Хемијско-прехрамбена технолошка школа
Београд
Подручје рада: хемија, неметали и графичарство
Образовни профил: техничар за заштиту животне средине
МАТУРСКИ ПРАКТИЧНИ РАД
ЈУН 2015.
Ментор: Проф. Милка Вучковић
Ученица: Емилија Гњатовић IV-3
2
Алтернативни извори енергије
Сагоревање горива као извор загађења
Алтернативна горива
Испитивање димних гасова
4
1.
Увод
1.1. Н
ЕОБНОВЉИВИ
ИЗВОРИ
ЕНЕРГИЈЕ
Под појмом необновљивих извора енергије се подразумевају сви потенцијални носиоци неког вида
енергије који су једном створени али се за сада не могу обновити. Такви носиоци енергије су
фосилна горива: угаљ, нафта и деривати нафте, природни гас, као и фисиона (нуклеарна) горива.
Топлотна и електрична енергија се данас добијају у великом проценту из необновљивих извора
енергије. Будући да ће енергетске потребе човечанства, у наредним годинама, расти неопходне су
мере помоћу којих би се утицај експлоатације енергије на околину смањио на најмању могућу меру.
Проблеми са необновљивим изворима енергије су прво у њиховој количини и
распрострањености. Залихе фосилних горива су ограничене и брзо нестају, а услед концентрације
енергетских ресурса у свега неколико области у свету, коришћење необновљивих горива створило је
систем међузависности, тако да се државе које зависе од увоза фосилних горива налазе у
подређеним положајима. Други проблем је загађење човекове околине.
Употреба необновљивих енергената доводи се пре свега у везу са значајним загађењима
животне средине и поремећајима климе. Како би се ови утицаји елиминисали или барем умањили, а
и услед нафтне кризе крајем седамдесетих година прошлог века, почело се са употребом других
доступних извора енергије, тачније, обновљивих извора енергије.
Мада, за сада, практично није могуће искључити необновљиве изворе енергије, примена
обновљивих извора енергије у многоме може смањити емисију гасова стаклене баште.
1.2. О
БНОВЉИВИ
ИЗВОРИ
ЕНЕРГИЈЕ
Обновљиви извори енергије представљају неисцрпан природан вид енергије која се налази свуда
око нас. Под појмом обновљиви извори енергије, подразумевају се извори енергије који се налазе у
природи и обнављају се у целости или делимично. Најзначајнији извори овог типа јесу:
Соларна енергија
Енергија ветра
Енергија воде (хидроенергија)
Геотермална енергија
Биоенергија (биомаса)
1.2.1.
С
ОЛАРНА
ЕНЕРГИЈА
За мање од 9 минута Земљу обасја толика количина Сунчеве енргије, колико је потребно човечанству
у једној години. Та енергија долази директно пред наша врата бесплатно и без штетних последица
по околину.
Сунчева енергија је обновљив и неограничен извор енергије од којег, директно или индиректно,
потиче највећи део других извора енергије на Земљи. Сунчева енергија у ужем смислу подразумева
количину енергије која је пренесена Сунчевим зрачењем, а изражава се у Џулима (Ј).
Ова енергија се може искористити на разне начине и употребити као топлотна, електрична, хемијска
или механичка енергија.
5
Најједноставнији начин је сакупљање топлотне енергије помоћу соларних колектора који дају
топлу воду или топао ваздух који се могу користити за грејање топле воде за домаћинство, базене,
радијаторе или подно грејање.
Напредни начин је непосредна производња електричне енергије фотонапонским ћелијама. Овај
начин подразумева да се постављањем панела полупроводничких особина и излагањем Сунчевом
зрачењу непосредно добија електрични напон односно електрична енергија.
Сва обновљива енергија долази од Сунца. Сунце према Земљи зрачи 1015 kWh/m
2
. Око 1 до 2%
енергије која долази од сунца претвара се у енергију ветра.
С л и к а 1-
Поље соларних панела
1.2.2.
Е
НЕРГИЈА
ВЕТРА
Ветар је хоризонтално струјање ваздушних маса настало услед разлике температуре, односно
просторне разлике у ваздушном притиску. Ветар је последица Сунчевог зрачења, тј. енергија ветра је
трансформисани облик Сунчеве енергије, а на његове карактериситке у великој мери утичу и
географски чиниоци.
Постоје делови Земље на којима дувају такозвани стални (планетарни) ветрови и на тим
подручјима је искоришћње енергије ветра најисплативије. Добре позиције су обале океана и пучина
мора. Пучина се истиче као најбоља позиција због константних ветрова, али цене инсталације и
транспорта енергије коче такву експлоатацију. Код претварања кинетичке енергије ветра у
механичку енергију (окретање осовине генератора) искоришћава се само разлика брзине ветра на
улазу и на излазу.
Као добре стране искоришћавања енергије ветра истичу се висока поузданост рада
постројења, нема трошкова за гориво и нема загађивања околине. Лоше стране су високи трошкови
изградње и промењивост брзине ветра (не може се гарантовати испоручивање енергије). Велике
ветрењаче често се инсталирају у парк ветрењача и преко трансформатора спајају се на електричну
мрежу.
С л и к а 2-
Ветрењаче на пучини
7
Топлотна енергија може да се узме из подземних вода које су на температури од око 14°C
током целе године. Из избушеног бунара вода се препумпава у размењивач топлоте у коме се део
топлоте из подземне воде преноси у фреон који тада испарава. Такав склоп (пумпа+топлотни
измењивач) назива се топлотна пумпа. Предност оваквог система за грејање и хлађење јесте да се
преко 70 % енергије потребне за грејање простора добија се из подземне воде бесплатно у току
целог века експлоатације топлотне пумпе.
Процењено је да залихе геотермалне енергије далеко превазилазе енергетске залихе угља,
нафте, природног гаса и уранијума заједно. Њена предност су занемарљиво мали негативан утицај
на околину и огромни потенцијал, док су мане условљеност положајем, дубином, температуром и
процентом воде у одређеном геотермалном резервоару.
1.2.5.
Б
ИОМАСА
Под појмом биомаса подразумева се широк опсег остатака биљних култура и материјала насталих
биолошким путем.
Биомаса је значајан извор енергије јер не емитује додатну количину угљен-диоксида у
атмосферу. Добија се из многобројних врста извора, а као најважнији производи њихове прераде
јесу биоетанол, биодизел и биогас.
Она спада у обновљиве изворе енергије, а добија се из:
Пољопривредног отпада (стајско ђубриво и остаци пољопривредних култура)
Гајених енергетских биљака (уљана репица)
Комуналног отпада (биоразградиви и баштенски отпад)
Индустријског отпада (индустрија за прераду меса, прехрамбена индустрија)
Отпадних вода
Биомаса је подељена на:
Дрвну- отпаци од сече шума, то су брзорастућа дрвећа
Недрвну- брзорастуће трве и алге
Животињску- отпадци из кланица и прехрамбене индустрије
Котлови на биомасу се користе за генерацију топлотне енергије за потребе технолошких процеса у
индустрији или за грејање стамбено-пословних објеката.
