Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков
№ 2 (2014)

Водородная экономика

12-28 151
Аннотация
Ископаемые виды топлива (т.е. нефть, природный газ и уголь), обеспечивающие сегодня энергетические потребности во всем мире, быстро истощаются. Кроме того, выброс ими продуктов сгорания в атмосферу чреват экологическими проблемами: парниковым эффектом, истощением озонового слоя, кислотными дождями и загрязнением атмосферы, что представляет серьезную опасность для окружающей среды (ОС) и, в конце концов, для жизни на нашей планете. Многие инженеры и ученые согласны во мнении, что решение экологических проблем заключается в замене существующей системы на основе ископаемого топлива на водородную энергосистему. Водород является очень эффективным и чистым топливом. При его горении в атмосферу не выделяются парниковые газы или химические компоненты, истощающие озоновый слой, вызывающие кислотные дожди и загрязнение ОС. Если выработку водорода поручить возобновляемым источникам энергии (например, солнцу), то можно говорить о создании постоянной энергетической системы, которую нам уже не придется изменять. Однако для пост-нефтяного будущего предлагаются и другие альтернативные энергосистемы, как например, система синтетического ископаемого топлива. Это система, при которой планируется использовать богатые месторождения угля для преобразования их в синтетический бензин и синтетический природный газ. Отчасти, это будет продолжением использования существующей системы на основе ископаемого топлива. Сравниваются характеристики двух энергосистем пост-нефтяного будущего (т.е. система солнечно-водородной энергетики и система синтетического ископаемого топлива) и существующей системы ископаемого топлива. Сопоставляются показатели эффективности использования, затрат и воздействия на ОС. Согласно результатам исследования, система солнечно-водородной энергетики является лучшей альтернативной энергосистемой для обеспечения экологически устойчивого будущего и должна заменить систему ископаемого топлива до конца 21-го века.
29-76 70
Аннотация
Мир состоит из стран, которые отличаются по многим факторам, начиная от размера до экономического уровня, от населения до образования, и т.д. Следовательно, они не смогут перевести свои транспортные средства на водородное топливо одновременно. Когда одни страны будут иметь соответствующие условия к переходу на чистое водородное топливо, в других для этого могут возникнуть препятствия. Чтобы выяснить, какие страны являются кандидатами к ускоренному переходу на водородный транспорт раньше, а какие - к более позднему, был проведен анализ почти всех стран в мире. Результаты показывают, что страны с меньшей площадью и более высоким доходом на душу населения в состоянии перевести транспорт на водородное топливо раньше.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

142-145 44
Аннотация
В статье приводятся результаты исследования термодинамического моделирования взаимодействия фосфидов железа с CaSi2 в системах 4СаSi2- Fe2P, 2СаSi2- Fe2P, 1,2СаSi2- Fe2P, 2/3СаSi2 - Fe2P. Установлено, что степень развития взаимодействия СаSi2 с Fe2P с выделением газообразного фосфора возрастает при уменьшении мольной доли Fe2P в смеси Fe2P с СаSi2. Степень завершения взаимодействия СаSi2 с Fe2P наблюдается при Т=15000С и мольной доли Fe2P=20%. Взаимодействие СаSi2 с Fe2P в системе 4СаSi2 -Fe2P происходит ступенчато с последовательным образованием FeP2, FeP и Р2, Р4.

ИНФОРМАЦИЯ В ОБЛАСТИ АЭЭ

ЛИТИЙ-ИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА И СУПЕРКОНДЕНСАТОРЫ

146-156 123
Аннотация
На основе восстановленного СВЧ-облучением оксида графена (RGO) и гидроксида никеля (Ni-RGO) были получены композиты переменного состава двумя способами: осаждением Ni(OH)2 на RGO in situ, и смешением суспензий RGO и Ni(OH)2. Установлено, что композиты Ni-RGO обладают высокой удельной емкостью при испытании их в качестве электродов суперконденсаторов в 1М КОН (от 150 до 330 F/g). Показано, что RGO обладает высокой стабильностью при циклировании в режиме заряд-разряд, но низкими показателями емкости (~25 F/g). Чистый Ni(OH)2, наоборот, имеет высокую удельную емкость в пределах 450-500 Ф/г, но недостаточную устойчивость при циклировании. Емкостные показатели и стабильность композитов Ni-RGO при гальваностатических испытаниях занимают промежуточные значения по сравнению с составляющими их компонентами, в зависимости от процентного содержания Ni(OH)2. После первых 100 циклов заряда/разряда видно, что введение RGO усиливает устойчивость электродной массы при циклировании. Таким образом, RGO может служить стабилизирующей добавкой, которая позволит увеличить срок службы и расширить диапазон рабочего тока суперконденсаторов на основе Ni(OH)2.

ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВА

138-141 72
Аннотация
Представлены результаты генерации ультракоротких электрических импульсов с широкополосным спектром в интервале частот от 0.1 до 1.5 ТГц посредством оптического выпрямления фемтосекундных лазерных импульсов в нелинейном клинообразном кристалле. Для численного моделирования и симуляции распространения ТГц волны в клинообразной TiNbO3 антенне применен метод конечных элементов. Полученные данные использованы для анализа экспериментальных результатов. Исследовано влияние формы кристалла на распространение ТГц излучения в кристалле ' и вне его в ближне-полевой зоне.

Солнечная энергетика

77-81 63
Аннотация
В мире эксплуатируется 268,1 ГВт гелиоустановок (ГУ) с площадью солнечных коллекторов (СК) 383 млн. м2, преимущественно вакуумных СК (62,3%). В Европе преобладают плоские СК (87%). Одним из направлений совершенствования ГУ является применение емкостных СК, которые конструктивно объединяют остекление и абсорберы плоских CK с теплоизолированными баками термосифонных ГУ. В результате анализа емкостных CK шести ведущих производителей установлено, что форма их может быть в форме параллелепипеда, корытообразной, сферической. Прозрачная изоляция: стекло, поликарбонат. Материалы абсорбера и баков: нержавеющая сталь, медь, пластик. Площадь емкостных СК от 0,6 до 2, 65 м2, вместимость баков от 60 до 250 л. Отдельные емкостные СК могут объединяться в блоки, применятся для горячего водоснабжения и отопления.
82-94 75
Аннотация
В статье приведено экспериментальное исследование фотоэлектрического модуля, предназначенного для создания мобильной автономной энергетической станции для пастбищных хозяйств юго-восточных Каракумов. Изучены климатические характеристики и радиационный режим солнечной энергии в юго-восточных Каракумах Туркменистана. Приведены результаты научно-исследовательских работ: вольт - амперные характеристики, полученные при различных углах наклона фотомодуля; изменение кпд при различных температурах нагрева поверхности фотопреобразователя; представлены уравнения регрессии и квадратичное отклонение, описывающие результаты исследований.
95-98 46
Аннотация
В 2012 г. в мире установлено 383 млн.м2 гелиоустановок (ГУ) мощностью 268 МВт с выработкой тепла 225 ТВт-ч/год. Большинство ГУ (61,9%) разработает в Китае. На втором месте - Европа (16,7%). По мощности ГУ на 1000 человек на первом месте Кипр - 774 м2 (542 кВт). Наибольшее количество ГУ построено в мире с вакуумными солнечными коллекторами (СК) - 208,76 млн.м2 (62,3%). В Европе преобладает (87%) плоские СК. По назначению в мире в основном ГУ горячего водоснабжения (ГВС) - 95%. По способу организации движения теплоносителя в мире большинство (76%) термосифонные ГУ. Площадь ГУ централизованного теплоснабжения в мире составляет 3,35 млн.м2. Каждая страна имеет свою структуру назначения ГУ.
99-108 82
Аннотация
Энергия Солнца является бесплатной, повсеместно доступной и экологически чистой. Однако, ей присущ ряд факторов, затрудняющих ее использование, основными из которых являются низкая плотность и непостоянство поступления на земную поверхность. Изменчивость прихода солнечной радиации (СР) проявляется не только в зависимости от времени года, месяца, суток, но и от такого погодно-климатического фактора, как облачность. Данная работа направлена на рассмотрение совместного использования космических снимков поверхности Земли и выходных параметров солнечного модуля, снятых в режиме реального времени с целью наблюдения за фактическим состоянием и прогнозирования метеорологических условий, в том числе и поступления СР с учетом облачности. Рассмотрены способы мониторинга, анализа и прогнозирования прихода как рассеянной, так и прямой солнечной радиации при облачной и безоблачной погоде. Показана возможность сверхкраткосрочного прогнозирования облачности с помощью космических снимков, наблюдением за перемещениями облаков.
109-111 42
Аннотация
Выявлено, что в высокоомных монокристаллах p-GaSe, p-InSe увеличение дозы облучения приводит к незначительному росту электропроводности. В низкоомном кристалле p- GaSe при облучении переход из низкоомного состояния в высокоомное носит скачковый характер, т.е. в случае с монокристаллами р-типа при облучении увеличиваются акцепторные уровни, которые при определенной значении дозы облучения доходят до критического состояния, вызывая при этом скачковое изменение электропроводности. В монокристалле п- InSe при увеличении дозы облучения переход из низкоомного в высокоомного состояния происходит значительно медленнее из-за компенсации акцепторных уровней донорными.
112-116 48
Аннотация
На основании собранных данных была выполнена оценка энергетического потенциала скважин Украины, которые выявили термальные воды и готовы к промышленному освоению. Суммарный потенциал геотермальных ресурсов этих скважин составил 1,9 млрд. МВт-час в год. Это позволит сэкономить 309 млн. тонн условного топлива в год.

ЭНЕРГЕТИКА И ЭКОЛОГИЯ

117-122 86
Аннотация
В работе рассмотрены некоторые аспекты утилизации органических отходов мясокомбинатов. Исследован процесс окисления жир-содержащей фузы в присутствии наполнителя и реагента. Показано, что наличие жира препятствует биологическому процессу распада органического вещества. Определена возможность использования таких отходов в качестве альтернативного источника энергии, оценена теплотворная способность топлива на основе органических отходов. Использован метод полной утилизации такого топлива на основе газификатора обращенного типа с получением синтез-газа. Предложено использование органических отходов в качестве альтернативного источника топлива, позволяющее улучшить экологическую обстановку, уменьшить энергозависимость предприятия.
123-126 54
Аннотация
В статье изложены вопросы эквивалентирования нагрузки в сложных электрических систем электроснабжения промышленных предприятий, включая альтернативные источники питания с акцентом на эквивалентирование линейной двигательной нагрузки при наличии высших гармоник. Установлена нелинейная зависимость активного и индуктивного сопротивлений от порядкового номера гармоники в схеме замещения.
127-132 36
Аннотация
Проведено теоретическое исследование влияния электролита на размер и устойчивость к коалесценции пузырьков, полученных из пересыщенного воздухом водного раствора. Рассмотрен вопрос изменения поверхностного натяжения в зависимости от уровня солесодержания очищаемой жидкости. Показано, что увеличение концентрации электролита в водном растворе не влияет на размер зародышевых пузырьков, но снижает средний радиус пузырьков за счет уменьшения степени коалесценции. Представлено несколько моделей взаимодействия пузырьков в зависимости от скорости их сближения и состояния поверхности. Определены критические значения концентрации электролита, при которых возможно снижение коалесценции зародышевых пузырьков.
133-137 40
Аннотация
В статье определены особенности и принципы исследований почвообразовательных процессов в эталонных и деструктивных эдафотопах. Делается вывод, что экологическая роль почвообразовательных процессов эдафотопов в степипервостепенна, особенно для обеспечиния нужд сельского, лесного, водного, коммунального хозяйств и других отраслей. В эпоху роста антропогенной нагрузки на природные экосистемы подчеркивается важное место почвообразовательных процессов.


ISSN 1608-8298 (Print)