2009-01-21

Как решить энергетические проблемы человечества?

разное, энергия, занимательная физика

Тут все говорят про мировые проблемы, про то что нефть скоро кончится, про экологию, про глобальное потепление, хочется и мне внести свою лепту. И хочу рассказать я про энергетическую проблему - все остальные проблемы в той или иной степени в конечном итоге сводятся к ней. Но даже если немного пораскинуть мозгами то даже и эта проблема на самом дела не проблема, все проблемы у нас в башке, не верите? Давайте посчитаем вместе:

Что имеем на сегодня: Потребность человечества в энергии: 8 трлн. Вт

Сама по себе цифра впечатляет, откуда сейчас берется такая энергия Основным источником получения энергии в мире дающим 97% её количества является ископаемое топливо, в том числе 38% составляет уголь, 19% - природный газ и 10%- нефть. 2% электроэнергии вырабатывается на ГЭС, а другие источники, такие как ядерный распад, древесина и прочие вырабатывают 1% энергии.

Что такое ископаемое топливо? Согласно современным представлением, это остатки живых организмов, которые под действием солнечной энергии сначала переработали весь метан из атмосферы древней земли в углекислый газ и кислород, а затем с использованием той же самой солнечной энергии переработали углекислый газ в кислород, забрав себе углерод как основу своих тел, которые за много лет превратились в уголь и нефть - т.е. сжигая ископаемое топливо мы потребляем солнечную энергию, которая тысячелетиями откладывалась земной биосферой.

Теперь возьмем гидроэлектростанции - что такое энергия падающей с высоты плотины воды? Все в школе учили про круговорот воды в природе - солнышко нагревает воду - испаряет ее, ветер, которые также возникает из-за конвекции при нагревании солнцем земной поверхности, переносит в влагу в другое место где она выпадает в виде дождя, собирается в ручейки, реки и крутит турбины гидроэлектростаций.

Ветряные электростанции - преобразуют энергию ветра в электрическую - а энергия ветра как я уже писал есть тоже солнечная энергия.

Есть еще атомные электростанции - эту энергию пожалуй нельзя назвать солнечной, хотя постойте, а на солнце разве энергия не атомная? Ну и что что она возникает не при распаде тяжелых ядер на легкие а наоборот, все равно это ядерная энергия - суть тоже самое что и солнечная, в конечном счете, согласно современным представлением Земля и Солнце образовались из одного и того же вещества.

Ладно хватит демагогии, задача:
Дано: мощность энергии падающей на квадратный метр поверхности земли на уровне моря: 1020 Вт/кв. метр
мощность Саяно-Шушенской гидроэлектростанции: 6400 МВт

Найти площадь солнечных батарей необходимую для вырабатывания такой же мощности как и на Саяно-Шушенсой ГЭС. КПД преобразования солнечной энергии с учетом смены дня и ночи принять за 30%

Решение: мощность вырабатываемая солнечной батареей: 1020*0.3 = 306 Вт./м кв. Площадь поверхности составит: 20915032 м кв. или 21 квадратный километр.

Да, размер впечатляет, теперь другая задача:

Дано: пустыня Гоби занимает приблизительно треть площади Монголии.
Площадь Монголии 165300 кв. км.
Найти какую часть пустыни Гоби нужно покрыть солнечными элементами чтобы полностью обеспечить человечество электроэнергией?

Решение:
Площадь солнечных элементов для выработки 8 000 000 000 000 Вт энергии = 26143790847 кв. метров или 26144 кв км.
Площадь пустыни Гоби приблизительно: 55100 кв. км.
Ответ: 0.47 площади пустыни Гоби полностью обеспечивает всю потребность человечества в электроэнергии.

Конечно это очень грубо и стоить такое будет довольно дорого, а экологи начнут меня упрекать за призыв к уничтожению уникальной экосистемы пустыни Гоби. В следующий раз попробую прикинуть стоимость такого проекта и сравнить эту стоимость со стоимостью международной термоядерной станции что строят в Европе, сравнить площадь пустыни Гоби с площадью затопленных территорий для гидроэлектростанций, продолжение следует.

 

комментарии:

 
Атиух (анонимный пользователь) | 2009-01-21
Я тоже об этом думал.
Белоногов Алексей (анонимный пользователь) | 2009-01-24

Мощно задвинул. Но, во-первых монголы (или жители др. страны, где построят это чудо) запросят нехилые отчисления за использвания своей территории и страны-потребители окажутся в еще худшей зависимости от солнечной энергии, нежели сайчас от нефти и газа. Во-вторых в полный рост встает проблема воровства. Уследить за рукастыми монгольскими крестьянами на такой большой полщади будет очень не просто:)

А еще в пустыни бывают песчанные бури, которые портят солнечные батареи.

Если серьезно, то солнечную энегрию видимо будут использовать, но пока более локально. Солнечные батареи на крыши телефонной будке или дома, или отеля - реальность уже сегоднешнего дня.

Белоногов Алексей (анонимный пользователь) | 2009-01-24

Блин, Макс, у тебя в капчи какая-то палка выводится непонятная - то ли "I", то ли слэш, то ли единица в каком-то особом шрифте. Ну в общем будет ты хоть трижды Немашина угадать что там за буковка (цифорка) нереально.

max | 2009-01-26

 

А еще в пустыни бывают песчанные бури, которые портят солнечные батареи.

 

Прибежали мышки к Филину, говорят - о Мудрый Филин, ты самый мудрый в лесу, скажи как нам быть - мы такие маленькие все нас обижают - как сделать так чтобы нас никто не обижал? Подумал Филин и говорит, - если бы у вас были колючки вы бы стали ёжиками и вас бы никто не трогал - станьте ёжиками! Обрадовались мышки, побежали радостные, но пока бежали, погрустнели, остановились, потом вернулись к Филину и говорят, спасибо Мудрый Филин, отличный ты нам дал совет, только вот скажи нам как стать ежиками? Мудрый Филин подумал, подумал и говорит - инженерные задачи - не моя область.

 

max | 2009-01-26
Блин, Макс, у тебя в капчи какая-то палка выводится непонятная - то ли "I", то ли слэш, то ли единица в каком-то особом шрифте. Ну в общем будет ты хоть трижды Немашина угадать что там за буковка (цифорка) нереально.

Вот я и думаю, может убрать цифры?

Белоногов Алексей (анонимный пользователь) | 2009-01-27

>Мудрый Филин подумал, подумал и говорит - инженерные задачи не моя область.

Ну при такой постановке вопроса я тоже за мир во всем мире:) Но дьявол кроется в деталях.

>Вот я и думаю, может убрать цифры?

Не, капчу надо. Просто как-то надо намекнуть людям, что там только цифорки;)

Speakus (анонимный пользователь) | 2016-04-12

0.3 это довольно резво. 0.5 - лучший КПД для солнечных батарей * 0.5 день/ночь * 0.5 на облака * ? аккумуляторы чтобы ночью работали минимальные приборы - 0.1 в лучшем случае выйдет.

RSS комментариев

Для того чтобы каждый раз не представляться можно войти как зарегистрированный пользователь.

Имя*

разрешены только теги br, font, span, p, strong, u, p, blockquote, a, div, img - остальные будут безжалостно удаляться

разное (186)
howto (124)
программирование (108)
гад-же-ты (75)
мысли (42)
PHP (41)
JavaScript (39)
вебмастеринг (37)
linux (28)
гондураша (28)
юмор (25)
полезное (21)
Android (17)
движок (17)
софт (15)
деньги (14)
кино (14)
видео (13)
музыка (10)
интернет (10)
путешествия (10)
беспредел (10)
diy (9)
книги (9)
занимательная физика (8)
ztools (8)
умный дом (8)
языки (7)
хостинг (7)
Nokia 5800 (7)
css (6)
вебдизайн (6)
lifehack (6)
связной (5)
apple (5)
oDesk (5)
arduino (5)
козлы (5)
прелоадер (5)
svn (4)
кухня (4)
Python (4)
аниме (4)
занимательная юриспруденция (4)
synphony (3)
энергия (3)
software (3)
движек (3)
рестораны (3)
webmastering (2)
Java (2)
Берлин (2)
Ruby on Rails (2)
фото на документы (2)
гитара (2)
bash (2)
спорт (2)
восстановить (1)
дурдом (1)
авторское право (1)
SEO (1)
сайты (1)
наука (1)
годнурас (1)
C++ (1)
технологии (1)
programming (1)
микросервисы (1)
Поиск по блогу:

Valid XHTML 1.0 Strict