Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Значение химии в решении энергетической проблемы

Обеспеченность энергией является важнейшим условием социально-экономического развития любой страны, ее промышлен-ности, транспорта, сельского хозяйства, сфер культуры и быта.

Особенно много энергии потребляет химическая промышленность. Энергия расходуется на осуществление эндотермических процессов, на транспортировку материалов, крошение и измельчение твер-дых веществ, фильтрации, сжатия газов и т.д.. Значительных затрат энергии требуют производства карбида кальция, фос-фору, аммиака, полиэтилена, изопрена, стирола и т.д.. Химические-ства вместе с нефтехимическими есть энергоемкими га-отраслями индустрии. Выпуская 7% промышленной продук-ции, они потребляют в пределах 13-20% энергии, рас-ся всей промышленностью.

Источниками энергии зачастую являются традиционные невозобновляемые при-родные ресурсы - уголь, нефть, природный газ, торф, сланцы. В последнее время они очень быстро истощаются. Особенно ускоренными темпами уменьшаются запасы нефти и природ-ного газа, а они ограничены и непоправимые. Неудивительно, что это порождает энергетическую проблему.

В разных странах энергетическую проблему решают по-раз-ному, однако везде в ее решение значительный вклад делает химия. Так, химики считают, что и в будущем (примерно еще лет 25-30) нефть сохранит свою позицию лидера. Но ее вклад в энергоресурсы заметно сократится и будет компенсироваться возросшим вкладом угля, газа, водородной энергетики ядерного топлива, энергии Солнца, энергии земных глубин и других видов возобновляемой энергии, включая биоэнергетику.

Уже сегодня химики беспокоятся о максимальном и комп-Лексне энерготехнологическое использования топливных ресур-сов - уменьшения потерь теплоты в окружающую среду, вторичное использование теплоты, максимальное применение местных топливных ресурсов и т.п..

Разработаны химические методы извлечения вязкой нефти (содержащей высокомолекулярные углеводороды), значительная часть которой остает-ся в подземных кладовых. Для увеличения выхода нефти в воду, которую закачивают в пласт, добавляют поверхностно-активные ре-вещества, их молекулы размещаются на границе нефть-вода, увеличивает подвижность нефти.

На будущее пополнение топливных ресурсов сочетают с рациональной переработкой угля. Например, измельченные углем смешивается с нефтью, на добытую пасту действуют водородом под давлением. При этом образуется смесь углеводородов. В сутки-ния 1 т искусственного бензина расходуется около 1 т угля и 1500 м водорода. Пока искусственный бензин дороже сутки-того из нефти, однако важна принципиальная возможность его к пребыванию.

Очень перспективной представляется водородная энергетика, основанная на сжигании водорода, во время которого вредные вы-киды не возникают. Однако для ее развития необходимо решить ряд задач, объединенных со снижением себестоимости водорода, созданием надежных средств его хранения и транспортирования т.п.. Если эти задачи будут решены, водород будет широко использоваться в авиации, водном и наземном транспорте, промышленном и сельскохозяйственном производств.

Неисчерпаемые возможности содержит ядерная энергетика, ее раз-витие для производства электроэнергии и теплоты позволяет высвободить значительное количество органического топлива. Здесь перед химиками стоит задача создать комплексные технологические системы покрытия энергетических затрат, происходящих при осуществлении эндотермических реакций, с помощью ядерной энергии.

Большие надежды возлагаются на использование солнечной радиации (гелиоэнергетика). В Крыму действуют солнечные батареи, фото-гальванические элементы которых превращают солнечный свет в электричество. Для опреснения воды и отопления жилья широко используются солнечные термоустановкы, преобразующие солнечную энергию в теплоту. Солнечные батареи уже давно применяются в навигационных сооружениях и на космических кораблях В отличие от ядерной стоимость энергии, которую добывают с по-мощью солнечных батарей, постоянно снижается.

Для изготовления солнечных батарей главным полупрозрачного видниковим материалом является кремний и соединения кремния. Сейчас химики работают над разработкой новых материалов-преобразователей энергии. Это могут быть различные системы солей как накопители энергии. Дальнейшие успехи гелиоэнергетики зависят от тех материалов, которые предложат химики для преобразования энергии.

В новом тысячелетии прирост производства электроэнергии будет происходить за счет развития солнечной энергетики, а также метанового брожения бытовых отходов и других не-традиционных источников извлечения энергии.

Загрузка...