วมในทรัพยากรพลังงานจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดและจะได้รับการชดเชยด้วยการใช้ถ่านหิน ก๊าซ พลังงานไฮโดรเจน เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานจากส่วนลึกของโลก และพลังงานฟื้นฟูประเภทอื่นๆ ที่เพิ่มขึ้น รวมถึงพลังงานชีวภาพ

แม้แต่ทุกวันนี้ นักเคมีก็ยังกังวลเรื่องการใช้ทรัพยากรเชื้อเพลิงที่ใช้เทคโนโลยีพลังงานอย่างสูงสุดและซับซ้อน - ลดการสูญเสียความร้อนต่อสิ่งแวดล้อม การนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ เพิ่มการใช้ทรัพยากรเชื้อเพลิงในท้องถิ่นให้เกิดประโยชน์สูงสุด ฯลฯ

แหล่งที่มาของพลังงานไฟฟ้าหลัก

โรงไฟฟ้าพลังความร้อน

พวกเขาทำงานกับเชื้อเพลิงอินทรีย์ - น้ำมันเชื้อเพลิง, ถ่านหิน, พีท, แก๊ส, หินดินดาน โรงไฟฟ้าพลังความร้อนส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในภูมิภาคที่มีทรัพยากรธรรมชาติและอยู่ใกล้โรงกลั่นน้ำมันขนาดใหญ่

โรงไฟฟ้าพลังน้ำ

พวกมันถูกสร้างขึ้นในสถานที่ที่มีเขื่อนกั้นแม่น้ำขนาดใหญ่ และด้วยพลังงานของน้ำที่ตกลงมา กังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงหมุนได้ การผลิตไฟฟ้าด้วยวิธีนี้ถือว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด เนื่องจากไม่มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงประเภทต่างๆ จึงไม่เกิดของเสียอันตราย

โรงไฟฟ้าพลังน้ำ

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ในการทำน้ำร้อนต้องใช้พลังงานความร้อนซึ่งถูกปล่อยออกมาจาก ปฏิกิริยานิวเคลียร์. มิฉะนั้นจะคล้ายกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

แหล่งพลังงานแหกคอก

สิ่งเหล่านี้รวมถึงลม แสงแดด ความร้อนจากกังหันบก และกระแสน้ำในมหาสมุทร เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการใช้แหล่งพลังงานเพิ่มเติมที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ให้เหตุผลว่าภายในปี 2050 แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมจะกลายเป็นแหล่งหลัก และแหล่งพลังงานทั่วไปจะสูญเสียความสำคัญไป

พลังงานของดวงอาทิตย์

มีหลายวิธีในการสมัคร ในระหว่างวิธีการทางกายภาพของการได้รับพลังงานแสงอาทิตย์ จะใช้แบตเตอรี่กัลวานิกที่สามารถดูดซับและแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานความร้อน นอกจากนี้ยังใช้ระบบกระจกสะท้อนแสง แสงแดดและนำพวกเขาเข้าไปในท่อที่เติมน้ำมันซึ่งความร้อนของดวงอาทิตย์เข้มข้น

ในบางภูมิภาค เป็นการสมควรมากกว่าที่จะใช้ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ ด้วยความช่วยเหลือซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมบางส่วนและใช้พลังงานสำหรับความต้องการภายในประเทศได้

ข้อได้เปรียบหลักของพลังงานแสงอาทิตย์คือความพร้อมใช้งานและความไม่เพียงพอของแหล่งที่มา ความปลอดภัยอย่างสมบูรณ์สำหรับสิ่งแวดล้อม และแหล่งพลังงานหลักที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ข้อเสียเปรียบหลักคือความต้องการที่ดินขนาดใหญ่สำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานลม

ฟาร์มกังหันลมสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เฉพาะเมื่อมีลมแรงพัดเข้ามา "แหล่งพลังงานหลักที่ทันสมัย" ของลมคือกังหันลมซึ่งมีโครงสร้างค่อนข้างซับซ้อน โหมดการทำงานสองโหมดถูกตั้งโปรแกรมไว้ - ลมอ่อนและแรง และยังมีการดับเครื่องยนต์หากลมแรงมาก

ข้อเสียเปรียบหลักของโรงไฟฟ้าพลังงานลม (WPP) คือเสียงที่เกิดขึ้นระหว่างการหมุนของใบพัด ที่เหมาะสมที่สุดคือกังหันลมขนาดเล็กที่ออกแบบมาเพื่อให้ไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและราคาไม่แพงแก่กระท่อมฤดูร้อนหรือฟาร์มแต่ละแห่ง

โรงไฟฟ้าพลังงานลม

โรงไฟฟ้าพลังน้ำ

พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า ในการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ง่ายที่สุด คุณต้องมีสระน้ำ ปากแม่น้ำหรืออ่าวที่มีเขื่อนกั้นน้ำ เขื่อนติดตั้งกังหันไฮโดรลิกและท่อระบายน้ำ

น้ำเข้าสู่สระเมื่อน้ำขึ้น และเมื่อเทียบระดับน้ำในสระและในทะเล ท่อระบายน้ำจะปิด เมื่อน้ำลง ระดับน้ำจะลดลง แรงดันจะเพียงพอ กังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเริ่มทำงาน และค่อยๆ น้ำออกจากสระ

แหล่งพลังงานใหม่ในรูปแบบของโรงไฟฟ้าพลังน้ำมีข้อเสียบางประการ - การหยุดชะงักของการแลกเปลี่ยนน้ำจืดและน้ำเค็มตามปกติ อิทธิพลต่อสภาพอากาศ อันเป็นผลมาจากการทำงาน ศักยภาพพลังงานของน้ำ ความเร็ว และพื้นที่ของการเคลื่อนที่เปลี่ยนแปลงไป

ข้อดี - ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ต้นทุนการผลิตพลังงานต่ำ การลดระดับการผลิต การเผาไหม้ และการขนส่งเชื้อเพลิงฟอสซิล

แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพที่แปลกใหม่

สำหรับการผลิตพลังงานจะใช้ความร้อนของกังหันดิน (น้ำพุร้อนลึก) ความร้อนนี้สามารถใช้ได้ในทุกภูมิภาค แต่สามารถชำระค่าใช้จ่ายได้เฉพาะในกรณีที่น้ำร้อนอยู่ใกล้เปลือกโลกมากที่สุด - พื้นที่ที่มีกิจกรรมแอคทีฟของกีย์เซอร์และภูเขาไฟ

แหล่งพลังงานหลักแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ แหล่งน้ำหล่อเย็นธรรมชาติใต้ดิน (แหล่งความร้อนใต้พิภพ แหล่งความร้อนด้วยไอน้ำหรือไอน้ำ) และความร้อนของหินร้อน

ประเภทแรกคือหม้อไอน้ำใต้ดินที่พร้อมใช้งานซึ่งไอน้ำหรือน้ำสามารถสกัดได้จากหลุมเจาะธรรมดา ประเภทที่สองทำให้ได้ไอน้ำหรือน้ำร้อนยวดยิ่ง ซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ด้านพลังงานในภายหลัง

ข้อเสียเปรียบหลักของทั้งสองประเภทคือความเข้มข้นต่ำของความผิดปกติของความร้อนใต้พิภพเมื่อหินร้อนหรือสปริงเข้ามาใกล้พื้นผิว จำเป็นต้องฉีดซ้ำเข้าไปในขอบฟ้าใต้ดินของน้ำเสีย เนื่องจากน้ำร้อนมีเกลือของโลหะที่เป็นพิษและสารประกอบทางเคมีจำนวนมากที่ไม่สามารถปล่อยลงสู่ระบบน้ำผิวดินได้

ข้อดี - เงินสำรองเหล่านี้ไม่สิ้นสุด พลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นที่นิยมอย่างมากเนื่องจากกิจกรรมที่ปะทุของภูเขาไฟและกีย์เซอร์ ซึ่งเป็นอาณาเขตที่กินพื้นที่ 1/10 ของพื้นที่โลก

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ

แหล่งพลังงานที่มีแนวโน้มใหม่ - ชีวมวล

ชีวมวลมีทั้งระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา เพื่อให้ได้พลังงาน คุณสามารถใช้สาหร่ายแห้ง ของเสียจากการเกษตร ไม้ ฯลฯ ทางเลือกทางชีวภาพสำหรับการใช้พลังงานคือการได้ก๊าซชีวภาพจากมูลสัตว์ซึ่งเป็นผลมาจากการหมักโดยไม่มีอากาศเข้า

จนถึงปัจจุบัน มีขยะสะสมจำนวนมากในโลก ทำให้สิ่งแวดล้อมเสื่อมโทรม ขยะส่งผลเสียต่อคน สัตว์ และสิ่งมีชีวิตทั้งหมด นั่นคือเหตุผลที่จำเป็นต้องมีการพัฒนาพลังงาน โดยจะใช้ชีวมวลทุติยภูมิเพื่อป้องกันมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าการตั้งถิ่นฐานสามารถจัดหาไฟฟ้าได้อย่างเต็มที่โดยเสียขยะเท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้น แทบไม่มีของเสียเลย ดังนั้นปัญหาการกำจัดขยะจะได้รับการแก้ไขไปพร้อม ๆ กันด้วยการจัดหาไฟฟ้าให้กับประชาชนด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด

ข้อดี - ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ไม่เพิ่มขึ้น แก้ปัญหาการใช้ขยะ สิ่งแวดล้อมจึงดีขึ้น