انسان به دنیا آمد تا ارباب، فرمانروا، پادشاه طبیعت باشد،
اما حکمتی که باید با آن حکومت کند از بدو تولد به او داده نشده است.
با یادگیری به دست می آید.

N.I.Lobachevsky

برای بسیاری، مفاهیم فیزیک و اکولوژی ناسازگار به نظر می رسد. پس از همه، فیزیک و معرفی نتایج آن به صنعت به عنوان یکی از ارائه شده است منابع اصلیآلودگی محیط زیست. انرژی، صنعت هسته ای و بسیاری از صنایع دیگر که به طور گسترده از دستاوردهای فیزیک استفاده می کنند، تأثیر منفی بر محیط زیست دارند.

تعابیر مختلفی از اصطلاح "اکولوژی" وجود دارد. اکولوژی به عنوان یک علم مستقل متعلق به علوم زیستی است و خود اصطلاح "اکولوژی" توسط زیست شناس تکاملی آلمانی E. Haeckel ارائه شده است. همراه با این درک «بیولوژیکی» از اکولوژی در جامعه مدرنمفهوم "اکولوژی" به عنوان ایده ای از سطح آلودگی فن آوری محیط وجود دارد.

درک جدید از بوم شناسی بر اساس نظریه ترمودینامیک سیستم های باز بوجود آمد و "فیزیکی ترین" است. این درک از اکولوژی را می توان در آثار A.A. بوگدانوا، V.I. ورنادسکی. بوگدانوف، در آغاز قرن بیستم، این ایده را بیان کرد که قوانین سازمان باید نه تنها در طبیعت زنده، بلکه در طبیعت بی جان نیز عمل کنند.

پیامبر قرن بیستم V.I. Vernadsky در اوایل دهه 30، زمانی که فیزیک نیوتنی با فیزیک جدید جایگزین شد فیزیک کوانتومی، نوشت که "انسان یک سیستم کوانتومی است، انسان در مینیاتوری فضا است."

امروزه، تصویر علمی مدرن از جهان بر اساس قوانین فیزیکی طبیعت ساخته شده است، که باید منعکس کننده و در نظر گرفتن مشکلات رو به رشد زیست محیطی باشد. تأثیر فعالیت های انسانی بر دنیای اطراف ما، آنقدر متراکم شده که دخالت انسان در طبیعت دیگر نمی تواند آشفته و بی حد و حصر باشد. همه اینها باید به شیوه خاصی تنظیم شود، در غیر این صورت تمدن با یک فاجعه زیست محیطی مواجه خواهد شد.

راه حل مشکلات محیطی تا حد زیادی به فرمولاسیون بستگی دارد آموزش محیط زیستو آموزش نسل جوان دانش آموزان باید دانش خوبی از قوانین طبیعت داشته باشند، ارتباط متقابل پدیده های طبیعی را درک کنند، بتوانند پیامدهای تداخل در روند طبیعی فرآیندهای مختلف را پیش بینی و ارزیابی کنند.

به طور متوسط دبیرستانآموزش محیط زیست ماهیتی بین رشته ای دارد و در محتوای بسیاری از دروس از جمله تاریخ طبیعی، جغرافیا، زیست شناسی، شیمی، فیزیک و غیره گنجانده شده است. دوره مستقلمدرسه ما این کار را انجام نمی دهد، بنابراین لازم است در دروس همه رشته ها و در ساعات فوق برنامه از جنبه های زیست محیطی حداکثر استفاده را کرد. آنها معتقدند معلمان زیست شناسی و جغرافیا باید در مدرسه به مسائل زیست محیطی بپردازند. احتمالاً به همین دلیل است که فیزیک در روند توسعه آموزش محیط زیست مدرسه از پیشرو بودن فاصله داشت.

اما تجربه به عنوان معلم مدرسه نشان داده است که معلمان فیزیک نیز می توانند سهم زیادی در آموزش محیط زیست داشته باشند. در نگاه اول به نظر می رسد که علایق فیزیک و اکولوژی متناقض هستند. از این گذشته، بوم شناسی روابط موجود در طبیعت را مطالعه می کند و فیزیک علمی است که زمینه ساز پیشرفت های علمی و فناوری است و اختلالات را در آن ایجاد می کند.

فعل و انفعالات طبیعی متعدد با این حال، ما نباید فراموش کنیم که "فیزیک" ترجمه شده از یونانی به معنای "طبیعت" است. من معتقدم که باید از فیزیک به عنوان ابزاری برای حفظ محیط زیست استفاده کرد.

امروز فرآیند آموزشیفیزیک کاملاً شدید است. برای ارتباط موضوع اکولوژی با فیزیک، لازم است مشخص شود که چه نوع دانشی از طبیعت زیست محیطی باید در محتوای این رشته گنجانده شود.

حجم را تعیین کنید اطلاعات محیطیاین یک سوال بسیار دشوار در هر موضوعی است. تصمیم خاص آن به تجربه کاری معلم بستگی دارد، به زمانی که می توان در طول درس به عناصر بوم شناسی اختصاص داد.

اما دروس فیزیک نیز وجود دارد که می تواند به طور کامل به مطالعه مشکلات زیست محیطی اختصاص یابد:

مطالعه موتورهای حرارتی;

هنگام مطالعه موضوع منابع انرژی؛

چرخه آب در طبیعت؛

جو؛

هوانوردی؛

فیزیک هسته ای و غیره

اجرای موفقیت‌آمیز فرصت‌های آموزش محیطی برای دانش‌آموزان را می‌توان از طریق همه اشکال آموزش به دست آورد: کار کلاسی و فوق برنامه، دروس انتخابی، فعالیت های فوق برنامه، حل مشکلات فیزیکی با محتوای محیطی، کار تحقیقاتیدانشجویان بوم شناسی و غیره

در پایان هزاره دوم، بشریت وارد دنیایی از وابستگی های متقابل پیچیده و مشکلات زیست محیطی جهانی شد. مداخله سریع و فزاینده انسان در جوامع طبیعی منجر به تهدید واقعیوجود محیط زیست ما امروزه یکی از دغدغه های اصلی ساکنان کره زمین مشکلات زیست محیطی است.

تربیت فردی که بتواند در هماهنگی با طبیعت زندگی کند، مهمترین وظیفه مدرسه است. دانش آموزان باید این ایده را درک کنند که قوانین طبیعت نه تنها به منظور به کارگیری آنها به نفع مردم، بلکه به این دلیل است که شخص هماهنگی دنیای اطراف خود را نقض نکند.

تقویت این موقعیت زندگی مهم است: نگرش بی دقت و غیرمسئولانه نسبت به طبیعت غیراخلاقی است. احساس ارزش طبیعتی که ما را احاطه کرده است، دنیای معنوی فرد را غنی می کند و اصول اخلاقی او را ارتقا می بخشد. از این گذشته ، به گفته نویسنده S.P. Zalygin ، "نگرش یک شخص به محیط از قبل خود شخص ، شخصیت او ، فلسفه او ، روح او ، نگرش او نسبت به افراد دیگر است."

صفحه اصلی \ اسناد \ برای معلم فیزیک

هنگام استفاده از مطالب این سایت - و گذاشتن بنر الزامی است!!!

درس یکپارچه (فیزیک + بوم شناسی) با موضوع: "ماده - بدون آن زندگی غیرممکن است"

درس فیزیک.

امروز در کلاس ما روی یک پروژه کوچک - آب کار می کنیم. جنبه های اکولوژیکی اکوسیستم های آبی

هدف کار ما روشن کردن اهمیت آب برای زندگی موجودات زنده، تأثیر آن و تأثیر محیط بر آب و بر این اساس، بر زندگی است. بریم سر کار

برای پاسخ صحیح به سوالات درس، باید محتوای مطالب نظری را با دقت مطالعه کنید. تمام سؤالات درس به طور خاص به بخش قبل از آن مربوط می شود.

اگر سوالی باعث مشکل شد، دوباره نظریه را با دقت بخوانید.

ابتدا بیایید دریابیم که آب چگونه بر موجودات زنده تأثیر می گذارد، اهمیت آن در زندگی ما، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن و چگونگی ارتباط آنها با این تأثیر را به یاد آوریم.

حفاظت از طبیعت نه تنها یک وظیفه عمومی دولتی، بلکه هدف کل مردم است. انسان با اندیشیدن به آینده، امروز باید با مراقبت و عشق با طبیعت و در درجه اول منابع آبی آن رفتار کند.

امروز در کلاس آنچه را که در مورد آب می دانیم تکرار می کنیم و سعی می کنیم به این سوال پاسخ دهیم.

چرا اهمیت دادن به وضعیت اکوسیستم های آبی اینقدر ضروری است؟

اکوسیستم های فردی با چه مشکلات زیست محیطی مواجه هستند؟

چه راه حل هایی قبلاً پیدا شده است؟

و همچنین سعی کنید راه های خود را برای حل این مشکلات پیشنهاد دهید.

آب نقش مهمی در زندگی ما دارد. تصور اینکه بشریت بدون آب چه کار می کند سخت است. ظاهراً به سادگی وجود نخواهد داشت. نه تنها زندگی و آب و هوا در سیاره ما با آب در ارتباط است، بلکه کار اکثر بخش های اقتصاد ملی، به ویژه حمل و نقل آب. آب غنی ترین منبع انرژی است - انرژی آبی رودخانه، انرژی جزر و مدی، انرژی زمین گرمایی و گرما هسته ای.

به لطف آب است که جالب ترین و متنوع ترین پدیده ها در طبیعت به وجود می آیند، مانند رنگین کمان، هاله، سولوی، تاج، "نجوای ستاره ها" و غیره.

برخی افراد خرافات و نشانه های مختلفی را با آنها مرتبط می کنند. اما دانشمندان کشف کردند و توضیحی برای این موضوع پیدا کردند پدیده های مرموزطبیعت برخی از آنها توسط آب، بخار و یخ آن ایجاد می شوند.

آب در طبیعت نقش بسزایی دارد. در واقع این دریا بود که اولین عرصه حیات روی زمین بود.

آمونیاک و کربوهیدرات های حل شده در آب دریا در تماس با مواد معدنی خاص با فشار کافی بالا و قرار گرفتن در معرض تخلیه های الکتریکی قوی می توانند تشکیل مواد پروتئینی را فراهم کنند که بر اساس آن ساده ترین موجودات متعاقبا بوجود آمدند.

به گفته K. E. Tsiolkovsky، محیط آبیبه محافظت از موجودات شکننده و در ابتدا ناقص در برابر آسیب های مکانیکی کمک کرد. زمین و جو متعاقباً به عرصه دوم زندگی تبدیل شدند.

می توان گفت که همه موجودات زنده از آب و مواد آلی. برای مثال، بدون آب، یک فرد نمی تواند بیش از 2-3 روز زندگی کند، اما بدون مواد مغذی می تواند چندین هفته زندگی کند.

برای اطمینان از وجود طبیعی، فرد باید تقریباً 2 برابر وزن آب بیشتری نسبت به مواد مغذی وارد بدن کند.

از دست دادن بیش از 10 درصد آب توسط بدن انسان می تواند منجر به مرگ شود.

به طور متوسط، بدن گیاهان و حیوانات بیش از 50٪ آب دارد، در بدن چتر دریایی تا 96٪، در جلبک ها 95-99٪، در هاگ ها و دانه ها از 7 تا 15٪ است.

خاک حاوی حداقل 20٪ آب است، در حالی که در بدن انسان آب حدود 65٪ (در بدن نوزاد تا 75٪، در بزرگسالان 60٪) را تشکیل می دهد.

قسمت های مختلف بدن انسان حاوی مقادیر نابرابر آب است: بدن زجاجیه چشم از 99٪ آب، خون حاوی 83٪، بافت چربی 29٪، اسکلت 22٪، و حتی مینای دندان 0.2٪ تشکیل شده است.

در پوسته آب اولیه کره زمین آب بسیار کمتری نسبت به حال حاضر وجود داشت (در حال حاضر بیش از 10٪ از کل آب مخازن و رودخانه ها نیست). مقدار اضافی آب متعاقباً در نتیجه انتشار آبی که بخشی از درون زمین بود ظاهر شد.

به گفته کارشناسان، گوشته زمین 10 تا 12 برابر بیشتر از اقیانوس جهانی آب دارد. اقیانوس ها با عمق متوسط ​​4 کیلومتری، حدود 71 درصد از سطح سیاره را پوشانده و 97.6 درصد از ذخایر آب آزاد شناخته شده جهان را در خود جای داده اند.

رودخانه ها و دریاچه ها 0.3 درصد از آب رایگان جهان را تشکیل می دهند.

یخچال های طبیعی نیز مخازن بزرگی از رطوبت هستند. اگر تمام یخچال های طبیعی ذوب شوند، سطح آب روی زمین 64 متر افزایش می یابد، که به این معنی است که حدود 1/8 سطح زمین با آب غرق می شود.

در دوران یخبندان در اروپا، کانادا و سیبری، ضخامت پوشش یخی در مناطق کوهستانی به 2 کیلومتر رسید. این باعث می شود که سطح آب در اقیانوس ها به آرامی افزایش یابد.

حدود 86 درصد بخار آب از طریق تبخیر از سطح دریاها و اقیانوس ها و تنها 14 درصد از طریق تبخیر از سطح خشکی وارد جو می شود. در نتیجه 0005/0 درصد از کل ذخیره آب آزاد در جو متمرکز می شود. مقدار بخار آب موجود در هوای سطحی متغیر است. در شرایط به خصوص مطلوب، تبخیر از سطح زیرین می تواند به 2٪ برسد.

با وجود این، انرژی جنبشی حرکت آب در دریاها بیش از 2٪ انرژی جنبشی جریان هوا نیست. این به این دلیل اتفاق می افتد که بیش از یک سوم گرمای خورشیدی جذب شده توسط زمین صرف تبخیر شده و به جو می رود. علاوه بر این، به دلیل جذب تابش خورشیدی عبوری از جو و انعکاس این تابش از جو، مقدار قابل توجهی انرژی وارد جو می شود. سطح زمین.

انرژی تابشی خورشید و طاق بهشت ​​که از سطح آب می گذرد در نیم متر بالایی آب به دلیل جذب قوی در قسمت مادون قرمز طیف به نصف کاهش می یابد.

از اهمیت زیادی در زندگی طبیعت این واقعیت است که بیشترین چگالی آب در دمای 4 درجه سانتیگراد مشاهده می شود. هنگامی که آب شیرین در زمستان خنک می شود، با کاهش دمای لایه های سطحی، توده های متراکم تر از آب فرو می روند. و در جای خود توده های گرمتر و کم تراکم از پایین بالا می آیند.

این اتفاق می افتد تا زمانی که آب در لایه های عمیق به دمای 4 درجه سانتیگراد برسد. در این حالت، همرفت متوقف می شود، زیرا آب سنگین تری در زیر وجود خواهد داشت. خنک شدن بیشتر آب فقط از سطح رخ می دهد که تشکیل یخ در لایه سطحی مخازن را توضیح می دهد. به لطف این، زندگی زیر یخ متوقف نمی شود، زیرا ... حوض به طور کامل یخ نمی زند.

1. همرفت چیست؟

اختلاط عمودی آب دریا به دلیل اثر باد، جزر و مد و تغییرات چگالی با ارتفاع انجام می شود. اختلاط باد آب در جهت از بالا به پایین، جزر و مدی - از پایین به بالا رخ می دهد. اختلاط چگالی به دلیل خنک شدن آب های سطحی اتفاق می افتد. اختلاط باد و جزر و مد تا عمق 50 متری در اعماق بیشتر گسترش می یابد، تنها اختلاط چگالی می تواند بر آن تأثیر بگذارد. هوای محلول در آب سرشار از اکسیژن است که به توسعه فرآیندهای زندگی در آن کمک می کند.

2. در کدام آب ها ماهی بیشتری وجود دارد: سرد یا گرم؟

آب عالی داره ظرفیت گرمایی ویژهو هدایت حرارتی کم که نقش مهمی در حیات موجودات زنده در آن نیز دارد.

3. تعیین کنید اگر دمای هوای همان جرم 10 درجه تغییر کند، دمای آب چند درجه تغییر می کند.

ظرفیت گرمایی بالای آب بر آب و هوای کره زمین نیز تأثیر می گذارد.

4. آب و هوای جزایر معتدل تر و برابرتر از آب و هوای قاره های بزرگتر است. چرا؟

مقاومت آب بیشتر از هوا است. این به دلیل این واقعیت است که چگالی بالایی دارد. با تراکم بالامحدود به آب و فشار بالا سازگاری با فشارهای مختلف در لایه های آب نیز می تواند شکل بدن ماهی را توضیح دهد.

5. شکل بدن ماهی های گز و قیچی ها چگونه متفاوت است و چرا؟

در میان مایعات موجود بر روی زمین، کشش سطحی آب پس از جیوه در رتبه دوم قرار دارد. خواص نوری بخار آب نیز نقش بسزایی در زندگی گیاهان دارد. بخار آب پرتوهای مادون قرمز را به شدت جذب می کند، که برای محافظت از خاک در برابر یخبندان مهم است. یک درمان حتی موثرتر برای سرمازدگی شبنم و مه است.

6. چرا؟

7. محاسبه کنید که در جریان تراکم بخار آب با حجم 100 متر مکعب چه مقدار گرما آزاد می شود.

با دانستن خواص فیزیکی آب و یخ، مردم از دیرباز از آنها در فعالیت های عملی خود استفاده می کردند.

8. چگونه می توانید قرار دادن سیم های برق بر روی یخ را توضیح دهید؟

9. کدام دریا می تواند استانداردی برای شفافیت آب باشد؟

یک مولکول آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده است. آب یک حلال جهانی است.

10. نام آبی که در هر 1 لیتر کمتر از 1 گرم مواد معدنی در آن حل می شود چیست؟

11. جرم این آب را پیدا کنید.

12. آب با مقدار زیاد گچ و آهک چه نام دارد؟

13. چرا خرچنگ فقط در آب سخت زندگی می کند؟

بیایید قسمت اول درس خود را خلاصه کنیم.

14. فهرست اصلی خواص فیزیکی و شیمیاییآب آنها چگونه بر زندگی موجودات زنده تأثیر می گذارند؟

ما تأثیر آب بر زندگی موجودات زنده را تکرار کرده ایم. اکنون بخش دوم کار خود را شروع می‌کنید: باید دریابید که زندگی، یا بهتر است بگوییم مردم، چگونه بر وضعیت آب تأثیر می‌گذارند و این موضوع چگونه بر محیط زیست و مردم تأثیر می‌گذارد. از آنجایی که موجودات زنده مواد حل شده در آن را با آب دریافت می کنند، مهمترین ویژگی آن کیفیت آن است که در اثر آلودگی به شدت بدتر می شود. در درس بوم شناسی در مورد انواع آلودگی آب صحبت می کنید و برای نشست خبری "مشکلات اکولوژیکی اکوسیستم های آبی" چکیده ای تهیه می کنید.

درس اکولوژی.

در کلاس فیزیک در مورد اهمیت آب برای زندگی موجودات زنده صحبت کردید. چه خواص فیزیکی و شیمیایی آب بر وضعیت زندگی موجودات در آن تأثیر می گذارد؟ من و شما قبلاً می دانیم که ظرفیت اقیانوس به عنوان یک تصفیه کننده طبیعی بی حد و حصر، نامحدود نیست، آب یک حلال ایده آل است و بر این اساس، نه تنها مواد مفید، بلکه مواد مضر نیز وارد بدن ما می شود. زیرا آلودگی آب رخ می دهد. از آنجایی که تنها لایه های مرزی آب، که بیش از 2-3 درصد از اقیانوس جهانی را تشکیل می دهند، دارای اثر خودپالایی هستند، اکوسیستم های آن دیگر قادر به مقابله با آلودگی هایی نیستند که باعث تخریب آنها می شود. نجات اکوسیستم های آبی یکی از موارد است مهمترین وظایف. وظیفه شما در این درس یافتن اطلاعات، تهیه چکیده برای یک کنفرانس مطبوعاتی و ترسیم نقشه "وضعیت اکولوژیکی اکوسیستم های آبی" است. اطلاعات را در گروه ها جستجو می کنیم. وظایف هر گروه روی تخته داده می شود. نتیجه کار ما باید کامل ترین نمایش تصویر "وضعیت اکولوژیکی اکوسیستم های آبی" در حال حاضر باشد و مشق شباین توسعه پیشنهادات شما برای بهبود وضعیت اکوسیستم های آبی و نظارت بر وضعیت حوضچه های کوزمینسکی است. طرح درس را بررسی کنید.

این گروه به دنبال اطلاعات در اینترنت است	این گروه با دایره المعارف بزرگ سیریل و متدیوس (CD-ROM) کار می کند.	کار گروهی با مجله "بوم شناسی و زندگی" و دایره المعارف ها
1. وارد موتور جستجوی Rubricon شوید. 2. دایره المعارف مناسب را پیدا کنید 3. داده های مربوط به دریاها و دریاچه ها را بیابید. 5. وارد موتور جستجوی Yandex شوید 6. یافتن اطلاعات در مشکلات زیست محیطیدریاها و راه های حل آن 7. وارد سیستم جستجوی Aport شوید و از جستجوی پیشرفته برای یافتن اطلاعات استفاده کنید. 8. برای کنفرانس مطبوعاتی چکیده بنویسید 9. علامت گذاری کنید نقشه کانتور، با استفاده از فتوشاپ، مناطق آلودگی مرتبط با آلودگی آب	1. با استفاده از مطالب دایره المعارف، اطلاعاتی در مورد وضعیت اکولوژیکی رودخانه ها و دریاچه ها و ویژگی های آنها بیابید. 2. با استفاده از فتوشاپ، مناطق آلودگی مرتبط با آلودگی اکوسیستم های آبی را روی نقشه کانتور علامت گذاری کنید. 3. نوشتن چکیده برای کنفرانس مطبوعاتی و وظایف برای استفاده در درس فیزیک. 4. نتایج کار خود را از طریق ایمیل به معلم گزارش دهید:	1. استفاده از مجلات و دایره المعارف ها برای یافتن اطلاعات لازم. 2. نوشتن چکیده برای کنفرانس مطبوعاتی و مطالب تحت عنوان " حقایق جالب» برای استفاده در درس زیست شناسی با فرمت doc. 3. کار خود را با فرمت zip از طریق ایمیل برای معلم ارسال کنید: 4. مناطق آلودگی مرتبط با آلودگی اکوسیستم های آبی را روی نقشه کانتور علامت گذاری کنید.

هنگام ترسیم نقشه به این نکته توجه کنید که حتی یک دانشنامه نقشه یا اطلاعات کاملی را به شما نمی دهد. برای ترسیم صحیح نقشه، باید دانش فیزیک، جغرافیا، بوم شناسی و زیست شناسی را به کار ببرید.

من تکالیف شما را یادآوری می کنم. پیشنهادات خود را برای بهبود وضعیت اکوسیستم های آبی با در نظر گرفتن اطلاعات دریافتی تهیه کنید و وضعیت دریاچه های مجاور را زیر نظر بگیرید.

نام:
نامزدی:
نویسندگان:
زولوتووا سوتلانا اوگنیونا
معلم ریاضی
چاشچینا سوتلانا یوریونا
معلم شیمی
اوسانوا ویکتوریا واسیلیونا
معلم فیزیک
محل کار: GBOU Gymnasium شماره 1562 به نام. آرتم بوروویک، مسکو
مکان: مسکو

درس تلفیقی در ریاضیات، فیزیک، بوم شناسی

این درس تلفیقی برای دانش آموزان کلاس هشتم طراحی شده است و با استفاده از مثال حل مشکلات اقتصادی محتوای محیطی، ارتباط بین ریاضیات، فیزیک و بوم شناسی سیاره ما را نشان می دهد.

اهداف و مقاصد:

آموزشی:

• ایجاد انگیزه برای رفتار صرفه جویی در انرژی در بین دانش آموزان؛
• شکل گیری شایستگی در زمینه فعالیت های شناختی مستقل؛
• برای توسعه مهارت ها و توانایی ها برای حل مسائل ریاضی محتوای اقتصادی.

آموزشی:

• توسعه را ترویج دهند خلاقیت، مهارت های کار با اطلاعات آموزشی، تجزیه و تحلیل مقایسه کنید
• به توسعه مهارت های کار تیمی فکری و توانایی بیان دیدگاه خود ادامه دهید.

آموزشی:

• آموزش فردی علاقه مند به مهم ترین روندهای توسعه سیاره، مشکلات زیست محیطی، برای جلب توجه دانش آموزان به مشکل صرفه جویی در انرژی و منابع انرژی؛
• مشارکت دادن دانش آموزان در فعالیت های مفید برای حفظ انرژی و منابع؛
• برانگیختن علاقه دانش آموزان به کاربرد عملیدانش کسب شده در مدرسه

نوع درس:درس کاربرد دانش کسب شده

پیشرفت درس

1. لحظه سازمانی

ظهر بخیر بچه ها

در سال 2017، ساعت زمین به طور سنتی برای دهمین بار در روسیه و سایر کشورهای جهان برگزار می شود. چند نفر از شما در مورد این تبلیغات شنیده اید؟ کی میگذره؟ این تبلیغ چیست؟

موضوع اصلی ساعت زمین بود مسئولیت زیست محیطیهر ساکن این سیاره هدف از رویداد جهانی ساعت زمین جلب توجه به منابع محدود سیاره ما و تشویق مردم به مراقبت و مسئولیت پذیری از آنچه طبیعت به ما می دهد است.

به مدت یک ساعت از ساعت 20:30 تا 21:30 در مسکو، روشنایی بیش از 1600 ساختمان و 14 پارک خاموش می شود. این بسیار مهم است که نه فقط از خود این سؤال را بپرسید: "من شخصاً برای صرفه جویی در انرژی چه کاری می توانم انجام دهم؟"، بلکه باید حداقل یک قدم به سمت یک سبک زندگی دوستدار محیط زیست بردارید. به عنوان بخشی از این کمپین، همه برای ابراز احترام به محیط زیست، چراغ ها و وسایل برقی را به مدت یک ساعت خاموش می کنند.

1. انگیزه فعالیت های یادگیری

خود کلمه "انرژی" در نگاه اول به نوعی ناملموس است. نبین، لمس نکن! با این حال، هیچ چیز در اطراف ما بدون مشارکت همین انرژی اتفاق نمی افتد.

در این ویدیو به شما یادآوری می شود که انرژی الکتریکی از کجا در خانه های ما می آید. بیایید فهرست کنیم که برای چه اهدافی از آن استفاده می کنیم. (پاسخ دانش آموزان)

به همین دلیل است که قرن بیستم را معمولا قرن برق می نامند. "پیشرفت الکتریکی" نه چندان در بخش تولید صنعت برق، بلکه در میان مصرف کنندگان برق هنگام استفاده از آن در فرآیندهای خانگی اتفاق افتاد.

فرآیندهایی که برق مصرفی ما را تولید می کنند برای محیط زیست مضر هستند. این آسیب ما را به فکر راه‌هایی برای کاهش مصرف انرژی می‌اندازد.

مشکل صرفه جویی در انرژی نه تنها برای خانواده ها، مدارس، شهرها، کشورها، بلکه برای کل جهان مرتبط است. صرفه جویی در انرژی باعث می شود تا هزینه های خود را کاهش دهید و تأثیر کمتری بر محیط زیست داشته باشید.

صرفه جویی در انرژی مجموعه ای از اقدامات برای صرفه جویی و استفاده منطقی از برق و گرما است. در درس امروز می خواهیم نگاه دقیق تری به موضوع صرفه جویی در انرژی در حوزه صرفه جویی در انرژی داشته باشیم.

بنابراین، چگونه سوال کلیدی درس امروز را فرموله می کنید؟ موضوع درس: برق. پس انداز را یاد بگیریم

تقاضای انرژی دائما در حال افزایش است. اغلب، در اتاق‌های خالی، لامپ‌های برقی می‌سوزند، مشعل‌های اجاق‌های برقی بی‌هدف کار می‌کنند، و صفحه‌های تلویزیون می‌درخشند. مشخص شده است که 15 تا 20 درصد از برق مصرفی در زندگی روزمره به دلیل بی احتیاطی مصرف کنندگان از بین می رود.

1. بررسی و بحث درباره تکمیل تکالیف

• برای آخر هفته ما به شما وظیفه زیر را دادیم: یک پاسپورت انرژی برای آپارتمان ایجاد کنید. برای این کار شما و والدینتان باید جدولی را که در اختیار شما قرار داده شده پر کرده و هزینه های خانواده را برای استفاده از ....

نام:
نامزدی:مدرسه، یادداشت های درس، مدرسه، جبر کلاس هشتم
نویسندگان:
زولوتووا سوتلانا اوگنیونا
معلم ریاضی
چاشچینا سوتلانا یوریونا
معلم شیمی
اوسانوا ویکتوریا واسیلیونا
معلم فیزیک

درس - سخنرانی (فیزیک - پایه یازدهم)

موضوع درس: "انسانیت و انرژی"

هدف: در نظر گرفتن راه‌هایی برای حل بحران اجتناب‌ناپذیر انرژی جهانی.

وظایف:

انرژی را به عنوان یکی از اولویت های توسعه اقتصادی، علمی و فنی روسیه در قرن بیست و یکم برجسته کنید.

منابع انرژی جایگزین را به عنوان گزینه های ممکن برای غلبه بر بحران انرژی در نظر بگیرید و مزایا و معایب آنها را شناسایی کنید.

به مولفه زیست محیطی هر منبع انرژی جایگزین توجه کنید.

سوالات مطالعه:

اجتناب ناپذیری یک بحران جهانی انرژی.

منابع انرژی جایگزین:

الف) انرژی خورشیدی؛

ب) انرژی باد؛

ج) انرژی اقیانوسی؛

د) انرژی زمین گرمایی.

3. چه چیزی به حل بحران جهانی انرژی کمک می کند؟

پیشرفت درس.

لحظه سازمانی

بیان مشکل:

یادگیری مطالب جدید :

خلاصه درس . انعکاس

مشق شب

S. مطالعه مطالب جدید

سوال اول مطالعه:

آغاز پایانی که آغاز با آن تمام می شود کجاست؟

K. Prutkov

در سال 1996، نخست وزیر روسیه تایید کرد حوزه های اولویت دارتوسعه علم و فناوری داخلی و همچنین فناوری های حیاتی سطح فدرال، توسط کمیسیون سیاست علمی و فنی دولت تعیین می شود. اینها شامل مناطق و فن آوری هایی است که از نظر توسعه اقتصادی، علمی و فنی روسیه در قرن 21 به عنوان امیدوارکننده ترین شناخته می شوند. و دولت متعهد به نظارت و تامین مالی آن است. لیست اولویت ها عبارتند از:

• تحقیقات پایه;

  فناوری اطلاعات و الکترونیک؛

  فن آوری های تولید؛

  مواد جدید و محصولات شیمیایی؛

  فن آوری های سیستم های زنده؛

  حمل و نقل؛

  سوخت و انرژی؛

  اکولوژی و استفاده منطقی از منابع طبیعی.

با توجه به اهمیت موضوع مطرح شده، پیشنهاد می کنم در مورد یکی از اولویت های ذکر شده یعنی انرژی صحبت کنیم.

به طور کلی پذیرفته شده است که عامل اصلی تعیین کننده توسعه فرهنگ مادی، ایجاد و استفاده از منابع انرژی است. انرژی مهمترین عامل پیشرفت فناوری و بهبود استانداردهای زندگی انسان است.

به گفته سازمان ملل متحد، مدرن سطح متوسطمصرف انرژی در سال برای هر نفر حدود 5 کیلو وات برای هر نفر است، سطح فعلی بیشترین است کشورهای توسعه یافته- 14 کیلو وات

تولید، تبدیل و بقای انرژی فرآیندهای اساسی هستند که در شاخه های مختلف علم مورد مطالعه قرار می گیرند. الگوی اصلی که فیزیک ایجاد کرده قانون بقای انرژی است. بر اساس این قانون، بحران جهانی در تولید انرژی پیش بینی می شود. اجتناب ناپذیر بودن بحران جهانی انرژی اکنون کاملاً درک شده است و بنابراین مشکل انرژی برای علم و فناوری به مشکل شماره یک تبدیل شده است. در حال حاضر، سوخت های آلی به عنوان منابع اصلی انرژی استفاده می شود: نفت، گاز طبیعی، زغال سنگ، ذغال سنگ نارس. ذخایر انرژی شیمیاییدر سوخت های آلی در طول دوره طولانی وجود زمین به دلیل فرآیندهای بیولوژیکی انباشته شدند. بنابراین، بر اساس قانون بقای انرژی، بشریت در صورت عدم یافتن منابع انرژی دیگر، با نیاز به محدود کردن مصرف آن مواجه خواهد شد. و این منجر به کاهش سطح رفاه مادی نوع بشر خواهد شد.

عصر انرژی معدنی که به سختی آغاز شده است، به احتمال زیاد به زودی به پایان خواهد رسید. حداقل سه دلیل وجود دارد که این پیش‌بینی را تأیید می‌کند:

تعداد مواد معدنی محدود است

استفاده از آنها باعث آلودگی محیط زیست می شود

ذخایر آنها غیر قابل تعویض است.

به عنوان مثال، اعتقاد بر این است که زغال سنگ، نفت و گاز تنها تا جایی منابع انرژی تجدید ناپذیر هستند که میزان فعلی استفاده از آنها میلیون ها برابر بیشتر از سرعت تشکیل است.

آکادمیک A.E. شیندلین معتقد است که «سه راه برای حل مشکلات جهانی انرژی در آینده وجود دارد: یافتن منابع انرژی جدید، استفاده کارآمدتر از منابع موجود و در نهایت استفاده منطقی از انرژی استخراج‌شده».

در اخیراتوجه به استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر در همه جا در حال افزایش است: انرژی خورشیدی، انرژی باد، دریاها و اقیانوس ها، گرمای زمین گرمایی از منابع زیرزمینی، i.e. گرمای عمیق زمین

به بیان دقیق، منابع انرژی آبی نیز نوعی منبع انرژی تجدیدپذیر هستند. تولید برق در نیروگاه های برق آبی به طور کامل توسعه یافته است و یک منطقه به طور گسترده توسعه یافته از انرژی در مقیاس بزرگ است. اگر جریان رودخانه‌های کل کره زمین را از نظر انرژی در نظر بگیریم، رقم بزرگی به دست می‌آید که نشان می‌دهد هر ساله می‌توانیم از توان یک نیروگاه برق آبی 210·10 9 کیلووات بدون هیچ هزینه‌ای برای تولید استفاده کنیم. تعداد سال نامحدود

با این حال، از نظر اقتصادی استفاده از برق با توان تنها 7 · 10 9 کیلو وات، یعنی. تقریباً 3.3 درصد از تولید برق ممکن است. این به دلیل این واقعیت است که سد کردن رودخانه ها با افزایش آب به ارتفاع کم معمولاً توجیه اقتصادی ندارد، به ویژه هنگامی که زمین های حاصلخیز در معرض سیل قرار می گیرند، زیرا به نظر می رسد برداشت بسیار ارزشمندتر از انرژی دریافت شده است.

یک عامل نیز وجود دارد تاثیر منفیبر محیط زیست - شور شدن و قلیایی شدن زمین های حاصلخیز.

علاوه بر این، به گفته برخی از زلزله شناسان و زمین شناسان، پیامد کمی مطالعه شده ساخت سدهای برق آبی، به اصطلاح «لرزه خیزی القایی» در منطقه ای است که سازه های هیدرولیکی قدرتمند و مخازن با حجم زیاد در آن قرار دارند. تأثیر خود مخازن بر شرایط آب و هوایی محلی دوگانه است - اثرات خنک کننده و گرمایش. بنابراین، تبدیل نیروگاه آبی به برق در مقایسه با انواع دیگر منابع انرژی تجدیدپذیر، اثرات زیست محیطی قابل توجهی را به دنبال دارد. بنابراین، وظیفه ساخت نیروگاه های برق آبی به حل مشکلات پیچیده با کمک آنها می رسد: ساخت نیروگاه های برق آبی هم برای تولید برق و هم برای توسعه کشتیرانی رودخانه، کشاورزی و شیلات و همچنین نزدیک به انرژی بر توصیه می شود. شرکت هایی که می توانند از انرژی ارزان قیمت نیروگاه های برق آبی بدون ساختن خطوط برق اضافی برای این اهداف استفاده کنند.

سوال دوم مطالعه:

من پیشنهاد می کنم در مورد توسعه منابع انرژی جدید و جایگزین فوق صحبت کنیم.

الف) انرژی خورشیدی . K. Prutkov "با نگاه کردن به خورشید، چشمان خود را خم کنید و با جسارت لکه های روی آن را خواهید دید."

تمام انرژی خورشیدی که به سطح زمین می رسد حدود 2.2·10 21 ژول در سال است. انرژی خورشیدی یک منبع "ابدی" و بالقوه عظیم تامین انرژی است که هیچ گونه آلودگی را وارد محیط زیست نمی کند. با این حال، معایب شناخته شده انرژی خورشیدی نیز وجود دارد.

اولاً، تابش خورشیدی روی سطح زمین منبع انرژی نسبتاً کم چگالی است. بنابراین در سطح دریا به دلیل جذب ناشی از بخار آب، ازن و دی اکسید کربنشار تابش تقریباً به 1000 وات بر متر مربع کاهش می یابد. این شرایط ما را مجبور می کند که معمولاً انرژی خورشیدی را از یک منطقه نسبتاً بزرگ جمع آوری کنیم. به عنوان مثال، برای تولید انرژی با ظرفیت 100 مگاوات، برق باید از مساحت 1 کیلومتر مربع حذف شود.

ثانیاً، در یک مکان معین، تابش خورشید بسته به زمان روز ثابت نیست و به دلیل شرایط آب و هوایی در معرض نوسانات است. به همین دلیل، هر تاسیسات انرژی خورشیدی باید دارای یک دستگاه ذخیره انرژی یا یک نصب انرژی پشتیبان با استفاده از منبع انرژی متفاوت باشد. این معایب باعث هزینه های بالای نصب برای برداشت انرژی خورشیدی می شود.

یک سیستم گرمایش خورشیدی معمولی از کلکتورهای صفحه تخت روی سقف تشکیل شده است. کلکتور یک صفحه سیاه است که در قسمت پایین به خوبی عایق شده است. قسمت بالای صفحه با شیشه یا پلاستیک پوشانده شده است که به نور اجازه عبور می دهد اما اجازه نمی دهد تابش حرارتی مادون قرمز از آن عبور کند. در فضای بین اجاق گاز و شیشه، خطوط لوله با مایع خنک کننده (آب، روغن، هوا و ...) قرار داده شده است. تابش خورشیدی که از طریق شیشه یا پلاستیک به کلکتور نفوذ می کند، توسط لوله ها و اجاق گاز جذب می شود و مایع خنک کننده را گرم می کند.

در حال حاضر، خانه هایی که توسط خورشید گرم می شوند در بسیاری از کشورها - ژاپن، کانادا، آلمان، فرانسه، ایالات متحده آمریکا و دیگران ساخته می شوند. بنابراین، در ایالات متحده، گرمایش و تهویه مطبوع با استفاده از انرژی خورشیدی در 35 درصد ساختمان ها تولید می شود.

برای افزایش دمای جسم گرم شده، تاسیسات خورشیدی مجهز به متمرکز کننده تابش خورشیدی هستند. متمرکز کننده مجموعه ای از آینه ها است که پرتوهای خورشیدی را جمع آوری (تمرکز) می کند. عملکرد به اصطلاح کوره های خورشیدی بر این اصل استوار است. بزرگترین اجاق خورشیدی جهان در فرانسه، در Pyrenees، با ظرفیت حرارتی 1 مگاوات ساخته شد. مساحت کلآینه های این کوره حدود 2500 متر مربع می باشد. در نقطه کانونی کوره دمایی در حدود 3800 درجه سانتیگراد می رسد که در آن می توان نسوزترین مواد را ذوب و فرآوری کرد.

مانع اصلی تولید برق در مقیاس بزرگ از نیروگاه های خورشیدی هزینه تخمینی بالای آنها است که به دلیل نیاز به مساحت وسیعی از گیرنده های برق و جاده های آنها است. وگرما: هزینه 1 کیلو وات برق نصب شده در حال حاضر 150-300 هزار روبل است.

مبدل های فتوولتائیک نیمه هادی (PVC) برای تبدیل مستقیم تابش خورشیدی به برق استفاده می شوند. و در اینجا موفقیت هایی در ایجاد تاسیسات به دست آمده است هدف خاصو قدرت کم معلوم شد که FEPها عملاً منابع غیرقابل جایگزین جریان الکتریکی در فضاپیماها هستند. سلول های خورشیدی نیمه هادی برای اولین بار در شوروی سوم نصب شدند ماهواره مصنوعیزمین، در 15 می 1958 به فضا پرتاب شد. Lunokhod-1 با باتری خورشیدی تغذیه می شود و بیش از یک سال در ماه کار می کند. در حال حاضر پنل های خورشیدی به بخشی رایج تبدیل شده اند فضاپیما.

بنابراین، در تاسیسات کوچک مستقل، که هزینه نقش تعیین کننده ای ندارد، توصیه می شود از تابش خورشیدی هم اکنون استفاده شود.

ب) انرژی باد . "باد نفس طبیعت است" K. Prutkov.

انرژی باد نتیجه فرآیندهای حرارتی است که در جو سیاره رخ می دهد. تفاوت در چگالی هوای گرم و سرد حرکت را تعیین می کند توده های هوا. در نتیجه، علت اصلی انرژی باد انرژی تابش خورشید است که به یکی از اشکال آن - انرژی جریان هوا - آزاد می شود. حدود 2 درصد از آنچه به زمین می آید تابش خورشیدیبه انرژی باد تبدیل می شود.

باد یک منبع انرژی تجدید پذیر بسیار بزرگ است. انرژی آن تقریباً در تمام مناطق زمین قابل استفاده است. ترجیح استفاده از نیروگاه های بادی (WPP) به دلایل اقتصادی در مقایسه با هر گزینه مبتنی بر استفاده از سوخت های فسیلی بدون تردید است. تمام انرژی باد که به طور بالقوه برای اجرا بر روی سطح زمین در طول سال امکان پذیر است، 13·10 12 کیلووات ساعت برآورد شده است. برای استفاده عملیبه طور واقع بینانه 10-20 درصد این انرژی را در نظر بگیرید. اما مشکل در اتلاف بسیار زیاد انرژی باد و تغییرپذیری باد نهفته است، یعنی. در چگالی شار انرژی کم

انرژی باد که بسیار جالب است یکی از قدیمی ترین منابع انرژی است. قدمت توربین های بادی باستانی به طور دقیق مشخص نشده است. اما اعتقاد بر این است که چنین موتورهایی در 1700 قبل از میلاد ظاهر شدند. انرژی باد به طور گسترده ای برای راندن آسیاب ها و دستگاه های بالابر آب در دوران باستان در مصر و خاورمیانه استفاده می شد. در اروپا، آسیاب های بادی در آغاز قرن دوازدهم ظاهر شدند. در هلند در قرن هفدهم. قدرت کل آسیاب های بادی 50-100 مگاوات بود که با در نظر گرفتن جمعیت کم رقم قابل توجهی بود: 50-100 کیلووات ساعت کار مکانیکیبه ازای هر نفر در سال.

اگر بحران انرژی دهه 70 نبود، آسیاب‌های بادی یک کنجکاوی تاریخی باقی می‌ماندند. برای سال های اخیر، هم در روسیه و هم در کشورهای خارجی توجه بیشتری به کار انرژی بادی وجود دارد. در حال حاضر، چندین طرح از توربین های بادی توسعه یافته است. یک توربین هوای معمولی شامل دو یا سه روتور پروانه مانند با دهانه پره 18 متر است که بر روی یک برج فلزی بلند (یا برج بتنی با ارتفاع 25 متر) نصب شده است. روتور با وزن حدود 8 تن معمولاً با سرعت 5-6 برابر سرعت باد می چرخد. یک ژنراتور نصب شده روی برج، انرژی مکانیکی چرخش روتور را به تبدیل می کند جریان الکتریکی.

با این حال، استفاده از توربین های بادی چندین مشکل دارد:

هنگامی که باد ضعیف می شود و تلفات انرژی ناشی از اصطکاک شروع به فراتر رفتن از مقدار انرژی استخراج شده از باد می کند، موتور باید متوقف شود.

چرخ باد باید حداکثر قدرت را در هر باد ایجاد کند - از متوسط ​​تا قوی.

اگر سرعت باد خیلی زیاد شود، توربین هوا نیاز به خاموش شدن خودکار دارد تا از بارگذاری بیش از حد ژنراتور جلوگیری شود.

هنگامی که جهت باد تغییر می کند، توربین باید به گونه ای بچرخد که از آن به بهترین شکل استفاده کند.

و با این وجود، در شرایط افزایش شدید قیمت ها منابع سوختمزارع بادی در خارج از کشور روز به روز سودآورتر می شوند. توسط برآوردهای اقتصادیکه در دانشگاه ماساچوست انجام شد، حتی اکنون در ایالات متحده نیز می توان انتظار داشت که هزینه انرژی تولید شده در نیروگاه های هسته ای و نیروگاه های بادی مشابه باشد.

تا سال 1987، نیروگاه های آزمایشی بادی با ظرفیت حداکثر 5 مگاوات در اتحاد جماهیر شوروی ایجاد شد. در تعدادی از شاخص ها - قابلیت اطمینان، سهولت استفاده، کارایی، کارایی و حمل و نقل - آنها نسبت به مدل های خارجی برتری دارند. اما در تعدادی از مناطق شمال دور، بخش اروپایی روسیه، اورال شمالی، چوکوتکا، منطقه ماگادان و غیره این نیروگاه های بادی مطمئناً سودآور به نظر می رسند. در حال حاضر، تأسیسات خودران با ظرفیت تنها چند و حتی کسری از یک کیلووات، کاربرد عملی گسترده ای دریافت کرده اند. آنها عمدتاً برای نیازها در نظر گرفته شده اند کشاورزی- آبیاری، زهکشی عمودی، تامین برق مصرف کنندگان مستقل. استفاده از نیروگاه های بادی به حفظ محیط زیست از آلودگی کمک می کند که از نظر زیست محیطی بسیار مهم است.

ج) انرژی اقیانوس.

اقیانوس های جهان 70.8 درصد از سطح زمین را اشغال کرده اند و حدود سه چهارم انرژی خورشیدی که بر روی زمین می ریزد را جذب می کنند. انرژی اقیانوسی یک انبار دست نخورده از منابع انرژی است. در میان تاسیسات با استفاده از انرژی اقیانوسی، نیروگاه های جزر و مدی، نیروگاه های موج و جریان دریا در حال حاضر مورد توجه قرار گرفته اند که در آنها انرژی مکانیکی اقیانوس به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. وجود گرادیان دما بین لایه های بالایی و پایینی اقیانوس جهانی در نیروگاه های به اصطلاح هیدروترمال استفاده می شود.

نیروگاه های جزر و مدی (PS) جهت جدیدی در تولید برق هستند. همانطور که مشخص است جزر و مد دریا نوسانات دوره ای در سطح دریا هستند که توسط نیروهای گرانشی عمدتا ماه و به میزان کمتر خورشید ایجاد می شود. هنگامی که خورشید، ماه و زمین در یک خط قرار می گیرند، موج جزر و مد در حداکثر خود است. و در مواردی که زاویه ماه-زمین-خورشید 90 درجه باشد، موج جزر و مد حداقل است. ارتفاع متوسطامواج در اکثر سواحل کوچک هستند و تنها به حدود 1 متر می رسند، اما در برخی از نقاط خارج از ساحل ارتفاع جزر و مد می تواند به بیش از 15 متر برسد. به عنوان مثال، در خلیج پنژینا دریای اوخوتسک، ارتفاع موج جزر و مد 13 متر و در سواحل اقیانوس اطلس کانادا (خلیج فاندی) حتی 18 متر است.

در ساده‌ترین نسخه آن، اصل عملکرد PES به موارد زیر خلاصه می‌شود: در هنگام جزر و مد، آب یک مخزن را پر می‌کند و در هنگام جزر و مد از آن خارج می‌شود و توربین‌های هیدرولیک در حال چرخش هستند. این به اصطلاح طرح TES تک حوضه ای است. TPP دو حوضه ای تا حدودی پیچیده تر است: هم در هنگام جزر و هم در هنگام جزر و مد انرژی تولید می کند.

مجموع قدرت جزر و مد تمام دریاها و اقیانوس های زمین 3·10 9 کیلو وات تخمین زده می شود که با پتانسیل انرژی تقریباً تمام رودخانه های جهان مطابقت دارد. این عدد بزرگ. با این حال، به گفته دانشمندان، چشم انداز ساخت گسترده PES بسیار مشکوک است. این با هزینه بالای ساخت PES و همچنین با این واقعیت توضیح داده می شود که استفاده از آنها محدود به چند منطقه جغرافیایی مناسب است.

و با این حال، TPP ساخته شد: در سال 1966 در فرانسه، بر روی رودخانه Rance، با ظرفیت 240 مگاوات، و در سال 1968 در اتحاد جماهیر شوروی، Kislogubskaya TPP در ساحل دریای بارنتز در نزدیکی شهر مورمانسک. PES یک مزیت قابل توجه دارد: فرآیند تولید برق در این نیروگاه ها سازگار با محیط زیست است.

منابع انرژی تجدیدپذیر نیز شامل امواج دریا هستند. امواج دریا توسط باد تولید می شوند، انرژی آنها با وضعیت سطح دریا تعیین می شود. یک موج متوسط ​​با ارتفاع 3 متر تقریباً 90 کیلووات انرژی به ازای هر 1 متر طول جبهه موج حمل می کند. با این حال اجرای عملیاین انرژی باعث مشکلات بزرگ می شود. در حال حاضر تعدادی راه حل فنی برای تبدیل انرژی موج به انرژی الکتریکی به ثبت رسیده است. در ژاپن از انرژی موج برای تامین انرژی خودگردان شناورهای شناور استفاده می شود.

در حال آماده سازی برای پیاده سازی فنیکار برای مهار انرژی جریان های اقیانوسی برای تولید برق در حال انجام است. قرار است توربین هایی با قطر پروانه 170 متر و طول روتور 80 متر از آلیاژ آلومینیوم با عمر احتمالی حداقل 30 سال در مناطقی با جریان های نسبتاً قوی نصب شود. جریان آب از جریان اقیانوس، پره‌های توربین را می‌چرخاند و از طریق سیستم ضرب‌کننده‌ای که سرعت را افزایش می‌دهد، ژنراتور الکتریکی متصل به لوله را می‌چرخانند. به گفته کارشناسان، هزینه برق تولید شده در این نیروگاه ها 1.8 برابر کمتر از نیروگاه های حرارتی و 2.4 برابر کمتر از نیروگاه های هسته ای است.

در حال حاضر، مقداری به استفاده از انرژی از گرادیان دمایی لایه‌های مختلف آب در دریاها و اقیانوس‌ها، یعنی ایجاد نیروگاه‌های هیدروترمال توجه شده است. نمونه های آزمایشی یک نیروگاه هیدروترمال اتوماتیک در دهه 80 قرن نوزدهم در ژاپن و ایالات متحده آمریکا نشان داده شد. در ایالات متحده قرار است به طور مستقیم یک نیروگاه هیدروترمال با ظرفیت 1 مگاوات ساخته شود که انتظار می رود روزانه تا 63 هزار تن در نفت صرفه جویی شود. دخالت منابع عظیم انرژی اقیانوسی در تولید انرژی کمترین تأثیر منفی را بر محیط زیست خواهد داشت.

د) انرژی زمین گرمایی.

مشکل استفاده از گرمای زمین برای تولید انرژی بسیار مورد توجه است. انرژی زمین گرمایی یک منبع انرژی تقریبا تمام نشدنی است. مشخص است که با افزایش عمق لایه های زمین، درجه حرارت افزایش می یابد. این منجر به این واقعیت می شود که طبق محاسبات 30 برابر بیشتر از قدرت تمام نیروگاه های جهان، جریان گرمایی با قدرت قابل توجهی به طور مداوم از روده های زمین به سطح آن جریان می یابد. در حال حاضر، تحقیقات فشرده ای در مورد مشکل استفاده از منابع زمین گرمایی (ذخایر زیرزمینی آب گرم و بخار؛ منابع مرتبط با گرمای سنگ های خشک) برای تولید برق در حال انجام است.

اولین تلاش موفقیت آمیز برای استفاده از گرمای زمین برای تولید برق در لردرلو (ایتالیا) در سال 1904 انجام شد، جایی که بخار خشک خارج شده از زمین در چرخه توربین بخار استفاده شد. ظرفیت این نیروگاه زمین گرمایی هم اکنون 390 مگاوات است.

امروزه در جهان هنوز تجربه کافی برای برآورد قابل اعتماد همه شاخص های هزینه انرژی زمین گرمایی وجود ندارد، اما یک چیز واضح است که توسعه منابع زمین گرمایی با هزینه های مالی بسیار زیادی همراه است. علاوه بر این، تجربه عملیاتی تعدادی از نیروگاه های زمین گرمایی خارجی، از جمله بزرگترین ایستگاه جهان "بیگ آبفشان" (ایالات متحده آمریکا، 12.5 مگاوات)، نشان داده است که تعدادی از عوامل مرتبط با عملکرد آنها بر محیط زیست تأثیر منفی دارد. اینها در درجه اول شامل سولفید هیدروژن موجود در بخار است. وجود سولفید هیدروژن در هوا باعث ایجاد بوی نامطبوع می شود و می تواند باعث خوردگی تجهیزات و مواد شود. بسیاری از مواد مضر مانند آرسنیک، سلنیوم و جیوه در آب های حرارتی حل می شوند. تخلیه چنین آبی در مخازن طبیعی همیشه امکان پذیر نیست. هنگام بحث در مورد مسائل زیست محیطی استفاده از نیروگاه های زمین گرمایی، همچنین لازم است به یاد داشته باشید که استخراج مقادیر زیادی آب و بخار به سطح می تواند بر ریزاقلیم منطقه تأثیر بگذارد و منجر به ناپایداری شود. پوسته زمینو زلزله ها روش پمپاژ فاضلاب به چاه های غیرمولد کاملاً رادیکال است. اما چنین تزریقی هزینه بهره برداری از ذخایر زمین گرمایی را افزایش می دهد.

و با این حال، کار برای مطالعه مشکل استفاده از انرژی زمین گرمایی در بسیاری از کشورهای جهان در حال انجام است، زیرا ذخایر آن تمام نشدنی است. علاوه بر این، برخلاف انرژی خورشیدی که نه تنها روزانه، بلکه بسته به زمان سال و آب و هوا نیز در نوسان است، انرژی زمین گرمایی به طور مستقیم قابل تولید است. فرض بر این است که با توسعه مناسب نیروگاه های زمین گرمایی، انرژی تولید شده توسط آنها کمتر از انرژی حاصل از هر وسیله دیگری هزینه خواهد داشت.

سوال سوم مطالعه:

متأسفانه استفاده در مقیاس وسیع از منابع انرژی جایگزین در نظر گرفته شده مستلزم تغییرات قابل توجه، زمان طولانی و هزینه های مالی هنگفت است و در نتیجه این امر وظیفه ای برای آینده قابل پیش بینی است.

بنابراین، تمام امید برای حل بحران جهانی انرژی بر استفاده از انرژی هسته ای و گرما هسته ای است. انرژی هسته ای مانند سایر انواع انرژی نمی تواند کاملاً پاک باشد و محیط زیست را تحت تأثیر قرار ندهد. اما راکتورهای گرما هسته‌ای با سوخت دوتریوم-تریتیوم مزایای قابل توجهی نسبت به راکتورهای هسته‌ای از نقطه نظر تأثیر آنها بر محیط زیست دارند. این به دلیل ضایعات رادیواکتیو فرار بسیار کمتر، آسیب پذیری کمتر در برابر نشت مایع خنک کننده و سایر شرایط اضطراری است.

اما موضوع راه اندازی یک راکتور گرما هسته ای به مشکل کنترل واکنش همجوشی حرارتی هسته ای مربوط می شود. راه حل این مشکل با هزینه های مادی زیادی همراه است که در هیچ کشوری امکان تخصیص بودجه عمومی وجود ندارد. و بنابراین امیدها به یک راکتور حرارتی هسته ای تجاری بسته شده است. کی می شود؟ آکادمیسین E.P. Velikhov به این سوال پاسخ می دهد:

"من فکر می کنم برای انجام انتقال برنامه ریزی شده به یک منبع پایان ناپذیر انرژی در قرن بیستم، ما باید به طور مشترک یک راکتور حرارتی هسته ای آزمایشی ایجاد کنیم. البته این یک گام مهم رو به جلو خواهد بود. ما دقیقاً می‌دانیم روی چه چیزی می‌توانیم حساب کنیم و چه تلاش‌های بیشتری باید انجام شود... بدون همکاری بین‌المللی، نتایج ضعیف‌تر بود... اکنون ما یک طراحی اولیه نصب داریم. هیچ چیز شبیه این در عمل علمیهنوز وجود نداشته است و هیچ کشوری نمی توانست چنین طرح اولیه ای را به تنهایی انجام دهد. سنتز کنترل شده ذهنی و عینی است منطقه منحصر به فردبرای همکاری تحقیقات در مورد محصور شدن پلاسمای مغناطیسی هیچ ارتباطی با اهداف نظامی ندارد و هنوز به یک راز تجاری تبدیل نشده است. همه می فهمند که کنترل شده است همجوشی گرما هسته اینیاز است و همکاری به نفع همه است. و در آینده باید به آن تکیه کنیم. و در یکی از سخنرانی های خود، آکادمیسین L.A. آرتیموویچ گفت: "مشکل یک واکنش گرما هسته ای کنترل شده قطعاً حل خواهد شد اگر بشریت به آن نیاز واقعی داشته باشد."

من فکر می کنم که چنین زمانی فرا رسیده است. اما این موضوع بحث دیگری است.

خلاصه درس:

میکرو تست (در پایان درس برای تشویق دانش آموز به دقت در درس یادگیری مطالب جدید، برای تربیت حافظه او پیشنهاد می شود.

دانش آموزان باید با عبارات ارائه شده موافق یا مخالف باشند (قبل از تعداد هر عبارت «+» یا «-» را قرار دهند).

بحران انرژی جهانی با قانون بقای بار الکتریکی پیش‌بینی می‌شود.

برای تولید انرژی خورشیدی باید از یک منطقه عظیم برداشت شود.

یکی از مشکلات استفاده از توربین بادی: وقتی باد ضعیف می شود، موتور باید خاموش شود، زیرا این کار از نظر انرژی مفید نیست.

انرژی زمین گرمایی نوعی انرژی دوستدار محیط زیست است.

انرژی هسته ای به حل بحران انرژی کمک می کند.

مشق شب . تهیه پروژه - ارائه در مورد "منابع انرژی جایگزین"

"انرژی و اکولوژی"

درس کار در گروه های متقاطع پایه

من از دانشم استفاده میکنم

و من اهمیت آنها را می شناسم.

من به درک خود کمک می کنم

و من احساس می کنم شامل می شود.

بر اساس یک ضرب المثل چینی

هدف. خلاصه و نظام مند دانش دانش آموزان در مورد انواع مختلف نیروگاه ها، اصل عملکرد آنها، تحولات انرژی. به توسعه توانایی تجزیه و تحلیل، مقایسه، نتیجه گیری مستقل و کار با ادبیات علمی ادامه دهید. برای پرورش تفکر اقتصادی و زیست محیطی، توانایی کار در یک تیم، مدارا و میل به گسترش دانش.

نوع درس. درس تعمیم و نظام سازی دانش.

تجهیزات. ضبط صوت، کتری برقی، پوستر با تصاویر شماتیک از انواع نیروگاه، جداول برای ویژگی های مقایسه ایانواع نیروگاه، نشانگر رنگی، مطالب آموزشیبا اطلاعات مربوط به نوع خاصی از نیروگاه، اطلس های «جغرافیای اقتصادی و اجتماعی جهان»، کارت های رنگی شماره گذاری شده.

مشاوره روشی فعالیت هایی که به کودکان آموزش می دهد تا افکار خود را فرموله کنند و بیان کنند، به دیگران گوش دهند و بر اساس تفکر منطقی تصمیم بگیرند، به آموزش تفکر دموکراتیک کمک می کند. تحقیقات نشان می‌دهد که معرفی روش‌های کار گروهی در پیشگیری از بی‌تفاوتی دانش‌آموزان مؤثر است. توصیه می‌شود در درس قبل به گروه‌ها تقسیم شده و به هر گروه تکلیف بدهید تا مطالب مربوط به نوع خاصی از نیروگاه را بیابند و پردازش کنند. در کلاس درس، فعالیت دانش‌آموزان باید با ابزار، کتاب‌های مرجع و نمودارها کار کنند، زیرا دقیقاً این نوع فعالیت است که با تفکر فعال همراه است.

استفاده از جدید روش های آموزشیدر کنار روش‌های سنتی، می‌توانیم به دانش‌آموزان کمک کنیم تا تفکر خود را توسعه دهند و در عین حال به آن‌ها یاد می‌دهیم که به حقوق دیگران احترام بگذارند و برای رسیدن به یک هدف مشترک با یکدیگر همکاری کنند. "دانش تنها زمانی دانش است که از طریق تلاش ذهن فرد به دست آید، نه از طریق حافظه" (ل. تولستوی).

درس شامل استفاده است روش های فعالآموزش، به ویژه، روش کار در گروه های متقاطع پایه و روش "درخت تصمیم".

روش گروهی پایه متقاطع. معلم آنها را به گروه های اصلی تقسیم می کند که در آنها دانش آموزان با موادی از نوع خاصی کار می کنند (هر گروه متفاوت است). پس از این، معلم گروه های متقابل جدیدی را تشکیل می دهد تا نمایندگانی از هر گروه پایه قبلی را شامل شود. در این گروه ها، دانش آموزان به یکدیگر آموزش می دهند و دانش کسب شده را در گروه های پایه منتقل می کنند.

تقسیم بندی به گروه ها می تواند به روش های مختلفی انجام شود. به عنوان مثال، به دانش آموزان کارت هایی با رنگ های مختلف بدهید که روی آن اعداد 1، 2، 3، 4، 5، 6 نوشته شده است. می توانید نمادهای A1، A2، A3، A4، A5، A6، B1، B2 و... را روی کاغذهای کوچک بنویسید. به E6. گروه های اصلی با حروف، گروه های متقابل - با اعداد تشکیل می شوند. تعداد اعضای گروه نباید بیشتر از 6 نفر باشد.

روش درخت تصمیم هر گروه جداول با فرمت بزرگ با یک "درخت راه حل" ترسیم شده از مشکلی که در نظر گرفته شده است) و قلم های نمدی برای پر کردن دریافت می کند. در حین کار، اعضای گروه معایب و مزایای هر گزینه را یادداشت می کنند و سپس در مورد چگونگی حل مشکل تصمیم می گیرند. پس از اتمام کار، نمایندگان هر گروه نتایج کار گروه های خود را گزارش می دهند.

پیشرفت درس

I. به روز رسانی دانش پایه دانش آموزان

(موسیقی بی سر و صدا در کلاس پخش می شود، یک کتری برقی با گرم کننده آب روی میز نمایش وجود دارد، یک لامپ بالای تخته سیاه می سوزد، میزهای دانش آموز برای کار گروهی چیده شده است.)

معلم دوستان عزیز، امروز درس خود را به روشی غیر معمول شروع می کنیم. اول چای میخوریم بعد کار میکنیم. دستیار آزمایشگاه ما خیلی وقت پیش کتری برقی را روشن کرد و آب در شرف جوشیدن است. (ناگهان چراغ ها خاموش می شود، موسیقی قطع می شود، کتری خاموش می شود. دستیار آزمایشگاه به معلم نزدیک می شود و به آرامی چیزی به او می گوید.)

معلم چه اتفاقی افتاده؟

دانش آموزان جریانی در شبکه وجود ندارد.

معلم حیف شد... الان چایی نخواهیم خورد. میشه لطفا بگید جریان از کجا میاد؟ شبکه برقکلاس ما، آپارتمان های ما؟

دانش آموزان در نیروگاه ها تولید می شود.

معلم درسته چه نیروگاه هایی را می شناسید؟

دانش آموزان نیروگاه های برق آبی، نیروگاه های حرارتی، نیروگاه های هسته ای، جایگزین (خورشیدی، بادی، جزر و مدی، زمین گرمایی، بیوگاز).

(زمانی که دانش‌آموزان نوع خاصی از نیروگاه را نام می‌برند، معلم یا دستیار پوسترهایی با نمودار آن نوع نیروگاه روی تابلو نصب می‌کنند.)

II. انگیزه فعالیت های یادگیری

معلم انرژی اساس زندگی در جامعه بشری است و توسعه تدریجی آن با افزایش مستقیم مصرف انرژی همراه است. این مصرف در طول قرن 20 افزایش یافت. بیش از 100 بار، در حالی که سوخت آلی چندین برابر بیشتر از همه زمان های قبلی سوزانده شده است. چه چشم اندازهایی در قرن بیست و یکم در انتظار ماست؟

بشریت به طور فزاینده ای از مسئولیت خود در قبال حفظ محیط زیست و پاکیزگی سیاره ما آگاه است. پیشرفت علمی و فناوری، افزایش آسایش زندگی و افزایش مصرف انرژی مرتبط با آن چیزهای عینی هستند. اما این بدان معنا نیست که باید به هر قیمتی به آنها دست یافت. تنها استفاده از منابع انرژی سنتی (نفت، گاز، سوخت هسته ای) زمین را تخریب و آلوده می کند. منابع آبو هوا در همان زمان، بیش از 1 کیلو وات برای هر متر مربعبه طور مداوم نور یک منبع طبیعی پایان ناپذیر، بی عیب و نقص زیست محیطی و در دسترس عموم را در طول روز به ما می دهد - خورشید. پیشرفت‌های فناوری در حال حاضر امکان استفاده از آن را برای تولید برق فراهم می‌کند که هزینه آن به هزینه‌های سنتی نزدیک می‌شود. انرژی باد و انرژی زیست توده که مربوط به انرژی خورشیدی است نیز در بسیاری از کشورها به شدت در حال توسعه هستند. امروزه بدون شک مشکل اصلی اقتصادی در جهان بحران انرژی است. توسعه اجتماعی و اقتصادی هر کشور، به ویژه اوکراین، به وضعیت بخش انرژی آن بستگی دارد.

بنابراین، روش هایی برای تولید برق از سوخت های آلی و هسته ای (زغال سنگ، نفت، گاز طبیعی، اورانیوم) و استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر (هیدرولیک، خورشیدی، بادی، جزر و مدی، زمین گرمایی و غیره) وجود دارد. کدام یک را باید ترجیح دهید؟ موضوع درس ما "انرژی و اکولوژی" است.

III. تعمیم و سیستم سازی دانش

در این مرحله از درس به این روش کار خواهیم کرد. سال گذشته، من و شما گروه هایی تشکیل دادیم که هر کدام تکالیف دریافت کردند: تهیه گزارش در مورد نوع خاصی از نیروگاه. بنابراین، از شما می‌خواهم که اکنون به صورت گروهی روی میزها بنشینید (روی میزها نشانه‌هایی از رنگ‌های مختلف وجود دارد). علاوه بر پیام هایی که در خانه تهیه کرده اید، پیام های بیشتری نیز دریافت خواهید کرد اطلاعات اضافی(به پیوست مراجعه کنید). وظیفه شما این است که این مطالب را پردازش کنید، درباره آن بحث کنید و به سؤالات زیر پاسخ دهید (سوالات روی تخته یا به صورت پوستر نوشته شده است).

1. اصل عملیات نیروگاه چیست؟

2. چه تحولات انرژی در این ES رخ می دهد؟

3. تاثیر این ES بر محیط زیست؟

4. نیروگاه های این نوع عمدتا در چه نقاطی قرار دارند؟

8 دقیقه برای تکمیل این کار در نظر گرفته شده است.

(در حالی که دانش آموزان مشغول به کار هستند، معلم بر کار آنها نظارت می کند و در صورت لزوم کمک می کند.)

معلم (در 8 دقیقه). لطفا بحث را متوقف کنید. ما کارهای بعدی خود را به شرح زیر انجام می دهیم. روی کارت های رنگی شما اعداد مختلفی نوشته شده است. بنابراین، من از دانش آموزان می خواهم که ببینند چه عددی روی کارت نوشته شده است و با شماره مربوطه پشت میز بنشینند.

حال باید در مورد نوع ES که در گروه قبلی یاد گرفتید به یکدیگر بگویید. سپس جدولی را که دریافت می کنید پر کنید و تصمیم بگیرید: کدام ایستگاه اقتصادی ترین و دوستدار محیط زیست است؟ شما 15 دقیقه فرصت دارید تا این کار را انجام دهید.

(بعد از 15 دقیقه، گروه ها میزهای خود را روی تخته می چسبانند و محلول را با یک نوار کاغذ پوشانده اند.)

معلم از یکی از اعضای گروه می خواهم که بدون خواندن راه حل در مورد میز خود نظر دهد.

(گروه ها به نوبت جداول را ارائه می کنند. وقتی همه گروه ها گزارش دادند، معلم تمام راه حل ها را آشکار می کند و آنها را می خواند. بر اساس این راه حل ها، دانش آموزان کلیاتی در مورد اینکه کدام نیروگاه اقتصادی ترین و دوستدار محیط زیست است، بیان می کنند.)

معلم در نتیجه، انرژی الکتریکی پیامد توسعه تمدن است. این فرصت را به ما می دهد تا برنامه های تلویزیونی را تماشا کنیم، به رادیو گوش دهیم و از دستگاه های زیادی استفاده کنیم. اما به من بگویید، هنگام استفاده از هر دستاورد تمدنی باید همیشه چه چیزی را به خاطر بسپاریم؟

دانش آموزان درباره تاثیر این دستاوردها بر محیط زیست.

معلم اکنون می خواهم یک آزمایش جالب را پیشنهاد کنم. بیایید دریابیم که کدام یک از شما می تواند به خاطر حفظ محیط زیست از مزایای تمدن چشم پوشی کند. از همه می‌خواهم اگر برای این کار آماده‌اند چشم‌هایشان را ببندند و دستشان را بالا ببرند. متشکرم.

(معلم کار دانش آموزان و توانایی آنها در کار با آنها را ارزیابی و اظهار نظر می کند مطالب علمی، تجزیه و تحلیل ، نتیجه گیری ، یادداشت کار فعالدر کلاس، پیام های جالب و معنادار. تکلیف را تعیین می کند.)

برنامه

نیروگاه برق آبی (HPP)

انرژی - شاخه ای از اقتصاد که انرژی تولید می کند - دارد معنی مهمبرای توسعه اقتصاد، علم و فرهنگ کشور. اکنون قابل توجه است وزن مخصوصبرای تولید برق آنها منابع انرژی مکانیکی دارند - نیروگاه های برق آبی. انسان برای اولین بار از انرژی آب به کمک چرخ آب استفاده کرد. در یک نیروگاه برق آبی مدرن، آب با سرعت قابل توجهی به سمت پره های توربین می رود. آب از طریق یک توری محافظ و یک شیر کنترلی از طریق یک خط لوله فولادی به توربین که ژنراتور بالای آن نصب شده است، جریان می یابد. انرژی مکانیکیآب از طریق یک توربین به ژنراتورها منتقل می شود که در آن برق تبدیل می شود. پس از اتمام کار (توربین چرخش)، آب از طریق یک تونل به رودخانه می ریزد و به تدریج منبسط می شود.

هزینه های ساخت یک نیروگاه برق آبی جدی است، اما با این واقعیت که آنها (حداقل به طور صریح) برای منبع انرژی - آب پرداخت نمی کنند، جبران می شود. قدرت نیروگاه های برق آبی مدرن بیش از 100 مگاوات است و راندمان آن 95٪ است. چنین قدرتی در سرعت های روتور پایین به دست می آید، به همین دلیل است که توربین های هیدرولیک مدرن در اندازه خود قابل توجه هستند. یک توربین از نظر انرژی یک ماشین بسیار مفید است، زیرا آب به راحتی و به سادگی حرکت انتقالی را به حرکت چرخشی تغییر می دهد.

ساخت سد بر روی رودخانه این امکان را به وجود می آورد که تفاوت قابل توجهی در سطوح پایین و بالاتر آب از نیروگاه برق آبی در طول رودخانه، یعنی بین استخر بالا و پایین ایجاد شود. گاهی اوقات این اختلاف سطح به بیش از 100 متر می رسد. آب بالادست از ارتفاع قابل توجهی بر روی پره های توربین هیدرولیک می ریزد، آن را می چرخاند و همراه با آن ژنراتور برق که به توربین متصل است می چرخد. قدرت هر نیروگاه برق آبی به تفاوت سطح آب بین استخر بالا و پایین و در آن بستگی دارد! تعداد متر مکعب آب عبوری از پره های توربین های ایستگاه در 1 ثانیه: هر چه بزرگتر باشد نیروگاه برق آبی قدرتمندتر است.

یکی از اصول تولید برق آبی، استفاده حداکثری از برق آبی رودخانه است. بر اساس این اصل، نیروگاه های برق آبی منفرد بر روی رودخانه ها ساخته نمی شوند، بلکه آبشارهایی از این گونه ایستگاه ها و مخازن برای تنظیم جریان سالانه آب ایجاد می شوند. جریان اکثر رودخانه ها در طول سال ناهموار است. بنابراین، در Dnieper، در طول سیل بهار، یعنی برای حدود یک ماه، نیمی از تمام ذخایر آب رودخانه در ماه های تابستان به دریا سرازیر شد، سطح آب به شدت کاهش یافت. در نتیجه، نیروگاه برق آبی در تابستان با نصف ظرفیت کار می کرد. ایجاد یک مخزن بزرگ در نزدیکی نیروگاه برق آبی به طور چشمگیری وضعیت را تغییر داد. اکنون آبهای چشمه دنیپر دیگر بیهوده به دریا نمی ریزد، بلکه در مخزن ذخیره می شود و سپس به طور سیستماتیک در طول سال توسط نیروگاه های برق آبی استفاده می شود. این امر نه تنها افزایش تولید برق، بلکه کاهش بارهای پیک در سیستم انرژی منطقه ای را که نیروگاه برق آبی در آن قرار دارد، ممکن کرد. نیروگاه های برق آبی مدرن به گونه ای ساخته شده اند که می توان از آنها برای حل همه جانبه مشکلات تولید برق، آبیاری زمین، تامین آب و موارد مشابه استفاده کرد.

توجه داشته باشید که نیروگاه های برق آبی حداقل دو مزیت نسبت به نیروگاه های حرارتی و نیروگاه های هسته ای دارند:

1. عدم وجود هزینه های سوخت در طول عملیات، در نتیجه برق آنها 4-8 برابر ارزان تر از برق تولید شده در نیروگاه های حرارتی و نیروگاه های هسته ای است.

2. انرژی آبی رودخانه ها که در نیروگاه های برق آبی استفاده می شود، به طور طبیعی بازتولید می شود، اما منابع انرژی فسیلی بازتولید نمی شود.

فن آوری های برق آبی دارای مزایای بسیاری است، اما معایب قابل توجهی نیز دارد. به عنوان مثال، کم بودن منابع آب در زمان خشکسالی می تواند بر میزان انرژی تولید شده تأثیر جدی بگذارد. این می تواند مشکل مهمی باشد که انرژی آبی بخش قابل توجهی از ترکیب انرژی کشور را تشکیل می دهد. ساخت سدها مشکلات زیادی را ایجاد می کند: اسکان مجدد ساکنان، خاکریزی مخازن، اختلافات آبی بین کشورهای همسایه، هزینه قابل توجه این پروژه ها. احداث نیروگاه های برق آبی بر روی رودخانه های پست منجر به طغیان مناطق وسیعی می شود. بخش قابل توجهی از مساحت مخازن تشکیل شده کم عمق است. در تابستان، به دلیل تابش خورشید، پوشش گیاهی آبزی به طور فعال در آنها رشد می کند و به اصطلاح "شکوفایی" آب رخ می دهد.

سدها از مهاجرت ماهی جلوگیری می کنند. نیروگاه های برق آبی آبشاری غنی، رودخانه ها را به مجموعه ای از دریاچه ها تبدیل می کند که در آن باتلاق ها ظاهر می شوند. ماهی ها در این رودخانه ها می میرند و ریزاقلیم اطراف آنها تغییر می کند و اکوسیستم های طبیعی را بیشتر نابود می کند.

نیروگاه حرارتی (TPP)

انرژی انسان از دیرباز به دنبال یافتن وسایلی برای تسهیل انجام کار لازم برای وجود آن بوده است. برای این کار از انواع ابزار و مکانیسم ها استفاده شد، حیوانات رام کرد، اما فقط موتور حرارتیتوانایی های انسانی را به طور چشمگیری گسترش داد و پیشرفت فناوری را تسریع کرد.

موتور حرارتی سیستمی است که به شما امکان می دهد انرژی حرارتی را به اشکال دیگر انرژی - مکانیکی، الکتریکی تبدیل کنید.

در نیروگاه های حرارتی، انرژی آزاد شده در حین احتراق انواع سوخت - زغال سنگ، گاز، نفت، پیت، شیل نفتی با کمک ژنراتورهای الکتریکی که توسط توربین های بخار و گاز یا موتورهای احتراق داخلی به حرکت در می آیند، به برق تبدیل می شود. انرژی اکثر نیروگاه های حرارتی قدرتمند مدرن توربین بخار هستند. در یک توربین بخار، بخار گرم شده (تا 500-560 درجه سانتیگراد) و بخار فشرده (تا 2.4·107 Pa) از نازل خارج شده و منبسط می شود. حجم بخار افزایش می‌یابد و فشار نیز به همین ترتیب کاهش می‌یابد، در حالی که انرژی پتانسیل بخار فشرده به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود. بخار با سرعت قابل توجهی از نازل خارج می شود، به پره های دیسک توربین که روی شفت نصب شده است برخورد می کند و به سرعت آنها را می چرخاند، در حالی که انرژی جنبشی بخار به روتور توربین منتقل می شود. شفت توربین به طور صلب به شفت ژنراتور الکتریکی متصل است و بنابراین توربین روتور ژنراتور را می چرخاند و در نتیجه انرژی الکتریکی تولید می شود.

بیشتر انرژی سوخت همراه با بخار داغ (ضایعات) از بین می رود. این مخلوط بخار و آب داغ که از توربین ها خارج می شود، برای گرم کردن اماکن مسکونی و نیازهای صنعتی استفاده می شود که باعث افزایش راندمان نیروگاه های حرارتی (CHP) می شود. لازم به ذکر است که در نیروگاه های حرارتی 80 درصد از انرژی احتراق سوخت به طور موثر استفاده می شود.

در حین احتراق سوخت در موتورهای حرارتی، مواد مضر آزاد می شود: اکسید کربن (IV)، ترکیبات نیتروژن، ترکیبات سرب و مقدار قابل توجهی گرما نیز در جو آزاد می شود. علاوه بر این، استفاده از توربین های بخار در نیروگاه های حرارتی مستلزم حذف آن است مناطق بزرگزیر حوضچه هایی که بخار زباله در آنها خنک می شود. هر سال 5 میلیارد تن زغال سنگ و 13.2 میلیارد تن نفت در جهان سوزانده می شود که با انتشار 2·1010 ژول گرما در جو همراه است. ذخایر سوخت آلی روی زمین به شدت نابرابر توزیع می شود و با نرخ فعلی مصرف، زغال سنگ برای 150-200 سال، نفت برای 40-50 سال و گاز برای حدود 60 سال دوام می آورد. کل چرخه کار مرتبط با استخراج، حمل و نقل و احتراق سوخت آلی (عمدتا زغال سنگ)، و همچنین تولید زباله، با انتشار مقدار قابل توجهی از آلاینده های شیمیایی همراه است. استخراج زغال سنگ با شور شدن قابل توجهی از مخازن آب که در آن آب از معادن تخلیه می شود، همراه است. علاوه بر این، آب پمپ شده حاوی ایزوتوپ های رادیوم و رادون است. TPP، اگرچه دارد سیستم های مدرنخالص سازی محصولات احتراق زغال سنگ، در سال به جو منتشر می شود برآوردهای مختلفاز 10 تا 120 هزار تن اکسید گوگرد، 2 تا 20 هزار تن اکسید نیتروژن. علاوه بر این، بیش از 300 هزار تن خاکستر تشکیل می شود که حاوی حدود 400 تن فلزات سمی (آرسنیک، کادمیوم، سرب) است.

می توان اشاره کرد که نیروگاه های حرارتی زغال سنگ نسبت به نیروگاه های هسته ای با همان قدرت، مواد رادیواکتیو بیشتری را در جو منتشر می کنند. این به دلیل انتشار عناصر مختلف رادیواکتیو موجود در زغال سنگ به شکل آخال ها (رادیوم، توریم، پلونیوم و غیره) است. برای تعیین کمیت تأثیر تشعشع، مفهوم "دوز جمعی" معرفی شده است، یعنی حاصل ضرب مقدار دوز بر اساس تعداد جمعیتی که در معرض تابش قرار گرفته اند (که در انسان-سیورت بیان می شود). مشخص شد که در اوایل دهه 90 قرن گذشته، دوز تابش جمعی سالانه به جمعیت اوکراین به دلیل انرژی حرارتی 767 ستاره مرد بود. و به دلیل انرژی هسته ای - 188 ستاره ستاره.

امروزه سالانه 20 تا 30 میلیارد تن مونوکسید کربن در جو منتشر می شود. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که اگر این میزان در آینده ادامه یابد، تا اواسط قرن میانگین دمای زمین می‌تواند چندین درجه افزایش یابد که منجر به تغییرات آب و هوایی پیش‌بینی نشده جهانی خواهد شد.

هنگام مقایسه اثرات زیست محیطی منابع مختلف انرژی، لازم است تأثیر آنها بر سلامت انسان در نظر گرفته شود. خطر بالای کارگران هنگام استفاده از زغال سنگ با استخراج آن در معادن، حمل و نقل و اثرات زیست محیطی محصولات احتراق آن مرتبط است. دو دلیل آخر مربوط به نفت و گاز است و کل جمعیت را تحت تأثیر قرار می دهد. ثابت شده است که تأثیر جهانی گازهای گلخانه ای ناشی از احتراق زغال سنگ و نفت بر سلامت انسان تقریباً مشابه حادثه ای مانند چرنوبیل است که سالی یک بار تکرار می شود. این یک "چرنوبیل خاموش" است که عواقب آن مستقیماً نامرئی است ، اما دائماً بر محیط زیست تأثیر می گذارد. غلظت ناخالصی‌های سمی در زباله‌های شیمیایی ثابت است و در نهایت همه آنها وارد اکوسفر می‌شوند.

نیروگاه هسته ای (NPP)

اساس انرژی هسته ای نیروگاه های هسته ای است که دگرگون می شوند انرژی هسته ایبه برق نیروگاه های هسته ای از گرمای آزاد شده در یک راکتور هسته ای در نتیجه یک واکنش زنجیره ای شکافت هسته های عناصر سنگین، عمدتاً 235U، 238U، 239Pb استفاده می کنند. سپس، مانند نیروگاه های حرارتی معمولی، انرژی حرارتیبه برق تبدیل می شود شکافت نهایی 1 گرم ایزوتوپ اورانیوم یا پلوتونیوم تقریباً 22.5 مگاوات ساعت آزاد می کند. انرژی که معادل انرژی 2.8 تن سوخت استاندارد است.

اصل کار یک نیروگاه هسته ای به شرح زیر است: یک راکتور هسته ای، که توسط بتن محافظت می شود، حاوی سیلندر (میله) حاوی اورانیوم در داخل است. بلوک های میله اورانیوم در آب قرار دارند که هم تعدیل کننده و هم خنک کننده است. آب تحت فشار زیاد است و بنابراین می توان آن را تا دمای بسیار بالا (حدود 300 درجه سانتیگراد) گرم کرد. چنین است آب گرماز قسمت بالایی هسته راکتور از طریق خطوط لوله وارد مولد بخار می شود (که با آب نیز پر شده است، که تبخیر می شود)، خنک می شود و از طریق خط لوله به راکتور باز می گردد. بخار اشباع از مولد بخار از طریق یک خط لوله وارد توربین بخار می شود و پس از اتمام، از طریق خط لوله دیگری به عقب برمی گردد. توربین یک ژنراتور الکتریکی را می‌چرخاند، جریانی که از آن وارد تابلو برق می‌شود و سپس به بیرون می‌رود. مدار الکتریکی. سیر واکنش زنجیره ای توسط میله های ساخته شده از موادی که نوترون ها را به خوبی جذب می کنند تنظیم می شود.

بیش از 45 سال از راه اندازی اولین نیروگاه هسته ای می گذرد. در این مدت، تغییرات جدی در فن آوری نیروگاه های هسته ای رخ داد: قدرت راکتورهای هسته ای به شدت افزایش یافت، فنی شاخص های اقتصادینیروگاه هسته ای. اکنون برای مناطق دور از منابع سوخت شیمیایی، هزینه 1 کیلووات ساعت است. برای نیروگاه های هسته ای کمتر از نیروگاه های حرارتی است. بنابراین، با وجود مقداری بیشتر هزینه بالاتجهیزات برای نیروگاه های هسته ای، عملکرد کلی اقتصادی آنها در این شرایط بهتر از نیروگاه های حرارتی است. ذخایر سوخت هسته ای در معادل انرژی صدها برابر بیشتر از سوخت آلی است. نیروگاه های هسته ای عملاً آلاینده های شیمیایی در جو منتشر نمی کنند. اگر عملکرد عادی آنها چنین حالت عملیاتی در نظر گرفته شود که در آن دوز تشعشع اضافی از ایستگاه از مقادیر نوسانات پس زمینه طبیعی تجاوز نکند، به عنوان یک قاعده، این شرط برآورده می شود. به طور کلی تأثیر تشعشعات واقعی نیروگاه های هسته ای بر محیط طبیعیبه طور قابل توجهی (10 بار یا بیشتر) کمتر از حد مجاز. اگر تأثیر زیست‌محیطی منابع مختلف انرژی بر سلامت انسان را در نظر بگیریم، در بین منابع انرژی تجدیدناپذیر خطر نیروگاه‌های هسته‌ای که به طور عادی کار می‌کنند حداقل است، همانطور که برای کارگرانی که فعالیت‌هایشان مرتبط است. مراحل مختلفچرخه سوخت هسته ای و برای جمعیت. سهم تشعشع جهانی انرژی هسته ای در تمام مراحل چرخه سوخت هسته ای در حال حاضر حدود 0.1٪ از پس زمینه طبیعی است و حتی با توسعه فشرده آن در آینده از 1٪ تجاوز نخواهد کرد.

استخراج و فرآوری سنگ معدن اورانیوم نیز با اثرات نامطلوب زیست محیطی همراه است. اما مشکل اصلی، دفع زباله های سطح بالا است. حجم زباله های رادیواکتیو بسیار خطرناک حدود یکصد هزارم کل زباله ها است که شامل مواد بسیار سمی نیز می شود. عناصر شیمیاییو ترکیبات پایدار آنها روش‌هایی برای تمرکز، اتصال قابل اعتماد و قرار دادن آنها در سازندهای زمین‌شناسی پایدار در حال توسعه است، جایی که به گفته کارشناسان، می‌توان آنها را برای هزاران سال حفظ کرد.

یک نقطه ضعف جدی انرژی هسته ای رادیواکتیویته سوخت مورد استفاده و محصولات شکافت آن است. این مستلزم ایجاد محافظت در برابر انواع مختلف است تشعشعات رادیواکتیو، که هزینه انرژی تولید شده توسط نیروگاه های هسته ای را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. علاوه بر این، یکی دیگر از معایب نیروگاه های هسته ای، آلودگی حرارتی آب، یعنی گرمایش آن است.

جالب است بدانید که به گفته گروهی از پزشکان انگلیسی، افرادی که در سال های 1946-1988 کار کرده اند. کارگران صنعت هسته‌ای بریتانیا به طور متوسط ​​طولانی‌تر عمر می‌کنند و نرخ مرگ و میر به‌طور قابل‌توجهی به دلایل مختلف، از جمله سرطان، کمتر است. در نظر گرفتن سطوح واقعیتشعشع و تمرکز مواد شیمیاییدر جو، می توان ادعا کرد که تأثیر دومی بر روی فلور به طور کلی در مقایسه با تأثیر تابش بسیار قابل توجه است.

این داده ها نشان می دهد که در طول عملیات عادی نیروگاه هااثرات زیست محیطی انرژی هسته ای ده ها برابر کمتر از انرژی حرارتی است.

فاجعه چرنوبیل همچنان یک فاجعه جبران ناپذیر برای اوکراین است. اما بیشتر مربوط به سیستم اجتماعی است که آن را به وجود آورده است تا انرژی هسته ای.

نیروگاه های جایگزین

استفاده روزافزون از انرژی الکتریکی و تشدید مشکلات زیست محیطی به طور قابل توجهی جستجو برای روش های سازگار با محیط زیست برای تولید برق را تشدید کرده است. روش‌های استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر سوخت به شدت در حال توسعه هستند - خورشید، باد، زمین گرمایی، انرژی موج، انرژی جزر و مد، انرژی بیوگاز و موارد مشابه. منابع این نوع انرژی پایان ناپذیر هستند، اما شما باید به طور منطقی ارزیابی کنید که آیا آنها می توانند تمام نیازهای بشریت را برآورده کنند یا خیر.

نیروگاه های بادی (WPP)

به گفته نویسندگان مختلف، کل پتانسیل انرژی باد زمین 1200 TW است، اما امکانات استفاده از این نوع انرژی در مناطق مختلف زمین یکسان نیست. آخرین تحقیقاتهدف اصلی آنها تولید انرژی الکتریکی با استفاده از انرژی باد است. مزارع بادی عمدتاً با جریان مستقیم ساخته می شوند. چرخ باد یک دینام را به حرکت در می آورد - یک مولد جریان الکتریکی، که به طور همزمان باتری های موازی متصل را شارژ می کند.

امروزه واحدهای برق بادی به طور قابل اطمینانی برق کارگران نفت را تامین می کنند. آنها با موفقیت در مناطق صعب العبور، در جزایر دورافتاده، در قطب شمال، در هزاران مزرعه کشاورزی که در آن هیچ بزرگی وجود ندارد کار می کنند. شهرک هاو نیروگاه ها استفاده گسترده از واحدهای برق بادی در شرایط عادی هنوز به دلیل هزینه بالای آنها با مشکل مواجه است. هنگام استفاده از باد، یک مشکل جدی ایجاد می شود:

انرژی اضافی در هوای بادی و کمبود آن در دوره های آرام. استفاده از انرژی باد به دلیل این واقعیت پیچیده است که باد دارای چگالی انرژی کم است و قدرت و جهت آن نیز تغییر می کند. توربین های بادی معمولاً در مکان هایی که شرایط باد خوبی وجود دارد استفاده می شود. برای ایجاد توربین های بادی با قدرت بالا، لازم است که توربین بادی از نظر اندازه بزرگ باشد، علاوه بر این، ملخ باید تا ارتفاع کافی بلند شود ارتفاع بالاترباد پایدارتر و سرعت بیشتری دارد. تنها یک نیروگاه با سوخت های فسیلی می تواند جایگزین هزاران توربین بادی (از نظر میزان تولید) شود بهترین شرایطبرای ساخت یک مزرعه بادی در کریمه وجود دارد.

انرژی جزر و مد

برای قرن ها، مردم در مورد علت جزر و مد دریا حدس می زنند. امروز ما به یقین می دانیم که توانا پدیده طبیعی- حرکت موزون آب دریا توسط نیروهای گرانشی ماه و خورشید ایجاد می شود. انرژی جزر و مد بسیار زیاد است، مجموع قدرت آن بر روی زمین حدود 1 میلیارد کیلووات است که بیشتر از کل قدرت تمام رودخانه های جهان است.

اصل عملکرد نیروگاه های جزر و مدی بسیار ساده است. در هنگام جزر و مد، آب روتور توربین هیدرولیک را می چرخاند و مخزن را پر می کند و پس از جزر و مد، مخزن را به داخل اقیانوس رها می کند و دوباره روتور توربین را می چرخاند. نکته اصلی این است که یک مکان مناسب برای نصب سد پیدا کنید، جایی که ارتفاع جزر و مد قابل توجه باشد. ساخت و بهره برداری از نیروگاه های دریایی - کار دشوار. آب دریاباعث خوردگی بیشتر فلزات می شود. در اوکراین هیچ شرایطی برای استفاده از انرژی جزر و مدی وجود ندارد.

انرژی خورشیدی

شار گرمایی تابش خورشیدی که به زمین می رسد بسیار زیاد است. بیش از هزار برابر بیشتر از کل استفاده از انواع سوخت و منابع انرژی در جهان است.

از جمله مزایای انرژی خورشیدی سازگاری با محیط زیست استثنایی است. انرژی خورشیدی به تمام سطح زمین می رسد، تنها مناطق قطبی سیاره از کمبود آن رنج می برند. یعنی تقریباً روی همه چیز کره زمینفقط ابر و شب مانع از استفاده مداوم از آن می شود. این در دسترس بودن عمومی، بر خلاف نفت و گاز، انحصار این نوع انرژی را غیرممکن می کند. البته هزینه آن 1 کیلو وات ساعت است. انرژی خورشیدی به طور قابل توجهی بالاتر از آن است که با روش سنتی به دست می آید. فقط یک پنجم نور خورشیدبه جریان الکتریکی تبدیل می شود، اما این سهم به لطف تلاش دانشمندان و مهندسان در حال افزایش است.

از آنجایی که انرژی تابش خورشید در سطح وسیعی توزیع می شود (به عبارت دیگر چگالی پایینی دارد)، هر تاسیساتی برای استفاده مستقیم از انرژی خورشیدی باید دارای دستگاه جمع آوری با سطح کافی باشد. ساده ترین دستگاه از این نوع یک کلکتور صفحه تخت است - یک صفحه سیاه که به خوبی از زیر عایق شده است.

با شیشه یا پلاستیک پوشانده شده است که اجازه عبور نور را می دهد، اما اجازه نمی دهد تابش حرارتی مادون قرمز از آن عبور کند. در فضای بین اجاق گاز و شیشه، اغلب لوله های سیاه رنگی قرار می گیرند که آب، روغن، هوا، اکسید گوگرد (IV) و موارد مشابه در آن جریان دارد. اشعه خورشید که از طریق شیشه یا پلاستیک به کلکتور نفوذ می کند، توسط لوله های سیاه رنگ و اجاق گاز جذب می شود و ماده کار در لوله ها را گرم می کند. تشعشعات حرارتی نمی توانند از کلکتور خارج شوند، بنابراین دمای موجود در آن بسیار بالاتر از دمای محیط (200-3000 درجه سانتیگراد) است. این به اصطلاح را نشان می دهد اثر گلخانه ای. یک کلکتور پیچیده تر، که هزینه آن بسیار بالاتر است، یک آینه مقعر است که تابش فرود را در حجم کمی در اطراف یک مقدار مشخص متمرکز می کند. نقطه هندسی- تمرکز به لطف مکانیزم های خاص، کلکسیونرهایی از این نوع به طور مداوم به سمت خورشید می چرخند. این امکان جمع آوری مقدار قابل توجهی از نور خورشید را فراهم می کند. دما در فضای کار کلکتورهای آینه به 3000 درجه سانتی گراد و بالاتر می رسد. نیروگاه هایی از نوع کمی متفاوت وجود دارد. به گفته کارشناسان، جذاب ترین ایده برای تبدیل انرژی خورشیدی استفاده از اثر فوتوالکتریک در نیمه هادی ها است. با این حال، سطح پانل های خورشیدی برای تامین توان کافی باید بسیار زیاد باشد (برای خروجی روزانه 500 مگاوات به مساحت سطح 500000 متر مربع نیاز است)، که بسیار گران است. انرژی خورشیدیبه مواد فشرده ترین انواع تولید انرژی اشاره دارد. استفاده در مقیاس وسیع از انرژی خورشیدی مستلزم افزایش عظیم نیاز به مواد، و در نتیجه، منابع نیروی کار برای استخراج مواد خام، تهیه مواد، ساخت هلیواستات، کلکتورها، سایر تجهیزات و حمل و نقل آنها است. راندمان نیروگاه های خورشیدی در مناطق دور از خط استوا به دلیل شرایط ناپایدار جوی، شدت نسبتاً ضعیف تابش خورشیدی و همچنین نوسانات آن به دلیل تناوب روز و شب بسیار پایین است.

انرژی زمین گرمایی

استفاده از انرژی زمین گرمایی دمای بالازیر خاک پوسته زمین برای تولید انرژی حرارتی. در برخی از نقاط زمین، به ویژه در لبه های صفحات تکتونیکی، گرما به شکل چشمه های آب گرم - آبفشان ها و آتشفشان ها به سطح می آید. در مناطق دیگر، چشمه های آب گرم زیر آب از سازندهای زیرزمینی عبور می کنند و این گرما را می توان از طریق سیستم های تبادل حرارت مهار کرد. ایسلند نمونه ای از کشوری است که در آن از انرژی زمین گرمایی به طور گسترده استفاده می شود.

بیوگاز. بیوتکنولوژی

در حال حاضر فن آوری هایی توسعه یافته اند که استخراج گازهای قابل اشتعال از مواد خام بیولوژیکی را ممکن می سازد. واکنش شیمیاییتجزیه ترکیبات با وزن مولکولی بالابه وزن مولکولی کم به دلیل فعالیت باکتری های خاص (که بدون دسترسی به اکسیژن از هوا در واکنش شرکت می کنند).

طرح واکنش: زیست توده + باکتری => گازهای قابل احتراق + گازهای دیگر + کود.

زیست توده زباله های حاصل از تولیدات کشاورزی (دامداری، صنایع تبدیلی) است. ماده اولیه اصلی تولید بیوگاز کود است که به ایستگاه بیوگاز تحویل داده می شود. محصول اصلی یک ایستگاه بیوگاز مخلوطی از گازهای قابل احتراق است (90 درصد مخلوط متان است). این مخلوط برای نیروگاه ها عرضه می شود.

منابع تجدید پذیر (به جز انرژی آب که سقوط می کند) یک اشکال مشترک دارند: انرژی آنها بسیار ضعیف متمرکز است و این مشکلات قابل توجهی را برای استفاده عملی ایجاد می کند. هزینه منابع تجدیدپذیر (بدون احتساب نیروگاه های برق آبی) به طور قابل توجهی بالاتر از منابع سنتی است. هر دو انرژی خورشیدی و بادی و انواع دیگر انرژی را می توان با موفقیت برای تولید برق در محدوده توان از چند تا ده کیلووات استفاده کرد. اما این نوع انرژی ها برای ایجاد منابع انرژی صنعتی قدرتمند امیدوارکننده نیستند.