Temat : Energia wiatru
Wyjaśnij pojęcie energia wiatru.
Energia wiatru jest przekształconą formą energii słońca. Wiatr jest wywołany przez różnicę w nagrzewaniu lądu i mórz, biegunów i równika, czyli przez różnicę między różnymi strefami cieplnymi oraz przez siłę Coriolisa związaną z obrotowym ruchem Ziemi.
Podać wzór na wydajność energetyczną wiatru.
$E = \rho*v^{3}*t*1,34*10^{- 7}\left\lbrack \frac{\text{kWh}}{m^{2}} \right\rbrack$
Wyjaśnienie symboli :
E – wydajność energetyczna wiatru $\left\lbrack \frac{k\text{Wh}}{m^{2}} \right\rbrack$
ρ – gęstość powietrza $\left\lbrack \frac{\text{kg}}{m^{3}} \right\rbrack$
v – prędkość wiatru $\lbrack\frac{m}{s}\rbrack$
t – czas [s]
Wymienić zalety i wady siłowni wiatrowej z wirnikiem Darrieusa.
Zalety:
Turbiny są wyposażone w łożyska umieszczone na dole wieży, więc jest znacznie łatwiejszy dostęp do nich w razie awarii, lub podczas konserwowania, niż w przypadku klasycznych turbin wiatrowych. Zaletami jest również prosta budowa, brak potrzeby stosowania układu naprowadzania wirnika na kierunek wiatru oraz znacznie bezpieczniejsza dla ptaków i nietoperzy.
Wady:
Turbina ta narażona jest na uszkodzenia mechaniczne z powodu bardzo dużych sił odśrodkowych działających na łopaty. Siłownie te mają prawie zerowy moment rozruchowy i potrzebują do rozruchu zewnętrznego napędu
Temat : Źródła zanieczyszczeń atmosfery, wody i gleby
Wpływ działalności rolniczej na zanieczyszczenia gleby:
Zanieczyszczenia gleby powstają z powodu:
- wyjałowienie gleby przez nieodpowiedniego nawożenia mineralnego
- stosowania gnojownicy, która może być nośnikiem bakterii, wirusów oraz pasożytów
- wykorzystywania różnych substancji toksycznych, których aktywność biologiczna utrzymuje się w glebie jeszcze długi czas po zastosowaniu.
Związek pomiędzy zanieczyszczeniami wody, powietrza i gleby:
Są one ze sobą ściśle powiązane – gazowe zanieczyszczenia z powietrza mogą przedostać się do wody i gleby (np. przez kwaśne deszcze), skażona gleba czyni wodę niezdatną do użycia, jak również zanieczyszczenia wody mogą osadzać się w glebie. Raz zanieczyszczone środowisko bardzo trudno potem przywrócić do dobrego stanu.
Wymień i krótko opisz najbardziej szkodliwe związki chemiczne zanieczyszczające powietrze:
- Tlenek azotu –bezbarwny I bezwonny gaz
- Dwutlenek azotu - brunatny gaz o silnym zapachu
(tlenki azotu są główną przyczyną powstania kwaśnych deszczy)
- Dwutlenek siarki - bezbarwny gaz o ostrym, gryzącym i duszącym zapachu, silnie drażniący drogi oddechowe (smog)
Temat: Energia słoneczna.
1. Jak bezpośrednio można przetworzyć energię słoneczną na energię użyteczną
Energię słoneczną na energię użyteczną można przetworzyć bezpośrednio za pomocą zjawiska konwersji fotowoltaicznej lub zjawisko konwersji fototermicznej.
2. Od czego zależy ilość energii słonecznej docierającej do powierzchni ziemi .
Ilość energii słonecznej docierającej do powierzchni ziemi zależy od warunków helioenergetycznych do których zaliczają się:
- zachmurzenie
- zapylenie powietrza
- szerokość geograficzna
3. Zalety energii słonecznej
- Jest to źródło energii odnawialnej, więc zasoby tej energii są nie wyczerpalne
- Jest ekologiczna, podczas produkcji energii użytecznej nie generuje się żadnych czynników zanieczyszczających środowisko.
- Jest dostępna w mniejszym lub większym stopniu na całej kuli ziemskiej i pozwala na wytworzenie energii elektrycznej w miejscach do których nie jest możliwe lub wysoce nieopłacalne dostarczenie tradycyjnymi metodami zasilania.
Temat: Spalarnie śmieci.
1. Wady i zalety spalarni śmieci
Zalety spalania śmieci:
-pełne sanitarne unieszkodliwienie odpadów
-znaczna redukcja objętości składowanych odpadów
-wydłużenie czasu eksploatacji wysypisk
-produkcja energii(para wodna, energia elektryczna)
Wady:
-Wymagania technologiczne (koszty inwestycyjne i eksploatacyjne)
-Budowanie specjalnych wysypisk na odpad technologiczny - popiół i odpady z oczyszczania gazów odlotowych
-toksyczność odpadów
-trudne do zrealizowania oczyszczanie spalin (koszt, trudności techniczne)
2. Cele spalania śmieci.
Spalanie odpadów przeprowadza się w celu:
-Spalenia zawartych w odpadach składników palnych
-Likwidacji zawartych w odpadach organizmów chorobotwórczych
-Maksymalnego zmniejszenia masy i objętości przerabianych odpadów
-Przekształcenie niepalnych składników w postać nadającą się do składowania i ewentualnie do wykorzystania
3. Metody spalania śmieci
Piroliza i dopalenie gazów pirolitycznych. Wymaga bardzo dokładnego oczyszczenie spalin od zanieczyszczeń.
Spalenie w piecu obrotowym z dopaleniem spalin w termoreaktorze. Wymaga sprawnych systemów odpylających i sprawnego oczyszczenie spalin i ścieków.
Spalanie odpadów w piecu z paleniskiem rusztowym stałym lub ruchomym. Bardzo uciążliwe w eksploatacji. Technika stosowana jedynie w dużej skali. Wymaga wielostopniowego systemu oczyszczania spalin.
Współspalanie w piecach cementowych. Problematyczne oczyszczenie spalin oraz zanieczyszczenie produktu końcowego.
Współspalanie w urządzeniach energetycznych. Problem z oczyszczeniem spalin oraz zwiększeniem się toksyczności popiołów.
Spalanie w piecach fluidalnych. Wymaga przygotowania ujednorodnionego materiału do spalania o stabilnej wartości opałowej, sprawnego odpylenia i oczyszczania spalin.
Termiczne niszczenie w urządzeniach mikrofalowych. Technologia opracowana głównie dla odpadów szpitalnych i stabilnych termicznie odpadów organicznych - w tym PCBs.
Termiczne niszczenie w plazmie. Metoda najwłaściwsza dla wysokotoksycznych odpadów, takich jak np. gazy bojowe, czy bardzo stabilne termicznie trujące związki chemiczne.
Temat : Energetyka jądrowa a ochrona środowiska.
1. Wymień 3 rodzaje reaktorów jądrowych
-reaktory lekko-wodne LWR
-reaktory wodne ciśnieniowe PWR
-reaktory wodne wrzące BWR
2.Wymień 3 zalety uzyskiwania energii z reaktorów jądrowych
-elektrownie jądrowe nie są zależne od występowania surowca - można je budować w miejscach, w których są akurat potrzebne.
-wysoki współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej(ponad 90%)
-niskie koszty produkcji energii
3. Jakiej generacji obecnie budowane są reaktory jądrowe?
Obecnie budujemy reaktory III generacji, reaktory IV generacji są obecnie w fazie projektu.