Для багатьох із нас слово «аура» міцно увійшло у повсякденне життя і вже не є як раніше чимось незрозумілим і навіть надприродним. Найчастіше слово "аура" означає невидиму енергоінформаційну оболонку, яка оточує людське тіло.
Однак мало кому відомо, що аура може бути не тільки «супутником» людини, але бути невід'ємною складовою будь-якої живої істоти і навіть неживих предметів. Наприклад, енергетикою мають амулети, натуральні природні камені і т.д. А чи є аура у звичайної води? Справа в тому, що вода так само як і людина має позитивну і навіть негативну енергетику. І при цьому її аура відрізняється за будовою. Завдяки спеціальним методам фотографування вченими було отримано унікальні знімки аури води, яка знаходилась у пробірці. Що таке вода? Це основне джерело життя планети. Вода - це найбільш унікальне і дивовижне явище, яке має безліч непідвладних опису та вивчення властивостей, які можуть бути вигідні та корисні для людства.
Вода має приголомшливу енергію. Енергія води іноді порівнянна з енергією сонця та повітря.Це відновлюване джерело енергії, що особливо слід враховувати в ситуації, що склалася на планеті. Більшість із нас чудово розуміє, що земні ресурси обмежені і в якийсь момент можуть скінчитися. Сьогодні пошук альтернативних джерел енергії – важливе завдання для будь-якої держави та народу. А якщо врахувати, що енергія води є однією з перших енергій, яка стала використовуватися людьми для своєї мети, то й діяти необхідно саме з цього принципу. Навіть якщо згадати роботу звичайних річкових млинів. Їхня робота проста, але в той же час геніальна. Водний потік змушує рухатися колесо, тим самим перетворює кінетичну енергію води на механічну енергію колеса. До речі, сучасні електростанції працюють виключно за цим же принципом. Тільки у випадку з електростанцією енергія, що отримується, не механічна, а електрична.
Аура води та її енергія поділяється на три типи залежно від її виду, в якому вона перетворена. Це:
- енергія припливів та відливів. Саме собою природа відливу (припливу) дуже цікава, довгий час це явище неможливо пояснити. Виявилося, що такі космічні об'єкти, як Сонце та Місяць, за допомогою дії своєї гравітації призводили до нерівномірного розподілу води в усьому океані, створюючи тим самим перепади води. обертання землі ставало причиною руху цих нерівностей та переміщення до берегів. У період припливів заповнюються спеціальні резервуари, встановлені по береговій лінії. Ці резервуари утворювалися завдяки дамбам. Відлив ж передбачає зворотний рух води, який і використовувався для обертання турбін, а отже, і перетворення енергії. Дуже важливо у цій ситуації, щоб була велика різниця висот під час припливів та відливів. Саме з цієї причини приливні електростанції створювалися і створюються нині у досить вузьких місцях, з висотою припливів хоча б 10 метрів. Такі станції мають і «мінуси», найістотнішим з яких є те, що велика амплітуда дамби призводить до збільшення потоку морської води у бік суші, а в результаті затоплення поверхні морською водою, яка відрізняється підвищеним вмістом солі. І це веде до зміни флори і фауни всієї біологічної системи над кращий бік;
- енергія морських хвиль. Навіть незважаючи на те, що природа цього виду енергії схожа на енергію припливів і відливів, її все одно виділяють в окрему групу. Енергія морських хвиль має високу питому потужність. p align="justify"> Коефіцієнт перетворення енергії води в електроенергію при використанні морських хвиль досить високий - близько 85%. Але навіть, незважаючи на це, сьогодні даний тип енергії мало використовується у зв'язку з низкою складнощів, які виникають при спорудженні установок;
- гідроелектростанції. Тут енергія води взаємодіє з енергією повітря та сонця. Світило випаровує з поверхні водойм воду, утворюються хмари, а вітер переміщає їх до найвищих областей, де вони перетворюються на конденсат і випадають у формі опадів. Саме опади стікають до своїх першоджерел, на шляху яких і встановлюються гідроелектростанції, що перехоплюють енергію води, що падає і тим самим перетворюють її в електричну. Чим вище висота падіння води, тим вище буде потужність енергії, що виробляється станцією. Тому на ГЕС встановлюються греблі для регулювання величини потоку. Незважаючи на те, що будівництво ГЕС є дорогим, об'єкти зведені в багатьох країнах світу, оскільки це невичерпне джерело енергії. ГЕС має і плюси, і мінуси. Створення гідроелектростанції призводить до істотного затоплення великих площ, що завдає непоправної шкоди місцевій фауні. Однак, навіть з огляду на ці обставини, слід пам'ятати про високу екологічність подібних споруд, оскільки вони завдають виключно локальних збитків і не забруднюють атмосферу Землі. Сьогодні триває безперервна розробка нових методів роботи гідроелектростанцій, удосконалюється конструкція турбін. Гідроенергетика дуже розвинена та становить близько 25% від усього світового виробництва електроенергії. А якщо при цьому врахувати темпи її розвитку, можна сміливо говорити, що ця галузь є дуже перспективним напрямом.
Традиційні енергоресурси не вічні і рано чи пізно закінчаться, а з урахуванням зростаючого енергоспоживання це станеться швидше рано, ніж пізно, тому важливо використання альтернативної енергії.
З давніх-давен люди, спостерігаючи за течією річок і падінням водоспадів, зрозуміли, як можна використовувати енергію води.
Що може бути простіше і геніальнішим за водяний млин?
Вода, обертаючи колесо, перетворює кінетичну енергію потоку, що рухається в механічну роботу колеса. Сучасні гідроелектростанції працюють на тому ж принципі, але на них механічна енергія додатково перетворюється на електричну.
Енергія припливів та відливів
Довгий час, що періодично повторюються, припливи і відливи не могли пояснити. Нині вже зрозуміло, що Сонце та Місяць своєю гравітацією створюють нерівномірний розподіл води в океані.
З'являються водяні горби, які за рахунок обертання землі переміщуються до берега. Але через обертання змінюється і становище океану, що викликає зменшення гравітації.
Приплив заповнює спеціальні резервуари, що утворюють греблі на березі. Під час відпливу вода рухається назад і цей потік обертає турбіни.
Чим більша різниця висот припливу та відливу, тим більша енергія використовується. була якнайбільше. Тому вигідніше створювати приливні електростанції у вузьких місцях, де різниця висот не менше ніж 10 метрів. Прикладом може бути приливна електростанція в гирлі річки Раніше у Франції.
До недоліків таких станцій можна віднести те, що при створенні дамби збільшується амплітуда припливів, а це призводить до затоплення суші солоною водою і як наслідок змінюється екологія.
Енергія морських хвиль
Природа енергії морських хвиль схожа з енергією припливів, проте прийнято розглядати її окремо.
У цієї енергії досить велика питома потужність – середня потужність хвилювання океану 15 кВт/м, при висоті хвилі близько двох метрів, це значення може досягати 80 кВт/м. Але це зразкові дані, т.к. Не вся енергія морських хвиль перетворюється на електричну - коефіцієнт перетворення 85%.
Через складність створення установок використання енергії морських хвиль не знайшло широкого застосування і знаходиться тільки на стадії освоєння.
Але якщо її буде освоєно, то можна бути впевненим, що сучасна енергетика перестане бути глобально залежною від викопних джерел енергії: вугілля, нафти та газу.
Гідроелектроенергетика
Енергія водного потоку доступна людині ще з часів млинів.
Зараз на шляху потоків води ставляться гідроелектростанції, які перетворять цю енергію на електричну.
Потужність енергії залежить від висоти падіння, тому на ГЕС будують греблі, які дозволяють регулювати рівень підйому та величину потоку води.
Створення потужної ГЕС трудомістко і дуже дорого, але з часом повністю окупає себе, т.к. водні ресурси невичерпні та доступні у будь-який час.
До недоліків створення ГЕС можна віднести:
- залежність будівництва від великих запасів енергії води
- затоплення родючих земель
- небезпека будівництва на гірських річках через високу сейсмічність
- вплив затоплення та нерегульованого скидання води на екосистему.
Зменшують цей вплив нові методи роботи станцій та одним із таких методів стали акумулятори води.
Після того, як вода проходить через турбіни, вона накопичується у великих резервуарах і коли навантаження на ГЕС мінімальне, то за рахунок енергії теплової або атомної станції накопичена вода перекачується назад нагору і цикл повторюється.
У Франції придумали використовувати енергію падаючого дощу!
Потрапляючи на п'єзокерамічний елемент, кожна крапля викликає виникнення електричного потенціалу. Потім електричний заряд видозмінюється коливання, придатні для використання.
Гідроенергетика нині вже розвинена у багатьох країнах і становить 25% загального обсягу електроенергії. А темпи її розвитку дають змогу вважати її дуже перспективним напрямом.
Деякі вчені вважають, що нашу планету правильніше було б називати не Земля, а Вода, адже близько трьох чвертей поверхні планети вкрита водою. Величезним акумулятором енергії є Світовий океан - він поглинає більшу частину енергії, що надходить від Сонця. Використовують також припливи та відливи, океанські течії, потужні річки, які несуть величезні маси води у моря та океани. Раніше всі люди навчилися використовувати енергію річок.
Енергія води (гідроенергія)
Енергія води, або біоенергія, також є перетвореною енергією Сонця. Падіння води здавна використовувалося для обертання лопатевих коліс та турбін. Вода була першим джерелом енергії, а першою машиною, за допомогою якої людина використовувала енергію води, була примітивна водяна турбіна. Понад 2000 років тому горці на Близькому Сході вже користувалися водяним колесом у вигляді валу з лопатками: потік води, відведений із струмка чи річки, тиснув на лопатки, передаючи їм свою кінетичну енергію. Лопатки рухалися, а оскільки вони були жорстко скріплені з валом, то вал обертався. До нього у свою чергу прикріплювалося млинове жорно, яке разом з валом оберталося щодо нерухомого нижнього жорна. Саме так працювали перші "механізовані" млини для зерна. Але споруджували тільки в гірських районах, де річки та струмки були великі перепади та сильний тиск.
Вода, яку ще за давніх часів використовували для виконання механічної роботи, досі залишається хорошим джерелом енергії, тепер уже електричною. Енергія падаючої води, що обертає водяне колесо, служила безпосередньо для розмелювання зерна, розпилювання деревини та виробництва тканин. Однак млини та тартак на річках стали зникати, коли в 30-х роках XIX ст. почалося виробництво електроенергії біля водоспадів.
На сучасній гідроелектростанції (ГЕС) маса води з великою швидкістю прямує на лопатки турбін. Вода тече через захисну сітку та регульований затвор сталевим трубопроводом до турбіни, над якою встановлено генератор. Механічна енергія води у вигляді турбіни передається генератору і перетворюється на електричну. Після цього вода стікає через тунель, поступово розширюється, втрачаючи при цьому свою швидкість.
За потужністю ГЕС діляться на дрібні (з встановленою потужністю до 0,2 МВт), малі (до 2 МВт), середні (до 20 МВт) та великі (понад 20 МВт); за тиском - на низьконапірні (напір до 10 м), середнього напору (до 100 м) та високонапірні (понад 100 м). В окремих випадках дамби високонапірних ГЕС досягають висоти 240 м. Вони зосереджують перед турбінами водну енергію, накопичуючи воду та піднімаючи її рівень. Турбіна - енергетично дуже вигідна машина, тому що в ній вода легко змінює поступальний рух у обертальний. Той самий принцип часто використовують і в машинах, які зовні зовсім не схожі на водяне колесо (якщо на лопатки впливає пара, то йдеться про парові турбіни). На типових ГЕС ККД нерідко становить 60-70%, тобто 60-70% енергії низхідної води перетворюється на електричну.
Спорудження гідростанцій коштує дорого, і вони вимагають значних експлуатаційних витрат, натомість їхнє "паливо" безкоштовне і йому не загрожує жодна інфляція. Першоджерелом енергії є Сонце, що випаровує воду з океанів, морів та річок. Водяна пара конденсується у вигляді дощу, випадає у піднесених місцевостях і стікає вниз до моря. Гідростанції будують на шляху цього стоку для перехоплення енергії руху води - енергії, яка інакше була б витрачена на перенесення відкладень до моря.
Тому гідроенергетика не зовсім нешкідлива для навколишнього середовища.
Розглянемо деякі негативні наслідки для природи, пов'язані зі спорудженням гребель на річках. Коли течія річки сповільнюється, як це зазвичай відбувається при попаданні її вод у водойму, осад, що завис, починає опускатися на дно. Нижче за водосховище чиста вода, потрапляючи в річку, набагато швидше розмиває річкові береги, ніби відновлюючи той обсяг опадів, який було втрачено у водосховищі. Отже, посилення ерозії та абразії берегів нижче за течією від водосховища – звичайне явище.
Дно водойми поступово покривається шаром опадів, який періодично виступає на поверхню або знову затоплюється, коли рівень води падає і піднімається в результаті скидання води або припливу. Згодом опадів накопичується стільки, що починають займати значну частину корисного обсягу водосховища. Це означає, що водосховище, споруджене для зберігання запасів води або контролю за повенями, поступово втрачає свою ефективність. Накопичення великої кількості опадів у водосховищі можна частково запобігти, якщо здійснювати регулярний контроль за кількістю уламкового матеріалу, знесеного потоками води.
Невидимі до певного часу купи опадів, які стають видимими лише за низького стояння води у водоймі, - не єдина причина, через яку багато хто виступає проти будівництва гребель. Є й інша, важливіша: після заповнення водосховища під водою виявляються цінні землі без можливості відновлення. Зникають також цінні тварини та рослини, причому не лише сухопутні; риби, що населяють перегороджену греблею річку, також можуть зникнути, оскільки гребля перегороджує шлях до місць їхнього нересту.
Є й інші проблеми, пов'язані з будівництвом гребель та водосховищ. У певні періоди якість води у водоймищі і, відповідно, якість води, що випускається з нього, може бути дуже низькою. Протягом літа та осені нижні шари води у водоймі збіддніються киснем, що обумовлено одночасною дією двох процесів: неповним перемішуванням води та бактеріальним розкладом відмерлих рослин у донних шарах, що потребує великої кількості кисню. Коли ця бідна киснем вода випускається з водосховища, насамперед страждають риби та інші водні організми нижче за течією.
Незважаючи на все це, переваги ГЕС очевидні - постійно відновлювальний природою запас енергії, простота експлуатації, відсутність забруднення навколишнього середовища.
Сьогодні для роботи ГЕС на річках створено водоймища, часто навіть каскади водоймищ. Реальний гідроенергетичний потенціал всіх річок світу оцінюється в 2900 ГВт, а практично для виробництва гідроелектроенергії використовується менше 1000 ГВт. У світі зараз працюють десятки тисяч ГЕС. Тобто поки що людям служить лише невелика частина гідроенергетичного потенціалу Землі. Щороку величезні потоки води, що утворюються від дощів та танення снігів, стікають у моря невикористаними. У разі затримання їх за допомогою гребель, людство отримало б додатково величезну кількість енергії.
1 М 3 води має потенційну енергію На висоті 124 м – 1000*9,8*124= Дж (Красноярська ГЕС – Росія)
Найбільші гідроелектростанції Росії Найменування Потужність, ГВт Середньорічне вироблення, млрд кВт · год Географія Саяно-Шушенська 6,4023,50р. Єнісей (м. Саяногорськ) Красноярська 6,0020,40 грн. Єнісей (м. Дивногорськ) Братська 4,5022,60 грн. Ангара (м. Братськ) Усть-Ілімська 4,3221,70 грн. Ангара (м. Усть-Ілімськ)
Вітряна електростанція кілька вітрогенераторів, зібраних в одному або кількох місцях. Великі вітряні електростанції можуть складатися зі 100 і більше вітрогенераторів. Іноді вітрові електростанції називають вітряними фермами (від англ. Wind Farm). вітрогенераторів.
Приливна електростанція (ПЕМ) особливий вид гідроелектростанції, що використовує енергію припливів, а фактично кінетичну енергію обертання Землі. Приливні електростанції будують на берегах морів, де гравітаційні сили Місяця та Сонця двічі на добу змінюють рівень води. Коливання рівня води біля берега можуть сягати 13 метрів. Найбільша у світі приливна електростанція Ля Ранс, Франція
Для отримання енергії затоку або гирло річки перекривають греблею, в якій встановлені гідроагрегати, які можуть працювати як в режимі генератора, так і в режимі насоса (для перекачування води у водосховище для подальшої роботи без припливів і відливів). В останньому випадку вони називаються гідроакумулююча електростанція
У Росії з 1968 року діє експериментальна ПЕМ у Кислой губі на узбережжі Баренцева моря потужністю 0,4 МВт. ПЕМ у Мезенській губі (потужність МВт) на Білому морі. Висота її греблі 6м довжина 93 м.9 Макет приливної електростанції
Гідроенергія - це енергія, зосереджена в потоках водних мас в руслових водотоках та припливних рухах. Найчастіше використовується енергія падаючої води. Для підвищення різниці рівнів води, особливо у нижніх течіях річок, споруджуються греблі. Перший широко використовується для технологічних цілей вид енергії. До середини XIX століття для цього застосовувалися водяні колеса, що перетворюють енергію води, що рухається в механічну енергію обертового валу. Пізніше з'явилися більш швидкохідні та ефективні гідротурбіни. До кінця XIX століття енергія валу, що обертається, використовувалася безпосередньо, наприклад для розмелювання зерна на водяних млинах або для приведення в дію ковальського хутра і молота. Сьогодні майже вся механічна енергія, створювана гідротурбінами, перетворюється на електроенергію.
Перетворення потенційної енергії води, накопиченої у водоймищах у механічну енергію обертання з метою приведення в дію млинів та інших механізмів застосовується з часів Римської імперії. Перетворення гідроенергії на електричну енергію стало можливим наприкінці ХІХ ст. завдяки відкриттям фізики та технічного прогресу. Великі гідроелектростанції почали з'являтися межі XIX і XX ст.
Гідроенергетичні ресурси Землі оцінюються величиною в 32900 ТВтч на рік, їх близько 25% з технічних і економічних умов виявляються придатними від використання. У таблиці 1 містяться дані про гідроенергоресурси у різних країнах.
Гідроенергетичний потенціал рік колишнього СРСР великий - 4000 ТВтч (450 млн. кВт середньорічної потужності), або 12% від потенціалу рік земної кулі.
гідроенергетика аварія фізична
Таблиця 1
Фізичні принципи процесу перетворення енергії падаючої води в електроенергію досить прості, проте технічне втілення їх досить трудомістке. Вода під натиском, створюваним греблею, прямує у водовід, який закінчується турбіною. Турбіна обертає вал, якого приєднаний ротор генератора. Вироблення електроенергії залежить від потенційної енергії води, запасеної у водоймі, та ККД її перетворення на електроенергію. Потужність ГЕС залежить як від кількості води, так і від перепаду між водною поверхнею водосховища та рівнем встановлення гідроагрегатів; цей перепад називається натиском. Вода, що надходить на турбіну під високим напором, має більшу потенційну енергію, ніж при малому натиску, тому на високонапірній ГЕС потрібна менша витрата води для отримання однакової потужності. Чим вищий натиск, тим менші необхідні габарити турбіни, що здешевлює вартість всієї споруди. У СНД налічується близько 775 тис. рік загальною довжиною понад 5 млн. кілометрів. Загальний обсяг середньорічного річкового стоку становить 4720 км3. До найбільших річок відносять Єнісей - середньо багаторічний стік 623 км3, Олена - 508; Об - 397, Амур -373, Волга - 251, Печора - 131, Нева - 78, Амудар'я - 72, Дніпро -52, Сирдар'я - 36 км3. Розподіл гідроенергетичних ресурсів територією країни та дані про їх використання станом, на кінець 1980 р. наводяться в таблиці 2.
Таблиця 2
Інший шлях використання водної енергії – приливні гідроелектростанції (ПЕМ). У деяких районах світового океану спостерігається дуже велика амплітуда приливної хвилі і різниця між верхньою і нижньою позначками припливу досягає 10 м. то накопичену воду можна під час відливу пропустити через турбіни і таким чином виробити електроенергію. Більш ефективно, якщо турбіни зробити реверсивними, у цьому випадку вони працюватимуть як при заповненні водосховища, так і при його випорожненні. Однак вироблення електроенергії на ПЕМ можливе лише у певні проміжки часу доби, що ускладнює використання приливної енергії у великих енергосистемах. Значення сумарного енергетичного потенціалу, за оцінками фахівців, становить 13 000 МВт. У Франції побудовано дві ПЕМ: одна потужністю 9 МВт, інша потужністю 240 МВт. У РФ експлуатується дослідна ПЕМ; на Кольському півострові потужністю 7 МВт.
