فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:30
فهرست مطالب:
بهرهبرداری از انرژی زمینگرمایی:
تولید برق:
استفاده های مستقیم از انرژی زمینگرمایی :
خورشید سرچشمه انرژی:
بهره گیری از انرژی خورشیدی:
سیستم های آبگرم خورشیدی:
سیستم های آبگرم خورشیدی:
سیستم تولید فضای سبز ( گلخانه ها):
گرمایش و سرمایش ساختمانها ( خانه های خورشیدی ):
سیستمهای فتوولتائیک:
سیستم تهیه آب شیرین خورشیدی و دستگاه های تقطیر:
سیستم خشک کن خورشیدی:
برجهای نیرو و نیروگاههای خورشیدی:
تولید برق بدون مصرف سوخت:
عدم احتیاج به آب زیاد:
عدم آلودگی محیط زیست:
استهلاک کم و عمر زیاد:
عدم احتیاج به متخصص:
احتیاج کم به لوازم یدکی:
نیروگاه حرارتی: از
نیروگاه های آبی:
نیروگاه های اتمی
نیروگاه متکی بر پدیده پیوست اتم ها:
بهرهبرداری از انرژی زمینگرمایی:
کربردهای انرژی زمینگرمایی بطور کلی به دو بخش عمده طبقه بندی میگردد.
- تولید برق
- استفاده مستقیم از انرژی حرارتی
تولید برق:
به منظور تولید برق از انرژی زمینگرمایی، آبهای داغ یا بخارات داغ طبیعی از درون چاههای حفر شده به سطح زمین هدایت شده و جهت به چرخش درآوردن توربین مورد استفاده قرار میگیرند. آب داغ یا بخار داغ در نیروگاههای زمینگرمایی با گردش توربینهای خاص و مولدهای مربوطه باعث تولید برق میگردد. برخلاف نیروگاههای سوخت فسیلی هیچ ماده سوختی در نیروگاههای زمینگرمایی بکار برده نمیشود.
ایتالیا اولین کشوری بود که در سال 1904میلادی توانست از انرژی زمینگرمایی نیروی برق تولید کند. چنانکه در میدان زمینگرمایی در ناحیه لاردرلو ایتالیا در سال 1940نیروی برقی بالغ بر 137مگاوات الکتریکی تولید میشد که در جریان جنگ جهانی دوم آماج بمباران هوایی قرار گرفت و از بین رفت.این نیروگاه پس از جنگ بازسازی شده و مورد بهرهبرداری مجدد قرار گرفت به طوریکه در سال 1975 ظرفیت آن بالغ بر 380 مگاوات الکتریکی گردید. پس از جنگ جهانی دوم کشور زلاندنو اولین کشوری بود که در سال 1958از دو واحد نیروگاه برق که بوسیله بخار آب داغ منابع زمینگرمایی تغذیه میشدند بطور اقتصادی بهرهبرداری کرد.در سال 1960ایالات متحده آمریکا در ناحیه بیگ گیزرز واقع در 150کیلومتری شمال سانفرانسیسکو در آمریکا از بخار خشک میدان زمینگرمایی نیروی برق تولید کرد. سپس در مدت 17 سال بیشتر کشورهای جهان از این انرژی برق استحصال کردند.
تا اواخر دهة 50، بعلت ارزانی قیمت سوختهای متداول (نفت، گاز و زغال سنگ) بهرهگیری از انرژی زمینگرمایی چندان پیشرفتی نداشت.تنها برخی از کشورها بعلت موقعیت طبیعی توانسته بودند از آن بهرهگیری کنند.
بهرهبرداری از منابع انرژی زمینگرمایی بعنوان یک منبع عمده تولید انرژی، امروزه مورد توجه زیادی قرار گرفته است.افزایش ظرفیت تولید اقتصادی در مقیاس صدها مگاوات در تولید برق و همچنین استفاده مستقیم در طی سه دهه گذشته نشان دهندة پیشرفتهای چشمگیری در این زمینه است. تولید برق از منابع زمینگرمایی هم اکنون در 22 کشور جهان صورت میگیرد.
انرژی زمینگرمایی برخلاف سایر انرژیهای تجدید پذیر (خورشیدی، بادی، امواج و غیره) منشأ یک انرژی پایدار بشمار میآید. چنانکه بطور مداوم و بصورت 24 ساعت در روز و به 365 روز در سال میتوان با بار کامل از آن برق یا انرژی حرارتی تولید کرد. در صورتیکه سایر انرژیهای نو، فصلی و وابسته به زمان و شرایط خاصی هستند. در حال حاضر بیش از ۸۰۰۰ مگاوات الکتریسیته از انرژی زمین گرمایی در جهان تولید میشود که آمریکا با بیش از ۳۰۰۰ مگاوات در رتبه اول و فیلیپین با حدود ۲۰۰۰ مگاوات رتبه دوم را دارد.
استفاده های مستقیم از انرژی زمینگرمایی :
استفاده مستقیم از انرژی زمینگرمایی به معنای بهرهبرداری بدون واسطه از انرژی حرارتی درون زمین است در این حالت، انرژی زمینگرمایی به انرژی الکتریکی تبدیل نمیشود بلکه به صورت مستقیم از انرژی حرارتی آن استفاده میگردد. بطور کلی مخازن زمینگرمایی که دمای آنها 65 تا 150 درجه سانتیگراد هستند برای تبدیل به انرژی الکتریکی دارای توجیه اقتصادی بالایی نیستند لذا این گونه مخازن زمینگرمایی جهت بهرهگیری مستقیم از انرژی حرارتی مناسب شناخته شدهاند که برخی از این موارد عبارتند از: ایجاد استخرهای شنا، مراکز استحمام و حمامهای آبدرمانی، گرمایش و سرمایش ساختمانها (گرمایش ناحیهای)، استفادههای کشاورزی (عمدتاً در گرمایش گلخانهها و دامداریها)، پرورش آبزیان (فراهم کردن گرمای حوضچهها و کانالهای پرورش ماهی)، فرآیندهای صنعتی و پمپهای حرارتی(برای گرمایش و تبرید).به طور کلی، درجه حرارت سیال زمینگرمایی مورد نیاز برای استفاده مستقیم به مراتب کمتر از میزان مورد نیاز برای تولید الکتریسته است.
برای استفاده مستقیم، سیالات زمینگرمایی با درجه حرارت پایین تا متوسط (50 تا150 درجه سانتیگراد) به کار گرفته میشوند. سیالات این قبیل مخازن را میتوان با دستگاههای حفاری چاههای آب مورد استحصال قرارداد.سیستمهای حرارت پایین، از گستردگی بیشتری نسبت به سیستمهای حرارت بالا برخوردارند. بنابراین احتمال وجود چنین سیستمهایی بمراتب نزد کاربران آنها بیشتر است. برای مثال در ایالات متحده آمریکا از بیش از 1350 سیستم زمینگرمایی شناخته شده، 5 درصد آنها بالای 150 درجه سانتیگراد و 85 درصد آنها کمتر از 90 درجه سانتیگراد حرارت دارند. در حقیقت تمام کشورهای جهان از سیستمهای درجه حرارت پایین کم و بیش برخوردار میباشند، در حالی که فقط بعضی از کشورها به سیستمهای حرارت بالا دسترسی دارند.با توجه به شواهد موجود، سیستمهای درجه حرارت پایین در بسیاری از نقاط ایران قابل دسترسی بوده و وجود پتانسیلهای حرارت متوسط تا بالا نیز در برخی مناطق مانند سبلان، تفتان، بزمان و دماوند به اثبات رسیده است. ولی در همه این موارد نیاز به مطالعات بیشتری است
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:21
فهرست مطالب:
انرژی هسته ای .................................................................................... صفحه ی 1
راکتور هسته ای ................................................................................... صفحه ی 4
کاربرد انرژی هسته ای .......................................................................... صفحه ی 6
سوخت هسته ای ................................................................................... صفحه ی 9
بمب هسته ای ...................................................................................... صفحه ی 11
بمب اتمی ........................................................................................... صفحه ی 14
نیروگاه اتمی .......................................................................................صفحه ی 16
منابع ................................................................................................ صفحه ی 18
چکیده:
وقتی که صحبت از مفهوم انرژی به میان میآید، نمونههای آشنای انرژی مثل انرژی گرمایی ، نور و یا انرژی مکانیکی و الکتریکی در شهودمان مرور میشود. اگر ما انرژی هستهای و امکاناتی که این انرژی در اختیارش قرار میدهد، آشنا شویم، شیفته آن خواهیم شد.
آیا میدانید که
انرژی گرمایی تولید شده از واکنشهای هستهای در مقایسه با گرمای حاصل از سوختن زغال سنگ در چه مرتبه بزرگی قرار دارد؟
منابع تولید انرژی هستهای که بر اثر سیلابها و رودخانه از صخره شسته شده و به بستر دریا میرود، چقدر برق میتواند تولید کند؟
کشورهایی که بیشترین استفاده را از انرژی هستهای را میبرند، کدامند؟ و ... .
نحوه آزاد شدن انرژی هستهای
میدانیم که هسته از پروتون (با بار مثبت) و نوترون (بدون بار الکتریکی) تشکیل شده است. بنابراین بار الکتریکی آن مثبت است. اگر بتوانیم هسته را به طریقی به دو تکه تقسیم کنیم، تکهها در اثر نیروی دافعه الکتریکی خیلی سریع از هم فاصله گرفته و انرژی جنبشی فوق العادهای پیدا میکنند. در کنار این تکهها ذرات دیگری مثل نوترون و اشعههای گاما و بتا نیز تولید میشود. انرژی جنبشی تکهها و انرژی ذرات و پرتوهای بوجود آمده ، در اثر برهمکنش ذرات با مواد اطراف ، سرانجام به انرژی گرمایی تبدیل میشود. مثلا در واکنش هستهای که در طی آن 235U به دو تکه تبدیل میشود، انرژی کلی معادل با 200MeV را آزاد میکند. این مقدار انرژی میتواند حدود 20 میلیارد کیلوگالری گرما را در ازای هر کیلوگرم سوخت تولید کند. این مقدار گرما 2800000 بار برگتر از حدود 7000 کیلوگالری گرمایی است که از سوختن هر کیلوگرم زغال سنگ حاصل میشود.
1
کاربرد حرارتی انرژی هستهای
گرمای حاصل از واکنش هستهای در محیط راکتور هستهای تولید و پرداخته میشود. بعبارتی در طی مراحلی در راکتور این گرما پس از مهارشدن انرژی آزاد شده واکنش هستهای تولید و پس از خنک سازی کافی با آهنگ مناسبی به خارج منتقل میشود. گرمای حاصله آبی را که در مرحله خنک سازی بعنوان خنک کننده بکار میرود را به بخار آب تبدیل میکند. بخار آب تولید شده ، همانند آنچه در تولید برق از زعال سنگ ، نفت یا گاز متداول است، بسوی توربین فرستاده میشود تا با راه اندازی مولد ، توان الکتریکی مورد نیاز را تولید کند. در واقع ، راکتور همراه با مولد بخار ، جانشین دیگ بخار در نیروگاههای معمولی شده است.
سوخت راکتورهای هستهای
مادهای که به عنوان سوخت در راکتورهای هستهای مورد استفاده قرار میگیرد باید شکاف پذیر باشد یا به طریقی شکاف پذیر شود.235U شکاف پذیر است ولی اکثر هستههای اورانیوم در سوخت از انواع 238U است. این اورانیوم بر اثر واکنشهایی که به ترتیب با تولید پرتوهای گاما و بتا به 239Pu تبدیل میشود. پلوتونیوم هم مثل 235U شکافت پذیر است. به علت پلوتونیوم اضافی که در سطح جهان وجود دارد نخستین مخلوطهای مورد استفاده آنهایی هستند که مصرف در آنها منحصر به پلوتونیوم است.
میزان اورانیومی که از صخرهها شسته میشود و از طریق رودخانهها به دریا حمل میشود، به اندازهای است که میتواند 25 برابر کل مصرف برق کنونی جهان را تأمین کند. با استفاده از این نوع موضوع ، راکتورهای زایندهای که بر اساس استخراج اورانیوم از آب دریاها راه اندازی شوند قادر خواهند بود تمام انرژی مورد نیاز بشر را برای همیشه تأمین کنند، بی آنکه قیمت برق به علت هزینه سوخت خام آن حتی به اندازه یک درصد هم افزایش یابد.
2
مزیتهای انرژی هستهای بر سایر انرژیها
بر خلاف آنچه که رسانههای گروهی در مورد خطرات مربوط به حوادث راکتورها و دفن پسماندهای پرتوزا مطرح میکند از نظر آماری مرگ ناشی ازخطرات تکنولوژی هستهای از 1 درصد مرگهای ناشی از سوختن زغال سنگ جهت تولید برق کمتر است. در سرتاسر جهان تعداد نیروگاههای هستهای فعال بیش از 419 میباشد که قادر به تولید بیش از 322 هزار مگاوات توان الکتریکی هستند. بالای 70 درصد این نیروگاهها در کشور فرانسه و بالای 20 درصد آنها در کشور آمریکا قرار دارد
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:50
فهرست مطالب:
نیلوفر خورشیدی: 3
تاریخچه 4
وضعیت انرژی در ایران 7
کمیت و کیفیت انرژی خورشیدی 8
زوایای خورشیدی 10
مسیر حرکت خورشید 10
مقدار تابش خورشید بر زمین 10
آفتاب: 12
کاربرد انرژی خورشیدی 13
سلول های خورشیدی 14
اساس کار سلولهای خورشیدی : 15
کاربردهای سلولهای خوشیدی : 15
استفاده از انرژی های خورشیدی 17
کاربردهای انرژی خورشیدی 18
استفاده از انرژی حرارتی خورشید 18
انرژی خورشیدی 20
کاربردهای انرژی خورشیدی 22
انرژی خورشیدی 25
25
مزایای نیروگاههای خورشیدی 37
کاربردهای غیر نیروگاه 39
ث – اجاقهای خورشیدی 40
چ – خانههای خورشیدی 41
سیستمهای فتوولتائیک 42
برای مثال میتوان به نیروگاه خورشیدی شیراز اشاره کرد: 44
((نیروگاه خورشیدی 250 کیلووات شیراز(( 44
2- اهداف پروژه: 45
3- شماتیک و کلیات نحوه انجام پروژه: 46
1-3- خلاصه ای از فرایند نیروگاه خورشیدی شیراز: 47
5- فهرست فعالیتهای انجام گرفته طی دوره (مهر ، آبان و آذر) : 48
5-3- پتانسیل سنجی تابش خورشیدی : 49
5-4- سایر اقدامات : 50
7- زمان خاتمه : 50
مقدمه :
نیلوفر خورشیدی:
هر روز شاهد خلاقیت ها و ابتکارهای تازه ای برای استفاده از انرژی های پاک و بدون آلودگی هستیم. یکی از جدیدترین طرحهای هوشمندانه و جذاب استفاده از انرژی خورشیدی، مولدهای برقی کارآمدی است که به شکل نیلوفرهای آبی طراحی شده و در پارک ها و فضاهای باز شهری نصب می شود. برگ های این نیلوفر آبی پوشیده از سلولهای خورشیدی است که از جهات گوناگون انرژی خورشید را در روز جذب و برای روشنایی شب ذخیره می کند. برگ های نیلوفر آبی خورشیدی روزها باز شده و شب ها بسته می شود. بخش قابل توجهی از روشنایی پارک های بئونس آیرس توسط نیلوفرهای آبی خورشیدی تامین می شود.
آلودگی هوا پیامدهای جبران ناپذیری دارد که صنعت و جهان متمدن برای ساکنان کره زمین به ارمغان آورده اند.پیشگیری و رویارویی با این پدیده مخرب از چندین دهه گذشته تاکنون ادامه داشته، اما نتایج بدست آمده اندک بوده است. به همین دلیل هر راهکار تازه ای برای پیشگیری از آلودگی هوا اهمیت ویژه خود را دارد.
اعلام روز29 دی ماه به عنوان روز ملی هوای پاک از سال1374 موجب شده تا هماهنگی برای پیشگیری از آلودگی هوا در بخش های مختلف گسترش یابد.
هدف از اعلام روز ملی هوای پاک ایجاد حساسیت در بین اقشار مختلف جامعه است و از آنجایی که کلید اصلی کاهش آلودگی هوا، مشارکت مردمی و افزایش هماهنگی بین بخشی است این روز
می تواند عامل مهمی در ایجاد این مشارکت و هماهنگی بین بخشی باشد.
برگزاری مراسم نمادینی مانند هفته هوای پاک می تواند تصویر روشنی را از اهمیت حفظ منابع ملی و مصرف بهینه انرژی ترسیم کند که این تصویر با فرهنگ سازی مؤثر نقش ماندگاری است که زدوده نخواهد شد.
ایران با توجه به اهمیت مباحث هوای پاک، متعهد به کنواسیون هایی همانند کنوانسیون تغییرات آب و هوا و قراردادهایی مانند پروتکل مونترال است که در کشور در حال اجرا می باشد. بر این اساس، پروتکل مونترال به منظور حفاظت از لایه ازن شکل گرفت، زیرا انتشار آلاینده هایی مانند کلر که یکی از عناصر تشکیل دهنده CFC ها به عنوان مواد مخرب لایه ازن است، در گرمایش زمین و تخریب این لایه مؤثر است.
براساس تعاریف سازمان جهانی بهداشت دو درصد از کل مرگ و میرهای ناشی از عوارض قلبی در شهرهای آلوده به طور مستقیم و غیرمستقیم مربوط به آلاینده های هوا است.
از آنجایی که میل ترکیب CO با هموگلوبین200 برابر اکسیژن است با ایجاد ترکیب پایدار کربوکسی هموگلوبین میزان اکسیژن رسانی به بافت بدن کاهش یافته و به تناسب درصد آلودگی علایمی نظیر سرگیجه، سردرد، خواب آلودگی و در موارد شدیدتر مرگ بروز می کند. چنانچه افراد در ایام سال با بیش از حد مجاز آلاینده CO مواجه باشند، مرگ و میر افراد30 تا 65 ساله تا11 درصد افزایش می یابد.
ذرات معلق به ویژه ذرات معلق به اندازه10 میکرون به علت ریز بودن از مجاری فوقانی تنفسی نفوذ و وارد سیستم تنفس می شوند و در سطح حبابچه ریوی نشست می کنند که بخشی از بیماری های ریوی نظیر آمفیزم را به آنها نسبت می دهند. تماس افرادی که سابقه بیمارهای تنفسی دارند با ذرات معلق در هوا، حملات آسم و تنگی نفس ریوی را در پی دارد. میزان بستری شدن این افراد در هوای آلوده دو درصد بیشتر است:
براساس گزارش سازمان جهانی بهداشت5 درصد از مواد سرطان های برونش و ریه در شهرهای آلوده به علت آلودگی هوا است.
مصرف کنندگان دخانیات که در هوای آلوده زندگی می کنند، آلودگی بیشتری را وارد بدن خود می کنند. آلودگی هوا در فضاهای بسته به ویژه مناطق روستایی که از سوخت جامد برای گرمایش و پخت و پز استفاده می کنند نیز مطرح است. میزان دریافت آلاینده یک زن خانه دار روستایی که در طول روز از سوخت جامد برای پخت و پز و گرمایش استفاده می کند، معادل مصرف دو پاکت سیگار است.
بررسی ها نشان داده است، کودکان و سالخوردگان، دوگروه آسیب پذیر بر اثر آلودگی هوا هستند اما کودکان صدمات بیشتری را متحمل می شوند.
تاریخچه
شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف، به زمان ماقبل تاریخ باز می گردد شاید به دوران سفالیگری ، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلایی سیقل داده شده و اشعه خورشید، جهت روشن کردن آتشدانهای محراب استفاده می کردند، و یا در دوران فراعنه مصر در دوره آمنوفیس پرنده ای نصب کرده بودند که به وسیله تابش خورشید صبحگاهی، پرنده به صدا در می آمد.
مهمترین روایتی که در رابطه با استفاده از تابش خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم (سالهای 287-212 ق-م) می باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید. گفته می شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آیینه های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و آنها را به آتش کشیده. رومیان در تاریخ می نویسند که آنها مغلوب یک نیروی نامرئی شدند و اعتقاد پیدا کرده بودند که با خدایان در حال جنگ هستند.
حدود 1800 سال پس از ارشمیدس شخصی به نام کیرچر شاهکار ارشمیدس را تکرار کرد و با استفاده از تعدادی آیینه، یک لنگرگاه چوبی را از فاصله دور آتش زد.
در سال 1615 سالمون اهل فرانسه بیانیه ای راجع به موتور خورشیدی منتشر کرد.
در قرن هجدهم ناتورا اولین کوره خورشیدی را در فرانسه ساخت.
دستگاههای خوراک پز خورشیدی اولین بار توسط شخصی به نام (Nichelas DE 1799-1740 Saucer) ساخته شد.
آنتونی لاوازیه (1749-1743) خالق شیمی نوین برای کسب بیشترین انرژی از خالص ترین منبع حرارتی ، تحقیقاتی در کوره های خورشیدی انجام داد.
بسمر(1898-1813) پدر فولاد جهان حرارت مورد نیاز کوره خود را با استفاده از انرژی خورشیدی تامین کرد.
در قرن نوزدهم تلاشهایی جهت تبدیل انرژی خورشیدی به دیگر فرمهای انرژی مثل تولید بخار و استفاده در موتورهای بخار انجام گرفت، در این سالها چندین موتور بخار خورشیدی ساخته شد و مورد آزمایش قرار گرفت.
در سال 1878 موشو اولین کلکتور خورشیدی با متمرکزکننده مخروطی شکل را طراحی کرد که قدرت داشت 78 درصد از انرژی خورشیدی تابیده شده را جذب کند.
در سال 1880 اولین کلکتور تخت خورشیدی به وسیله چارلز تلی یر ساخته شد.
در سال 1888 وستر پیشنهاد استفاده از انرژی خورشیدی در ترموکوپلها را ارائه داد.
در قرن نوزدهم دستگاههای آب شیرین کن خورشیدی رواج پیدا کردند.
در قرن بیستم استفاده از کلکتورها جهت تولید بخار در نیروگاههای برقی مورد توجه زیاد قرار گرفت. گرم کردن ساختمانها با استفاده از انرژی خورشید، ایده تازه ای بود که در سالهای 1930 مطرح و در یک دهه به پیشرفتهای قابل توجهی نائل آمد. اولین خانه خورشیدی در انستیتو تکنولوژی ماساچوست آمریکا(MIT) در سال 1938 ساخته شد. پیشرفت در طراحی و ساخت خانه های خورشیدی و آبگرمکنها آنچنان سریع بود که تصور می شد تا سال 1970 گرمایش میلیونها خانه در کشورهای مختلف به وسیله انرپی خورشیدی تامین خواهد شد اما نه تنها چنین نشد آمار نشان می دهد که گرمایش خورشیدی در سالهای 1970 نسبت به سال 1955 کمتر هم شده بود. علت، هزینه اولیه چنین سیستمها و در عین حال عرضه نفت و گاز ارزان بود. اما بحران انرژی در سال 1974 و از طرفی پیشرفت تکنیک ساخت کلکتورهای مختلف خورشیدی، و احتمال کاهش و یا اتمام بعضی از منابع زیرزمینی، بار دیگر توجه جهانیان را به انرژی خورشیدی جلب کرده و تلاشهای در اکثر کشورهای مختلف جهان، در جهت تکامل و پیشرفت این تکنیک صورت می گیرد.
در حال حاضر از انرژی خورشیدی توسط سیستمهای مختلف و برای مقاصد متفاوت استفاده و بهره گیری می شود که اهم آنها عبارتند از:
1- سیستمهای فتوبیولوژیک: تغییراتی که در حیات و زیست گیاهان و جانداران به وسیله نور خورشید و فتوسنتز ایجاد می گردد، فرآیند تجزیه کود حیوانات و استفاده از گاز آن.
2-سیستمهای فتوشیمیایی: تغییرات شیمیایی در اثر نور خورشید-الکترولیزورهای نوری-سیستمهای فتولتائیک الکتروشیمی- تاسیسات تهیه هیدروژن.
3-سیستمهای فتولتائیک: تبدیل انرژی خورشید به انرژی الکتریکی-سلولهای خورشیدی.
4-سیستمهای حرارتی و برودتی: شامل سیستمهای تهیه آبگرم- گرمایش و سرمایش ساختمانها-تهیه آب شیرین-سیستمهای انتقال و پمپاژ-سیستمهای تولید فضای سبز(گلخانه ها)-خشک کنها و اجاقهای خورشیدی- سیستمهای سرد سازی-برجهای نیرو-خشک کنهای خورشیدی-نیروگاههای خورشیدی.
وضعیت انرژی در ایران
ایران یکی از 15 کشور جهان از لحاظ مصرف بالای مواد نفتی است و در بین کشورهای اوپک بیشترین مصرف کننده اینگونه مواد می باشد. در زمانی که دنیای غرب با اعمال سیاستهای بهینه سازی مصرف انرژی، مصرف خود را پایین آورده، ایران در کمتر از دودهه مصرف فرآورده های نفتی خود را حدودا سه برابر کرده.(از430000 بشکه در روز در سال 1976 به 11000000 بشکه در روز در سال 1991 م). با توجه به رشد مصرف بالای 5 درصدی در ایران ، هر 10 سال مصرف انرژی ما دو برابر می شود.
بهینه سازی مصرف هرچه بهتر و با راندمان بیشتر انرژی می باشد.که باعث پایین آمدن سطح آسایش و استاندارد زندگی نمی شود. کشورهای صنعتی به این نتیجه رسیده اند که بهینه سازی مصرف انرژی در صنایع و ساختمانها، باعث کاهش بین 30 تا 40 درصد مصرف انرژی است.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:30
فهرست مطالب:
آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای
انرژی هسته ای و کاربرد آن در کشاورزی
اثر مقادیر مختلف پرتو گاما بر روی رشد و نمو گیاه تک لپه گندم و دو لپه لوبیا
کاربردهای انرژی هسته ای
▪ نیروگاه هسته ای:
▪ بمب های هسته ای:
▪ پیل برق هسته ای Nuclear Electric battery:
▪ کاربردهای پزشکی:
تشعشعات هسته ای کاربرد های زیادی در کشاورزی دارد که مهم ترین آنها عبارتست از:
▪ کاربردهای صنعتی:
پیل برق هسته ای Nuelear Electric battery:
کاربرد انرژی هسته ای در دسترسی به منابع آب :
کاربردهای کشاورزی:
کاربردهای صنعتی:
• کشف عناصر نایاب در معادن
انرژی هسته ای در پزشکی هسته ای و امور بهداشتی:
کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق :
برتری انرژی هسته ای بر سایر انرژیها:
کاربردهای صلح آمیز انرژی هسته ای
۱ _ بخش پزشکی و بهداشتی:
۲ _ کاربرد انرژی اتمی در بخش دامپزشکی و دامپروری
۳ _ کاربرد تکنیک های هسته ای در مدیریت منابع آب
۴ _ کاربرد انرژی هسته ای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی
۵ _ کاربرد انرژی اتمی در بخش صنایع.
۶ _ کاربرد انرژی اتمی در تولید الکتریسیته.
کاربرد غیر نظامی فناوری هستهای
کاربردهای انرژی هسته ای در صنعت نفت
نقش انرژی هسته ای در صنعت نفت؛
مواردی از کاربرد انرژی هسته ای در صنعت نفت؛
منابع :
آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای
استفاده از انرژی هسته ای، یکی از اقتصادی ترین شیوه ها در دنیای صنعتی است و گستره عظیمی از کاربردهای مختلف، شامل تولید برق هسته ای، تشخیص و درمان بسیاری از بیماریها، کشاورزی و دامداری، کشف منابع آب و ... را در بر می گیرد.
انرژی هسته ای در مجموع، مانند یکی از انرژی های موجود در جهان مثل انرژی بادی، آبی، گاز و نفت و ... است، اما در مقایسه با آنها جزو انرژی های پایان ناپذیر شمرده می شود، که از نظر میزان تولید انرژی پاسخگوی نیازهای بشر خواهد بود. یعنی انرژی حاصل از تبدیل ماده به انرژی برابر است با جرم ماده ضرب در سرعت نور به توان 2 که نشان دهنده انرژی زیاد حاصل از تبدیل مقدار کمی ماده به انرژی است.
انرژی هسته ای کاربردهای متعددی دارد که در یک تقسیم بندی کلی میتوان آن را به نظامی و غیرنظامی یا صلح جویانه تقسیم کرد. تولید برق، یکی از نیازهای روزمره و فوق العاده تأثیر گذار بر زندگی مردم است که اگر با صرفه اقتصادی بیشتر و آلودگی هرچه کمتر زیست محیطی همراه باشد به یقین خواهد توانست در اقتصاد کشور نقش بسزایی ایفا کند. انرژی هسته ای که از این دو شاخصه مهم برخوردار است، می تواند در این زمینه به کمک نیروگاه ها آمده و جهان را از بحران محدودیت منابع فسیلی رهایی بخشد. به همین دلیل، نیروگاه برق اتمی، اقتصادی ترین نیروگاهی است که امروزه در دنیا احداث می شود.
یکی از روشهای تشخیصی و درمانی ارزشمند در طب، پزشکی هسته ای است که در آن از ایزوتوپهای رادیو اکتیو (رادیو ایزوتوپ) برای پیشگیری، تشخیص و درمان بیماریها استفاده می شود. گفتنی است از رادیو ایزوتوپ ها 60 سال است که برای شناسایی و درمان بیماریها استفاده می شود. با کشف شیوه های درمانی بیشتر و پیشرفت این راهها استفاده از رادیو ایزوتوپ هم گسترده تر شده است.
پرتودهی مواد غذایی، عبارت است از قرار دادن ماده غذایی در مقابل مقدار مشخصی پرتو گاما، به منظور جلوگیری از جوانه زنی بعضی محصولات غذایی مانند پیاز و سیب زمینی و همچنین کنترل آفات انباری، کاهش بار میکربی و قارچی بعضی از محصولات مانند زعفران و ادویه و تأخیر در رسیدن بعضی میوه ها به منظور افزایش زمان نگهداری آنها ..... در بخش کودها مطالعات مربوط به تغذیه گیاهی نیز از این روش استفاده می شود مانند نحوه جذب کودها و عناصر و ... .
با استفاده از تکنیک پرتوتابی هسته ای می توان تغییرات ژنتیکی مورد نظر را برای اصلاح محصول در توده های گیاهی به کار برد. برای نمونه کشور پاکستان که بیابان های وسیع و زمین های بایر فراوانی دارد، از راه کشاورزی هسته ای، ارقام پرمحصولی از گیاهان را در همین مناطق پرورش داده است.
نقش تکنیک های هسته ای در پیشگیری، کنترل و تشخیص بیماریهای دامی، نقش تکنیک های هسته ای در تولید مثل دام، نقش تکنیک های هسته ای در تغذیه دام، نقش تکنیک های هسته ای در اصلاح نژاد دام، نقش تکنیک های هسته ای در بهداشت و ایمنی محصولات دامی و خوراک دام.
کاربرد تکنیک های هسته ای در مدیریت منابع آب همان بهبود دسترسی به منابع آب جهان، یکی از زمینه های بسیار مهم توسعه شناخته شده است. بیش از یک ششم جمعیت جهان در مناطقی زندگی می کنند که دسترسی مناسب به آب آشامیدنی بهداشتی ندارند. تکنیک های هسته ای برای شناسایی حوزه های آبخیز زیرزمینی، هدایت آبهای سطحی و زیرزمینی، کشف و کنترل آلودگی و کنترل نشت و ایمنی سدها به کار می رود. از این تکنیک ها، برای شیرین کردن آب شور و آب دریا نیز استفاده می شود.
نمونه هایی برای طرح کاربرد انرژی هسته ای در بخش صنعت عبارتند از: تهیه و تولید چشمه های پرتوزایی کبالت برای مصارف صنعتی، تولید چشمه های ایریدیم برای کاربردهای صنعتی و بررسی جوشکاری در لوله های نفت و گاز، تولید چشمه های پرتوزا برای کاربردهای مختلف در علوم و صنعت از قبیل طراحی و ساخت انواع سیستم های هسته ای برای کاربردهای صنعتی مانند سیستم های سطح سنجی، ضخامت سنجی، چگالی سنجی و نظایر آن، اندازه گیری زغال سنگ، بررسی کوره های مذاب شیشه سازی برای تعیین اشکالات آنها، نشت یابی در لوله های انتقال نفت با استفاده از تکنیک هسته ای و ... .
انرژی هسته ای و کاربرد آن در کشاورزی
در تامین غذا برای چنین جمعیت در حال رشدی، کشت گیاهان زراعتی گندم(گیاه تک لپه) و لوبیا (گیاه دو لپه) به دلیل دارابودن ارزش غذایی بالا اهمیت ویژه أی پید کرده است.
● اثر مقادیر مختلف پرتو گاما بر روی رشد و نمو گیاه تک لپه گندم و دو لپه لوبیا
افزایش روز افزون جمعیت بشری یکی از معضلات دنیای متمدن امروزی است که خود مشکلات جدیدی از جمله کمبود مواد غذایی در اکثر نقاط جهان و بخصوص کشورهای در حال توسعه به همراه داشته است.
در تامین غذا برای چنین جمعیت در حال رشدی، کشت گیاهان زراعتی گندم(گیاه تک لپه) و لوبیا (گیاه دو لپه) به دلیل دارابودن ارزش غذایی بالا اهمیت ویژه أی پید کرده است. در این تحقیق با استفاده از تیمار بذرهای گندم(رقم مهدوی) و لوبیا (رقم لوبیا سفید دانشکده) و مقادیر مختلف پرتو گاما (صفر، ۵۰، ۱۰۰، ۱۵۰، ۲۰۰، ۲۵۰، ۳۰۰، ۳۵۰، ۴۰۰ گری) تغییرات مورفولوژیکی و برخی از پارمترهای رشد (ارتفاع گیاه، سطح برگ، تعداد برگ، وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن خاکستر اندام هوایی، مقدار خاکستر اندام هوایی، خاکستر اندام هوایی، مقدار فسفر و پتاسیم گیاه، تعداد سنبله و تعداد دانه در هر گیاه، وزن دانه، درصد جوانه زنی و رشد بذر) مطالعه گردید. برای هر تیمار مذکور سه تکرار در نظر گرفته شد و در هر تکرار(هرگلدان) پانزده بذر کاشته شد. قبل از اعمال هر تیمار بذرها به دو گروه خشک و مرطوب تقسیم بندی شدند. میزان رطوبت در بذرهای گندم بین ۱۴-۱۲ درصد و در لوبیا بین ۵/۱۳-۱۳ درصد در نظر گرفته شد. شرایط کاشت و آبیاری در هر یک از ارقام مورد آزمایش یکسان در نظر گرفته شد.
پس از رشد گیاهان نسل والد و تولید خوشه (در گندم) و لگوم(در لوبیا) بذرهای حاصل از آنها بدون اینکه عملیات پرتوتابی راپشت سر بگذارند، در شرایطی همانند والدین کاشته شدند. در گیاهان نسل M۱ نیز تغییرات مورفولوژیکی و برخی از پارامترهای رشد بررسی گردید.
در تمام صفات مورد مطالعه با افزایش مقدار پر تو، پارامترهای رشد کاهش می یابد. به نظر می رسد که در مقادیر بالا پرتو شدت نقص های کروموزومی و فیزیولوژیکی بیشتر شده باشد. از جمله تغییرات مورفولوژیکی در گندم باریک شدن برگها و کوتاه شدن میانگره ها رامی توان ذکر کرد که در مقادیر ۱۵۰ و ۳۰۰ گری پرتو گاما در نسلهای M و M۱مشاهده می شود. این تغییرات در گیاهان حاصل از بذرهای مرطوب لوبیا به صورت تقسیم لپه به سه یا چهار قسمت با اندازه نامساوی، تغییر شکل برگی، رشد نامتعادل پهنک و کلروز برگی در مقادیر ۲۵۰ تا ۳۰۰ گری در گیاهان حاصل از بذرهای خشک در مقادیر ۵۰ گری پرتو گاما نمایان است.
مطالعه پارامترهای رشد در گیاهان نسل M گندم و لوبیا نشان می دهد که مقادیر ۱۰۰ و ۱۵۰ گری پرتو گاما موجب افزایش عملکرد گیاه می گردد. مطالعه پارامترهای رشد در گیاهان M۱ و مقایسه آن با نسل M نشان داد که از نظر درصد رشد، سطح برگ، تعداد برگ تفاوتی بین نسلها وجود ندارد. در حالیکه ارتفاع گیاهان حاصل از بذرهای مرطوب در نسل M در مقادیر بالاتر از ۱۵۰ گری و در نسل M۱ در مقادیر بالاتر از ۲۰۰ گری کاهش معنی داری راو نسبت به شاهد نشان می دهد. همچنین وزن تر اندام هوایی در گیاهان حاصل از بذرهای مرطوب در نسل M در مقادیر ۲۰۰ گری و در نسل M۱در مقادیر ۱۰۰ و ۲۰۰ گری افزایش معنی داری در مقایسه با شاهد نشان می دهد.
وزن خشک اندام هوایی در گیاهان نسل M۱ در مقایسه با نسل M کاهش داشت ولی در مقدار ۳۰۰ گری پرتو گاما استثنائاً افزایش چشمگیری رانشان داد . به نظر می رسد که وقوع موتاسیون چنین تغییری راموجب شده است. البته اثبات صحت و یا سقم فرضیه فوق نیاز به مطالعات بیشتر در نسلهای بعدی دارد، مقایسه نتایج حاصل از گیاهان نسل M و M۱ لوبیا نشان می دهد که در دو نسل درصد رشد، سطح برگ، ارتفاع گیاه و وزن خشک از یک روند مشابهی تبعیت می کند. در گیاهان نسل M وزن تر اندام هوایی در مقادیر بالاتر از ۱۵۰ گری کاهش معنی داری در مقایسه با شاهد دارد در حالیکه در مقادیر ۵۰ تا ۱۵۰ گری تعداد برگ نسبت به شاهد افزایش معنی داری رادارد.
در حالیکه در نسل M۱ وزن تر اندام هوایی در مقادیر بالاتر از ۱۰۰ گری کاهش معنی داری نسبت به شاهد داشته در حالیکه تعداد برگ در مقدار مذکور افزایش معنی داری رادر مقایسه با شاهد.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:21
چکیده:
درحال حاضر تفکر جامعه بشری برای حفظ محیط زیست خود و نجات کره زمین و حیات آن (تغییرات آب وهوای و غیره) از عواقب مصرف و اتمام سوخت های هیدروکربوری و آلودگی های پایدار سوخت های اتمی به سمت سوخت هایی منعطف شده است که علاوه بر پاکسازی محیط وحفظ زیست آن همگام بابرنامه های حفاظت محیط زیست سازمان ملل متحد (EPA)، که خود سبب صیانت سوخت های هیدروکربوری برای آینده بشر نیز هست، حرکت می کند.
بیشتر کشورهای دنیا برنامه ریزی گسترده ای برای تأمین انرژی مورد نیاز خود از طریق انرژی های نو انجام داده اند. با توجه به روند کنونی، کشورهای اروپایی به دنبال توصیه اتحادیه اروپا و نیاز خود، به سمت استفاده از انرژی های جانشین و تجدیدپذیر، تا سال۲۰۳۰ میلادی حدود ۱۵ درصد از مجموع انرژی مورد نیاز خود را از طریق انرژی های تجدید پذیر، تأمین خواهند کرد.
زیست توده (بیوماس) و بیوگاز حاصل از آن یکی از انواع انرژی است که می تواند از زباله یا کشت گیاهان مخصوص به دست آید و می توان جانشین بخشی از انواع دیگر انرژی شود.بیوماس به مواد بیولوژیکی (گیاهی و حیوانی) مرده یا زنده گفته می شود که هنوز کاملاً تجزیه یا تخمیر نشده باشند. از تخمیر بیوماس گازمرداب یا بیوگاز تولید می شود.به طورکلی در دوسوم خشکی کره زمین، کشت محصولات کشاورزی امکان پذیر است که می توان از این انرژی استفاده کرد ولی درحال حاضر فقط در ۱۵ الی ۲۰ درصد خشکی کشت می شود.
امروزه نصف جمعیت جهان برای استفاده های گرمایی و آشپزی از چوب استفاده می کنند و مصرف چوب سالانه حدود۲ الی ۳ درصد افزایش می یابد. درسال۱۹۹۰ مصرف چوب، درحدود ۲ میلیارد مترمکعب (حدود۱۰ میلیون بشکه در روز معادل نفت) بوده است منابع انرژی بیوماس را می توان با استفاده از روش های جدید مهندسی ژنتیک گسترش داد. راه هایی نیز وجود دارد که از آنها می توان برای بالابردن کیفیت سوخت استفاده کرد، مانند تبدیل چوب به زغال، زباله چوب و خاک اره را هم از طریق فشردن و شکل دادن، به صورت قالب(Pellet) در می آورند. درآمریکای شمالی و اروپا از این قبیل سوخت های جامد در صنایع استفاده می شود.
برای بالا بردن کیفیت سوخت از روش های شیمیایی هم استفاده می کنند. در واحدهای تولید بیوگاز، اثرهای بیوشیمیایی موجودات ذره بینی از طریق فراورش هضم غیر هوازی(Anaerobic Digestion)، تجزیه موادآلی را به وسیله موجودات ذره بینی بدون اکسیژناسیون که منجر به تولید گازمتان می شود، انجام می دهند در هضم غیر هوازی واکنش های شیمیایی، بسیار پیچیده و درچند مرحله انجام می شود.باید توجه داشت که درهر سیستمی معمولاً انواع موجودات ذره بینی همزمان عمل می کنند که به سوخت و یا کودشیمیایی تبدیل می شوند.
در برزیل پروژه تولید الکل از نیشکر(تخمیر) ازسال۱۹۷۵ تاکنون با موفقیت ادامه دارد و از الکل به تنهایی و یا مخلوط با بنزین استفاده می شود. هرچند هزینه تولید الکل به حدود۵۰ دلار برای هر بشکه معادل نفت خام می رسد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، ولی چون از تولیدات داخلی استفاده می شود و علاوه بر ایجاد اشتغال، بابت آن ارز پرداخت نمی شود، تولید الکل در این کشور همچنان ادامه دارد.
میزان اشتغال در این صنعت در کشور برزیل تا پایان سال جاری ۳۵۰ هزار نفر خواهد بود که انقلابی در حوزه انرژی خواهد بود.هدف کشور برزیل این است که در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده در جایگاه بالاترین تولید کننده این نوع سوخت قرار گیرد. خود کفای در سوخت، از مدت ها پیش آرزوی برزیل بوده است که هنوز وارد کننده نفت است. برای تولید بیوگاز نه تنها از مواد هیدروکربوری استفاده نمی شود که از نظر استانداردهای جهانی محیط زیست، مسئله بسیار حائز اهمیتی است، بلکه از ضایعات تولیدی و زباله های دست ساخته بشر درشهرهای بزرگ، استفاده می شود که درپاک سازی محیط زیست نقش مهمی را بازی می کند.
●بیوگاز
بیوگاز یا گازمرداب مخلوطی است قابل اشتعال که در اثر تخمیر موادآلی در یک دامنه دمای معین و PH مشخص درشرایط غیرهوازی توسط میکروب ها به وجود می آید. گاز مرداب از حدود۶۰ الی ۷۰ درصد گاز متان واکسیدهای کربن، هیدروژن سولفید، نیتروژن و هیدروژن تشکیل شده است.این گاز به صورت طبیعی درپساب ها و مرداب ها مشاهده می شود. در روستاها می توان با استفاده از فضولات دامی و انسانی همراه با گیاهان و چربی ها، بیوگاز تولید و درهمان محل به عنوان سوخت استفاده کرد.دنیای امروز نیاز مبرم می داند که توجه زیادی برای تولید و استفاده از بیوگاز نشان دهد و اغلب کشورهای پیشرفته طرح های بزرگی در این زمینه به مرحله اجرا گذاشته اند، درکشورهایی مانند چین و هندوستان از بیوگاز به میزان قابل توجهی استفاده می شود و درکشورهای اسکاندیناوی طرح های بزرگ صنعتی با استفاده از بیوگاز، راه اندازی شده است. کشور سوئد تا سال۲۰۵۰ میلادی، ۴۰% از بازار خودرو خود را به استفاده از بیوگاز مجهز می کند که آن را از فرایند سینیتیک بر روی چوب تأمین می کند زیرا که هزینه تولید بیوگاز این کشور معادل ۵/۳ تا ۵/۴ کرون سوئد است که این مقدار حدود۷۰% هزینه های جاری بنزین در این کشور است. در کشور انگلیس آیین نامه کاربرد سوخت های تجدیدپذیر در ترابری این کشور، برای شرکت های دست اندر کار فعالیت های انرژی مانند شرکت های نفتی، مؤسسات وارد کننده نفت و گاز و دیگر نهاد های عرضه کننده سوخت، لازم الاجرا خواهد بود.
شرکت ها و مؤسسات یاد شده مؤظف اند که از زمان اجرای آیین نامه ۵ درصد از کل فروش سوخت های جاده ای خود را به سوخت های تجدید پذیر اختصاص دهند.شرکت های دیگری چون شرکت دایملر کرایسلر، پنجمین تولید کننده بزرگ خودرو در جهان، به ترویج استفاده از سوخت های زیستی که از موادی مانند دانه های روغنی و نیشکر گرفته می شود، می پردازند. این شرکت ها به منظور کاهش انتشار گاز های گلخانه ای، جلو گیری از گرم شدن دمای زمین و کاستن از میزان واردات نفت خود تلاش می کنند. این حرکت به دنبال توصیه اتحادیه اروپا به منظور رساندن ترکیب سوخت خود از سوخت های زیستی در خودرو ها به میزان ۷۵/۵ درصد تا سال ۲۰۱۰ میلادی هستند.
انرژی بیوگاز یکی از بهترین انواع انرژی های جانشین است که برای استفاده های داخلی از انرژی و درمناطق دورافتاده تولید و استفاده آن ضروری است. یکی از راه های عمده تولید بیوگاز(گاز متان) زباله های شهری است که به گفته کارشناسان در ایران حدود۴۵ تا ۵۰ هزارتن زباله شهری در روز تولید می شود و با توجه به این که از هر۱۵ کیلوگرم زباله شهری یک مترمکعب بیوگاز به دست می آید، به طورناخالص۸۴۱ پتاژول انرژی درروز از زباله های شهری ایران می توان به دست آورد.
هر تن زباله درطول ۲۵ سال از خودگاز متصاعد می کند بنابراین، اگر دفع صحیح زباله صورت گیرد می توان از آن انرژی بیوگاز قابل توجهی به دست آورد. هم اکنون در ایران در دوشهر مشهد و شیراز، سیستم دفن اصولی زباله به منظور تولید بیوگاز صورت می گیرد و سازمان انرژی های نو ایران از آن حمایت می کند.
انرری زمین گرمایی
دانشمندان بدنبال اکتشاف میادین فورانی انرژی آب گرمایی در اقیانوس اطلس میباشند
در ماموریت فوق محققین و کارشناسان در روی زمین و در دریا به طریق الکترونیکی با یکدیگر در ارتباطند.
دانشمندان بین المللی که از طریق موسسه ملی اقیانوس شناسی و جوشناسی ایالات متحده (ان. او. ا. ا.) تامین اعتبار شده اند در حال انجام ماموریت با اهمیتی هستند که عبارت از تحقیق و اکتشاف شهر گمشده اسرارآمیز میدان فورانی آب گرمایی در اقیانوس اطلس است.