Довкілля. 5 клас. Григорович

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 5. Звідки ми беремо енергію

  • Пригадайте форми енергії.

Як добувають електрику

Сьогодні електрична енергія стала майже головною енергією для людства. Вона «живить» електроприлади в наших оселях, електричні печі в кафе, електричний транспорт тощо. Так склалося насамперед тому, що електричну енергію доволі просто виробляти і її можна передавати на великі відстані.

Для добування електричної енергії найчастіше використовують електрогенератор (мал. 5.1). Це спеціальний пристрій, усередині якого з великою швидкістю обертається металевий стрижень (вал), унаслідок чого утворюється електричний струм. Отже, в електрогенераторі механічна енергія перетворюється на електричну.

Мал. 5.1. Генератор електричного струму

У місцях, віддалених від електромережі, часто використовують дизельні генератори. У них вал електрогенератора рухає невеликий дизельний двигун. Такі генератори (але дещо більші) використовують у лікарнях як аварійне джерело електричного струму (мал. 5.2).

Мал. 5.2. Невеликі дизельні генератори використовують як джерела електричного струму далеко від електромережі

Дизельні генератори викристовують у невеликих таборах у пустелі або джунглях. Без них неможливо обійтися на арктичних станціях. Неподалік від Південного полюса розташована українська антарктична станція «Академік Вернадський». На ній неможливо обійтися без дизельних генераторів.

Як джерело електрики часто використовують електричні акумулятори. У них хімічна енергія перетворюється на електричну. Такі акумулятори є в багатьох електричних приладах (смартфонах, пультах дистанційного управління тощо). В останні роки стають популярнішими електромобілі. У них електродвигун живиться від великого акумулятора. Проте акумулятори мають невелику ємність. Що більше електрики вам потрібно від акумулятора, тим більше має бути його маса. Перевагою акумуляторів є те, що їх можна брати із собою і час від часу перезаряджати.

Електростанції

У великих обсягах електроенергію добувають на електростанціях. На них вал електрогенератора обертає величезна турбіна (мал. 5.3). Найчастіше крізь неї пропускають дуже нагріту водяну пару, яка обертає лопаті турбіни. Це обертання передається на вал електрогенератора.

Мал. 5.3. Парова турбіна

Але ж звідки беруть водяну пару? Це залежить від типу електростанції. Найпоширенішими сьогодні є теплові електростанції (ТЕС). На них спалюють різне паливо: вугілля, нафту, природний газ тощо. Під час горіння виділяється теплота, якою й нагрівають водяну пару.

  • Чи існують типи електростанцій, про яких не згадано в параграфі?

Важливе значення для України мають атомні електростанції (АЕС). Їхнім «серцем» є ядерний реактор, у якому відбувається радіоактивний розпад атомів урану або плутонію. Під час розпаду виділяється багато теплоти, якою нагрівають водяну пару (мал. 5.4). А перегріту пару спрямовують до турбіни.

Мал. 5.4. Ядерний реактор на атомній електростанції

Залежно від первинного джерела енергії електростанції поділяють на групи.

Відновлювані джерела енергії

На теплових та атомних станціях використовують такі джерела енергії (вугілля, уран тощо), запаси яких на планеті обмежені. Тому перед людством постає проблема використовувати відновлювані джерела енергії, тобто запаси яких невичерпні.

Відновлюваними джерелами є енергія падіння води, енергія вітру та Сонця тощо. Допоки Сонце світить і нагріває Землю, завжди буде віяти вітер, випаровуватиметься вода з океанів і конденсуватиметься над землею, стікаючи в річки. Тож ці джерела невичерпні, вони будуть наявні, поки існує Сонце, вода й атмосфера на Землі.

Одним із першими відновлювальних джерел енергії для людства була вода (мал. 5.5 на с. 17). А сьогодні на річках зведені потужні гідроелектростанції. На них падаюча з великої висоти вода обертає вал електрогенератора. Проте такі станції можливо будувати лише на великих повноводних річках. Проблемою також є те, що водосховище, яке утворюється внаслідок будівництва гідроелектростанцій, затоплює береги.

Мал. 5.5. І старовинний водяний млин, і сучасна гідроелектростанція використовують енергію води

Нині для одержання електрики дедалі більше намагаються використовувати необмежену енергію вітру та Сонця (мал. 5.6. і 5.7).

Мал. 5.6. У вітряках вітер обертає лопаті, і ця енергія одразу передається на електрогенератор

Мал. 5.7. Сонячні панелі дозволяють використовувати енергію сонячного світла для власних потреб

Сонячну енергію можна «спіймати» спеціальними сонячними панелями. У них енергія сонячного світла безпосередньо перетворюється на електричну. У наш час такі панелі часто встановлюють на даху домівок.

Електрична енергія — головна енергія для людства. Проблема сьогодення — добувати її переважно з відновлюваних джерел.

  • 1. Які пристрої використовують для добування електроенергії?
  • 2. Схарактеризуйте електростанції на вичерпних та відновлюваних джерелах.


Підтримати сайт і наші Збройні Сили можна за посиланням на Buy Me a Coffee.