Нетрадиционные источники энергии
Здесь пойдет речь о таких источниках энергии, которые стали использоваться в последнее время для замены традиционных источников энергии. Наиболее важные из них-энергия, выделяемая при реакциях ядерного деления (см. гл. 1), энергия ветра, морских волн и приливов, а также солнечная энергия, используемая путем прямого преобразования и путем переработки биомассы.
Прямое преобразование солнечной энергии
Как показано на рис. 5.19, солнечная энергия используется в таких различных формах, как горючие ископаемые, биомасса, энергия ветра и гидроэнергия. Использование всех этих форм энергии представляет собой непрямое превращение солнечной энергии в формы, полезные человечеству. А каким образом можно непосредственно использовать солнечное излучение?
Важнейшим способом прямого преобразования солнечной энергии является использование солнечных панелей. Их изготовляют из металлов, поскольку последние являются хорошими проводниками тепла. Чаще всего с этой целью используется медь.
Изучение возможностей использования солнечной энергии в Дакарском университете (Сенегал).
На нее наносят покрытие черного цвета, чтобы панель лучше поглощала солнечный свет. Солнечные панели обычно укрепляют на крышах домов и используют для обогрева жилищ.
Преобразование солнечной энергии возможно также с помощью фотоэлементов. Однако они обладают невысокой эффективностью: их коэффициент полезного действия не превышает 20%. В настоящее время затрачивается много усилий для повышения эффективности фотоэлементов. Одна из возможностей их улучшения заключается в использовании стеклянных панелей, содержащих оксид урана и редкоземельный элемент неодим, что усиливает поглощение света фотоэлементом.
В последние годы большое внимание ученых привлекло использование солнечной энергии для получения водорода (как горючего) из воды. Водород-наиболее распространенный элемент во Вселенной, хотя этого нельзя сказать о Земле (см. гл. 12). Большая часть водорода в земных условиях находится в форме воды. Полученный каким-либо способом водород можно превратить затем в другие виды горючего, например в метанол. Простейшим способом получения водорода из воды является электролиз. Эффективность этого процесса достигает 83%. Однако в настоящее время еще экономически невыгодно использовать электричество, вырабатываемое с помощью солнечной энергии, для получения водорода из воды путем ее электролиза.
Более привлекательным представляется прямое использование солнечной энергии для получения водорода из воды с помощью ее фотохимического разложения. Этот процесс называется фотолизом. В настоящее время изучаются два подхода к решению этой проблемы—биологический и биохимический.
Оглавление: