файл - МБОУ СОШ №10

«Энергия морских волн»
АВТОР
Щандригина Елизавета Андреевна
РУКОВОДИТЕЛЬ
Герюгова Лидия Викторовна, учитель физики МБОУ СОШ № 10
КЛАСС
10 Б
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя
общеобразовательная школа № 10 г.Ессентуки
СУБЪЕКТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ставропольский край
Краткое содержание:
1.
2.
3.
4.
5.
Морская волна…………………………………………………….1
Энергия волн……………………………………………………....2
Потенциал использования энергии волн………………………...3
Волновые электростанции………………………...……………...4
Результат использования волны, как нового энергетического
ресурса……………………………………………………………..5
Проблема:
1. Узнать, что такое энергия морской волны, и каким энергетическим
ресурсом она является.
2. Узнать, как работают электрогенераторы, использующие энергию
морской волны, и каковы их достоинства.
3. Понять, какова значимость энергии морской волны.
Цели и задачи проекта:
1. Использовать энергию волны для получения электроэнергии.
2. Использовать данного рода электроэнергию в целях экономии бюджета
государства.
3. Использовать такой вид получения электроэнергии для защиты
экологических ресурсов и среды обитания.
Значимость результата:
1.
2.
3.
4.
Чистая экологическая среда.
Рост рождаемости здорового поколения.
Развитие государства в сфере промышленности.
Развитие государства в экономической сфере.
Морская волна
«Кто, волны, вас остановил,
Кто оковал ваш бег могучий…»
А.С. Пушкин
Волна (на поверхности воды) -это есть совокупное колебание частиц
поверхностной массы воды под действием внешней среды. Другими словами,
волна- это движения жидкости, существование которых связано с
изменением формы её границы.
Волны, которые мы привыкли видеть на поверхности водоема,
образуются главным образом под действием ветра. Однако волны могут
возникать и по другим причинам, тогда они называются;
— приливные, образующиеся под действием приливообразующих сил
Луны и Солнца;
— барические, возникающие при резких изменениях атмосферного
давления;
— сейсмические (цунами), образующиеся в результате землетрясения
или извержения вулканов;
— корабельные, возникающие при движении судна.
Ветровым волнением называется процесс формирования, развития и
распространения вызванных ветром волн на поверхности водоема.
Ветровому волнению присущи две основные черты.
Первая черта — нерегулярность: неупорядоченность размеров и форм
волн. Одна волна не повторяет другую, за большой может следовать малая, а
может и еще большая; каждая отдельная волна непрерывно меняет свою
форму. Гребни волн перемещаются не только в направлении ветра, но и в
других направлениях. Такая сложная структура возмущенной поверхности
моря объясняется вихревым, турбулентным характером ветра, образующего
волны.
Вторая черта волнения заключается в быстрой изменчивости его
элементов во времени и пространстве и связана также с ветром. Однако
размеры волн зависят не только от скорости ветра, существенное значение
имеет продолжительность его действия, площадь и конфигурация водной
поверхности.
1. Энергия волн
Морская волна- первичный и возобновляемый энергетический ресурс.
Энергия волн океана — энергия, переносимая волнами на поверхности
океана. Может использоваться для совершения полезной работы.
Морские волны способны крушить корабли, выбрасывать на берег
огромные камни, выплескивать воду в высоко поднятые водоемы, создавая
запас потенциальной энергии. Хотя в таких волнах вода и движется, каждая
ее частичка не уходит слишком далеко. Она получает свое движение от
соседних частиц и передает его следующей частице. Волны представляют
примеры сложных и непрерывных взаимных переходов кинетической и
потенциальной энергий, каждая из которых передается с характерной
волновой скоростью.
Ветер возбуждает волновое движение поверхности океанов и морей.
Волны и береговой прибой обладают очень большим запасом энергии.
Каждый метр гребня волны высотой 3 метра несет в себе 1000 кВт энергии, а
каждый километр — 1 млн. кВт. По оценкам исследователей США, общая
мощность волн Мирового океана равна 90 млрд. кВт.
Волновая энергия представляет собой сконцентрированную энергию
ветра и, в конечном итоге, солнечной энергии. Мощность, полученная от
волнения всех океанов планеты, не может быть больше мощности,
получаемой от Солнца. Но удельная мощность электрогенераторов,
работающих от волн, может быть гораздо большей, чем для других
альтернативных источников энергии.
При распространении волн происходит передача энергии без переноса
вещества. Энергия волны в упругой среде состоит из кинетической энергии,
совершающих колебания частиц вещества и из потенциальной энергии
упругой деформации среды.
Полная энергия одной бегущей волны равна сумме потенциальной и
кинетической энергии. (E = En + Ek)
2. Потенциал использования энергии волн
Нанотехнология, с её инновационным подходом и непревзойдённым
успехом во многих отраслях, может сделать доступным использование силы
океана в качестве альтернативного источника энергии.
Энергия морских волн значительно выше энергии приливов. Приливное
рассеяние (трение, вызванное Луной) составляет порядка 2,5 ТВт. Энергия
волн значительно выше и может быть использована значительно шире, чем
приливная. Страны с большой протяженностью побережья и постоянными
сильными ветрами, такие, как Великобритания и Ирландия, могут
генерировать до 5 % требуемой электроэнергии за счет энергии волн.
Общепринятой в настоящее время считается точка зрения, что энергию
волн целесообразно использовать в открытом море, а не у берегов, где она
снижается вследствие трения и обратной циркуляции воды.
Потенциал энергии океана может превзойти все другие ресурсы, вместе
взятые.
3. Волновые электростанции
Волновые электростанции - это морские инженерные сооружения, в
основе работы которых лежит воздействие волн на рабочие органы поплавки, маятники, лопасти и гидротурбины.
Ученые подсчитали, что электроэнергии генератора морских волн
хватит на семь с половиной тысяч стандартных жилых домов. Первым
решилось на проведение эксперимента правительство Великобритании. В
районе города Корнуэлла уже начато строительство подобной установки.
Принцип ее работы достаточно прост. Подводная станция является
центральным звеном целой цепи генераторов, накапливающих энергию
морских течений и волн и преобразующих ее в электрическую энергию.
Основной задачей получения электроэнергии из морских волн — это
преобразование движения вверх-вниз во вращательное для передачи
непосредственно на вал электрогенератора с минимальным количеством
промежуточных преобразований, при этом желательно, чтобы большая часть
оборудования находилась на суше для простоты обслуживания. Недавно
выдан Российский патент № 82283 на механизм, позволяющий
преобразовывать движения качания поплавка на волнах с любой амплитудой
во вращение. Выходной вал устройства вращается как от движения поплавка
вниз, так и вверх. Механизм, находящийся на берегу, соединяется с
поплавком штангой. Кроме того, механизмы можно секционировать на
общий вал для получения большей суммарной мощности.
Работы по созданию и усовершенствованию подобных энергетических
приборов проводятся в различных странах. Перспективы освоения энергии
волн связаны с разработкой совершенных и эффективных устройств большой
мощности.
Создание волновых электростанций определяется оптимальным
выбором акватории океана с устойчивым запасом волновой энергии,
эффективной конструкцией станции, в которую встроены устройства
сглаживания неравномерного режима волнения.
Избыточная энергия может использоваться для производства алюминия
и выработки водорода.
4. Результат использования волны, как нового энергетического ресурса
Как следствие, возникает вопрос: на самом ли деле необходимо
подвергать нашу планету и людей постоянным экологическим угрозам,
продолжая производить атомную энергию и, как следствие, вред
окружающей среде? Ответ очевиден – нет. Тем из нас, кто хочет жить в более
чистом и безопасном мире, необходимо осознать важность использования
методов генерации энергии с применением методов нанотехнологии,
которые доказали своё превосходство над существующими способами
получения энергии, при этом снижая угрозу загрязнения и разрушения
экосистем.
Благодаря пониженному уровню угрозы причинения вреда экосистемам,
продвинутости в области технологий, кооперации промышленных и
природоохранных компаний и почти неограниченным количеством мест
размещения, что может создать идеальные условия для получения энергии из
волн, этот тип источника энергии привлекает большое количество внимания
по всему миру.
Так что мир не стоит на месте, а постоянно делает новые шаги по
продвижению нас к чистому воздуху, воде и общему здоровью нашей
планеты. Поэтому следует как можно быстрее развивать эти новые
технологии в нашей жизни