Spis treści


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
S
tudium
J
ęzyka
P
olskiego
d
la
C
udzoziemców

U
Ł
ódzkiego


Paliwo









Grupa 9.


Maria Muradova



Opiekun grupy:

Halina I
ljaszuk
-
Walas


Ł
ódź 2014

|
2



Spis treści


Wprowadzenie

I.

Rozdziały
..

1.

Pojęcie paliwa .............................................................................................................
...... 3

I.1.1.

Podział paliw

.............................................................................................................. 3

2.

Wady i zalety alternatywnej energii i paliw kopalnych
.................................
........................

4

II.

Cenne pierwiaski na
Księżycu
..........
......................................................................................... 8

III.

Uwagi koncowe


IV.

Literatura



















|
3


Wprowadzenie

Historia rozwoju ludzkości
ściśle wiąże się z uzyskiwa
niem i wykorzystaniem energii. Już w starożytnym
świecie ludzie korzystali z energii cieplnej do ogrzania mieszkania, przygotowania posiłków, produkcji
miedzi, brązu, żelaza i innych
metalowych przedmiotów codziennego użytku
, narzędzi itp.

Od najdawniejszych czasów znane są w
ęgiel i ropa naftowa
-

substancje
, które przy spalaniu
dają duże ilości
ciepła
. Teraz sformułowanie "paliwa" zawiera wszystkie substancje, które dają przy spalaniu duże ilości
ciepła, s
zeroko rozpowszechnione w przyrodzie i (lub) wydobywane w sposób przemysłowy. Do paliwa
odnoszą się ropa i produkty ropopochodne (nafta, olej napędowy, olej opałowy, olej napędowy), węgiel, gaz
ziemny,
drewno i odpady (słoma
), torf, łupki palne, a obecnie i

substancje s
tosowane w reaktorach
jądrowych,
w elektrowniach jądrowych i rakietowych silników.

Rozdział I

Pojęcie paliwa

Paliwo
-

substancja lub kilka substancji, z których przy pomocy określonej reakcji może być uzyskana energia
cieplna.

Pojęcie paliwa
powstało z umiejętnoś
ci niektórych substancji świecących
,
z których
wydziela się przy tym
ciepło.

Z racji tego, że

palenie jest chemiczną reakcją utleniania, to w tym przypadku paliwo składa się z
paliwa (np. drewna w postaci polan lub benzyny) i utleniac
za,
w połączeniu

z którymi często służy jako tlen
znajdujący się w powietrzu. Jako utleniacz

w specjalnych urządzeniach (np. w silnikach rakietowych) mogą
być używane inne substancj
e

(np. fluor). Jeżeli chcemy uzyskać energię cieplną,

używa
jąc reakcji

rozp
adu
promieniotwórczego,
wtedy

występuje pojęcie

paliwa

nuklearn
ego
. Teoretycznie istnieje możliwość
uzyskania
energii cieplnej poprzez reakcję

termojądrow
ą
, przy realizacji które
j

powstanie koncepcja wieży
fusion paliwa.

Podział paliw

Paliwa ze względu na

stan skupienia dzielą się na:



Paliwa ciekłe które są

Ł
atwe w transporcie, ale przy tym

powodują

duż
e straty po odparowaniu i wyciek
ach

o

Naftowe paliwa

o


Olej napędowy

o

Benzyna

o

Alkohole

•Etanol

•Metanol

•Propanol

o

Ciekłe paliwo rakietowe

o

gaz ziemn
y

o

Biomasy
(drewo)



Paliwa stale

o

Drewno, zrębki, pellety drzewne

o

Paliwo łupek

o

Torf

o

Węgiel

o


Piaski bitumiczne

o


Proch strzelniczy

o

Związki azotu

|
4


o

Stałe paliwo rakietowe



Paliwa gazowe


j
eszcze bardziej wygodne w transporcie, przy tym
powodują
jeszcze
większe straty, ale
także w norma
lnych warunkach poniżej gęstości.

o

Propan

o

Butan

o

Metan, gaz

ziemny, biogaz,

o

Wodór

o

Węgiel



Dyspergujące systemy, roztwory

o

Aerozole

o

Piany

o

Mieszanka wodoru

i benzyny

o

Zawiesiny




o

Paliwo jądrowe (hel
-
3)

o

Paliwo termojądrowe

o

Paliwo
rakietowe

Wady i zalety alternatywnej energii i paliw kopalnych

WĘGIEL KAMIENNY


ZALETY:

-
Jego dużą zaletą jest fakt, iż podczas spalania się
-

w przeciwieństwie do innych skał
-

wydziela dużo ciepła i
energii.

WADY:

-
Jego minusem jest fakt, iż jego spalanie powoduje duże zanieczyszczenie środowiska naturalnego.

-
Jest on odpowiedzialny za postępowanie takich zjawisk jak efekt cieplarniany czy kwaśne deszcze.

|
5


-
Zużycie węgla ciągle się zwiększa, a jego wydobycie jest c
oraz bardziej kosztowne (ze względu na potrzebę
wydobywania surowca z głębiej leżących pokładów).

-
Wydobycie 3 mln ton węgla spalanych rocznie w elektrowni o mocy 1000 MW powoduje średnio śmierć 3
górników pod ziemią, a podczas jego transportu również zda
rzają się wypadki śmiertelne.

-
Według danych zebranych w różnych krajach szacuje się, że typowa elektrownia węglowa o mocy 1000 MW
powoduje przedwczesną śmierć 100
-
500 osób rocznie.

-
Węgla kamiennego jest na świecie dużo, lecz kiedyś się skończy

ROPA
NAFTOWA

Spalanie ropy to, że nie rozpalać piec w banknotach

Dmitrij Mendeleev

ZALETY:

-
Zaletą ropy naftowej jest jej duża kaloryczność (10 000
-

11 500 kcal/kg).

-
P
oza tym koszty jej wydobycia są niskie, a destylacja
-

stosunkowo tania.

WADY:

-
Jednak surowiec ten nie jest doskonały, ponieważ złoża ropy wystarczą jeszcze na kilkadziesiąt lat.

-
W razie katastrofy podczas transportu morskiego ropy naftowej następuje za
nieczyszczenie wód oraz
zniszczenie flory i fauny. Takie katastrofy ekologiczne są trudne do usunięcia, na zanieczyszczonych
obszarach zamiera życie na wiele lat.
(np. Eksplozja platformy wiertniczej Deepwater Horizon)

płama na wodzie w Zatoce Meksykański
ej


|
6


GAZ ZIEMNY

Darwaza

ZALETY:

-
Gaz ten jest paliwem charakteryzującym się nieporównywalnie mniejszą zawartością zanieczyszczeń niż
pozostałe paliwa, więc zagrożenie dla środowiska jest stosunkowo niewielkie.

-
Budowa elektrowni gazowych trwa krócej i wymaga mniejszych nakładów niż elektrowni węglowych.

-
Sprawność elektrowni gazowo
-
parowych jest prawie o 20% wyższa i wobec tego mniejsze jest zużycie wody
niezbędnej do chłodzenia.

-
W porównaniu z elektrownią wę
glową emisja szkodliwych substancji przez elektrownię gazową, przy
wytwarzaniu tej samej ilości energii elektrycznej, jest mniejsza.

-
Oparcie rozwoju polskiej elektroenergetyki na gazie ziemnym wymagałoby kilkakrotnego zwiększenia jego
importu.

WADY:

-
Jego minusem jest jedynie fakt, iż
-

jak wszystkie surowce nieodnawialne
-

kiedyś się skończy.

ENERGIA WODY

|
7



ZALETY:

-
Energia wodna, należąca do zasobów odnawialnych, umożliwia uprzemysłowienie państw pozbawionych
kopalnych surowców energetycznych.

-
Na
świecie energia rzek zaspokaja ok. 3 % zapotrzebowania na energię pierwotną.

-
Pobieranie tej energii jest bardzo korzystne zarówno ze względu na ekologiczny, jak i ekonomiczny
charakter, bowiem dostarcza ona ekologicznie czystej energii i reguluje stosunk
i wodne zwiększając retencję
wód powierzchniowych, co polepsza warunki uprawy roślin oraz warunki zaopatrzenia ludności i przemysłu
w wodę.

-
Duża elektrownia wodna może zasilać nawet całe kilkutysięczne miasto.

-
Małe elektrownie wodne mogą być wykonywane
przy użyciu miejscowych materiałów i siły roboczej, a ich
prostota techniczna powoduje wysoką niezawodność i długą żywotność.

WADY:

-
Z drugiej strony budowa wielkich zapór umożliwiających uzyskanie taniej i czystej energii narusza
równowagę biologiczną na
danym terenie.

-
Duże obszary zostają zalane wodą,

-
zmienia się mikroklimat,

-
ginie wiele gatunków


roślin i zwierząt tam żyjących,

-
ludzie są przymusowo przesiedlani na inne tereny.

-
Ponad

to stwierdzono, że budowa zapór

narusza równowagę sił w skorup
ie ziemskiej, a co za tym idzie,
może wywołać trzęsienia ziemi w różnych rejonach świata. Wypadki takie odnotowano w Ameryce, Afryce
oraz we francuskiej części Alp.

ENERGIA WIATRU:

|
8



ZALETY:

-
Największe zalety energii wiatru to brak zanieczyszczeń środowis
ka;

-
wytwarzanie energii z wiatru nie powoduje emisji żadnych szkodliwych związków do atmosfery ani
powstawania odpadów.

-
Wykorzystanie odnawialnego, niewyczerpalnego źródła energii, oszczędność paliw, procesu ich
wydobywania i transportu.

-
Teren w bezp
ośrednim sąsiedztwie może być w pełni wykorzystywany do celów rolniczych.

-
Poza tym istnieje stały koszt jednostkowy uzyskiwanej energii oraz wzrastająca konkurencyjność
ekonomiczna w stosunku do konwencjonalnych źródeł energii.

WADY:

-
Wadą tego źródła en
ergii jest fakt, iż koszty budowy nowoczesnej elektrowni wiatrowej jest duży.

-
Ponad

to niektórzy twierdzą, iż "farmy wiatraków" szpecą krajobraz, jednak jest to mało istotny element
wykorzystywania tego źródła energii.

BIOGAZ

ZALETY:

-
Może on być spalany

w pochodni lub służyć do zasilania silnika spalinowego lub turbiny gazowej, co
pozwala na jego wykorzystanie do produkcji energii elektrycznej i ciepła.

ENERGIA PŁYWÓW MORSKICH

WADY:

-
Energia ta ma znaczenie lokalne, ponadto jest dość kosztowna
-

nie wszy
stkie państwa mają możliwość ją
wykorzystać.

|
9


-
Poza tym wadami elektrowni tych jest zasalanie ujść rzek oraz erozja ich brzegów wskutek wahań wody, a
także utrudnianie wędrówek ryb w górę rzek.

ENERGIA GEOTERMALNA

ZALETY:

-
O atrakcyjności tego źródła świadczy jego łatwa dostępność, nie podlega ona wahaniom warunków
pogodowych i klimatycznych, nie ulega wyczerpaniu, jest obojętna dla środowiska
-

geotermia nie powoduje
wydzielania jakichkolwiek szkodliwych substancji.

-
Poza

tym urządzenia techniki geotermalnej nie zajmują wiele miejsca i nie wpływają prawie wcale na wygląd
krajobrazu.

WADY:

-
Mimo iż wody geotermalne znajdują się pod powierzchnią prawie 80% terytorium Polski, ich eksploatacja
nie jest łatwa. Główną przeszkodą

są zarówno warunki wydobycia jak i ekonomiczna strona tego typu
przedsięwzięcia.

ENERGIA JĄDROWA


WADY:

-
Bardzo duży koszt budowy elektrowni


-

konieczność zapewnienia intensywnego chłodzenia reaktorów (kilkakrotnie większego niż w elektrowniach
cieplnyc
h);

-

faktyczny brak technologii zapewniających bezawaryjność reaktorów;

-
problem zabezpieczenia okolicy przed promieniowaniem na wypadek awarii elektrowni;

|
10


-

problem składowania radioaktywnych odpadów.

ENERGIA SŁONECZNA:

ZALETY:


-
nie jest potrzebne żadne

paliwo, a zatem wszelkie problemy związane z transportem i magazynowaniem
paliwa są wyeliminowane;

-
nie wymagają one intensywnego chłodzenia, zatem mogą być lokalizowane z dala od rzek;

-
ogniwa przekształcają także rozproszoną część promieniowania słonecz
nego padającego na Ziemię;

-
ich wydajność nie zmniejsza się wraz z upływem czasu;

-
jej
żywotność wynosi 20
-
30 lat.

ekologicznie czysta
-


brak

szkodliwych odpadów

WADY

zależność od ilości słonecznych dni w roku

nie można przechowywać

-

silne przegrzewanie
górnych warstw atmosfery

-

dodatkowy system chłodzenia ogniw fotowoltaicznych

-

droga utylizacji

przez 30
-
50 lat







|
11


Rozdział II

Cenne pierwiastki na Księżycu


Na Srebrnym Globie znajdują się ogromne pokłady niezwykle cennego dla człowieka pierwiastka


helu
-
3.

Hel
-
3 w
ystępuje w postaci gazu i jest
pierwiastkiem, który w wyniku reakcji z deuterem (izotopem wodoru)
wytwarza ogromne ilości

energii
. Zjawisko to nosi nazwę fuzji termojądrowej. Naukowcy uważają, że reakcję
tę można kontrolować, przez co może ona znaleźć zastosowanie w nowej generacji elektrowni. Poza bardzo
dużą wydajnością, dodatkową zaletą takiej metody wytwarzania energii je
st fakt, że nie tworzy szkodliwych
produktów ubocznych, jak ma to miejsce np. w reaktorach jądrowych.

Na naszej planecie znajduje się jedynie
około 10 kg helu
-
3, natomiast, według szacunków, na Księżycu istnieją pokłady zawierające nawet 500 mln
ton tego p
ierwiastka! Jak twierdzi Lawrence Taylor z amerykańskiego Instytutu Nauk Planetarnych na Ziemi,
już jedynie 25 ton helu
-
3 wystarczyłoby do zasilania całych Stanów Zjednoczonych przez rok.


Skąd

wziął

się

hel
-
3

na

Księżycu?


Hel
-
3 został wykryty w próbkach
księżycowych skał przywiezionych na Ziemię podczas misji Apollo.
Pierwiastek ten powstaje na Słońcu i wchodzi w skład wiatrów słonecznych, które praktycznie nieprzerwanie
uderzają w powierzchnię Srebrnego Globu. Ziemię przed tymi falami kosmicznej materii
chroni pole
magnetyczne. Jednak Księżyc nie posiada takiej ochrony i dlatego pierwiastki pochodzące ze Słońca docierają
do powierzchni ziemskiego satelity i łączą się z cząsteczkami pyłu księżycowego.


Aby odzyskać hel
-
3 z kosmicznych skał, należy pobrany
materiał podgrzać do bardzo wysokiej temperatury.
W celu uzyskania jednej tony tego pierwiastka trzeba by 200 ton pyłu księżycowego poddać spalaniu w 800
stopniach Celsjusza. Jednak koszty przeprowadzenia takiego procesu są niewielkie przy zyskach, jakie n
iesie
za sobą wykorzystanie helu
-
3 w elektrowniach.


Lecz skąd wziąć deuter potrzebny do przeprowadzenia fuzji termojądrowej? Ten izotop także nie występuje
powszechnie na Ziemi. Stanowi on jedynie 0,0026

0,0184 proc. wodoru występującego naturalnie na nas
zej
planecie. Deuter można jednak otrzymać jako produkt elektrolizy wody.


Kosmiczny

wyścig


Odkąd odkryto hel
-
3 na powierzchni Księżyca i rozpoczęto badania nad fuzją termojądrową, Srebrny Glob
ponownie stał celem misji kosmicznych. Powstały już pierwsze

plany

stworzenia kopalni księżycowych.
Wśród krajów, które przystąpiły do kolejnego wyścigu na Księżyc, są Rosja i Chiny. Dyrektor rosyjskiego
Centralnego Instytutu Badawczego Budowy Maszyn, Gienadij Rajkunow, ogłosił, że już w 2018 roku ma
wystartować zał
ogowa misja na naszego naturalnego satelitę. Natomiast Chińczycy ujawnili swoje plany
wysłania w 2017 roku sondy, której celem będzie pobranie próbek gruntu ze Srebrnego Globu. Następnie
naukowcy z Państwa Środka zamierzają po gruntownej analizie przywiezi
onych kosmicznych skał oszacować
koszty wydobycia helu
-
3 z Księżyca.

Misje, których celem będzie wydobycie tego cennego izotopu i
|
12


przetransportowanie go na Ziemię, będą zapewne bardzo drogie. Rosjanie oszacowali, że całościowe koszty
takiego projektu mogą
sięgnąć od 40 do 200 mld dolarów. Dlatego też niektórzy z naukowców przekonują
rządy, aby zamiast inwestować w tak drogie przedsięwzięcia księżycowe, zwiększyć dofinansowania na
poszukiwanie alternatywnych źródeł energii, które występują powszechnie na Zie
mi.


Nie

tylko

hel
-
3


Wybudowanie kopalni na Srebrnym Globie mogłoby się jednak b
ardzo opłacić ze względu na możliwość
wydobycia nie tylko helu
-
3, ale również innych drogocennych pierwiastków.


Analiza próbek gleby pobranych podczas misji Apollo oraz LCROSS (z ang. Lunar Crater Remote
Observation and Sensing Satelite) wykazała, że na
Księżycu znajdują się pokłady wody oraz wielu
pierwiastków spotykanych na naszej planecie. Wśród nich wyróżnić można wapń, magnez, potas, a także
srebro. Niestety, nie udało się dotąd oszacować ilości tych pierwiastków w skałach Srebrnego Globu. Być
może n
ajbliższe misje księżycowe pozwolą to określić i okaże się, że zainwestowanie w przemysł
wydobywczy na Księżycu stanie się opłacalne.


Prawo

do

gruntu


Oprócz kwestii finansowych, istnieją jednak jeszcze dwa bardzo poważne problemy, które mogą zaprzepaścić

nadzieje Rosjan i Chińczyków na wybudowanie księżycowych kopalń. Pierwszym z nich jest fakt, że Srebrny
Glob nie ma właściciela. Zgodnie z Traktatem o Przestrzeni Kosmicznej, Księżyc jest terytorium neutralnym i
nikt nie może rościć sobie do niego praw. D
latego też próba eksploatacji tego satelity przez któreś państwo
mogłaby się spotkać z ogólnoświatowym potępieniem, a nawet doprowadzić do wybuchu konfliktu
zbrojnego.


Drugą przeszkodą jest toksyczność księżycowego pyłu. Najszybszym i jednocześnie najbard
ziej opłacalnym
sposobem wybudowania czegokolwiek na Srebrnym Globie byłoby wysłanie tam kosmonautów, którzy
doglądaliby prac. Niestety badania pyłu pokrywającego satelitę wykazały, że może on być bardzo szkodliwy
dla człowieka.


Astronauci misji Apollo pr
zywieźli na sobie na Ziemię bardzo duże ilości księżycowej materii. Problemem
jednak nie był pył, który osiadł na skafandrach, a cząsteczki, które przeniknęły przez grube warstwy
kombinezonów i osiadły na bieliźnie kosmonautów. Uczestnicy tych misji twierd
zili, że drobiny tego
księżycowego „kurzu”, wywołały u nich objawy podobne do alergii


nieżyt nosa i podrażnienie gardła.
Wyniki badań nad pyłem wykazały jednak, że istnieje możliwość, że jest on bardzo toksyczny dla człowieka.


Jak widać, istnieje wiele
argumentów zarówno przeciw wysłaniu kolejnych misji na Księżyc, jak i za tym
pomysłem. Rosjanie i Chińczycy jednak są niezrażeni i dalej planują dotrzeć w najbliższych latach na Srebrny
Glob.



Koniec

Pomimo ogromnej różnorodności gatunków paliwa, głównymi źródłami energii
nadal
pozostają ropa naftowa,
gaz ziemny i węgiel.
Ta sytuacja została przewidziana

100 lat temu przez Mendelejewa.

Dw
óch pierwszych

skamieniałości paliwa zabraknie w najbliższej pr
zyszłości.
Paliwa naftowe

mają szczególną wartość dla
pojazdów (głównych konsumentów energii),
ponieważ są wygodne do przewozów.

W

chwili obecnej
prowadzone są badania dotyczące wykorzystania węgla do produkcji paliw płynnych, w tym i motorowych.
Również o
gromne



zapasy paliwa jądrowego, jednak jego wykorzystanie stawia wysokie wymagania w
zakresie bezpieczeństwa, wysokich kosztów

przygotowania, eksploatacji i utylizacji paliwa
.


W ciągu ostatnich 20 lat ś
wiatowe zużycie energii wzrosło
o 30 %
. Wzrost t
en wydaje się utrzymywać w
związku rosnącymi
potrzeb
ami

dynami
cznie rozwijających się krajów A
zji). W krajach rozwiniętych, w tym
samym okresie znacznie zmieniła się struktura spożycia

energii

-

stało się
dzięki zastąpieniu

części węgla
bardziej przyjaz
ny
m

dla środowiska gazem (Europa, a przede wszystkim Rosja, gdzie udział gazu ziemnego
w konsumpcji wyniósł 40 %), jak również wzrósł
z
4 % do 10 % udział energii atomowej.

|
13



Po wprowadzeniu cyfr warto podać przykład Australii,
w
której energetyka słoneczna
zajmuje

około 30 %.
Tę część zużywa
przemysł solny
,
produkujący
produkty naturalne
przez
odparowanie

na słońcu.












Literatura

http://pl.wikipedia.org/wiki/Paliwo


http://www.sciaga.pl/tekst/100203
-
101
-
wady_i_zalety_alternatywnej_energii_i_paliw_kopalnych

-

Wady
i zalety alternatywnej energii i paliw kopalnych

własne notatki ze skoły z kursu fizyki

http://odkrywcy.pl/kat,111402,page,2,title,Cenne
-
pierwiastki
-
na
-
ksiezycu,wid,14920022,wiadomosc.html?_ticrsn=3&smg4sticaid=6124c2



cenne pierwiaski na Księżycu




Приложенные файлы

  • pdf 14650457
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий