Научная статья Альтернативные источники энергии

Альтернативные источники энергии.
Сериков Еламан , Султанов Диас –учащиеся 10 классаВсем нам известно, что в недалеком будущем нас ждут глобальные перемены. Как мы знаем, в основе производства энергии лежит процесс сжигания ископаемых энергоресурсов, таких как уголь нефть или газ, а это является основным источником вредоносных выбросов в атмосферу, в том числе и углекислого газа. Углекислый газ в свою очередь, способствует усилению парникового эффекта. Именно по этой причине ученые всего мира пытаются найти все новые способы нетрадиционной добычи энергии.
К основным видам альтернативных источников относятся: добыча энергии при сгорании водорода, солнечная энергетика, энергия ветров и волн.
На данный момент водород является самым разрабатываемым «топливом будущего». На это есть несколько причин: при окислении водорода образуется как побочный продукт -вода, из нее же можно водород добывать. А если учесть, что 73% поверхности Земли покрыты водой, то можно считать, что водород - неисчерпаемое топливо. Так же возможно использование водорода для осуществления термоядерного синтеза, который вот уже несколько миллиардов лет происходит на нашем Солнце и обеспечивает нас солнечной энергией.
Источник солнечной энергии неисчерпаем, они не производят вредных выбросов в атмосферу и экологически безопасны. Но количество генерируемой энергии зависит от солнечной активности , поэтому для того чтобы использовать их комплектуют аккумуляторными батареями . Такая энергия обходится дорого ,так как большинство солнечных элементов производятся из дорогостоящего кремния и еще в течение года солнечные батареи теряют до 1,5% своей первоначальной мощности из-за старения кремния.
Хотя энергия ветра и является экологически чистым и неисчерпаемым источником энергии, у нее есть несколько существенных недостатков, которые затрудняют ее использование. Она сильно рассеяна в пространстве, ветер очень непредсказуем, он часто меняет направление, вдруг затихает даже в самых ветреных районах земного шара, а иногда достигает такой силы, что ломает ветряки. А так же они мешают полетам птиц и насекомых, шумят и отражают радиоволны вращающимися лопастями.
Инженеры уже разработали высокоэкономичные волновые энергоустановки, способные эффективно работать даже при слабом волнении или вообще при полном штиле. Некоторые типы волновых электростанций могут служить отличными волнорезами, защищая побережье от волн и экономя, таким образом, миллионы долларов на сооружение бетонных волнорезов. На дно моря или озера устанавливается вертикальная труба, в подводной части которой сделано “окно”; попадая в него, глубинная волна, а это - почти постоянное явление сжимает воздух в шахте, а тот крутит турбину генератора. При обратном движении воздух в турбине разряжается, приводя в движение вторую турбину. Таким образом, волновая электростанция работает беспрерывно почти при любой погоде, а ток по подводному кабелю передается на берег.
Мы же хотим предложить один такой способ нетрадиционной добычи энергии. Это – магнитный двигатель. Принцип работы этого двигателя прост, он преобразует силу магнитного поля в постоянное механическое движение. Он состоит из трех главных частей, стационар, ротор и ось вращения. По сути, стационар и ротор являются абсолютно идентичными. Их отличие состоит только в том, что стационар надежно крепится к оси, а ротор соответственно вращается вокруг нее. Давайте подробнее рассмотрим сам ротор. Как видно на рисунке 1, он является своего рода диском, на который по кругу крепятся магниты, одинаковыми полюсами вверх. В центр этого диска вставляются подшипники, для уменьшения силы трения между осью и ротором. Ротор вдевается на ось вращения и его закрепляют на расстоянии 1см(±5мм) от стационара. Так как магниты установлены одинаковыми полюсами напротив друг друга, они начнут отталкиваться. Именно по этой причине ротор начнет вращаться. А значит, и вырабатывать механическую энергию. А преобразовать ее в электроэнергию не составит никакого труда.
Как видно на схеме с двух сторон стационара устанавливаются два ротора. И в этой тройке два крайних диска будут вращаться. На одну ось можно установить несколько таких «триплетов». Но при этом разместив между ними изолирующий сверхпроводник.
И в заключение хотелось бы сказать что, этот способ добычи энергии весьма эффективен. Так как является очень дешевым. И хоть он и не является тем самым «Вечным двигателем» из-за того что магниты имеют особенность - терять свои магнитные свойства. А при постоянном взаимодействии с другими магнитными полями, потеря своих магнитных свойств значительно ускоряется. Но при всем этом, эти магнитные двигатели являются весьма долговременными. И возможно, что в ближайшем будущем именно этот способ добычи энергии вытеснит традиционные методы, что позволит нам сохранить окружающую среду и нашу планету в целом.