Burimet alternative të energjisë: llojet dhe përdorimi. Energjia dhe llojet e saj

Energjisë(nga greqishtja energjia – veprim, veprimtari) - një masë e përgjithshme (vlerësim sasior) i formave të ndryshme të lëvizjes së materies të konsideruara në fizikë.

Sipas koncepteve të shkencës fizike, energjia është aftësia e një trupi ose objekti për të kryer punë. Për të karakterizuar në mënyrë sasiore forma të ndryshme cilësore të lëvizjes dhe ndërveprimet përkatëse, futen lloje të ndryshme të energjisë. Një person në jetën e tij të përditshme më së shpeshti has në këto lloje të energjisë: mekanike, elektrike, elektromagnetike, termike, kimike, bërthamore, etj.

Energjia kinetike- një masë e lëvizjes mekanike, e barabartë për një trup të ngurtë me gjysmën e produktit të masës së trupit dhe katrorit të shpejtësisë së tij. Ai përfshin energjinë mekanike të lëvizjes së një grimce ose trupi, energjinë termike, energjinë bërthamore, etj.

Nëse energjia është rezultat i një ndryshimi në rregullimin relativ të grimcave të sistemit dhe pozicionit të tyre në raport me trupat e tjerë, atëherë quhet potencial. Ai përfshin energjinë e masave të tërhequra nga ligji i gravitetit universal, energjinë kimike, energjinë e pozicionit të grimcave homogjene, për shembull, energjinë e një trupi të deformuar elastik, etj. .

Energjia mekanike - energjia e lëvizjes mekanike dhe e bashkëveprimit të trupave ose pjesëve të tyre. Energjia mekanike e një sistemi trupash është e barabartë me shumën e energjive kinetike dhe potenciale të këtij sistemi. Ajo manifestohet gjatë ndërveprimit dhe lëvizjes së trupave ose grimcave individuale.

Ai përfshin energjinë e lëvizjes përkthimore ose të rrotullimit të një trupi, energjinë e deformimit gjatë përkuljes, shtrirjes dhe ngjeshjes së trupave elastikë (burimet). Kjo energji përdoret më gjerësisht në makina të ndryshme - transportuese dhe teknologjike.

Energjia termike - energjia e lëvizjes kaotike përkthimore dhe rrotulluese të molekulave të një lënde. Për një të ngurtë, kjo është energjia e dridhjes së atomeve në molekulat e vendosura në nyjet e rrjetës kristalore.

Energjia termike lind vetëm si rezultat i transformimit të llojeve të tjera të energjisë, për shembull, kur digjen lloje të ndryshme të lëndëve djegëse, energjia e tyre kimike shndërrohet në energji termike. Përdoret për ngrohjen dhe kryerjen e proceseve të shumta teknologjike (ngrohje, shkrirje, tharje, avullim, distilim, etj.).

Energjia elektrike - energjia e grimcave ose trupave të ngarkuar (elektrone, jone) që lëvizin në mënyrë të rregullt përgjatë një qarku elektrik të mbyllur.

Energjia elektrike përdoret për të prodhuar energji mekanike, energji termike ose çdo energji tjetër të nevojshme.

Energjia kimike - Kjo është energjia e "ruajtur" në atomet e substancave, e cila lirohet ose absorbohet gjatë reaksioneve kimike midis substancave.

Energjia kimike lirohet ose si energji termike gjatë reaksioneve ekzotermike (si djegia e karburantit) ose shndërrohet në energji elektrike në qelizat voltaike dhe bateritë.

Energjia Bërthamore - energjia e brendshme e bërthamës atomike e lidhur me lëvizjen dhe bashkëveprimin e nukleoneve që formojnë bërthamën. Lëshohet si rezultat i një reaksioni zinxhir bërthamor të ndarjes së bërthamave të rënda (reaksioni bërthamor) ose gjatë shkrirjes së bërthamave të lehta (reaksioni termonuklear). Në energjinë bërthamore deri më tani përdoret vetëm metoda e parë, sepse përdorimi i të dytës shoqërohet me problemin ende të pazgjidhur të zbatimit të një reaksioni termonuklear të kontrolluar.

Energjia gravitacionale - energjia e bashkëveprimit (tërheqjes) ndërmjet çdo dy trupash dhe e përcaktuar nga masat e tyre. Është veçanërisht e dukshme në hapësirën e jashtme. Në kushte tokësore, kjo është, për shembull, energjia që një trup "rezervon" kur ngrihet në një lartësi të caktuar mbi sipërfaqen e Tokës.

Qëllimi i këtij artikulli është të zbulojë thelbin e konceptit të "energjisë mekanike". Fizika e përdor gjerësisht këtë koncept si praktikisht ashtu edhe teorikisht.

Puna dhe Energjia

Puna mekanike mund të përcaktohet nëse dihet forca që vepron në një trup dhe zhvendosja e trupit. Ekziston një mënyrë tjetër për të llogaritur punën mekanike. Le të shohim një shembull:

Figura tregon një trup që mund të jetë në gjendje të ndryshme mekanike (I dhe II). Procesi i kalimit të një trupi nga gjendja I në gjendjen II karakterizohet me punë mekanike, domethënë gjatë kalimit nga gjendja I në gjendjen II, trupi mund të kryejë punë. Gjatë kryerjes së punës, gjendja mekanike e trupit ndryshon, dhe gjendja mekanike mund të karakterizohet nga një sasi fizike - energjia.

Energjia është një sasi fizike skalare e të gjitha formave të lëvizjes së materies dhe opsioneve për ndërveprimin e tyre.

Me çfarë është e barabartë energjia mekanike?

Energjia mekanike është një sasi fizike skalare që përcakton aftësinë e një trupi për të kryer punë.

A = ∆E

Meqenëse energjia është një karakteristikë e gjendjes së një sistemi në një moment të caktuar kohor, puna është një karakteristikë e procesit të ndryshimit të gjendjes së sistemit.

Energjia dhe puna kanë të njëjtat njësi matëse: [A] = [E] = 1 J.

Llojet e energjisë mekanike

Energjia e lirë mekanike ndahet në dy lloje: kinetike dhe potenciale.

Energjia kinetikeështë energjia mekanike e një trupi, e cila përcaktohet nga shpejtësia e lëvizjes së tij.

E k = 1/2 mv 2

Energjia kinetike është e natyrshme në trupat në lëvizje. Kur ndalojnë kryejnë punë mekanike.

Në sisteme të ndryshme referimi, shpejtësitë e të njëjtit trup në një moment arbitrar në kohë mund të jenë të ndryshme. Prandaj, energjia kinetike është një sasi relative, ajo përcaktohet nga zgjedhja e sistemit të referencës.

Nëse një forcë (ose disa forca në të njëjtën kohë) vepron në një trup gjatë lëvizjes, energjia kinetike e trupit ndryshon: trupi përshpejtohet ose ndalet. Në këtë rast, puna e forcës ose puna e rezultantit të të gjitha forcave që aplikohen në trup do të jetë e barabartë me ndryshimin në energjitë kinetike:

A = E k1 - E k 2 = ∆E k

Kësaj deklarate dhe formule iu dha një emër - teorema e energjisë kinetike.

Energjia e mundshme emërtoni energjinë e shkaktuar nga bashkëveprimi ndërmjet trupave.

Kur një trup peshon m nga lart h forca e gravitetit bën punën. Meqenëse puna dhe ndryshimi i energjisë lidhen me një ekuacion, ne mund të shkruajmë një formulë për energjinë potenciale të një trupi në një fushë gravitacionale:

Ep = mgh

Ndryshe nga energjia kinetike E k potencial E f mund të ketë vlerë negative kur h<0 (për shembull, një trup i shtrirë në fund të një pusi).

Një lloj tjetër i energjisë potenciale mekanike është energjia e sforcimit. Kompresuar në distancë x pranverë me ngurtësi k ka energji potenciale (energji e tendosjes):

E p = 1/2 kx 2

Energjia e tendosjes ka gjetur aplikim të gjerë në praktikë (lodra), në teknologji - makina automatike, rele dhe të tjera.

E = E p + E k

Energjia totale mekanike trupat e quajnë shumën e energjive: kinetike dhe potenciale.

Ligji i ruajtjes së energjisë mekanike

Disa nga eksperimentet më të sakta të kryera në mesin e shekullit të 19-të nga fizikani anglez Joule dhe fizikani gjerman Mayer treguan se sasia e energjisë në sistemet e mbyllura mbetet e pandryshuar. Ai kalon vetëm nga një trup në tjetrin. Këto studime ndihmuan në zbulimin ligji i ruajtjes së energjisë:

Energjia totale mekanike e një sistemi të izoluar trupash mbetet konstante gjatë çdo ndërveprimesh të trupave me njëri-tjetrin.

Ndryshe nga impulsi, i cili nuk ka një formë ekuivalente, energjia ka shumë forma: mekanike, termike, energjia e lëvizjes molekulare, energjia elektrike me forcat e ndërveprimit të ngarkesës dhe të tjera. Një formë energjie mund të shndërrohet në një tjetër, për shembull, energjia kinetike shndërrohet në energji termike gjatë procesit të frenimit të një makine. Nëse nuk ka forca fërkimi dhe nuk gjenerohet nxehtësi, atëherë energjia totale mekanike nuk humbet, por mbetet konstante gjatë lëvizjes ose bashkëveprimit të trupave:

E = E p + E k = konst

Kur vepron forca e fërkimit ndërmjet trupave, atëherë ndodh një ulje e energjisë mekanike, por edhe në këtë rast ajo nuk humbet pa gjurmë, por kthehet në termike (të brendshme). Nëse një forcë e jashtme kryen punë në një sistem të mbyllur, atëherë energjia mekanike rritet me sasinë e punës së kryer nga kjo forcë. Nëse një sistem i mbyllur kryen punë në trupa të jashtëm, atëherë energjia mekanike e sistemit zvogëlohet nga sasia e punës së kryer prej tij.
Çdo lloj energjie mund të shndërrohet plotësisht në një lloj tjetër energjie arbitrare.

Energjia është aftësia për të bërë punë: lëvizni, lëvizni objekte, prodhoni nxehtësi, zë ose energji elektrike.

Çfarë është Energjia?

Energjia është e fshehur kudo - në rrezet e diellit në formën e energjisë së nxehtësisë dhe dritës, në luajtësin në formën e energjisë së zërit, madje edhe në një copë qymyr në formën e energjisë së akumuluar kimike. Ne marrim energji nga ushqimi, dhe një motor makine e nxjerr atë nga karburanti - benzina ose gazi. Në të dyja rastet është energji kimike. Ka forma të tjera të energjisë: termike, dritë, zë, elektrike, bërthamore. Energjia është diçka e padukshme dhe e paprekshme, por e aftë të grumbullohet dhe të lëvizë nga një formë në tjetrën. Nuk zhduket kurrë.

Lëvizja mekanike

Një nga llojet kryesore të energjisë është kinetike - energjia e lëvizjes. Objektet e rënda që lëvizin me shpejtësi të madhe mbajnë më shumë energji kinetike sesa ato të lehta ose të ngadalta. Për shembull, energjia kinetike e një makine është më e vogël se energjia e një kamioni që udhëton me të njëjtën shpejtësi.

Energjia termike

Energjia termike nuk mund të ekzistojë pa energji kinetike. Temperatura e një trupi fizik varet nga shpejtësia e lëvizjes së atomeve nga të cilët përbëhet. Sa më shpejt të lëvizin atomet, aq më i nxehtë bëhet objekti. Prandaj, energjia termike e një trupi konsiderohet energjia kinetike e atomeve të tij.

Cikli i energjisë

Dielli është burimi kryesor i energjisë në Tokë. Ai vazhdimisht shndërrohet në lloje të tjera të energjisë. Burimet natyrore të energjisë përfshijnë gjithashtu naftën, gazin dhe qymyrin, të cilat në thelb kanë një furnizim të mjaftueshëm të energjisë diellore.

Stoku për përdorim në të ardhmen

Energjia mund të ruhet. Një susta ruan energji kur kompresohet. Kur lirohet, ai drejtohet, duke e kthyer energjinë potenciale në energji kinetike. Një gur i shtrirë në majë të një shkëmbi gjithashtu ka energji potenciale kur bie, ai shndërrohet në energji kinetike.

Shndërrimi i energjisë

Ligji i ruajtjes së energjisë thotë se energjia nuk zhduket kurrë, ajo thjesht shndërrohet në një formë tjetër. Për shembull, nëse një djalë me biçikletë frenon dhe ndalon, energjia e tij kinetike bie në zero. Por ajo nuk zhduket plotësisht, por shndërrohet në lloje të tjera të energjisë - termike dhe zanore. Fërkimi i gomave të biçikletave kundër tokës gjeneron nxehtësi, duke ngrohur tokën dhe rrotat. Dhe energjia e zërit manifestohet në kërcitjen e frenave dhe gomave.

Puna, energjia dhe fuqia

Transferimi i energjisë është punë. Sasia e punës së bërë varet nga madhësia e forcës dhe distanca që lëviz objekti. Për shembull, një peshë e rëndë që ngre një shtangë bën shumë punë. Shpejtësia me të cilën kryhet puna quhet fuqi. Sa më shpejt që një peshëngritës të ngrejë peshën, aq më e madhe është fuqia e tij. Energjia matet në xhaul (J) dhe fuqia në vat (W).

Konsumi i energjisë

Energjia nuk zhduket kurrë, por nëse nuk përdoret për punë, do të shkojë dëm. Më shpesh, energjia harxhohet për prodhimin e nxehtësisë.

Për shembull, një llambë elektrike konverton vetëm një të pestën e energjisë elektrike në dritë, dhe pjesa tjetër kthehet në nxehtësi të humbur. Efikasiteti i ulët i motorëve të makinave do të thotë që një sasi e mjaftueshme karburanti harxhohet.

Energjia e të luajturit paintball

Kur luani, energjia ndryshon vazhdimisht gjendjen e saj - potenciali kthehet në kinetik. Një top në lëvizje tenton të ndalet për shkak të fërkimit kundër pjesës së makinës. Energjia e tij harxhohet për të kapërcyer forcën e fërkimit, por nuk zhduket, por shndërrohet në nxehtësi. Kur lojtari i jep topit energji shtesë duke e shtyrë lopën, lëvizja e topit përshpejtohet.

Emërtoni fazat kryesore në historinë e përdorimit të energjisë njerëzore dhe tregoni rëndësinë e tyre.

Cila është lidhja midis zhvillimit të qytetërimit njerëzor dhe konsumit të energjisë?

Çfarë është një sistem energjetik? Qëllimi i saj kryesor. Cilat sisteme funksionojnë në të?

Cilat janë burimet e karburantit dhe energjisë? Si klasifikohen ato?

Cilat janë burimet dytësore të energjisë? Emërtoni ato dhe tregoni se si t'i merrni ato.

Cili është intensiteti i energjisë i burimeve primare të energjisë? Pse u prezantua koncepti i karburantit standard?

Cilat janë tendencat kryesore në konsumin global të karburanteve dhe burimeve të energjisë?

Cili është thelbi i krizës energjetike të viteve '70? në Evropën Perëndimore dhe në vitet '90. në vendet e CIS? Çfarë mënyrash shihni për të kapërcyer krizën energjetike në Bjellorusi?

Si mund ta shpjegojmë përdorimin intensiv të naftës në bilancin global të energjisë dhe cilat janë perspektivat e ardhshme për përdorimin e saj?

Shpjegoni mundësitë dhe perspektivat e përdorimit të hidrogjenit në sektorin e energjisë.

Cilat janë teknologjitë efikase të energjisë?

Cilat janë motivet e zbatimit të tyre?

Tema 2. Llojet e energjisë. Marrja, shndërrimi dhe përdorimi i energjisë Leksioni 2. Llojet e energjisë. Marrja, konvertimi dhe përdorimi i energjisë

Konceptet themelore:

energji; energjia kinetike dhe potenciale; llojet e energjisë; energji; sistemi energjetik; sistemi i energjisë elektrike; konsumatorët e energjisë; energji tradicionale dhe jotradicionale; oraret e ngarkesave; konsumi i energjisë për frymë; intensiteti energjetik i ekonomisë; tregues i nivelit energjetik-ekonomik të prodhimit.

Energjia dhe llojet e saj Energjia është baza universale e fenomeneve natyrore, baza e kulturës dhe e gjithë veprimtarisë njerëzore. Në të njëjtën kohënën energji veprim, veprimtari(Greqisht -

) i referohet vlerësimit sasior të formave të ndryshme të lëvizjes së materies, të cilat mund të shndërrojnë njëra në tjetrën.

Sipas koncepteve të shkencës fizike, energjia është aftësia e një trupi ose sistemi trupash për të kryer punë. Ekzistojnë klasifikime të ndryshme të llojeve dhe formave të energjisë. Një person në jetën e tij të përditshme më së shpeshti has në këto lloje të energjisë: mekanike, elektrike, elektromagnetike, termike, kimike, atomike (intranukleare). Tre llojet e fundit kanë të bëjnë me formën e brendshme të energjisë, d.m.th. shkaktohen nga energjia potenciale e bashkëveprimit ndërmjet grimcave që përbëjnë trupin, ose energjia kinetike e lëvizjes së tyre të rastësishme. Nëse energjia është rezultat i një ndryshimi në gjendjen e lëvizjes së pikave ose trupave materiale, atëherë quhet kinetike

; përfshin energjinë mekanike të lëvizjes së trupave, energjinë termike për shkak të lëvizjes së molekulave. potencial ; ai përfshin energjinë e masave të tërhequra nga ligji i gravitetit universal, energjinë e pozicionit të grimcave homogjene, për shembull, energjinë e një trupi elastik të deformuar, energjinë kimike.

Energjia në shkencën e natyrës, në varësi të natyrës së saj, ndahet në llojet e mëposhtme.

Energjia mekanike - manifestohet gjatë bashkëveprimit dhe lëvizjes së trupave ose grimcave individuale.

Ai përfshin energjinë e lëvizjes ose rrotullimit të një trupi, energjinë e deformimit gjatë përkuljes, shtrirjes, përdredhjes dhe ngjeshjes së trupave elastikë (burimet). Kjo energji përdoret më gjerësisht në makina të ndryshme - transportuese dhe teknologjike.

Energjia termike – energjia e lëvizjes së çrregullt (kaotike) dhe bashkëveprimit të molekulave të substancave.

Energjia termike, më së shpeshti e marrë nga djegia e llojeve të ndryshme të lëndëve djegëse, përdoret gjerësisht për ngrohjen dhe kryerjen e proceseve të shumta teknologjike (ngrohje, shkrirje, tharje, avullim, distilim, etj.).

Energjia elektrike – energjia e elektroneve që lëvizin përgjatë një qarku elektrik (rryma elektrike).

Energjia elektrike përdoret për të marrë energji mekanike duke përdorur motorë elektrikë dhe për të kryer procese mekanike për përpunimin e materialeve: grimcim, bluarje, përzierje; për kryerjen e reaksioneve elektrokimike; marrja e energjisë termike në pajisjet e ngrohjes elektrike dhe furrat; për përpunimin e drejtpërdrejtë të materialeve (përpunimi i shkarkimit elektrik).

Energjia kimike – Kjo është energjia e "ruajtur" në atomet e substancave, e cila lirohet ose absorbohet gjatë reaksioneve kimike midis substancave.

Energjia kimike lirohet ose si nxehtësi gjatë reaksioneve ekzotermike (për shembull, djegia e karburantit) ose shndërrohet në energji elektrike në qelizat galvanike dhe bateritë. Këto burime energjie karakterizohen me efikasitet të lartë (deri në 98%), por kapacitet të ulët.

Energji magnetike – energjia e magnetëve të përhershëm, të cilët kanë një furnizim të madh energjie, por që “e japin” me shumë ngurrim. Megjithatë, rryma elektrike krijon fusha magnetike të zgjeruara dhe të forta rreth vetes, kjo është arsyeja pse njerëzit më shpesh flasin për energjinë elektromagnetike.

Energjitë elektrike dhe magnetike janë të ndërlidhura ngushtë me njëra-tjetrën, secila prej tyre mund të konsiderohet si ana "e kundërt" e tjetrës.

Energjia elektromagnetike – është energjia e valëve elektromagnetike, d.m.th. lëvizja e fushave elektrike dhe magnetike. Ai përfshin dritën e dukshme, infra të kuqe, ultravjollcë, rrezet x dhe valët e radios.

Kështu, energjia elektromagnetike është energji rrezatimi. Rrezatimi bart energji në formën e energjisë së valës elektromagnetike. Kur rrezatimi absorbohet, energjia e tij shndërrohet në forma të tjera, më shpesh nxehtësi.

Energjia bërthamore – energjia e lokalizuar në bërthamat e atomeve të të ashtuquajturave substanca radioaktive. Lëshohet gjatë ndarjes së bërthamave të rënda (reaksioni bërthamor) ose shkrirja e bërthamave të lehta (reaksioni termonuklear).

Ekziston edhe një emër i vjetër për këtë lloj energjie - energji atomike, por ky emër nuk pasqyron me saktësi thelbin e fenomeneve që çojnë në çlirimin e sasive kolosale të energjisë, më së shpeshti në formë termike dhe mekanike.

Energjia gravitacionale – energjia e shkaktuar nga bashkëveprimi (graviteti) i trupave masive, është veçanërisht e dukshme në hapësirën e jashtme. Në kushte tokësore, kjo është, për shembull, energjia e "ruajtur" nga një trup i ngritur në një lartësi të caktuar mbi sipërfaqen e Tokës - energjia e gravitetit.

Kështu, në varësi të nivelit të manifestimit, mund të dallohet energjia e makrokozmosit - gravitacionale, energjia e bashkëveprimit të trupave - mekanike, energjia molekularendërveprimet – termike, energjia e ndërveprimeve atomike – kimike, energjia e rrezatimit – elektromagnetbërthama, energji që përmbahet në bërthamat e atomeve - bërthamore.

Shkenca moderne nuk përjashton ekzistencën e llojeve të tjera të energjisë, të cilat ende nuk janë regjistruar, por nuk cenojnë pamjen e unifikuar natyrore shkencore të botës dhe konceptin e energjisë.

Sistemi Ndërkombëtar i Njësive (SI) përdor 1 Joule (J) si njësi të energjisë. 1 J është e barabartë me 1 njuton metër (Nm). Nëse llogaritjet lidhen me nxehtësinë, biologjike dhe shumë lloje të tjera të energjisë, atëherë një njësi josistematike përdoret si njësi e energjisë - kalori (cal) ose kilocalorie (kcal), 1cal = 4.18 J. Për të matur energjinë elektrike, a Përdoret njësi si Watt (Wh, kWh, MWh), 1 Wh=3.6 MJ. Për të matur energjinë mekanike, përdorni vlerën 1 kg m = 9.8 J.

Energjia e nxjerrë drejtpërdrejt nga natyra(energjia e karburantit, ujit, erës, energjia termike e tokës, bërthamore), dhe që mund të shndërrohet në elektrike, termike, mekanike, kimike quhet fillore. Në përputhje me klasifikimin e burimeve të energjisë bazuar në shterueshmërinë, mund të klasifikohet edhe energjia primare. Në Fig. Figura 2.1 paraqet një skemë klasifikimi për energjinë primare.

Oriz.2.1. Klasifikimi i Energjisë Primare

Kur klasifikojnë energjinë parësore, ata dallojnë tradicionale Dhe jo tradicionale llojet e energjisë. Llojet tradicionale të energjisë përfshijnë ato që janë përdorur gjerësisht nga njerëzit për shumë vite. Llojet jo tradicionale të energjisë përfshijnë ato që filluan të përdoren relativisht kohët e fundit.

Llojet tradicionale të energjisë primare përfshijnë: lëndë djegëse organike (thëngjill, naftë, etj.), hidrocentrale lumore dhe lëndë djegëse bërthamore (uranium, torium, etj.).

Energjia e marrë nga një person pas shndërrimit të energjisë primare në instalime speciale - stacione, të quajtur dytësore (energjia elektrike, energjia e avullit, uji i nxehtë, etj.).

Përparësitë e energjisë elektrike. Energjia elektrike është lloji më i përshtatshëm i energjisë dhe me të drejtë mund të konsiderohet baza e qytetërimit modern. Shumica dërrmuese e mjeteve teknike të mekanizimit dhe automatizimit të proceseve të prodhimit (pajisje, pajisje kompjuterike), zëvendësimi i punës njerëzore me punën e makinerive në jetën e përditshme, kanë një bazë elektrike.

Pak më shumë se gjysma e të gjithë energjisë së konsumuar përdoret në formën e nxehtësisë për nevoja teknike, ngrohje, gatim, pjesa e mbetur përdoret në formën e energjisë mekanike, kryesisht në instalimet e transportit dhe energjinë elektrike. Për më tepër, pjesa e energjisë elektrike po rritet çdo vit (Fig. 2.2).

Energjia elektrike – një lloj energjie më universale. Ka gjetur aplikim të gjerë në jetën e përditshme dhe në të gjithë sektorët e ekonomisë kombëtare. Ekzistojnë mbi katërqind lloje të pajisjeve elektroshtëpiake: frigoriferë, lavatriçe, kondicionerë, ventilatorë, televizorë, magnetofona, pajisje ndriçimi etj. Është e pamundur të imagjinohet industria pa energji elektrike. Në bujqësi, përdorimi i energjisë elektrike po zgjerohet vazhdimisht: ushqimi dhe ujitja e kafshëve, kujdesi për to, ngrohja dhe ajrimi, inkubatorët, ngrohësit e ajrit, tharëset etj.

Elektrifikimi - baza e progresit teknik në çdo sektor të ekonomisë kombëtare. Kjo ju lejon të zëvendësoni burimet e papërshtatshme të energjisë me një lloj energjie universale - energji elektrike, e cila mund të transmetohet në çdo distancë, të shndërrohet në lloje të tjera të energjisë, për shembull, mekanike ose termike, dhe të ndahet midis konsumatorëve. Energjia elektrike – një lloj energjie shumë i përshtatshëm në përdorim dhe ekonomik.

Oriz. 2.2. Dinamika e konsumit të energjisë elektrike

Energjia elektrike ka veti të tilla që e bëjnë të domosdoshme në mekanizimin dhe automatizimin e prodhimit dhe në jetën e përditshme të njeriut:

1. Energjia elektrike është universale, ajo mund të përdoret për qëllime të ndryshme. Në veçanti, është shumë e lehtë të shndërrohet në nxehtësi. Kjo bëhet, për shembull, në burimet elektrike të dritës (llambat inkandeshente), në furrat teknologjike të përdorura në metalurgji, në pajisje të ndryshme ngrohjeje dhe ngrohjeje. Shndërrimi i energjisë elektrike në energji mekanike përdoret në ngasjet e motorëve elektrikë.

2. Kur konsumohet energjia elektrike, ajo mund të shtypet pafundësisht. Kështu, fuqia e makinerive elektrike ndryshon në varësi të qëllimit të tyre: nga fraksionet e një vat në mikromotorët e përdorur në shumë degë të teknologjisë dhe në prodhimet shtëpiake, në vlera të mëdha që tejkalojnë një milion kilovat në gjeneratorët e termocentraleve.

3. Në procesin e prodhimit dhe transmetimit të energjisë elektrike, mundësohet përqendrimi i fuqisë së saj, rritja e tensionit dhe transmetimi nëpërmjet telave në distanca të shkurtra dhe të gjata çdo sasi energjie elektrike nga termocentrali ku prodhohet për të gjithë konsumatorët e tij.

Për shkak të zhvillimit të teknologjive të prodhimit dhe përkeqësimit të ndjeshëm të situatës mjedisore në shumë rajone të globit, njerëzimi përballet me problemin e gjetjes së burimeve të reja të energjisë. Nga njëra anë, sasia e energjisë së prodhuar duhet të jetë e mjaftueshme për zhvillimin e prodhimit, shkencës dhe sektorit publik, nga ana tjetër, prodhimi i energjisë nuk duhet të ketë ndikim negativ në mjedis.

Ky formulim i pyetjes çoi në kërkimin e të ashtuquajturave burime alternative të energjisë - burime që plotësojnë kërkesat e mësipërme. Nëpërmjet përpjekjeve të shkencës botërore, për momentin janë zbuluar shumë burime të tilla, shumica e tyre tashmë përdoren pak a shumë gjerësisht. Ne paraqesim në vëmendjen tuaj një përmbledhje të shkurtër të tyre:

Energjia diellore

Termocentralet diellore përdoren në mënyrë aktive në më shumë se 80 vende, ato e shndërrojnë energjinë diellore në energji elektrike. Ka mënyra të ndryshme të një konvertimi të tillë dhe, në përputhje me rrethanat, lloje të ndryshme të termocentraleve diellore. Stacionet më të zakonshme janë ato që përdorin konvertues fotoelektrikë (fotoqeliza) të kombinuara në panele diellore. Shumica e instalimeve fotovoltaike më të mëdha në botë ndodhen në Shtetet e Bashkuara.

Energjia e erës

Termocentralet me erë (centralet e erës) përdoren gjerësisht në SHBA, Kinë, Indi, si dhe në disa vende të Evropës Perëndimore (për shembull, në Danimarkë, ku 25% e të gjithë energjisë elektrike prodhohet në këtë mënyrë). Energjia e erës është një burim shumë premtues i energjisë alternative aktualisht, shumë vende po zgjerojnë ndjeshëm përdorimin e termocentraleve të këtij lloji.

Biokarburantet

Përparësitë kryesore të këtij burimi energjie ndaj llojeve të tjera të karburantit janë mirëdashësia mjedisore dhe rinovimi i tij. Jo të gjitha llojet e biokarburanteve konsiderohen si burime alternative të energjisë: dru zjarri tradicional është gjithashtu biokarburant, por nuk është një burim alternativ i energjisë. Biokarburantet alternative mund të jenë të ngurta (torfe, përpunimi i drurit dhe mbetjet bujqësore), të lëngëta (bionaftë dhe vaj biokarburantesh, si dhe metanol, etanol, butanol) dhe të gaztë (hidrogjen, metan, biogaz).

Energjia e baticave dhe valëve

Ndryshe nga hidrocentralet tradicionale, të cilat përdorin energjinë e rrjedhës së ujit, hidrocentralet alternative nuk janë bërë ende të përhapura. Disavantazhet kryesore të termocentraleve baticore përfshijnë koston e lartë të ndërtimit të tyre dhe ndryshimet ditore të fuqisë, për të cilat këshillohet përdorimi i termocentraleve të këtij lloji vetëm si pjesë e sistemeve të energjisë që përdorin edhe burime të tjera energjie. Përparësitë kryesore janë mirëdashësia e lartë mjedisore dhe kostoja e ulët e prodhimit të energjisë.

Energjia termike e Tokës

Për të zhvilluar këtë burim energjie përdoren termocentrale gjeotermale, duke përdorur energjinë e ujërave nëntokësore me temperaturë të lartë, si dhe të vullkaneve. Për momentin, energjia hidrotermale, e cila përdor energjinë e burimeve të nxehta nëntokësore, është më e zakonshme. Energjia petrotermale, e bazuar në përdorimin e nxehtësisë "të thatë" nga brendësia e tokës, aktualisht është dobët e zhvilluar; Problemi kryesor konsiderohet të jetë përfitimi i ulët i kësaj metode të prodhimit të energjisë.

Elektriciteti atmosferik

(Rrufetë në sipërfaqen e Tokës ndodhin pothuajse njëkohësisht në vende të ndryshme të planetit.)

Energjia e stuhive, e bazuar në kapjen dhe akumulimin e energjisë së vetëtimës, është ende në fillimet e saj. Problemet kryesore të energjisë së stuhive janë lëvizshmëria e fronteve të stuhive, si dhe shpejtësia e shkarkimeve elektrike atmosferike (rrufeja), gjë që e bën të vështirë grumbullimin e energjisë së tyre.