~13 miliardów ton węgla

Transkrypt

1 Alternatywne źródła energii Andrzej Wysmołek Instytut Fizyki Doświadczalnej, Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski

2 Globalna konsumpcja energii energia jądrowa x J energia hydroelektryczna gaz ropa węgiel ~13 miliardów ton węgla

3 Ile mocy na osobę? Polska

4 Oświetlenie półprzewodnikowe

5 Starty energii zła izolacja temiczna

6 Samochody hybrydowe Toyota Prius

7 Słońce

8 Cykl węglowy Cykl węglowy N C H e C N N C H e N O He C N H

9 Cykl węglowy 4 Q 1 1 H Efekt energetyczny 4 2 He J 0 1 e 2 1g wodoru J Q Żarówka 100W 800 lat!

10 Naśladowanie słońca - elektrownie termojądrowe European tokamak JET (located close to Oxford in England) ITER (International Experimental Thermonuclear Reactor) 500 MW

11 Słońce siła napędowa

12 Indukcja elektromagnetyczna E = F* s E = U*q E = h*

13 Silnik -prądnica

14 Mini-elektrownia. korpus silnika oś silnika diody świecące (np. zielona i niebieska lub czerwona)

15 Energia wiatru

16 Energia wody Zapora Itaipu (Parana, Paragwaj- Brazylia) 196 m wysokości, 8 km szerokości 28 mln ton betonu, 18 generatorów, MW koszt budowy 18.6 mld $

17 Przypływ i odpływ La Rance, Bretania, Francja 24 turbiny, 240 MW 720 m szerokości (5 % potrzeb Bretanii)

18 Energia fal

19

20 Wiatr na morzu - Dania 80 wiatraków MW,

21 Słońce siła napędowa

22 Parowanie parowanie 20 o C 14 o C woda lub alkohol

23 Parowanie w życiu człowieka Piotr Kanarek

24 Baterie słoneczne

25 Złącze półprzewodnikowe typ p typ n rdzenie akceptorowe pole elektryczne rdzenie donorowe

26 Energia p R n Efekt fotowoltaiczny E pole elektryczne typ- p

27 Rozwój ogniw słonecznych

28 Ogniwa z koncentratorem Bateria ogniw o mocy 20 KW Arizona Public Service Company's Solar Test and Research (STAR) Center

29 Ogniwa Grätzela

30 Ogniwa Grätzela W laboratorium: - brak oznak degradacji ~ 6000h - przewidywany czas życia 20 lat - sprawność ~10% - Aktualnie testowane w warunkach naturalnych

31 Energia dla całego świata? ~ 3 powierzchnie POLSKI TW dociera 20 TW potrzeby Świata

32 Powierzchnia Położenie / Pustynia Powierzch nia, km 2 Natężenie oświetl. W/m 2 Wymagana powierzchnia, km 2 Afryka, Sahara Australia, Great Sandy Chiny, Takla Makan Bliski Wschód, Pustynia Arabska South America, Atacama USA, Great Basin ~ 3 powierzchnie POLSKI

33 Co łączy elektrownie klasyczne i alternatywne?

34 Skupianie światła Kalifornia, USA 1926 luster m 2 Moc 10 MW Zamiast wody i oleju stopione sole (saletra sodowa i potasowa)

35 Rynny słoneczne

36 Talerz i silnik Stirlinga

37 Talerz i silnik Stirlinga Sprawność: 15-25%

38 Silnik Stirlinga Robert Stirling (1816) Edynburg, Szkocja

39 Komin słoneczny szkło, folia

40 Stabilizacja wydajności Schlaich Bergermann und Partner (Stuttgart)

41 Kominy słoneczne 200 MW 50 kw Manzanares, Hiszpania Schlaich Bergermann und Partner, (SBP, Stuttgart)

42 Podsumowanie energię słoneczną można pozyskiwać na różne sposoby aktualnie jest to tylko cenne uzupełnienie w przyszłości może być to jedyne źródło energii

43

44 Naturalny reaktor jądrowy Energia geotermiczna Herndon Proc. Nat. Acad. Sci. USA 100, (2003)

45 Gorące źródła Maorysi na Nowej Zelandii Hot Creek, Mammoth Lakes, California

46 Geotermalne zasoby

47 Pierwsza na świecie elektrownia geotermiczna Larderello (Włochy) Książe Piero Ginori Conti 1904 (sucha para wodna)

48 Przykładowe rozwiązanie

49 Bezpośrednie użycie ciepła USA~ 500 MW

50 Alternatywne źródła energii to nasza przyszłość!