Номер 1536, страница 242 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1536. Какие виды альтернативных источников энергии вы знаете? В чём преимущества и недостатки каждого из них?

Альтернативные источники энергии — это возобновляемые ресурсы, которые служат заменой традиционным ископаемым видам топлива (углю, нефти, газу) и считаются более экологически чистыми. Рассмотрим основные виды, их преимущества и недостатки.

Солнечная энергия

Этот вид энергии использует электромагнитное солнечное излучение для выработки тепла или электричества. Для этого применяются фотоэлектрические преобразователи (солнечные панели) или гелиоколлекторы.

Преимущества:

- Экологическая чистота: в процессе эксплуатации отсутствуют выбросы вредных веществ и парниковых газов.

- Неисчерпаемость и общедоступность: Солнце является практически вечным источником энергии, доступным в любой точке планеты.

- Низкие эксплуатационные расходы: после установки солнечные панели требуют минимального обслуживания.

- Бесшумность работы и возможность применения в частных домохозяйствах и удаленных районах.

Недостатки:

- Зависимость от погоды и времени суток: выработка энергии невозможна ночью и значительно снижается в пасмурную погоду.

- Высокая первоначальная стоимость оборудования и монтажа.

- Необходимость в больших площадях для строительства крупных солнечных электростанций.

- Производство и утилизация солнечных панелей требуют значительных энергозатрат и могут быть связаны с использованием токсичных материалов.

Ответ: Солнечная энергия является перспективным, экологически чистым источником, однако её эффективность сильно зависит от географического положения и времени, а первоначальные вложения остаются высокими.

Ветровая энергия

Использует кинетическую энергию движущихся воздушных масс (ветра) для вращения лопастей ветрогенераторов, которые в свою очередь приводят в движение электрогенератор.

Преимущества:

- Экологичность: работа ветроэлектростанций (ВЭС) не сопровождается выбросами $CO_2$.

- Возобновляемость источника.

- Низкая стоимость производимой энергии после окупаемости капитальных вложений.

- Эффективное использование земли: территория под ветрогенераторами может использоваться для сельского хозяйства.

Недостатки:

- Нестабильность: выработка энергии напрямую зависит от наличия и силы ветра.

- Шум: работающие ветрогенераторы могут создавать акустический дискомфорт для жителей близлежащих районов.

- Влияние на экосистему: ветряки могут представлять опасность для птиц и летучих мышей, а также изменять локальные воздушные потоки.

- Визуальное загрязнение ландшафта и высокая стоимость строительства.

Ответ: Ветровая энергия – эффективный и чистый способ получения электричества, но его применение ограничено районами с постоянными ветрами и сопряжено с проблемами шума и влияния на фауну.

Гидроэнергетика

Использует энергию движущейся воды (обычно рек) для вращения турбин на гидроэлектростанциях (ГЭС).

Преимущества:

- Высокая надежность и предсказуемость выработки.

- Очень низкая себестоимость электроэнергии после постройки станции.

- Длительный срок службы (десятки лет) и высокая маневренность мощностей.

- Создание водохранилищ решает задачи водоснабжения, орошения и защиты от наводнений.

Недостатки:

- Высокие капитальные затраты и очень долгие сроки строительства.

- Затопление больших территорий, включая плодородные земли и населенные пункты, что требует переселения людей.

- Негативное влияние на экосистему рек: изменение гидрологического режима, создание преград для миграции рыб.

- Зависимость от полноводности рек, которая может меняться из-за климатических изменений.

Ответ: Гидроэнергетика является мощным и дешёвым источником энергии, но её развитие связано со значительным и часто необратимым воздействием на окружающую среду и социальную сферу.

Геотермальная энергия

Использует внутреннее тепло Земли. Горячая вода или пар из геотермальных источников подается на турбины геотермальных электростанций (ГеоЭС).

Преимущества:

- Высокая стабильность и независимость от погодных условий, времени суток и сезона.

- Низкий уровень выбросов парниковых газов.

- Малая занимаемая площадь на поверхности земли.

- Низкие эксплуатационные расходы после ввода в эксплуатацию.

Недостатки:

- Географическая ограниченность: доступна только в регионах с высокой тектонической активностью (например, Исландия, Камчатка).

- Высокая стоимость геологической разведки и бурения скважин.

- Риск выброса вредных газов (сероводород, аммиак) из недр Земли.

- Существует небольшой риск провоцирования локальной сейсмической активности.

Ответ: Геотермальная энергия – это очень надёжный и экологичный источник, но его использование возможно лишь в ограниченном числе геологически активных регионов мира.

Энергия биомассы

Получение энергии (тепловой или электрической) путем сжигания или химической переработки органического сырья: древесных и сельскохозяйственных отходов, торфа, биогаза из отходов животноводства, твердых бытовых отходов.

Преимущества:

- Позволяет утилизировать различные виды органических отходов.

- Считается углеродно-нейтральной, так как при сжигании в атмосферу возвращается углерод, который ранее был поглощен растениями в процессе фотосинтеза.

- Источник энергии является управляемым и постоянным, в отличие от солнца и ветра.

Недостатки:

- Сжигание биомассы, как и ископаемого топлива, приводит к выбросам загрязняющих веществ (оксидов азота, твердых частиц).

- Выращивание энергетических культур требует больших земельных площадей, что может конкурировать с производством продовольствия и приводить к обезлесению.

- Сложности и затраты, связанные со сбором, хранением и транспортировкой сырья.

Ответ: Энергия биомассы позволяет эффективно утилизировать отходы и является управляемым источником, однако её экологичность не абсолютна, а логистика может быть сложной и дорогой.