Самые необычные способы добыть электричество

Рис. Валентина ДРУЖИНИНА.

Топливо когда-нибудь закончится: и нефть, и уголь, и даже уран. А получится ли создать вечный — термоядерный — реактор, неизвестно. На что человечеству надеяться? Можно на возобновляемые ресурсы — солнце, ветер, воду. Но оказывается, и, помимо их, в окружающей среде полно источников почти дармового тока. Вот лишь несколько недавних находок.

Из погоды

Эта идея пришла в голову американскому инженеру Энтони Мамо, когда он рассматривал карты погоды и увидел на них буквы «Н» и «В». Точно такие же нам регулярно показывает по телевизору профессор Беляев. Буквами обозначены зоны низкого (Н) и высокого (В) давления. Инженер поднял архивы наблюдений и выяснил: в одних районах США давление, как правило, повышенное, а в других — пониженное. Так почему бы не соединить их трубой? Ведь тогда воздух из В-области будет дуть в Н-область. И крутить турбину.

Увы, изобретатель умер. Но успел получить патент и создать фирму под названием «Холодная энергия», которая ныне реализует его идею — тянет трубу в штате Аризона. И планирует поставлять народу электричество по цене (на наши деньги) меньше копейки за киловатт-час.

Расчеты и эксперименты показывают: в трубе с некоторыми хитростями в виде переменных сечений и протяженностью в 200 — 300 километров создастся аж сверхзвуковой «сквозняк». И это при разнице давлений на концах всего в 0,03 атмосферы.

По словам директора фирмы Джона Крокера, мощность трубоэлектростанции составит сотни мегаватт. Но, чтобы не сильно зависеть от капризов погоды и пользоваться максимальной разницей атмосферного давления, она должна состоять из нескольких труб с переключаемыми заслонками для выбора мест забора и выпуска воздуха.

Из живых деревьев

Каким образом дерево вырабатывает электроэнергию, никто толком объяснить не может. Но эффект есть.

— Убедиться просто, — говорит изобретатель Гордон Уодл. — Воткните алюминиевый стержень через кору в ствол живого дерева. А в почву рядом — медную трубку. Так, чтобы она вошла примерно на 20 сантиметров. Подсоедините вольтметр. Стрелка покажет, что между стержнем в стволе и зарытой трубкой есть потенциал — 0,8 — 1,2 вольта постоянного тока.

Вот эти вольты и намерена выкачивать специально созданная фирма MagCap Engineering из Массачусетса (США). Инженеры уверены, что через несколько лет мы будем тянуть провода к ближайшим деревьям в парках и лесах, чтобы напитать дома электричеством. Конечно, не все так просто. Уодл создал хитрое устройство, которое фильтрует «деревянный» ток и повышает выходное напряжение. Его прототип уже дает 2 вольта. А в ближайшее время энтузиасты обещают 12 при силе тока в 1 ампер с каждого дерева. Но и это не предел. Оказывается, несколько воткнутых гвоздей повышают выход энергии. А размер электрического «зеленого друга» значения не имеет. Напряжение почему-то повышается и зимой, когда листья сброшены.

Из телерадиоэфира

Возможно, деревья черпают энергию из радиоволн. Ведь они несут не только информацию, но и энергию, которая пока пропадает даром.

С бесхозностью эфира взялась бороться гавайская компания Ambient Micro. Но без деревьев, а путем создания магнитных антенн и сопутствующих узлов, которые преобразовывают в постоянный ток пробегающие мимо радиосигналы. Конечно, речь идет о мизерной мощности в доли ватта. Но и такая пригодится для питания разнообразных электронных устройств, приборов, датчиков. Вместо нынешних батареек и аккумуляторов.

Сейчас компания работает над аппаратом, который будет утилизировать всеэфирное «вторсырье» одновременно: любой свет, радиоволны, шум, вибрацию и перепады температур. Прототип уже готов.

Из унитаза

Сортирную мини-электростанцию разработали исследователи из университета Пенсильвании. Ток вырабатывает 15-сантиметровая пластмассовая трубка, соединенная с унитазом. В трубке — бактерии, которым нравится поедать фекалии. И электроды. Благодаря химическим реакциям, в которые вступают отходы жизнедеятельности бактерий, между атомами начинают перемещаться электроны. Их-то и улавливают электроды. Возникает ток, которым можно питать лампочки в туалете. А если установить подобные электростанции в канализационных трубах по всему городу, то суммарной мощности хватит, к примеру, на движение трамваев и троллейбусов. Эффект — двойной: и энергия, и очистка сточных вод.

Из грязи

Еще один удивительный микроорганизм нашли Чарльз Милликен и Гарольд Мэй из медицинского университета Южной Каролины — так называемую десульфитобактерию. Она вырабатывает электричество, питаясь любой грязью — вплоть до ядовитой и нефтяной. Охотно ест и мусор. Даже если просто воткнуть в грязь с бактериями один электрод, а другой разместить в воде, появится электричество, которого хватит для работы компьютера.

— Пока у этих микроорганизмов есть пища, они способны поставлять энергию 24 часа в сутки 7 дней в неделю, — говорит доктор Милликен.

А такой «пищи» — в смысле всякой дряни — у человечества неисчерпаемые и возобновляемые запасы.

Из чистой воды

Чистая вода, оказывается, тоже источник электричества. Это доказал профессор Ларри Костюк из Университета Альберты (Канада), который нашел принципиально новый способ получения из нее энергии. И уже создал экспериментальную электрокинетическую установку.

В изобретении реализован удивительный феномен — так называемый двойной электрический слой. Обнаружилось: если вода течет по каналу диаметром в 10 микрон с непроводящими стенками, то на одном его конце возникает положительный заряд, на другом — отрицательный. Иными словами, для производства электричества не нужно ничего, кроме микроскопических трубочек и воды. Например, дождевой.

Первый электрогенератор Костюка размером в 2 сантиметра, состоящий из 400 тысяч каналов, выдал 10 вольт.

Как получить электричество в природных условиях

Пользу, а иногда и необходимость электричества недооценить сложно. Особенно в чрезвычайных условиях. Вам может понадобиться подзарядить рацию, фонарик или мобильный телефон. В данной статье мы расскажем о способах альтернативного получения электроэнергии из подручных материалов.

Содержание статьи

Деревья

Для практически любого простейшего способа получения электричества  без подключения к уже имеющейся электрической сети, обязательно понадобятся гальванические элементы, а именно два металла, которые в паре образуют разнополярные анод и катод соответственно. Теперь остается воткнуть в ближайшее дерево один из них, например алюминиевый стержень или железный гвоздь так, чтобы он полностью вошел через кору в сам ствол дерева, а другой элемент, например медную трубку, воткнуть в почву рядом, чтобы она вошла в землю на 15-20 см. Возможно даже между медной трубкой и алюминиевым стержнем возникнет напряжение в приблизительно 1 Вольт. Чем больше стержней вы вставите в дерево, тем лучше будет качество электроэнергии, добываемой таким способом. После окончания добычи электричества обязательно наведите порядок, замажьте поврежденные места на дереве смолой.

Фрукты

Апельсины, лимоны и другие цитрусовые, – все это идеальный электролит для выработки электричества в экстремальных условиях, особенно если экстремальная ситуация застала вас недалеко от экватора. Помимо уже известных алюминия и меди, можно использовать более эффективные золото и серебро если на вас или вашей спутнице остались украшения, доведя напряжение вашего электричества аж до 2 Вольт. Если вы занимаетесь получением электроэнергии с целью освещения, то в качестве лампочки может служить стеклянная колба с кусочком обугленного бамбукового волокна в качестве нити накаливания. Эту кустарную нить накаливания использовал для первой лампочки в мире сам Эдиссон.

Вода

Если у вас есть медная проволока и фольга, получение электричества в этом случае, займёт минимум усилий. Наполняем несколько стаканов соленой водой и соединяем их медной проволокой, от стакана к стакану. На один конец каждого провода, соединяющего стаканы, должна быть намотана алюминиевая фольга. Соответственно чем больше проволоки и стаканов. тем выше ваши шансы! Такой тип устройства был изобретен еще в 18-м веке, он называется “Вольтов столб”. Но в этом случае используются медно-цинковые элементы. Схема их изготовления показана ниже:

Картофель

Из клубней обычной картошки, тоже  можно получить электричество , все что вам понадобится, это соль, зубная паста, провода и картофелина. Разрежьте её пополам ножом, через одну половинку проведите провода, в то время как в другой сделайте по центру углубление в форме ложки, после чего наполните её зубной пастой, смешанной с солью. Соедините половинки картошки, причем провода должны контачить с зубной пастой, а их самих лучше зачистить. Все! Теперь вы можете при помощи вашего генератора электричества, зажигать костры от электрической искры.

Изготовление аккумулятора

Свинец и серная кислота уже не один десяток лет зарекомендовали себя как универсальный генератор электричества с превосходным качеством электроэнергии, использующийся повсеместно, например в аккумуляторах различных транспортных средств . Для этого вам понадобятся оба компонента, соединить которые нужно в керамической посуде (найти в экстремальных условиях глину и обжечь её не должно составить для вас труда, это относится и к стаканам в случае получения электричества из соленой воды). Если вопрос остался за серной кислотой, то получить её из серы, обжигая её при избытке кислорода и воды, не трудно. Если нет ни того ни другого, электричество  принесет вам минерал “галенит” , который уже при температуре 327 градусов в смеси с углем расплавляется на серу и свинец.

Можно ли получить электрический ток бесплатно

Поиски новых источников энергии постоянно ведутся в современной науке. Статическое электричество, присутствующее в воздухе, могло бы стать одним из них. В настоящее время это стало реальностью.

Известны два способа: ветряные генераторы и атмосферные поля. Не менее интересна энергия Земли. Добытое из нее «вечное» электричество помогло бы экономить обычную электроэнергию, стоимость которой увеличивается. Иногда необходимо получение даже мизерных его количеств.

Добыча из воздуха

Атмосферное электричество вполне может быть использовано. Многих привлекает возможность поставить себе на службу природную стихию во время грозы.

В атмосфере также присутствуют волны от поля планеты. Оказывается, электричество можно добыть из воздуха своими силами, не применяя сверхсложные устройства.

Некоторые способы следующие:

• грозовые батареи используют свойство электрического потенциала накапливаться;
• ветрогенератор преобразовывает в электричество силу ветра, работая долгое время;
• ионизатор (люстра Чижевского) — популярный бытовой прибор;
• генератор TPU (тороидального) электричества Стивена Марка;
• генератор Капанадзе — бестопливный энергетический источник.

Рассмотрим подробно некоторые из устройств.

Ветрогенераторы

Популярный и всеобще известный источник энергии, получаемой с помощью ветра — ветрогенератор. Подобные устройства давно применяются во многих странах.

Установка в единственном числе ограниченно обеспечивает нужды электропитания. Поэтому приходится добавлять генераторы, если нужно обеспечить энергией крупное предприятие. В Европе существуют целые поля с ветряными установками, абсолютно не наносящими вреда природе.

[advice]Стоит отметить: недостатком может считаться невозможность рассчитать заранее величины напряжения и тока. Следовательно, нельзя сказать, сколько накопится электричества, так как действие ветра не всегда предсказуемо.[/advice]

Грозовые батареи

Устройство, накапливающее потенциал с использованием атмосферных разрядов, называется грозовой батареей.

Схема прибора включает лишь антенну из металла и заземление, не имея сложных преобразовывающих и накапливающих компонентов.

Между частями прибора появляется потенциал, который затем накапливается. Воздействие природной стихии не подлежит точному предварительному расчету и данная величина также непредсказуема.

[warning]Важно знать: это свойство довольно опасно при реализации схемы своими руками, так как создавшийся контур притягивает молнии с напряжением до 2000 Вольт.[/warning]

Тороидальный генератор С. Марка

Устройство, изобретенное С. Марком, способно вырабатывать электричество через некоторое время после его включения.

Генератор TPU (тороидальный) может питать бытовые приборы.

Конструкция состоит из трех катушек: внутренней, внешней и управляющей. Он действует из-за появляющихся резонансных частот и магнитного вихря, способствующих образованию тока. Правильно составив схему, подобный прибор можно сделать самому.

Генератор Капанадзе

Изобретатель Капанадзе (Грузия) воспроизвел генератор свободной энергии, в основе разработки которого лежал загадочный трансформатор Н. Тесла, дающий гораздо большую выходную мощность, чем в токе контура.

Генератор Капанадзе — бестопливное устройство, являющееся примером новых технологий.

Запуск осуществляется от аккумулятора, но дальнейшая работа продолжается автономно. В корпусе осуществляется концентрация энергии, добываемая из пространства, динамики эфира. Технология запатентована и не разглашается. Это практически новая теория электричества и распространения волн, когда энергия передается от одной частицы среды к другой.

Добыча из Земли

Невзирая на то, что запас энергии Земли очень большой, добыть ее весьма трудно. Нереально это сделать своими руками, если речь идет о достаточном количестве для промышленных целей.

Но электричество из планеты, ее магнитного поля возможно получить собственными силами в небольших порциях, достаточных для зажигания фонарика на светодиодах, неполной зарядки телефона. Можно надеяться, что возможность взять эти небольшие порции не нанесет вреда земному шару.

Гальванический способ (с двумя стержнями)

Известен способ получения электричества, основанный на взаимодействии двух стержней в растворе соли (гальваника).

Между стержнями из разных металлов в электролите появляется разность потенциалов.

Такие же детали (из алюминия и меди) можно погрузить в землю на 0,5 метров, полив пространство между ними раствором соли (электролитом). Это способ получения некоторого количество бесплатного электричества.

От заземления

Другой способ позволяет собрать электроэнергию от заземления при использовании ее различными потребителями.

Например, в частном доме электроснабжение оснащено заземляющим контуром, на который при включенной нагрузке стекает какая-то часть электричества. Конкретно, переменный ток идет по проводам: «фаза» и «ноль», второй из которых заземляется и чаще всего не опасен. А удар током можно получить из фазового провода.

[advice]Примите во внимание: не стоит пробовать получить электроэнергию подобным способом в домашних условиях при недостатке знаний. Если перепутать «фазовый» провод заземления с «нулевым», с которого можно получить данную энергию, токовый удар придется по всему зданию.[/advice]

Количество электричества, взятое из нулевого провода, гораздо меньше чем от солнечной батареи. (От редакции: экспериментировать с данным методом чрезвычайно опасно и категорически не рекомендуется).

Другие способы

Халявное электричество требуется и на садовом участке, в связи с чем один из умельцев утверждает: его добыча возможна, если применить наполовину мистические способы. А именно: даром его могут дать самодельные пирамиды.

Начитавшись о необычных свойствах этих конструкций, он соорудил пирамиду 3 на 3 метра и начал делать реальные испытания. То есть — пробовать доказать: невозможно получить энергию из «ничего», ограниченного пространства либо из космоса.

Возможно с юмором, но, по словам частного дачника, смонтированный из алюминиевой фольги и гелевого аккумулятора (накопителя энергии) генератор питал светильники на участке. Одним словом, из пирамиды потекла дармовая (вернее — дешевая) электрическая энергия, ток.

Далее дачник уверяет, что строительством подобных конструкций из дерева или других изоляционных материалов заинтересовалась вся деревня. Якобы, есть реальная возможность взять энергию из пирамиды на халяву.

Однако, ведутся серьезные научные изыскания в области получения малого электричества из продуктов жизнедеятельности растений, переходящих в землю.

Такие источники, дающие вечное электричество, то есть — работающие с восполнением энергии, используют в системах контроля за влажность. Судя по тому, что эксперименты проводятся на горшечных растениях, подобные приборы можно делать и испытывать самостоятельно.

Из глубин Земли успешно идет добыча тепла станциями геотермальной энергии в Калифорнии, Исландии. Недра, вулканы используются для выработки сотен МВт электроэнергии также, как это делается посредством солнца и ветра.

На практике своими руками жители районов с вулканической деятельностью могут самостоятельно сделать, например, геотермальный насос для отопления. А тепло известными способами можно превратить в электричество.

Множество ученых и изобретателей ищут путь к энергетической независимости, будь то свет, тепло, атмосферные явления или холодный фотосинтез. При повышающихся ценах на электроэнергию это вполне уместно. Некоторые способы давно стали реальностью и помогают получать энергию даже в значительных масштабах.

Изобретатели и ученые разрабатывают проекты на основе токов в земной мантии, потока частиц в виде солнечного ветра. Считается, что планета представляет собой большой сферический конденсатор. Но до сих пор не удалось выяснить, как восполняется его заряд.

Во всяком случае, человек не имеет права значительно вмешиваться в природу, пытаясь разрядить этот запас энергии, не изучив процесс досконально с учетом последствий.

Смотрите видео, в котором пользователь разъясняет, как без особых затрат сделать ветрогенератор и получить желаемое бесплатное электричество:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Электричество в лесу своими руками — Лесные охотники

В продолжение темы о самодельных девайсах. http://tutankanara.livejournal.com/410005.html
На этот раз речь пойдёт о темрогенераторе на элементах Пельтье.

Элементы Пельтье это такие небольшие (обычно 4х4 см.) штуковины, состоящие из керамических пластин и биметалла между ними, посредством которого при нагревании одной стороны и охлаждении другой – вырабатывается электрический ток. Или наоборот, подавая ток, нагреваем одну сторону и охлаждаем другую. Данное свойство элементов Пельтье используют при изготовлении переносных холодильников, но меня в первую очередь больше интересует генераторная способность этих устройств.

Действительно, очень удобно. Нагреваешь одну сторону элемента, охлаждаешь другую – и получаешь достаточный ток и напряжение для зарядки, например, сотового или прочих электронных девайсов. А у меня вообще с электричеством напряг, часто не бывает, так что такая штука мне жизненно необходима. Нет, конечно, частично, проблему нехватки электричества могут решить солнечные батареи. Это, на данном этапе, я вообще считаю один из лучших источников альтернативной энергетики. Поэтому у меня есть и солнечная батарея (о которой расскажу позже), небольшой, но достаточной для меня мощности. Выдаёт она где-то 1 – 1,5 ампера при напряжении от 5 до 15 вольт.

Но солнце есть не всегда, поэтому термогенератор оказался нужнее. Да и вне цивилизации он необходим, а также выживальщики, я думаю, такими вещами интересуются.

Для создания термогенератора подойдут не всякие элементы Пельтье, а лишь те, которые держат температуру 300-400 градусов. Конечно, можно изготовить генератор и из обычных элементов, тех, что применяют в холодильниках, но лишь в порядке эксперимента. Ибо, чуть только перегреете – и элемент выйдет из строя. Приобрести высокотемпературные элементы можно у американцев или у китайцев. (Небольшое отступление про китайцев: читая мой блог, может сложиться неверное представлениея, что я плохо отношусь к Китаю или китайцам. Совсем наоборот, Китаем я восхищаюсь, что не мешает мне считать, что это самый вероятный наш противник. Опять же, немцы тоже когда-то были нашим врагом, да и французы, да и кто только не был. И что с того? Будет война – будем ненавидеть, но пока мир – мы друзья. Тем более, что всё в конце концов закончится, как ранее в случае с другими нациями. И таки станут, после всех войн, русские и китайцы – братьями навек. Аминь.)
Можно приобрести элементы и у соотечественников, но уж совсем по баснословной цене, а это не наш путь.

Итак мой термогенератор нагревается масляной (на обычном, самом дешевом, подсолнечном масле) горелкой.

Которая помещена вот в такой разборный корпус, состоящий из консервной банки, регулятора высоты горелки и самого элемента Пельтье.

Сама горелка тоже состоит из банки и угольного фитиля.

Изготовить такой фитиль можно по этой видеоинструкции.

источник http://www.youtube.com/watch?v=onVj37r0F_4

Лично я делаю такие фитили из углей от костра, продвинутые жители больших городов могут просто купить древесный уголь в магазине. Подобная горелка и сама по себе хороша, можно использовать как источник освещения, вместо свечек. Масло на её работу уходит мало, особо не чадит, может гореть сутками.

Вот это элемент Пельтье, сверху на него помещен радиатор от охлаждения компьютерного процессора, с вентилятором.

Это регулятор уровня огня горелки. Я его изготовил от убитого CD-rom_а. Его можно изготовить из чего угодно, лишь бы фантазия работала.

Элемент Пельтье (в данном варианте два-три элемента, друг на друге, всё смазано термопастой) у меня зажат между охлаждающим радиатором и нагревающим радиатором.

Пространство вокруг элемента я заполнил резиной (от каблуков ненужной обуви) и склеил всё это автомобильным термогерметиком.

Вентилятор для охлаждения изготовил из 3–х вольтового двигателя от того же неисправного CD-rom_а и лопастей штатного вентилятора от компьютерного кулера. Двигатель и вентилятор состыковал при помощи китайского суперклея и дискодержателя от всё того же CD-rom_а. В результате получился вентилятор охлаждения, который начинает работать от полутора вольт и жрёт совсем небольшой ток.

Для радиатора нагревания взял радиатор от кулера старого процессора.

Напряжение, порядка 6-8 вольт, у меня выходит на преобразователь, где уменьшается до нужных для девайсов пяти вольт.

Про этот преобразователь я уже писал. http://tutankanara.livejournal. com/410005.html

Вот и сам генератор в сборе. Кат только (в пределах минуты-две) вырабатываемое напряжение достигает полутора вольт, начинает крутиться вентилятор охлаждения, и холодная сторона элемента начинает охлаждаться. В рабочий режим генерации термогенератор выходит через несколько минут. От него можно питать светодиодные гирлянды и заряжать электронные девайсы. Мой генератор даёт порядка 400 миллиампер тока при 5 вольтах напряжения. Сила тока зависит от применяемого элемента. Если будет возможность, поставлю элементы получше.

Также данное устройство, если снять генераторную часть, можно использовать в качестве обычной горелки, для кипячения воды. Обычно я заполняю наполовину банку и она закипает через 10-15 минут.

Электричество онлайн. Новые правила присоединения к сетям в вопросах и ответах — Бизнес — Новости Санкт-Петербурга

монфото: pixabay.comПоделиться

Изменения в законодательстве касаются самой массовой категории клиентов компании, на которых приходится львиная доля заявок о техприсоединении: физических лиц, которым требуется мощность до 15 кВт, и предприятий малого и среднего бизнеса, в том числе ИП, запрашивающих мощность до 150 кВт.

Главное новшество состоит в том, что вместо договора о техприсоединении сетевая компания сразу направляет заявителю счет. Его оплата становится подтверждением заключения оферты. Весь документооборот между заявителем и сетевой организацией перенесен в онлайн — от подачи заявки на технологическое присоединение до заключения и исполнения договора. Все операции осуществляются через личный кабинет клиента «Россети Ленэнерго» или Портал-ТП.рф, а также в мобильных приложениях «Россети» и «Клиент Ленэнерго». Документы со стороны сетевой организации подписываются электронной подписью. Установка и допуск в эксплуатацию приборов учета энергии будут осуществляться за счет сетевой организации, акт технологического присоединения заявителю подписывать теперь не нужно.

— С 2014 года мы проводим активную работу по упрощению процесса присоединения, сокращению количества документов и развитию новых способов предоставления услуг, — рассказывает заместитель генерального директора по развитию и технологическому присоединению ПАО «Ленэнерго» Александр Пятигор. — С 2015 года мы развиваем интерактивные сервисы: появился личный кабинет клиента, обслуживание идет через контактные центры. ПАО «Россети» и «Россети Ленэнерго» делали все, чтобы упростить присоединение, и логическим продолжением стало постановление №262, которое мы создавали совместно с Минэнерго еще в 2018 году.

Поделиться

Как подчеркивает Александр Пятигор, в прошлое уходит стандартный многостраничный комплект документов, который подписывается между заявителем и сетевой организацией. Если раньше это было больше 20 листов — это и сам договор, и технические условия, и завершающие документы о техприсоединении, то теперь такой кипы бумаг больше не будет. Все общение переходит в онлайн через личный кабинет клиента, все решается без бумаг.

Поделиться

Дистанционное общение с клиентами компания начала давно, сначала — по телефону.

— В 2013 году «Ленэнерго» была одной из первых сетевых компаний, которая предложила клиентам подавать заявки на технологическое присоединение по телефону, — вспоминает заместитель генерального директора по технологическому присоединению АО «Энергосервисная компания Ленэнерго» Наталия Яковлева. — И количество заявок росло так быстро, что нам пришлось оперативно оптимизировать ручной труд контакт-центра и сотрудников, обрабатывающих заявки. В 2014 году был запущен ЛКК на сайте — личный кабинет клиента. И с тех пор показатели его популярности только растут. Популярность данного сервиса можно оценить в цифрах. На 2015 год доля заявок через ЛКК составляла 17%, в настоящее время этот показатель достигает почти 98%, повлияли, конечно, и обстоятельства последнего времени. Мы стараемся всем клиентам при обращении в контактный центр или в центры обслуживания клиентов рассказывать о плюсах, которые дает дистанционное общение. В первую очередь это экономия времени и материальных ресурсов заявителей.

Поделиться

Как отметила Наталия Яковлева, при предоставлении неполного комплекта документов сетевая компания вынуждена приостановить рассмотрение заявки на техприсоединение. Чаще всего люди приносят старые свидетельства о регистрации права собственности на объект недвижимости. Она уточняет, что необходима выписка из ЕГРН, выданная не раньше 30 дней до даты подачи заявки. Еще одна частая оплошность: представители заявителя по доверенности забывают предъявлять саму доверенность. В этом случае сотрудники центра обслуживания клиентов пишут заявителю письма о недостаточности сведений и документов, и сроки выдачи договора-счета, конечно, увеличиваются.

Если же все документы в порядке, то за счет использования интернет-каналов срок выдачи оферты договора составляет не более 5 дней. При простых случаях может быть достаточно и 1–2 дней, отмечает Александр Пятигор.

То же постановление, которое установило новый порядок, сократило и предельные сроки рассмотрения оферты. Теперь это 10 рабочих дней и 5 рабочих дней на оплату. Именно оплата и является поводом для того, чтобы реализовать техприсоединение на практике. В целом же срок подключения к сетям остался прежним — до 6 месяцев.

Поделиться

Еще одно важное нововведение коснулось установки счетчиков как для людей, так и для предприятий малого и среднего бизнеса.

— С 1 июля 2020 года вступил в силу 522-й федеральный закон, по которому задача обеспечивать учет потребляемой электроэнергии ложится на сетевую организацию и гарантирующего поставщика, — рассказывает Александр Пятигор, — у клиентов больше не должна болеть голова, как самому установить счетчик, а значит, не надо тратить на него деньги.

Поделиться

При этом в «Россети Ленэнерго» подчеркивают, что документы, подписанные электронной цифровой подписью, равнозначны документам «с твердой подписью и синей печатью». Но если потребуется, то можно получить документы и в более привычном виде.

— Менталитет меняется постепенно, и, безусловно, мы идем навстречу клиенту, тем более что законодатель дает нам такое право: если заявителю необходимы документы на бумажном носителе, он вправе обратиться в сетевую компанию после завершения процедуры технологического присоединения, и мы в течение 30 календарных дней отправим документы Почтой России, — объяснил Александр Пятигор.

Он отмечает важный факт: клиенту вообще не нужно подписывать никакие итоговые документы. Если раньше это был двусторонний процесс, то теперь достаточно подписанных сетевой организацией документов, направленных в личный кабинет клиента.

Поделиться

Вопрос — ответ

Перед семинаром «Фонтанка» попросила читателей прислать свои вопросы по технологическому присоединению к сетям. Все вопросы были перенаправлены в «Россети Ленэнерго», и по частным случаям с теми, кто оставил свои контакты, должны связаться представители компании. Мы же объединили наиболее часто встречающиеся вопросы в блоки, по которым Александр Пятигор и Наталия Яковлева дали свои ответы.

— Много вопросов касается счетчиков. Можно ли установить его самостоятельно? Где будет установлен счетчик, если на участке нет еще никаких зданий и сооружений? Кто отвечает за опломбировку и т.п.?

— Безусловно, до 1 июля это была обязанность заявителя, — подчеркивает Александр Пятигор. — С 1 июля в соответствии с ФЗ обязанность по установке и оснащению систем учета и приборов учета вменяется в обязанности электросетевой организации. Это касается и установки счетчиков при техприсоединении, и замены счетчика, который вышел из строя или у которого закончился межповерочный интервал. Если на участке еще нет зданий, то счетчик, по правилам, устанавливается на границе участка. Но мы идем навстречу клиентам и придерживаемся плана энергопринимающих устройств, которые предлагает клиент, даже если сами строения еще отсутствуют.

Поделиться

— На оплату счета дается 5 дней. Бюджетные организации не могут уложиться в такие сроки. Как им быть, заявка же аннулируется?

— Для нас все организации важны, — отметил Александр Пятигор. — Безусловно, есть небольшие особенности присоединения бюджетных организаций. Мы пойдем навстречу по срокам оплаты, но данный вопрос будем и дальше прорабатывать, чтобы исполнить действующее законодательство и не ущемить интересы отдельных потребителей.

— Счет выставляется на всю сумму или можно оплатить поэтапно, по нескольким счетам?

— Счета выставляются на полную сумму, но заявитель может воспользоваться рассрочкой, — объясняет Наталия Яковлева, — законодатель ее предусмотрел для юридических лиц или индивидуальных предпринимателей, которые присоединяют мощность от 15 кВт до 150 кВт. Заявитель может попросить сетевую организацию выставить счет на 10%, а оставшиеся 90% оплатить в течение трех лет равными долями ежеквартально после получения акта о технологическом присоединении.

— В случае если весь документооборот между заявителем и сетевой организацией будет перенесен в онлайн, как может гражданин в суде подтвердить направление уведомления о выполнении технических условий и соблюсти требования статьи 165.1 Гражданского кодекса Российской Федерации?

— Онлайн-документооборот никак не мешает такому подтверждению, — уверен Александр Пятигор, — весь процесс взаимоотношений от подачи заявки до завершения присоединения будет проходить в личном кабинете клиента, в котором он идентифицирован, будет в постоянном доступе. И любой факт, в том числе выполнения технических условий, фиксируется на серверах сетевой организации.

— Очень много вопросов от участников СНТ о том, как присоединиться к сетям, могут ли дачники сами подключить свой домик к сетям или решить вопрос об увеличении мощности без участия председателя?

— В настоящее время законодатель четко указывает, как подавать заявку, если у заявителя объект присоединения находится на территории некоммерческой организации, в частности к ним относятся ДНП, СНТ, — рассказывает Наталия Яковлева. — Если необходимо увеличение мощности для энергопринимающих устройств, то подавать заявку следует председателю СНТ либо лицу по доверенности. Нужно также собрать комплект документов — он не больше, чем для физлица, но имеет свои отличия. В «Ленэнерго» мы просим, чтобы предоставляли выписки из ЕГРН для объектов, мощность энергопотребления которых изменяется, список принимающих устройств и владельцев принимающих устройств, с указанием ФИО, паспортных данных и кадастрового номера участка. Кроме того, чтобы исключить недопонимание, нужно согласие на обработку персональных данных физических лиц, мощность которых изменяется, ситуационный план, а в случае наличия мощности у СНТ — документы, подтверждающие мощность, в качестве которых может выступать акт о присоединении, о разграничении балансовой принадлежности либо договор энергоснабжения. Сетевая компания рассмотрит заявку, в течение 3 дней запросит необходимые сведения.

По конкретным ситуациям читателей «Фонтанки» в «Россети Ленэнерго» обещают дать ответ, связавшись по телефону или электронной почте.

Подводя итоги семинара, Александр Пятигор отметил, что группа «Россетей» продолжает развивать интерактивные сервисы, работает портал сетевых услуг, а также, в рамках утвержденной концепции цифровой трансформации, создано мобильное приложение. «Хотелось бы получить львиную долю заявок на техприсоединение через эти сервисы, — подчеркнул он, — плюс через них мы бы хотели получить и обратную связь».

Наталия Яковлева также напомнила, что на портале сетевых услуг есть подсказки: о перечне документов, о порядке действий. А если остались вопросы, то можно обратиться на горячую линию — 88002200220 — и получить ответы от оператора.

Мария Мокейчева, «Фонтанка.ру»

Как зарядить смартфон от кота, ребенка и в лесу / Хабр

К сожалению, до сих пор смартфоны не отличаются особой длительностью работы вдали от розетки. Или хотя бы без ее использования. Я собрал необычных способов «накормить» вашего цифрового друга, включая котенка и ветер.

Wool Ball Charger

Если ваш котенок любит играть с клубками – то ему точно придется по вкусу возможность поиграть с Wool Ball Charger. Генератор внутри из проводов, обмотанных шерстяной нитью, вырабатывает электричество во время игры. Когда котенок наиграется, вы просто подсоединяете смартфон к клубку и заряжаете.

Natural Energy Park

Как на счет использования детского труда? Шутка, речь пойдет о детском отдыхе на игровой площадке. Бегающие по лесенкам и горочкам детишки будут вырабатывать электроэнергию благодаря генераторам, которыми площадка буквально напичкана. На крыше площадке также есть солнечные батареи, ветряные турбины и громоотвод.

Но это, к сожалению, пока лишь концепт.

Простая энергия

А для любителей походов вариантов вообще полно. Например, в России сделали устройство для зарядки аккумуляторов смартфонов ёмкостью до 2 000 mAh. Внутри разработки компании «Простая энергия» находится магнит, передвигающийся вдоль катушки. Эту зеленую штуку на фото нужно долго и упорно трясти, а именно – целых два часа для полной зарядки. Если рука не отсохнет.

WindPax

В прошлом месяце ветровая турбина WindPax собрала почти в два раза больше от заявленных 50 000 долларов. Эта вертикальная ветровая турбина также имеет внутри себя генератор, который вы можете использовать для зарядки устройств по USB и Mini-USB портам.

PowerPot

И снова в путь: возьмите с собой котелок PowerPot, работающий на принципе термоэлектрического генератора. Пока вы будете варить в глухом лесу пельмени на ужин (или пойманного зайца) он зарядит ваш смартфон, конвертируя разницу темпратур в электричество. Производитель обещает, что скорость зарядки будет примерно равна скорости зарядки от обычной розетки.

Звуковые волны

Еще одна интересная новость была опубликована на Хабре вчера: это система зарядки на основе звуковых волн, над которой работают Nokia и QMUL: Оксид цинка распыляют на поверхность пластика, подвергают воздействию смеси химических веществ и нагревают до 90 градусов. После этого лист помещают между тонкими панелями из золота.

Такое устройство использует шум машин, музыку и голоса, вырабатывая при этом энергию. Вернее, это пока еще прототип.

Какие еще необычные способы вы знаете?

Обычные солнечные панели не предлагать!

Природное электричество

Природное электричество

Микаев Т.Р. 1

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Гимназия»

Зверева Т.В. 1

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Гимназия»

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение.

Электричество — неотъемлемая часть жизни современного человека. Светятся уличные фонари, светофоры, окна домов и широкие витрины магазинов. По столбам протянуты провода, которые несут электрическую энергию. Это невидимая, богатырская сила, которая движет всё вокруг. На стене в моей комнате небольшая коробочка с двумя отверстиями – электророзетка. Невидная коробочка, почти незаметная. Но без нее жить в доме было бы и скучно и неудобно: на экране телевизора появился интересный фильм. Зажужжал пылесос – домашний дворник. Теплым паром окутал бельё электроутюг. От этих предметов тянутся к розетке провода. По ним идет электрический ток. Без электричества потухнут экраны телевизоров, остынут утюги, откажутся работать пылесосы, холодильники, компьютеры и телефоны. Остановится привычная для всех жизнь…

Как-то в нашем доме отключили свет, и всё погрузилось во мрак, тогда я и задумался, а что если в один момент исчезнет электричество. А вдруг, мы окажемся на необитаемом острове, в результате авиакатастрофы? Что же мы будем делать? Этот вопрос заинтересовал меня и заставил обратиться к сбору информации в различных источниках: книгах, интернете.

Я второй год посещаю клуб инженерного развития «Роботроник». Меня увлекает электроника, робототехника, программирование, поэтому мне известно, что есть электричество, которое мы используем для комфортной жизни. Но, к сожалению, часто мы принимаем наличие электричества, как должное, и не всегда понимаем, какие научные усилия нужно было приложить для приручения электричества, ведь оно окружает нас в природе.

Мне стало интересно узнать о способах альтернативного получения электроэнергии из подручных материалов.

Я захотел выяснить, может ли человек использовать эту способность в своей деятельности. Это и стало темой моего исследования.

Объект исследования: Природное электричество.

Предмет исследования: Процесс преобразования природной энергии в электрическую.

Цель: Получить источник электричества в домашних условиях с использованием подручных материалов (картофель, земля, вода).

Задачи:

изучить литературу и интернет источники об электричестве;

узнать, откуда берется электричество и как оно существует в природе;

провести опыты, доказывающие существование электричества

Гипотеза: Если энергия существует в природе, то возможно её преобразование в электрическую

Методы проведения исследования:

• изучение литературных источников;

• наблюдение;

• сравнение;

• физические опыты;

• обобщение.

Теоретическая значимость:

• изучение и систематизация материала по данной теме.

Практическая значимость:

• без электричества представить нашу современную жизнь практически не-

возможно.

• результаты исследования позволят больше узнать об окружающем мире,

помогут в повседневной жизни.

Глава 1. Теоретическая часть.

Что такое электричество?

Без электричества представить нашу современную жизнь практически

невозможно. Скажите, как можно обойтись без освещения и тепла, без электродвигателя и телефона, без компьютера и телевизора? Электричество настолько глубоко проникло в нашу жизнь, что мы порой и не задумываемся, что это за волшебник помогает нам в работе. Этот волшебник – электричество.

Слово «электричество» произошло от греческого слова «электрон». Оно означает «солнечный камень — янтарь».

Электрический ток – направленное движение заряженных частиц, похожее чем-то на реку, только в реке течёт вода, а по проводам маленькие частицы атома – электроны. Электрический ток движется по проводнику в замкнутой цепи от источника тока к потребителю. Проводник – это вещество, способное легко проводить электрический ток. Если мы имеем дело с металлом, то заряженные частицы – это электроны. Практически все металлы — проводники электрического тока. Те вещества, которые не проводят ток, называются изоляторами. К изоляторам относится пластик, резина и т.д. В наши квартиры электрический ток поступает по проводам изготовленные из меди, покрытые изоляционными материалами. Медь очень хорошо проводит ток. В проводах электроны двигаются под действием магнитного поля.

Силу электрического тока можно измерить. Единица измерения силы

тока — Ампер, получила своё название в честь французского ученого, который первым исследовал свойства тока. Имя ученого-физика – Андре Ампер.

Все в нашем мире состоит из крошечных частиц — атомов. Воздух, которым мы дышим, страницы книг, одежда, наше тело – всё это сделано из миллионов мельчайших невидимых атомов. В центре каждого атома находится ядро, в котором есть маленькие частицы- протоны, имеющие положительный заряд(+) и нейтроны, которые не имеют заряда. Ещё более мелкие частицы, называемые электронами, движутся вокруг ядра. Электроны заряжены отрицательно (-). Они вращаются на орбитах вокруг ядра подобно тому, как движутся планеты вокруг Солнца. Обычно число протонов и электронов равно. Их заряды уравновешены, и атом электрически нейтрален. Электрон — это самая «трудолюбивая» частичка. Почти во всех современных приборах усердно работают электроны. Недаром же современная техника называется электронной.

Электрон – наиболее легкая из заряженных частиц. Его масса почти в 2000 раз меньше массы протона и нейтрона. Очень мал и его заряд – скорее всего, самый маленький заряд в природе [6, с.48,49].

Атом может принимать или отдавать электроны. Если он принимает

электрон, то становится отрицательно заряженным (-). Если он теряет электроны, то становится положительно заряженным (+) [7, с. 34].

Если заряженные частицы находятся на близком расстоянии друг от друга, то начинают воздействовать друг на друга. Это явление называется силой электрического взаимодействия. Расстояние, на которое действует эта сила, называется электрическим полем.

Частицы с противоположными зарядами, (положительная (+) и отрицательная (-), притягиваются друг к другу. Частицы с двумя одинаковыми зарядами (обе частицы заряжены положительно или отрицательно) отталкиваются друг от друга.

Электричество – эффект, вызванный движением и взаимодействием заряженных частиц.

В некоторых веществах отдельные электроны не удерживаются атома-

ми и свободно перемещаются между ними. Электроны, покинувшие свои атомы, называются свободными. Такие электроны есть, например, в любом металле. Именно свободные электроны при определенных условиях начинают двигаться в одном направлении, образуя электрический ток. Трудно вообразить себе, какое огромное количество электронов движется по электрическим проводам, выполняя ежедневно полезную для нас работу. Это они освещают наши дома и улицы, благодаря им движется электротранспорт, без них не работал бы ни один электроприбор [6, с. 50].

Сила электрического тока, протекающего в проводе, зависит от числа

свободных электронов, которые движутся сквозь него. Огромное число свободных электронов обеспечивает сильный ток, малое число – слабый ток.

Иногда предметы заряжаются электричеством просто при трении. Вот тут-то и возникает «необычное» электричество, которое мы называем статическое. А в чем его волшебство мы проверим на опытах .

Некоторые изолирующие материалы приобретают заряд при трении.

Это происходит потому, что электроны из одного материала переходят в другой. Из-за отсутствия проводника заряд скапливается на поверхности материала. Электрический заряд, который удерживается материалом на поверхности, называется статическим электричеством.

Лазерный принтер, фотокопировальное устройство и подобные им приборы в процессе работы используют статическое электричество [7, с. 35].

Существуют автономные источники питания гальванические элементы (батарейки) которые широко распространены в детских игрушках. В батарейках электричество возникает из-за химической реакции, которая приводит в движение электроны.

Как и многое в нашей жизни, электричество, имеет не только положительную, но и отрицательную сторону. Электрический ток, как волшебника-невидимку, нельзя рассмотреть, учуять его по запаху. Определить наличие или отсутствие тока можно только, используя приборы, измерительную аппаратуру.

1.2. История открытия электричества.

Что такое электричество, откуда оно берется, и прочие его характеристики фундаментально изучает наука термодинамика с сопредельными науками: квантовой термодинамикой и электроникой.

Сказать, что какой-либо ученый изобрел электрический ток, было бы неверным, ибо с древних времен много исследователей и ученых занимались его изучением. Сам термин «электричество» ввел в обиход греческий ученый-математик Фалес Милетский (600 лет до нашей эры), (это слово означает «янтарь», поскольку именно в опытах с янтарем и шерстью Фалесу получилось выработать статическое электричество и описать это явление. Фалес своим ученикам показывал следующий опыт. Брал моток шерсти и натирал им кусок янтаря. При этом в тишине слышалось слабое потрескивание. Затем постепенно подносил натертый кусок янтаря к кучке легких предметов: стружкам, соломинкам, льняным ниткам. Уже с расстояния в несколько сантиметров эти мелкие предметы подскакивали и притягивались к камню. Римлянин Плиний также занимался исследованием электрических свойств смолы, а Аристотель изучал электрических угрей. В более позднее время первым, кто досконально стал изучать свойства электрического тока, стал В. Жильбер, врач английской королевы. Немецкий бургомистр из Магдебурга О.Ф. Герике считается создателем первой лампочки из натертого серного шарика. А великий Ньютон вывел доказательство существования статического электричества. В самом начале 18 века английский физик С. Грей поделил вещества на проводники и непроводники, а голландским учёным Питером ван Мушенбруком была изобретена лейденская банка, способная накапливать электрический заряд, т. е. это был первый конденсатор. Все 18 столетие было богатым на открытия в сфере электричества: установлена электрическая природа молнии, сконструировано искусственное магнитное поле, выявлено существование двух видов зарядов («плюс» и «минус») и, как следствие, двух полюсов (естествоиспытатель из США Р. Симмер), Кулоном открыт закон взаимодействия между точечными электрозарядами. В 1800 изобретена батарейка итальянским ученым Алессандро Вольтом, которая состояла из двух пластин металла (цинк и медь) и кожаной прокладки между ними, пропитанной лимонным соком. Он выявил, что между пластинами и возникает разность потенциала. Память о Вольте увековечена в 1881 г. на Международном Электротехническом конгрессе в Париже, где одной из важнейших электрических единиц – единице напряжения присвоили наименование 1 вольт.(Рис. 4). Дуговая лампа (англичанин Дейви), а также прототип первой динамо-машины. 1820 год считается годом зарождения электродинамической науки, сделал это француз Ампер, за что его имя присвоили единице для показаний силы электротока, а шотландец Максвелл вывел световую теорию электромагнетизма. Россиянин Лодыгин изобрел лампу накаливания, имеющую стержень из угля, – прародитель современных лампочек. Чуть более ста лет назад была изобретена неоновая лампа (французский ученый Жорж Клод). И по сей день исследования и открытия в области электричества продолжаются, например, теория квантовой электродинамики и взаимодействия слабых электрических волн. Среди всех ученых, занимавшихся исследованием электричества, особое место принадлежит Николе Тесла – многие его изобретения и теории о том, как работает электричество, до сих пор не оценены по достоинству.
1.3. Что такое природное электричество?

Долгое время считалось, что электричества «самого по себе» не существует в природе. Это заблуждение развеял Бенджамин Франклин 10 мая 1752. Франклин вместе со своим сыном во время грозы запустил в небо воздушного змея. Он был сделан из деревянного каркаса, обтянутого шелковой тканью. На конце змея был установлен металлический штырь.

Змей был привязан к достаточно толстой веревке, у самой земли на которой был прикреплен обычный металлический ключ от замка. Суть эксперимента была в том, чтобы «спровоцировать» удар молнии в металлический стержень и передать часть её электрического заряда по мокрой веревке к ключу.

Когда молния ударила в змея, вокруг ключа образовался светящийся ореол, который собственно и доказал электрическую природу молний. Всем знакомо ощущение, когда при прикосновении к кому-то или чему-либо возникает электрический разряд, доставляющий небольшие неудобства. Это проявление наличия электрических токов в человеческом организме. Между прочим, нервная система функционирует за счет электрических импульсов, которые поступают от раздраженного участка в мозг.

Но не только человек генерирует в себе электрические токи. Многие обитатели морей и океанов способны вырабатывать электричество. Например, электрический угорь способен создать напряжение до 500 вольт, а мощность заряда ската достигает 0,5 киловатт. К тому же отдельные виды рыб используют электрическое поле, которое создают вокруг себя, с помощью чего легко ориентируются в мутной воде и на глубине, куда не проникает солнечный свет.

Пчёлы – во время полёта накапливают положительный заряд электричества, а у цветов он отрицательный. Поэтому, пыльца с цветов сама перелетает на тело пчёл. При этом самые последние исследования показали, что после контакта электрическое поле растения меняется, что сигнализирует другим пчелам: «здесь пыльцы уже — нет».

Глава 2.Эффект, вызванный движением и взаимодействием заряженных частиц.

2.1. Как получить электричество подручными материалами?

Пользу, а иногда и необходимость электричества недооценить сложно. Особенно это становится важным в чрезвычайных условиях. Вам может понадобиться подзарядить мобильный телефон, фонарик или даже рацию. Для этого существуют способы альтернативного получения электроэнергии из подручных материалов.

Электричество из дерева. Каждый простейший метод получения электроэнергии альтернативным способом обязательно подразумевает присутствие гальванических элементов — двух металлов, которые в паре будут образовывать противоположно полярные анод и катод. Чтобы получить электроэнергию из дерева, надо воткнуть в ствол дерева алюминиевый стержень или железный гвоздь так, чтобы он оказался в стволе, пройдя через кору. Другой металлический элемент – медную трубку, например, надо воткнуть рядом в почву, на 15-20 см в глубину. Данная конструкция позволяет получить электричество напряжением 1 Вольт. Если количество стержней, вставленных в ствол, увеличить, то повысится и качество электроэнергии.

Электричество из картофеля. Обычные клубни картофеля намного полезней, чем могут показаться на первый взгляд. Картофелину разрезаем пополам. Через одну половинку проводим провода, а во второй делаем углубление в форме ложки, которую затем наполняем смесью зубной пасты и соли. Теперь половинки соединяем вместе таким образом, чтобы был контакт между проводами и зубной пастой. Провода лучше зачистить. В результате у вас должен получиться электрический генератор в уменьшенной модели. Его можно использовать для получения электрической искры для разведения костра.

Электричество из воздуха. Для получения электричества таким методом достаточно построить ветряк. Для этого нам нужны винтообразные лопасти и генератор для преобразования энергии механической в электроэнергию. Лопасти можно выполнить из подручных материалов, а преобразователь позаимствовать из поломанного автомобиля.

Электричество из воды. Для данного способа нам нужна медная проволока и фольга. Сначала наполняем соленой водой несколько стаканов. Создаем из стаканов последовательную цепь, соединив их медной проволокой. Один конец проволоки, соединяющей стаканы, обматываем фольгой. Чем больше в цепи стаканов, тем выше шансы получить достаточное напряжение.

Изготовление элементарного аккумулятора.Известно, что свинец и серная кислота – универсальные генераторы электричества высокого качества. Их применяют в изготовлении аккумуляторов транспортных средств уже десятилетия. Для изготовления такого аккумулятора нужно соединить в керамической посуде оба компонента.

В экстремальных условиях керамическую емкость изготовить достаточно просто. Надо взять глину, сделать из нее емкость и обжечь эту емкость в костре. Получить серную кислоту можно путем обжига серы при избытке кислорода из воды. Также для получения свинца и серы можно использовать галенит. Галенит, смешанный с углем, плавится на свинец и серу при температуре 327 градусов.

Состав фруктов и овощей.Растения содержат до 98% воды, углеводы, органические кислоты (яблочную, лимонную, винную, бензойную, муравьиную), азотистые вещества, жир, дубильные и красящие вещества, эфирные масла, ферменты, фитонциды, витамины, минеральные вещества.

Фрукты содержат органические кислоты: например, лимонная кислота присутствует в апельсинах, лимонах и других цитрусовых, яблочная кислота в яблоках и винная кислота в винограде. Именно соотношение сахара и кислотности чаще всего используется в технологических характеристиках фруктовых продуктов.

Яблочная кислота найдена в яблочном и виноградном соке, ее так же можно обнаружить в соке из крыжовника и ревеня. В незначительных количествах присутствуют другие органические кислоты: молочная, янтарная, глицериновая, изолимонная. Одним из преимуществ содержания во фруктах различных органических кислот является широкий диапазон pH, встречающийся во фруктовых группах.

Соотношение кислоты и щелочи в каком-либо растворе называется кислотно-щелочным равновесием (КЩР), хотя физиологи считают, что более правильно называть это соотношение кислотно-щелочным состоянием. КЩР характеризуется специальным показателем рН (power Hydrogen «сила водорода»), который показывает число водородных атомов в данном растворе.При рН, равном 7,0, говорят о нейтральной среде. Чем ниже уровень рН, тем среда более кислая (от 6,9 до 0). Щелочная среда имеет высокий уровень рН (от 7,1 до 14,0). [14]

Цитрусовые фрукты являются идеальным электролитом. Кто бы мог подумать, что лимоны и апельсины могут оказать помощь. Кроме известной меди и цинк, можно применять серебро и золото. Они более эффективны и дают электроэнергию напряжением до 2 Вольт. Это является примером практичной причины носить изделия из золота и серебра. Элементы из металла надо воткнуть в цитрусовый плод. Если нужно использовать электричество для осветительных целей, то в качестве нити накаливания подойдет обугленное волокно бамбука. В самой первой лампе, которую изобрел Томас Эдисон, была именно такая нить.

Глава 3. Экспериментально-практическая часть.

(3.1;3.2.Приложение №1)

3.3. Результаты опытов – мои новые знания!

Вывод 1. Все, что нас окружает, состоит из элементарных частиц: протонов и электронов, у которых есть удивительное свойство, они имеют электрический заряд. Протон-это положительно заряженная частица, а электрон отрицательно.Электроны и протоны притягиваются друг к другу и образуют конструкцию под названием атом. Протоны находятся в ядре атома, вокруг протонов вращаются электроны. При трении воздушного шарика о шерстяную ткань, частицы с атомов шерсти перескакивают на атомы шарика. В результате чего шерсть, потеряв часть своих электронов, становится заряжена положительно, а шарик отрицательно. Отрицательно и положительно заряженные атомы начинают притягиваться друг к другу. Такой вид электричества называется статическим.

Вывод 2. В результате опытов я узнал, что существуют универсальные стандарты для положительно и отрицательно заряженных клемм¹. Положительный контакт всегда соединяется с красным проводом, а отрицательный – с черным. Всегда нужно соединять отрицательный контакт с цинковой пластиной (или более реакционно способным металлом), а положительный – с медью (или менее реакционно способным металлом). Важно, чтобы оголенный провод соприкасался с пластиной. И нужно использовать липкую ленту для укрепления соединений.

Вывод 3. В процессе проведения опытов достигнута основная цель работы: созданы электронные устройства, работающие от природных источников тока.

Вывод 4. Анализ практических исследований показал, что в качестве альтернативных источников электрической энергии можно использовать растворы различного состава, овощи и фрукты, влажную почву и прочие вещества, при этом основным условием является способность данных тел проводить ток.

Все 4 опыта подтверждают мою гипотезу: природную энергию возможно преобразовать в электрическую. Значит, моё предположение оказалось верным. Гипотеза подтверждена.

3.4. Практическая значимость опытов.

Несколько примеров с «волшебством» энергии, которую можно преобразовать в электрическую, я решил с помощью опытов. И это действительно работает! Предметом моего исследования является процесс преобразования природной энергии в электрическую.

На основании полученной мною информации и проделанных опытов, я могу утверждать, что природное электричество очень полезно:

Если всегда брать с собой в путешествие медные и цинковые пластинки, провода и лампочку, а также иметь всегда эти предметы дома, то можно сделать светильник и зарядное устройство для телефона, так как овощи и фрукты в природе можно всегда найти.

Способ добычи энергии из почвы, она есть всегда и везде. Обычно, невозможно, получить напряжение больше 3 вольт, хотя этот показатель имеет свойство варьироваться в ту или иную сторону в зависимости от влажности и состава грунта.

Для создания энергии можно использовать различные подручные металлы, например, скрепки для бумаги, монеты или обычную вилку.

Большинство металлических скрепок для бумаги покрыты слоем цинка. При погружении металлов в кислый раствор, происходит реакция и вырабатывается электрический ток.

Некоторые монеты коричневого цвета сделаны из меди или медного сплава. Монеты выполняют роль медных пластин. И когда происходит соединение с алюминием в кислом растворе, например, в уксусе, вырабатывается электрический ток.

А вилка может выполнять роль положительного электрода батареи вместо медных пластин, потому что, большинство столовых приборов покрыты металлом, который менее реакционно способен, чем цинк. И когда в один лимон помещается вилка с цинковой пластиной и во второй в лимон тоже, происходит реакция. Электроны двигаются от цинковой пластины к вилке, формируя при этом электрический ток.

Сила водного потока – это возобновляемый природный ресурс, использование которого позволит получать практически бесплатное электричество, сэкономить на коммунальных услугах или решить проблему с подзарядкой техники. Если рядом с вашим домом протекает ручей или река, гидроэлектростанция своими руками из подручных материалов – реальный выход из положения.

4. Заключение.

Изучение свойств электричества началось ещё в глубокой древности и продолжается до сих пор. Научившись добывать электричество и правильно его использовать, люди значительно облегчили свою жизнь. Значение электричества, как в природе, так и в жизни современного человека огромно. Жизнедеятельность человечества невозможна без потребления энергии: она необходима как для производства промышленных и сельскохозяйственных продуктов, для разработки новых технологий, так и в быту. Потребляя энергию, человек прошел путь от первого костра до атомных электростанций, освоил добычу традиционных энергетических ресурсов: угля, нефти и газа, научился использовать энергию рек, освоил “мирный атом”. Однако современное энергопотребление основано на использовании невозобновимых запасов ископаемого топлива, а они, к сожалению, не бесконечны.

Все это составляет одну сторону энергетической проблемы, стоящей перед человечеством: быстрое исчерпание невозобновимого ископаемого топлива при нарастающих темпах его потребления.

Но другой стороной энергетической проблемы является нарастающее загрязнение окружающей среды и, как следствие, глобальные изменения климата, кислотные дожди. К примеру, химический источник тока – батарейка, используемая в пульте дистанционного управления, в детских игрушках и карманных фонариках, беспечно выброшенная в мусорное ведро, может загрязнить тяжёлыми металлами около 20 квадратных метров земли, а в лесной зоне это территория обитания двух деревьев, двух кротов, одного ёжика и нескольких тысяч дождевых червей!

Альтернативные источники энергии: возможности и перспективы их

использования — одна из важных и актуальных тем на сегодняшний день.

Альтернативная энергетика, построенная на использовании возобновляемых источников энергии, может стать той путеводной звездой, которая решить проблему экологии и исчерпаемости топливных ресурсов. Поэтому истощение ресурсов заставляет вырабатывать ресурсосберегающую политику, широко использовать вторичное сырьё.

Работая над своим исследованием, я познакомился с природным электричеством, узнал, где оно встречается. С помощью опытов показал, что можно получить электроэнергию из некоторых плодов, конечно, это небольшой ток, но сам факт его наличия дает надежду, что в последующем такие источники можно будет использовать в своих целях (зарядить MP3-плейер, мобильный телефон и др.). Одновременное действие несколько таких батареек позволяет запустить стенные часы, пользоваться электронной игрой и карманным калькулятором. Такие батареи могут использовать жители сельских районов страны, которые могут сами заготавливать фруктово-овощные ингредиенты для подзарядки биобатареек. Использованный состав батареек не загрязняет окружающую среду, как гальванические (химические) элементы, и не требует отдельной утилизации в отведенных местах.

Сам получил картофельную энергию для работы часов. Я подтвердил свою гипотезу: в природе есть энергия, которую можно преобразовать в электрическую. Её можно использовать в жизни. Но не так-то просто взять энергию от природы, надо много знать и постоянно изучать окружающий нас мир.

Изучив выбранную тему, я понял, что электричество не является бесконечным, люди привыкли не задумываться о завтрашнем дне. Пользуются благами окружающей среды здесь и сейчас.

Любая электростанция наносит вред окружающей среде, но если каждый человек начнет экономно потреблять энергию, то это не только сохранит природу, но и сохранит семейный бюджет. Дома я начал бережно относиться к потреблению электроэнергии.

Мои исследования можно будет продолжить: найти другие необычные источники тока.

5.Список используемой литературы и web-ресурсов:

Большая книга экспериментов. Под редакцией Антонеллы Мейяни. Пер. с ит. Э. И. Мотылевой. – М.:РОСМЭН, 2018.-264 с.

Витер В. Н. «Фруктовая батарейка».

Гулиа Н. В. Удивительная физика – М.: «ИздательствоНЦ ЭНАС» 2005.

Ильченко В.Р. Перекрёстки физики, химии и биологии. – М.: Просвещение, 1986.

Мохов Д. А. «Простая наука. Увлекательные опыты для детей». – М.:ИПК Парето-Принт, 2015.-79 с.

Перышкин А. В. Физика. 8 класс. – М.: Дрофа. 2012.

Справочник школьника. Физика / Сост. Т. Фещенко, В. Вожегова. – М.:

Филологическое об-во «Слово», компания «Ключ-С», АСТ, Центр гуманит. наукпри ф-те журналистики МГУ им. М. В. Ломоносова, 1996.

Химическая энциклопедия /http://abouthist.net/

Энергия «из ничего» // журнал «Юный эрудит №10, 2009 год»

http://truehealth.r u/vodorodnyj-pokazatel-ph-produktov-pitaniya

https://elquanta.ru/teoriya/ehlektrichestvo.html

http://sovet-ingenera.com

http://ru.wikipedia.org/wiki

ПРИЛОЖЕНИЕ №1

Глава 3. Экспериментально-практическая часть

3.1. Как действует природное электричество.

Природное электричество вырабатывается путем погружения пары соединенных цинковых и медных пластин в водную среду, например, в картофель, землю, воду или фрукт. Цинковая пластина – отрицательно заряженный электрод. Когда металлы погружаются в электролит, происходит химическая реакция. Кислота электролита нарушает атомарную структуру меди и цинка, в результате чего отдельные электроны освобождаются. В этом химическом процессе цинк — более реакционно способный металл по сравнению с медью. В этом химическом процессе цинк поставляет больше электронов, чем медь. Избыточные электроны направляются от цинковой пластины к медной. Поток электронов от более реакционно способного металла к менее реакционно способному создает электрический ток, достаточный для работы маленькой лампочки, небольших часов или звукового чипа.

3.2. Описание опытов и доказательства существования природного электричества.

Цель моей работы : получение источника электричества в домашних условиях с использованием подручных материалов (картофель, земля, вода, воздушный шарик с шерстяной тканью).

Я изучил литературу по данной теме:

Узнал, что такое электричество;

Определил для себя понятие, что такое природное электричество;

И хочу доказать на примере существование природного электричества в подручных материалах.

Для этого я должен был провести серию опытов и доказать, что можно получить электричество самостоятельно.

Для проведения опытов я использовал:

воздушный шарик;

шерстяную ткань;

набор «Природное электричество»;

гальванометр из электронного конструктора «Знаток».

Опыт № 1. «Статическое электричество».

Для этого опыта мне понадобились предметы:

1 воздушный шарик;

шерстяная ткань;

кусочки бумаги.

Мои действия:

Я надул воздушный шарик.

С помощью дырокола сделал кусочки бумаги.

Потёр шарик о шерстяную ткань.

Затем, я преподнес шарик к кусочкам бумаги и бумага притянулась к шарику, то есть, шарик наэлектризовался,

ВЫВОД: в результате чего возникло статическое электричество

Опыт № 2. «Энергия картофеля».

Для опыта мне понадобились предметы:

часы с защитной крышкой,

2 цинковые пластины,

2 медные пластины,

соединительный провод,

2 картофелины.

Мои действия:

Я подсоединил черный (отрицательный) провод часов к одной из цинковых пластин, аккуратно просунув оголенный металлический конец провода через отверстие в пластине. Осторожно перекрутил провод, чтобы закрепить его на пластине.

Далее, я подсоединил красный (положительный) провод часов с медной пластиной.

Потом, собрал «соединительную пару», соединив другую пару медной и цинковой пластин с соединяющим проводом.

Когда все детали соединены, вставил медные и цинковые пластины в картофель.

ВЫВОД 1: Опыт получился, часы включились.

Опыт № 3. «Водное чудо».

Для этого опыты мне понадобились предметы:

фонарь с установленной светодиодной лампой,

3 стакана с водой,

3 цинковые пластины,

3 медные пластины,

соединительные провода.

Мои действия:

Я набрал в стаканчики воду.

Соединил светодиод на фонаре с парой пластин из цинка и меди.

Собрал 2 соединительные пары с другими пластинами из цинка и меди.

Поместил цинковые и медные пластины в ёмкости с водой. Я убедился, что пластины не соприкасаются друг с другом. Иначе, произойдет короткое замыкание, и фонарь не будет светить.

Сначала фонарь горел слабо, и я добавил в каждый стаканчик немного уксуса и фонарь начал гореть сильнее. Дело в том, что вода не заряжена, а металлы оказываются более реакционно-способными в кислых растворах.

ВЫВОД: электрический ток усиливается при добавлении уксуса к воде.

Опыт № 4. «Музыкальная земля».

Для этого опыта, мне понадобились предметы:

электронный звуковой чип,

2 пары медных и цинковых пластин,

липкая лента, соединяющий провод,

2 бумажных стакана с землей.

Мои действия:

Для начала, я с помощью пулевизатора увлажнил землю.

Соединил звуковой чип с парой медной и цинковой пластин (красный провод – к медной пластине, черный – к цинковой).

Собрал соединительную пару с другими пластинами из цинка и меди.

Поместил цинковые и медные пластины в землю.

Ура! Чип начал петь!

Для усиления звука, я прикрепил основу звукового чипа к бумажному стаканчику при помощи липкой ленты. Звук стал громче. Это происходит потому что, ВЫВОД: бумажный стакан резонирует со звуковой волной, вырабатываемой звуковым чипом, и усиливает ее.

Так же мне стало интересно, а сколько Вольт вырабатывает тот или иной овощ, фрукт, вода и грунт. И поэтому я провел опыты с лимоном, бананом, соленым огурцом, картофелем, водой и цветочным грунтом.

Большинство фруктов и овощей в своем составе содержат слабые растворы кислот, поэтому их можно превратить в простейший гальванический элемент.

Для проведения опытов я использовал:

2 цинковые пластины,

2 медные пластины,

соединительный провод,

гальванометр из электронного конструктора «Знаток»;

овощи, фрукты, вода, 2 цветочных горшка с грунтом.

Результаты поместил в таблицу:

Чем больше кислотность, тем больше сила тока. Для проверки этого предположения, в таблице есть значения рН продукта. Из таблицы видно, что электрические свойства овощей и фруктов связаны с содержанием в них кислоты – чем больше кислотность (меньше рН), тем больше сила тока в элементе.

ВЫВОД: Напряжение на электродах разное. Самое большое напряжение в соленых огурцах – 9В. Если использовать не сырую, а вареную картошку, то напряжение больше. Банан с кожурой дает 3В, а банан без кожуры – 2В.

Мне стало интересно, а сколько продержится напряжение, например, в соленом огурце. И я оставил его на ночь. Вечером в 21:30 напряжение на гальванометре показывало 9В, а утром в 7:30 – 6В. Напряжение спало на 3В.

Напряжение 14 января 2019 г. в 21:30 и 15 января 2019 г. в 7:30.

1Клемма — это устройство, с помощью которого присоединяют провода к машине, прибору, аппарату. По -другому клемму называют винтовым зажимом, который закрепляется на любых проводах и прикрепляется к источнику питания.

Просмотров работы: 2730

Как растения могут вырабатывать электроэнергию для питания светодиодных лампочек — ScienceDaily

Устойчивые источники энергии, не загрязняющие окружающую среду и не загрязняющие окружающую среду, являются одной из ключевых задач мирового общества будущего. Междисциплинарная группа робототехников и биологов из IIT-Istituto Italiano di Tecnologia в Понтедера (Пиза, Италия) обнаружила, что живые растения могут помочь с электричеством. Фабиан Медер, Барбара Маццолай и их коллеги из IIT обнаружили, что живые растения — это буквально «зеленый» источник энергии, который может стать одним из источников электроэнергии будущего, который идеально вписывается в естественную среду и доступен во всем мире.Исследователи обнаружили, что растения могут генерировать с помощью одного листа более 150 вольт, достаточного для одновременного питания 100 светодиодных лампочек. Исследователи также показали, что «гибридное дерево» из натуральных и искусственных листьев может действовать как инновационный «зеленый» электрический генератор, преобразующий ветер в электричество.

Результаты опубликованы в Advanced Functional Materials .

Исследовательская группа базируется в Центре микробиологической робототехники (CMBR) ИИТ в Понтедера (Пиза, Италия), координируется Барбарой Маццолай, и их цель — провести передовые исследования и разработать инновационные методологии, роботизированные технологии и новые материалы. , вдохновленный миром природы.Поэтому подходы, вдохновленные биологией, могут помочь в разработке роботов и технологий, которые больше подходят для неструктурированных сред, чем сегодняшние решения. В 2012 году Барбара Маццолай координировала финансируемый ЕС проект Plantoid, в результате которого был реализован первый в мире заводской робот. В этом последнем исследовании группа исследователей изучала растения и показала, что листья могут создавать электричество, когда к ним прикасаются особый материал или ветер.

Определенные структуры листа способны преобразовывать механические силы, приложенные к поверхности листа, в электрическую энергию из-за особого состава, который естественным образом обеспечивает большинство листьев растений.В частности, лист способен накапливать электрические заряды на своей поверхности благодаря процессу, называемому контактной электризацией. Затем эти заряды немедленно передаются во внутреннюю ткань растения. Ткань растения действует подобно «кабелю» и переносит произведенную электроэнергию в другие части растения. Следовательно, просто подключив «вилку» к стеблю растения, вырабатываемая электроэнергия может быть собрана и использована для питания электронных устройств. Исследователи IIT показывают, что напряжение, генерируемое одним листом, может достигать более 150 вольт, чего достаточно для одновременного питания 100 светодиодных лампочек при каждом прикосновении к листу.

В статье исследователи впервые дополнительно описывают, как этот эффект может быть использован для преобразования ветра в электричество с помощью растений. Поэтому исследователи модифицировали дерево олеандра Nerum искусственными листьями, которые соприкасаются с натуральными листьями N. oleander. Когда ветер дует на растение и сдвигает листья, «гибридное дерево» производит электричество. Вырабатываемое электричество увеличивается, чем больше трогают листья. Следовательно, его можно легко масштабировать, используя всю поверхность листвы дерева или даже леса.

Исследование является первым важным шагом для нового проекта, который Барбара Маццолай будет координировать в 2019 году, финансируемого Европой проекта Growbot, целью которого является создание биоинспирированных роботов, которые реализуют движения роста растений. Затем новые роботы будут частично питаться от нового источника энергии, полученного из растений, что покажет, что растения могут стать одним из источников электроэнергии будущего, доступных во всем мире.

История Источник:

Материалы предоставлены Istituto Italiano di Tecnologia — IIT . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Семья превращает лес в источник электроэнергии

ЛЭНГЛИ — Семья с острова Уидби, у которой много дров, использует их для производства электричества, а не смотрит, как они превращаются в дым.

В разгар недавней рецессии несколько поколений семьи Ольмеймов объединили свои деньги, чтобы купить лес недалеко от Лэнгли.

Лес был частью комплекса площадью 52 акра, частично застроенного парой, которая преуспела во время бума доткомов.На территории площадью 11 акров расположены два красивых дома, множество других мастерских, хозяйственные постройки и гостиные на открытом воздухе среди пышных садов. Эксперт по ведению домашнего хозяйства Марта Стюарт даже прилетела с Восточного побережья, чтобы узнать, не хочет ли она купить недвижимость.

После того, как Олмеймы обосновались, они решили пройти курс управления лесами Вашингтонского государственного университета в Эверетте, где они обнаружили, что им необходимо подрезать и прореживать свои леса площадью 41 акр.

Деревья в 25-летнем лесу были посажены слишком близко друг к другу, что подорвало их здоровье.Однако в результате прореживания на земле появилось много деревьев. Все они были слишком маленькими, чтобы продавать их даже для целлюлозы.

В поисках способов использования древесины и обеспечения некоторой альтернативной энергии для собственности, где часто бывают перебои в подаче электроэнергии, Олмеймы наткнулись на технологию производства газа из древесины для питания генератора для резервного питания.

«Это было так захватывающе, мы были в восторге от всего этого», — сказал Гэри Олмейм. «Мы родом из Аляски, где люди часто нуждаются в альтернативной энергии, поэтому мы решили посмотреть, сможем ли мы продать эти древесно-газовые установки.Кое-где наверху древесный газ может приводить в действие дом. Трудно поверить, что больше людей не знают об этом ».

Вот упрощенная версия работы древесного газа:

Бревна измельчаются и загружаются в установку для газификации — двухсторонний металлический контейнер, который перегревает щепу до 1000 градусов по Фаренгейту. Кислород удаляется, поэтому нет ни огня, ни дыма. Процесс, называемый пиролизом, вызывает химическое разложение древесины, в результате чего образуется древесный газ, который питает генератор.

Стоимость прореживания частного леса может быть возмещена за счет использования бревен, сказал Ольмейм. На каждые 2 1/2 фунта древесной щепы они восстанавливают киловатт-час энергии.

Олмеймы даже придумали способ использовать побочный продукт этого процесса. Biochar — это древесный уголь, созданный путем пиролиза древесных отходов биомассы. Семья тестирует biochar в своем компосте и в качестве добавки к почве в своих садах и теплицах. Они увидели хорошие результаты и теперь планируют продавать биоугля на фермерском рынке Лэнгли этим летом.

Кевин Зобрист, эксперт по управлению лесным хозяйством Эверетта WSU Extension, даже призвал Олмеймов поэкспериментировать, вернув биоугля в лесную подстилку. По его словам, идея состоит в том, чтобы увидеть, что лучше: участок с биочаром, участок с гниющими бревнами или вырубленный участок.

Зобрист был очарован процессом пиролиза, и он планирует провести 4 мая семинар по прореживанию, обрезке, древесной энергии и биоуглям в местечке Ольмейм на Уидби.

«Мы сможем показать людям, почему прореживание — это хорошая идея.У Ольмеймов есть хорошие примеры того, как выглядит лесной подлесок после того, как лес был прорежен. Восстановленный подлесок дает хорошие домашние растения и животных », — сказал Зобрист. «В слишком густом лесу лесная подстилка темная и почти не растет. Деревья растут, но перестают расти в диаметре и перестают быть устойчивыми к насекомым и болезням ».

Здоровые леса важны на острове Уидби, где бережно хранятся водные ресурсы, сказал он.

«Чистая вода признана важнейшим лесным продуктом», — сказал Зобрист.«Вы не можете позаботиться о воде в асфальтированной среде. Лес впитывает его и очищает — это система фильтрации с медленным высвобождением, которая лучше всего, что мы могли бы построить ».

Зобрист сказал, что он поощряет таких людей, как Ольмеймы, прореживать свои леса, но оставлять заросли ольхи или клена для среды обитания певчих птиц и создавать луга для других диких животных.

За исключением немногих оставшихся старовозрастных лесов, все леса отмечены нарушениями деятельности человека, сказал он.

«Таким образом, лесные распорядители, люди, которые поддерживают рост своих частных лесов, корректируют курс, выбранный людьми», — сказал Зобрист.

Ольмеймы рады иметь место, куда могут приехать на отдых члены большой семьи. Что еще более важно, сказал Гэри Олмейм, они счастливы, что их лес растет.

«Мы находимся в этом надолго», — сказал Ольмейм. «Это хорошо и для нас, и для наших соседей. Это изменило нашу жизнь ».

Гейл Фиге: 425-339-3427; [email protected].

Узнать больше

Чтобы узнать больше о энергии древесного газа, посетите веб-сайт Olmeims www.woodgasnorthwest.com. Чтобы принять участие в семинаре по прореживанию леса и энергии из древесины, предлагаемом WSU Extension 4 мая, перейдите на snohomish.wsu.edu/forestry/thinprune или позвоните по телефону 425-357-6017. Крайний срок регистрации — 15 апреля.

единиц электроэнергии, собранной с деревьев | Живая наука

Исследователи нашли способ подключиться к электроэнергии, вырабатываемой деревьями.

Ученым давно известно, что растения могут проводить электричество. Фактически, исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили, что растения могут выдерживать до 200 милливольт электроэнергии.Милливольт — это одна тысячная вольта.

И хотя популярные эксперименты с картофельными или лимонными батареями показали, что электрический ток может генерироваться путем создания реакции между пищей и двумя разными металлами, энергия получается от деревьев с помощью другого механизма.

«Мы специально не хотели путать этот эффект с эффектом картофеля, поэтому мы использовали один и тот же металл для обоих электродов», — сказал Бабак Парвиз, профессор электротехники Вашингтонского университета и соавтор исследования.

Проведя лето, исследуя деревья, исследователи обнаружили, что большие листовые клены генерируют постоянное напряжение до нескольких сотен милливольт. Однако для питания схемы требовалось гораздо более высокое напряжение.

Чтобы извлекать электричество из деревьев и преобразовывать его в полезную энергию, исследователи построили повышающий преобразователь, способный принимать всего 20 милливольт на выходе и сохранять его для получения большей выходной мощности. Подключив его к дереву с помощью электродов, изготовленное на заказ устройство могло генерировать выходное напряжение 1.1 вольт, достаточно для работы маломощных датчиков.

Исследование будет опубликовано в следующем выпуске Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике «Сделки по нанотехнологиям».

Хотя Парвиз признает, что «энергия деревьев» не так практична, как, скажем, солнечная энергия, он считает, что система может быть расширена как недорогой вариант для питания датчиков деревьев, которые помогают обнаруживать условия окружающей среды или лесные пожары. Еще одна возможность — использовать электронный вывод для отслеживания состояния дерева.

«Нормальная электроника не будет работать с такими типами напряжений и токов, которые мы получаем от дерева». — сказал Парвиз. «По мере появления новых поколений технологий, я думаю, стоит оглянуться назад на то, что выполнимо, а что нет с точки зрения источника энергии».

Сжигание дров для электричества: новые требования, новые вопросы

Возможно, вы слышали, что природный газ заменяет уголь на многих электростанциях, что снижает выбросы углерода при производстве электроэнергии.Но есть еще одна форма энергии, которая все чаще используется для замены угля: древесина.

Древесные пеллеты являются возобновляемым источником энергии, и существуют обстоятельства, при которых энергия на базе древесины может снизить чистые выбросы CO2. Однако обращение к биомассе для производства электроэнергии меняет экономику лесного хозяйства и поднимает ряд иногда сложных экологических вопросов.

Европа создала рынок для крупномасштабного производства пеллет, потребовав от каждой страны-члена увеличить использование возобновляемых источников энергии и сократить выбросы парниковых газов.Древесные пеллеты используются для замены угля путем совместного сжигания с углем на некоторых старых заводах. Кроме того, к европейской энергосистеме добавлены новые мощности, работающие только на пеллетах. В 2014 году леса на юго-востоке США поставили европейским электростанциям почти четыре миллиона тонн древесных гранул.

Но могут ли леса служить источником топлива для выработки электроэнергии, а также обеспечивать существующую бумажную промышленность? Сжигать биомассу лучше, чем сжигать уголь? Адекватно ли решает текущая политика США и ЕС вопросы устойчивости лесов? Чтобы ответить на эти вопросы, мы изучали, как леса работают как с экологической, так и с экономической точки зрения.

Древесина лучше угля по выбросам углерода?

С одной стороны, сжигание древесины для производства электроэнергии дает на 10-35% больше выбросов углерода на единицу электроэнергии, чем уголь. То есть, чтобы произвести один киловатт электроэнергии, вы произведете больше выбросов углерода из древесины, чем из угля. С другой стороны, когда деревья собирают с земли, которая используется как лес, новые деревья поглощают углерод по мере роста (деревья примерно наполовину состоят из воды и наполовину углерода), сокращая чистые выбросы углерода от более раннего урожая.

Вход через www.Shuttersock.com

Но подсчитать, насколько леса сокращают выбросы, сложно. Существует большое количество литературы о потенциальных углеродных последствиях выращивания и заготовки деревьев для различных целей. Сравнительное преимущество одного потенциального использования перед другим проистекает из анализа чистого воздействия на жизненный цикл продукта. Отслеживание углеродных последствий этих различных путей стало отраслью науки, называемой анализом жизненного цикла (LCA).

Углеродная окупаемость

Когда деревья собирают, а затем сжигают для получения энергии, это создает то, что иногда называют углеродным долгом — углерод удаляется из изолированного состояния (деревья) и выбрасывается в атмосферу. Возобновление роста леса определяет период окупаемости углерода, или количество времени, в течение которого лес повторно извлекает такое же количество углерода, какое было выброшено в результате сжигания для получения энергии.

Сроки окупаемости углерода зависят от альтернативных видов использования древесины, темпов роста лесов, видов топлива, которые заменяются, а также от эффективности цепочки поставок, производства, транспортировки и производства электроэнергии.И имеет значение, оцениваете ли вы углеродный долг на каждый убранный акр или рассматриваете лесной ландшафт в целом. Это связано с тем, что реакция на повышение цен может привести к появлению лесных угодий или изменению управления лесными угодьями, которые не являются частью вырубленной площади.

Итак, если мы заготавливаем деревья для производства пеллет для электричества и учитываем все выбросы углерода при производстве и использовании этих деревьев (включая конкурирующие виды использования), то при определенных условиях древесина может иметь меньшие выбросы, чем уголь.Задача состоит в том, чтобы разработать научно обоснованные, справедливые и разумные методы измерения того, действительно ли использование древесины сокращает чистые выбросы углерода на практике.

Экономика лесного хозяйства

С технической точки зрения, лесные площади и рост древесины, безусловно, достаточны для обеспечения сырьем как для существующей бумажной промышленности, так и для растущего спроса на генераторы энергии.

Однако есть цена за добавление нового использования. Примечательно, что цена на пиломатериалы, которые урезаются для производства бумаги и пеллет, вероятно, вырастет из-за дополнительного спроса.Это будет хорошо, если вы землевладелец. Это не будет хорошо, если вы бумажная фабрика.

Дэн Бергстром, CC BY-NC-SA

Но независимо от того, насколько сильно выросли цены на мелкую древесину, доходы, которые компании могут получить от пиломатериалов или вырубки древесины для превращения в пиломатериалы, по-прежнему будут основным фактором, определяющим количество вырубленных лесов.

Когда цена на лес растет, как покупатели, так и продавцы могут изменить свои действия в зависимости от того, считают ли они это повышение временным или долгосрочным.Если это временное изменение, особенно в то время, когда цены на пиломатериал и биомассу для получения энергии низкие, как сейчас, покупатели древесины могут рубить больше деревьев среднего размера или покупать древесину дальше от своей фабрики.

Если покупатели и продавцы полагают, что цены будут расти в долгосрочной перспективе, то лесовладельцы могут управлять своими лесами, отдавая предпочтение небольшим деревьям, или они могут сажать деревья на маргинальных сельскохозяйственных землях. Повышение цен также может привести к сокращению цикла сбора урожая, особенно если цены на пиломатериал из более крупных деревьев останутся низкими.Кроме того, более высокие цены на мелкую древесину могут сделать южную целлюлозно-бумажную промышленность менее конкурентоспособной по сравнению с другими регионами и странами, что может привести к тому, что лесная промышленность изменит масштаб или местоположение своих капитальных вложений, разработает более эффективные технологии или инвестирует в снижение риска предложения.

Южные леса имеют долгую историю использования. За последние 50 лет заготовка древесины и ее запасы увеличились более чем на 50 процентов. И хотя площадь лесных угодий в этот период оставалась довольно постоянной, урбанизация на юге угрожает этой стабильности.

Увеличение урожая на пеллеты может привести к появлению относительно большего количества земель в лесах, чем в сельском хозяйстве, потому что при повышении цен землевладельцы получают больше за свою древесину, и тогда они с большей вероятностью сохранят свои земли в лесу после сбора урожая. Несмотря на то, что увеличение урожая для получения энергии может привести к увеличению площади лесных угодий, это также может привести к более молодым лесам и, возможно, другим типам лесов, поскольку более высокие цены заставляют землевладельцев преобразовывать естественные леса в плантации.

Стоит отметить, что, если древесина не будет использоваться для производства биомассы, по-прежнему будет существовать конкуренция за землю с сельским хозяйством и городским развитием, что продолжит сокращать количество покрытых лесом земель на юге США.

Вопросы политики

Имеется ли у нас здесь или в ЕС политика, гарантирующая, что любое использование древесины для производства энергии приведет к появлению здоровых и устойчивых лесов?

Это зависит от того, кого вы спрашиваете, и в основном от того, как вы определяете здоровый, устойчивый лес. Если цель состоит в том, чтобы сохранить старые, но менее лесопродуктивные, естественно возобновляемые леса, то нынешняя рыночная политика вызывает озабоченность.

Если цель состоит в том, чтобы сохранить или даже увеличить количество земель для продуктивного и прибыльного управления лесами, то текущая рыночная политика должна обеспечивать правильные стимулы.

Новые стратегии устойчивого развития, принятые странами-членами ЕС, еще не проверены на предмет их воздействия на леса юго-востока США. А традиция и закон США, согласно которым частный контроль над частными земельными владениями считается священным, сделали бы любую новую политику США маловероятной.

Это означает, что сейчас, как и в прошлом, именно экономический спрос на большее количество лесных продуктов, включая биомассу, а не политика землепользования или окружающей среды, определяет, как наши леса будут меняться.

Наши леса — не топливо | NRDC

Сплошная вырубка, расположенная недалеко от реки Мехеррин в Северной Каролине, опустошившая территорию зрелого заболоченного леса, а также почти 100 акров окружающего естественного леса. Следователи отслеживали целые деревья от выреза непосредственно до предприятия Enviva в Саутгемптоне в Вирджинии.

Dogwood Alliance, январь 2018 г.

На юго-востоке Соединенных Штатов происходит экологическая катастрофа: деревья вырубают из лесов и превращают в миллионы тонн древесных гранул, которые будут экспортироваться и сжигаться в качестве топлива на европейских электростанциях.Так называемая энергия биомассы наносит вред нашему климату и воздуху, нашим лесам и нашим сообществам, в то время как промышленность прячется за завесой дезинформации.

Когда энергетические компании сжигают деревья для производства электроэнергии, это приводит к увеличению выбросов углекислого газа, изменяющих климат, разрушению экосистем и перемещению диких животных. Леса — один из наших лучших инструментов в борьбе с изменением климата и одна из наших лучших защит от его воздействия. Там же мы гуляем, разбиваем лагерь, охотимся и ловим рыбу. Леса повышают качество нашей жизни и наше благополучие — преимущества, которые исчезают, когда гигантские производители древесных гранул, такие как Enviva, вносят свой вклад в уничтожение лесов, получая древесину из сплошных лесов.

Правда

Сжигание лесной биомассы увеличивает углеродное загрязнение.

Миф

“ Для активного решения директив Конгресса и озабоченности заинтересованных сторон, касающихся использования лесной биомассы для получения энергии, политика EPA в предстоящих нормативных актах будет заключаться в обработке биогенных выбросов CO2 в результате сжигания биомассы из управляемых лесов. у стационарных источников для производства энергии как углеродно-нейтральные ».
—U.S. Агентство по охране окружающей среды программный меморандум , 23 апреля 2018 г.

Причина

Несмотря на заявления администрации Трампа и некоторых членов Конгресса, сжигание лесной биомассы для производства электроэнергии не является «углеродно-нейтральным». (Углеродно-нейтральный по существу означает, что это не приводит к чистому увеличению содержания углекислого газа в атмосфере.) Ведущие ученые говорят нам, что когда биомасса удаляется из лесов и сжигается для получения электроэнергии, результатом является увеличение углекислого газа, которое сохраняется в атмосфере в течение десятилетий. , даже в лучшем случае, когда новые деревья пересаживаются немедленно.Это даже не включает дополнительные выбросы, связанные со сбором, измельчением, сушкой, подготовкой и транспортировкой древесных гранул.

Правда

На единицу энергии биомасса приводит к более высоким выбросам, чем уголь.

Миф

«Древесные пеллеты, которые Enviva поставляет для производства энергии, являются устойчивой возобновляемой альтернативой углю и другим ископаемым видам топлива».
—Enviva, Modern Bioenergy веб-страница

Причина

В течение многих лет ученые предупреждали, что сжигание деревьев для производства электроэнергии ухудшает климатические изменения так же, как уголь и другие ископаемые виды топлива.Поскольку древесина является менее энергоемким топливом, заводы, работающие на биомассе, выделяют из своих дымовых труб больше CO2, чем уголь, для выработки того же количества электроэнергии. А вырубка старых деревьев и замена их саженцами сокращает запасы углерода в лесу на десятилетия и более (и только если этим лесам разрешено отрастать, а не превращать их в плантации).

Даже когда электростанции сжигают лесные отходы — остатки лесозаготовительных работ — в результате на десятилетия остается больше CO2 в атмосфере.Это несовместимо с острой необходимостью сократить выбросы, чтобы ограничить ущерб от глобального потепления.

Правда

Практика заготовки древесины в отрасли производства биомассы является неустойчивой и способствует деградации лесов.

Миф

«Enviva производит древесные пеллеты в регионе, используя ряд устойчивых методов, которые защищают экологически уязвимые районы и сохраняют рабочие леса».
—Enviva, « Ответственная работа с лесами / Здоровые и растущие » веб-страница

Причина

Сжигание древесины для производства электроэнергии ухудшает состояние лесов и угрожает дикой природе.Расследования, проведенные неправительственными организациями, вместе с независимыми сообщениями новостных организаций по всему миру, выявили нерациональные методы лесозаготовки, используемые для получения древесины для производства пеллет, производимых и экспортируемых Enviva, крупнейшим в мире производителем древесных гранул для использования в качестве топлива. Эти исследования показывают разрушительную реальность источников биомассы на юго-востоке Соединенных Штатов, в том числе из сплошных рубок спелых лиственных лесов. Они также обращают внимание на огромное количество наиболее углеродоемких видов биомассы, включая целые деревья, которые входят в цепочку поставок отрасли.

Enviva является ведущим поставщиком британского производителя электроэнергии Drax и других крупных энергетических компаний в Европе. Чтобы удовлетворить свой огромный спрос на древесное топливо, такие регионы, как юго-восток, увеличили производство пеллет. Для достижения производственной мощности четырех предприятий Enviva по производству древесных гранул в Северной Каролине и Вирджинии требуется вырубка почти 50 000 акров леса в год.

Правда

Компании, производящие биомассу, полагаются на доминирующую отраслевую схему сертификации, чтобы сделать свою практику экологически безопасной.

Миф

«Видение Программы устойчивой биомассы (SBP) — это экономически, экологически и социально устойчивая цепочка поставок древесной биомассы, которая способствует низкоуглеродной экономике … Сертификация SBP гарантирует, что древесная биомасса поставляется из законные и устойчивые источники ».
—Drax, Программа устойчивого развития биомассы веб-страница

Reason

Основным сертификатом «экологичных» древесных гранул, используемых Enviva и ее основными клиентами, такими как Drax, является Программа устойчивой биомассы (SBP).С самого начала в этой схеме сертификации доминировала промышленность, и она была построена с использованием подхода самоконтроля, что привело к увеличению выбросов углерода, ускоренной потере естественных лесов и ущербу для местных сообществ. Это не более чем дымовая завеса для уничтожения лесов, как подробно описано в нашем отчете о глубоких недостатках и недостатках SBP.

Индустрия биомассы также представляет собой серьезную угрозу экологической справедливости для сообществ, в которых она работает. Enviva размещает свои заводы по производству древесных гранул в бедных сельских районах Северной Каролины, Вирджинии и на побережье Мексиканского залива.Это общины, которые уже проживают в регионе, где показатели вырубки леса одни из самых высоких в мире. Они также страдают от одного из самых высоких уровней бедности в стране и сталкиваются с угрозой усиления наводнений из-за изменения климата.

Вид с воздуха на Enviva Northampton в округе Нортгемптон, Северная Каролина, 2019

Правда

Когда компании, производящие биомассу, заявляют о своих правах на выгоду от улавливания углерода лесами, уже растущими в других частях региона, это не делает их древесные гранулы «углеродно-нейтральным» топливом — это двойной счет.

Миф

«Изучение леса на уровне ландшафта показывает … [может] повторно улавливать углерод, выделяемый при сжигании древесных гранул или любого другого древесного сырья для получения энергии в течение года».
—RealClearEnergy, Отсутствие леса ради деревьев: древесная биомасса помогает сократить выбросы CO2 , 29 января 2020 г. как дымовая труба одинакового размера.Тот факт, что другие части леса улавливают углерод, не может компенсировать климатическое воздействие вырубки деревьев и сжигания их для получения электроэнергии.

Промышленность по производству древесных гранул утверждает, что рост оставшихся неразрубленных лесов в другом месте в регионе или штате может компенсировать выбросы дымовых труб от сжигания древесины для топлива электростанций. Это все равно, что требовать, чтобы сберегательный счет соседа покрыл ваш долг. Так называемый ландшафтный учет — это, по сути, двойной учет. Эти необрубленные леса будут расти и «накапливать» углерод в любом случае — с присутствием промышленности биомассы или без нее.

Правда

Нам нужно увеличивать, а не сокращаться, поглотитель углерода в наших лесах. Сжигание деревьев для получения электричества отбрасывает нас назад.

Миф

«Несмотря на быстрый рост населения и повышение спроса на древесину во всем мире, количество деревьев в лесах США увеличивается каждый год на протяжении более 50 лет. Данные государственного и федерального лесного хозяйства показывают, что в регионах, в которых мы работаем, инвентаризация лесов также продолжает расти ».
—Enviva, веб-страница «Ответственная работа с лесами / растущий ресурс»

Причина

В Соединенных Штатах мы уже полагаемся на внутренние леса и другие земли, которые поглощают 11 процентов наших выбросов парниковых газов каждый год, и мы берем на себя ответственность за компенсацию выбросов в цифрах, которые мы сообщаем Организации Объединенных Наций.Эту углеродную выгоду нельзя учесть во второй раз, когда древесина, полученная из леса, сжигается в качестве топлива биомассы на электростанциях. Более того, нам срочно необходимо, чтобы поглотитель углерода наших лесов увеличился на до — а не уменьшился — в критические годы в борьбе с нарушением климата.

Правда

Без массивных субсидий биомасса не сможет конкурировать с солнечной и ветровой энергией.

Миф

«Преобразование угольных электростанций в специализированные или совместные электростанции, работающие на биомассе, — один из самых быстрых и экономически эффективных способов достижения значительного сокращения выбросов диоксида углерода и других загрязнителей.
— Джон К. Кепплер, председатель, президент и генеральный директор Enviva.

Причина

Установки, работающие на биомассе, неэкономичны по сравнению с солнечными и ветряными. Исследование 2017 года показало, что к 2025 году существующие в Соединенном Королевстве преобразования биомассы будут дороже, чем строительство совершенно новых солнечных и ветровых мощностей , включая затраты на интеграцию в сеть.

Аналогичное исследование, проведенное в Соединенных Штатах, подчеркивает, что эффективность ветра, солнца и энергии намного дешевле, чем энергия биомассы, что делает древесные установки неконкурентоспособными на сегодняшних рынках электроэнергии и убыточными инвестициями.Анализ 2018 года показал, что наименее дорогая электроэнергия из биомассы более чем вдвое превышает затраты на энергоэффективность и примерно на 50 процентов выше, чем стоимость электроэнергии от береговых ветров и солнечных батарей. Электроэнергия от четырех заводов Dominion, работающих на биомассе, в Вирджинии стоит дороже, чем 88 процентов электроэнергии, производимой на региональном рынке энергии, включая энергию ветра, солнца и природного газа. Это было верно даже с учетом федеральных налоговых льгот и государственных сертификатов возобновляемой энергии, которые Dominion использовала для оправдания своих инвестиций в биомассу.С тех пор компания Dominion закрыла или значительно сократила использование своих заводов по производству биомассы.

Проще говоря, установка биомассы неэкономична в эксплуатации. Конверсия биомассы также является зрелой технологией, и ожидается сравнительно небольшое снижение затрат. Между тем стоимость солнечной и ветровой энергии продолжает падать.

Правда

Европейские страны тратят миллиарды на субсидии на биомассу — деньги, которые должны пойти на действительно чистую и возобновляемую энергию, такую ​​как солнечная и ветровая.

Миф

«Возобновляемая энергия может быть получена из различных источников, таких как ветер, солнце, вода, приливы, геотермальная энергия и биомасса.
— Информационный бюллетень пересмотренной Директивы Европейской комиссии по возобновляемым источникам энергии

Причина

Европейский Союз ошибочно классифицировал энергию биомассы как форму возобновляемой энергии и рассматривает топливо из биомассы как «углеродно-нейтральное». Это фактически ставит этот грязный источник энергии в один ряд с солнечной или ветровой. Вдобавок к этому государства-члены ЕС предоставляют огромные финансовые субсидии, чтобы стимулировать сжигание биомассы для производства электроэнергии. В некоторых государствах-членах субсидии на энергию биомассы в настоящее время составляют значительную долю всех субсидий, доступных для возобновляемых источников энергии.Эти субсидии на биомассу, предназначенные для продвижения чистой возобновляемой энергии, делают прямо противоположное.

Маркировка биомассы как углеродно-нейтральной отвлекает важные инвестиции от реальных экологически чистых и возобновляемых источников энергии, таких как солнечная, ветровая и геотермальная. Эти альтернативные источники энергии предлагают немедленное сокращение выбросов углерода — не требующие десятилетий ожидания — и делают это без угрозы для лесов. Еще лучше: эти источники энергии легко доступны, надежны, доступны по цене и постоянно расширяются. Вот куда движется будущее чистой энергии.

В Калифорнии растет толчок, чтобы превратить мертвые деревья в энергию биомассы

Джонатану Куселю принадлежат три пикапа и 45-футовый грузовик для перевозки бункеров для щепы. Он управляет складом щепы и заводом по производству биомассы мощностью 35 киловатт, который сжигает мертвые деревья, а также руководит бригадой, маркирующей деревья для лесорубов, работающих в национальных лесах. Это значительная часть дипломов синих воротничков для социолога, доктора философии в Беркли из Калифорнийского университета, известного своими документами о том, как упадок лесной промышленности влияет на сельские сообщества.

То, что заставило Кусела заняться побочным бизнесом — рубкой небольших и мертвых деревьев и сжиганием их в котлах, работающих на биомассе, — это боязнь пожара. В 2007 году Лунный Огонь площадью 65000 акров выдул пылающие угли на его лужайку недалеко от Тейлорсвилля, Калифорния, когда он готовил свою семью к эвакуации. В сентябре прошлого года в результате пожара Уокер пожара было выжжено 54 614 акров земли вверх по долине от офиса Sierra Institute for Community and Environment, некоммерческой исследовательской организации, основанной Куселем в 1993 году. За этот 12-летний период пожары сожгли 690 квадратных миль в северной части Сьерры. Невада.

Засуха, потепление климата и нашествия короедов также убили 147 миллионов калифорнийских деревьев с 2013 года, большинство из них вдоль хребта Сьерра, идущего к югу от домашней базы Кусела, мимо озера Тахо и национального парка Йосемити до перевала Техачапи, в 75 милях к северу от Лос-Анджелес. Ученые говорят, что эти деревья готовы сгореть в следующем раунде мега-пожаров в Калифорнии, угрожая ареалу такими сильными пожарами, что некоторые места не смогут образовать новые леса.

63-летний Кусел — один из растущего числа граждан и должностных лиц, стремящихся использовать эти деревья и их густой подлесок, прежде чем они зажгут крупномасштабные лесные пожары, загрязнят воздух удушающим дымом и выбросят большое количество CO2.Его институт инвестировал в лесозаготовительное оборудование, чтобы поставлять древесную щепу на общественные предприятия по производству биомассы, которые сжигают ее для производства тепла и электричества. Это малоценная растительность, которая сгорела бы при естественных пожарах столетие назад, до того, как Лесная служба США начала тушить пожар.

«Если мы не сможем понять, что делать с самым дешевым материалом, мы не сможем восстановить наши леса», — говорит защитник биомассы.

По словам Кусела, наряду с прореживанием деревьев в густонаселенных лесах, проекты по биомассе помогают восстановить сельские общины, создавая рабочие места, одновременно предотвращая массивные выбросы углерода в результате лесных пожаров.Один только Moonlight Fire выбросил в год 750 000 бензиновых автомобилей в эквиваленте CO2.

«Если мы не сможем понять, что делать с самым дешевым материалом, мы не сможем восстановить наши леса», — говорит Кусель.

Проекты биомассы, такие как проект Кусела, вызывают споры, особенно на юго-востоке США, где штаты поспешили преобразовать леса в пеллеты для экспорта на электростанции в Европе. Этот рынок открылся после того, как Европейский Союз принял решение классифицировать энергию биомассы как одну из форм возобновляемой энергии.

Поскольку производство почти удвоилось на предприятиях от Вирджинии до Флориды, крупномасштабные лесозаготовки оказали серьезное влияние на южные лесные экосистемы, одни из самых разнообразных в стране. Было потеряно более 35 миллионов акров естественных лесов, которые были заменены 40 миллионами акров сосновых плантаций с одним урожаем; По данным Dogwood Alliance, экологической организации, защищающей южные леса, исчезновение местных видов удвоилось с 2002 по 2011 год. Американская ассоциация легких и многочисленные организации здравоохранения обвиняют сжигание биомассы в широком спектре вреда для здоровья, от астмы до рака и сердечных приступов.

Кусель и другие утверждают, однако, что подверженные пожарам экосистемы Запада принципиально отличаются от использования биомассы. В проектах Кусела используются мертвые, больные и сгоревшие деревья, а также зеленые деревья небольшого диаметра, которые, по его словам, перегружают леса и создают опасность возникновения пожаров. Но там, где Куссель видит преимущества экосистемы, рабочие места и более чистый воздух, некоторые защитники природы видят чрезмерную вырубку, которая разрушает среду обитания диких животных, удаляет деревья, накапливающие углерод, и высвобождает еще больше углерода, сжигая их.«Для климата это двойной удар, — говорит Шэй Вольф, директор по климатологии Центра биологического разнообразия.

Рабочий управляет теплоэнергетической системой, работающей на биомассе, в Куинси, Калифорния.Электростанция и некоторые другие объекты, находящиеся в ведении Sierra Institute, питаются от древесины из близлежащих лесов.
Предоставлено Sierra Institute

По мере приближения сезона пожаров в Сьерре угроза лесных пожаров, бушующих на территории «Дальность света» Джона Мьюра, заставляет пересмотреть вопрос о сжигании биомассы. Штат, который сделал сокращение выбросов углекислого газа своим главным приоритетом, включает использование древесного мусора в рамках общей политики, которая включает прореживание 1 миллиона акров в год живых и мертвых деревьев.Кусель и другие считают, что это путь к устойчивости лесов и углеродной нейтральности — способ уменьшить масштабы и интенсивность лесных пожаров при выработке электроэнергии. То, что происходит в Сьерра-Неваде, может повлиять на лесную политику на всем Западе.

Предприниматели перерабатывают деревья и подлесок на электричество с 1950-х годов. В дополнение к крупномасштабным производствам древесных гранул на юго-востоке, более 25 других штатов от Мэна до Гавайев имеют заводы по производству биомассы, вырабатывающие электричество путем сжигания древесины.У Мичигана и Мэна по 15. У Вашингтона — 12, у Орегона — 7.

В Калифорнии, штате с наибольшим количеством электростанций, работающих на биомассе, количество действующих в начале 1990-х годов почти 70 предприятий сократилось до 24 после того, как правительство ослабило стимулы. Нынешний энтузиазм начался примерно в 2015 году, когда убитые засухой деревья начали преобразовывать леса Сьерры из оттенков зеленого в ярко-оранжевый. Это был переломный момент: «трезвое осознание того, что у нас действительно есть проблемы со здоровьем леса», — говорит Андреа Таттл, бывший директор Калифорнийского департамента лесного хозяйства и противопожарной защиты (ныне CalFire).Сегодня столетие тушения пожаров, неэффективного лесопользования и изменения климата способствовали возникновению гораздо более крупных и разрушительных лесных пожаров. По ее словам, удаление некоторых из этих густых и мертвых деревьев на растения из биомассы казалось разумным подходом к снижению риска пожара.

Нужна ли помощь человека для восстановления разрушенного пожаром леса? Читать далее.

Несколько высокоприоритетных действий в Калифорнии включают удаление излишков лесного топлива в рамках агрессивной климатической политики.Распоряжение бывшего губернатора Джерри Брауна от 2018 года, касающееся смертности деревьев, включало компонент, направленный на малое производство биомассы. Обязательство CalFire по прореживанию миллиона акров в год подкреплено 2 миллиардами долларов, утвержденными законодательным органом. А в прошлом году губернатор Гэвин Ньюсом объявил чрезвычайное положение, ускорив выполнение 35 высокоприоритетных лесозаготовительных работ и рубок ухода за лесом в населенных пунктах, подверженных пожарам. Штат стремится сократить выбросы углерода до нуля к 2045 году, частично за счет сокращения количества выбросов CO2 в результате лесных пожаров.

Противники не видят разницы между стремлением к сжиганию биомассы и разрушительными лесозаготовками в прошлом.

Часть этой щедрости правительства финансирует проекты Кусела по энергии биомассы, которые почти полностью субсидируются за счет грантов. Первым предприятием Sierra Institute было небольшое предприятие, использующее древесную щепу для кипячения воды и отопления здания площадью 55 000 квадратных футов, принадлежащего округу Плумас. Он также производит достаточно электроэнергии для питания завода.Кусель разработал проект, чтобы продемонстрировать, как местные материалы и рабочая сила могут помочь в восстановлении лесов, подверженных пожарам. Получив 400 тонн сухой древесной щепы, институт начал активно заниматься лесозаготовками. Компания приобрела небольшой парк подержанных грузовиков и стала партнером Джареда Пью, местного лесоруба третьего поколения, который поставляет чипы. Некоторые поступают из общественных проектов по удалению живых деревьев и небольшой растительности вокруг домов, чтобы защитить их от огня. К другим источникам щепок относятся продажи лесной службы по прореживанию и деревья, сожженные в результате массивного пожара в лагере в 2018 году возле Парадайза.

Проект округа Плумас вдохновил горнолыжный курорт Тахо и округ Эльдорадо на изучение объектов, которые используют местное лесное топливо для обогрева и снабжения электроэнергией многочисленных зданий. Институт Сьерры планирует построить завод по производству биомассы мощностью от 3 до 5 мегаватт на месте, где местные операторы делают деревянные столбы и мульчу, а также используют щепу для обогрева теплиц. Институт профинансировал технико-экономическое обоснование систем отопления на биомассе в шести общественных зданиях в округе Плумас, в том числе в двух средних школах и двух больницах.

Люди уже оказали огромное влияние, исключив пожары в экосистемах Сьерра-Невады, говорит Малкольм Норт, ученый-исследователь Лесной службы США. «Если мы ничего не сделаем для того, чтобы обратить вспять заросшие нами перенаселенные леса, мы, вероятно, потеряем уязвимые виды, такие как калифорнийская пятнистая сова и тихоокеанский рыбак, от огня, — говорит он. По словам Норта, одним из способов предотвратить это является сбор небольших зеленых и мертвых деревьев.

Но Вольф из Центра биологического разнообразия не видит большой разницы между стремлением Кусела к использованию биомассы и разрушительными лесозаготовками в прошлом.По ее словам, государственные контракты на вывоз биомассы включают коммерческие лесозаготовки — не только мертвые деревья и древесные остатки, но и деревья большего диаметра. Даже мертвые деревья поглощают углерод, что способствует достижению в Калифорнии целей углеродной нейтральности.

Бригада обслуживания удаляет мертвые деревья в Национальном лесу Сьерра в Калифорнии в 2017 году.Лесная служба США

Что касается угрозы пожара, говорит Вольф, наиболее важная работа, которую сообщества могут сделать, чтобы защитить себя, — это подготовить свои дома с огнестойкими крышами, вентиляционными экранами и подрезанной растительностью. По ее словам, за пределами городов пожары являются естественным и необходимым компонентом лесных экосистем, и их не следует подавлять: «Это своего рода высокомерие, которое люди думают, что они знают лучше, чем лес. Тысячелетиями леса прекрасно обходились без нас ».

Из всех жалоб, предъявляемых к производству энергии из биомассы, выбросы могут быть самыми громкими.По словам Чада Хэнсона, соучредителя проекта Джона Мьюира, при сжигании лесного топлива выделяется в полтора раза больше углерода, чем у угля, и в три раза больше, чем у природного газа. Даже небольшие предприятия выбрасывают загрязнители, в том числе ртуть, свинец и вредные твердые частицы.

Однако для многих защитников природы такие аргументы бледнеют перед лицом выбросов лесных пожаров. Только в 2018 году в результате лесных пожаров в Калифорнии было выброшено 45,5 миллиона метрических тонн углекислого газа, что более чем вдвое меньше, чем выбросы промышленного сектора штата за год.«Катастрофические пожары полностью заглушают те виды выгод, которые Калифорния получает за счет регулирования выхлопных труб и всей другой полезной работы, которую мы делаем», — говорит Грэм Чизхолм, старший советник по политике в Conservation Strategy Group, консалтинговой компании по природным ресурсам.

Борьба с огнем с помощью огня: Калифорния переходит к предписанному сжиганию. Читать далее.

Эта реальность побудила организацию Чисхолма работать с Ливерморской национальной лабораторией Лоуренса над улучшением методов ведения лесного хозяйства и преобразованием биомассы из отходов в топливо.Ключевым моментом, как говорится в отчете лаборатории, является обеспечение того, чтобы растущее количество отходов биомассы не способствовало дальнейшим выбросам углерода в Калифорнии. Это может означать преобразование биомассы в возобновляемое биотопливо или сжигание с использованием улавливания и хранения углерода.

Kusel приветствует инновационный подход как к огню, так и к углю. Электричество — побочный продукт его проектов по биомассе; это помогает финансировать работу, но не является причиной для этого. «Вы делаете это ради работы, да, но вы делаете это ради более чистого воздуха, экосистемы и выгод от изменения климата», — говорит он.«Это следует рассматривать как важнейший компонент».

«Зеленая энергия», которая может разрушить планету

Это означает, что Enviva не просто убирает на периферии лесозаготовительную промышленность — она ​​увеличивает спрос на древесину на Юге. А это означает, что необходимо будет вырубить дополнительные деревья, чтобы прокормить бумажные фабрики, которые теряют деревья из-за Enviva; Повышенный спрос на балансовую древесину потребует увеличения предложения балансовой древесины. Даже если на их месте будут посажены новые деревья, многие исследования предполагают, что им потребуются десятилетия, а в некоторых случаях и столетия, чтобы поглотить достаточно углерода, чтобы «погасить» углеродный долг от сжигания старых деревьев.Это проблема, потому что ученые не верят, что мир может ждать десятилетия, а тем более столетия, чтобы сократить выбросы. Таким образом, в то время, когда глобальный спрос на балансовую древесину уже растет, США уже являются ведущим поставщиком, а мир должен расширять свои поглотители углерода, чтобы избежать климатических катаклизмов, экологически чистая технология биоэнергетики тянет еще больше углерода. богатая древесина из лесов США.

Тимоти Сёрчингер, эксперт по климату из Принстонского университета, который помог организовать письмо ученых и экономистов, указывает, что американцы перерабатывают бумагу и картон вместо того, чтобы сжигать их, чтобы сэкономить балансовую древесину.Они, вероятно, не думают, что спасают деревья, чтобы их можно было вырубить, измельчить, переправить через Атлантику и сжечь в Европе.

«Нет причин тратить время на переработку, чтобы спасти деревья, а затем продолжать сжигать деревья», — сказал Сёрчингер.

ВСЕГДА ВОЗОБНОВЛЯЕТСЯ ЗЕЛЕНЫЙ?

Быстрый рост энергии биомассы за последнее десятилетие отчасти является историей о непредвиденных последствиях непонятных правил учета, которые страны используют для отслеживания своего прогресса в достижении глобальных климатических целей.

Это сложно, но Организация Объединенных Наций в основном установила глобальные правила отчетности, которые были разработаны, чтобы избежать двойного учета выбросов, и в результате случайно упростили возможность не учитывать выбросы вообще. Теоретически странам разрешалось игнорировать выбросы от сжигания древесины на электростанциях, если они считали выбросы от вырубки древесины в лесах. На практике страны разрешили своим электростанциям сжигать древесину, нигде не считая выбросов, что сделало биомассу такой же экологически чистой, как ветер или солнце.

В результате европейские страны с мандатом на возобновляемые источники энергии вложили деньги в заводы по производству биомассы, которые утверждают, что обеспечивают круглосуточное производство электроэнергии с нулевым уровнем выбросов. Гигантский завод Drax в Англии, который был крупнейшей угольной электростанцией в Великобритании до того, как он переключил большую часть своей деятельности на древесные гранулы, получает ежегодные субсидии на сумму более 1 миллиарда долларов. На данный момент США просто поставляют древесину, но если Байдену и демократическому большинству в Конгрессе удастся ввести аналогичные требования в отношении возобновляемых источников энергии, а сжигание древесины по-прежнему считается углеродно-нейтральным по своей природе, США.С. видел похожий бум на электростанциях, работающих на биомассе.

Байден поставил цель создать страну с нулевым чистым нулевым показателем к 2050 году, и представители Enviva посоветовали мне изучить недавнее исследование в Принстонском университете Америки с нулевым нулевым показателем, поскольку оно предусматривает сценарии, при которых биомасса может производить до 5 процентов американского электричество к 2050 году. Когда я разговаривал с Эриком Ларсоном, старшим инженером-исследователем этого исследования, он предупредил, что в большинстве этих сценариев предполагается, что биомасса будет происходить из остатков. «Мы, конечно, не говорим об использовании балансовой древесины», — говорит Ларсон.В любом случае, исследование не совсем поддержало отрасль биомассы: оно обнаружило, что в следующем десятилетии лучшим способом сократить выбросы в энергетическом секторе будет строительство как можно большего количества энергии ветра и солнца.

В некотором смысле весь аргумент сводится к тому, что нам действительно нужно от наших будущих источников энергии: тот факт, что биомасса является возобновляемой, не означает, что она лучше для климата. Конгресс действительно включил формулировку в законопроект о бюджете, согласно которой биомасса должна считаться углеродно-нейтральной, пока запасы лесов в Америке стабильны или увеличиваются, но это было связано не столько с математикой или наукой о климате, сколько с сильной двухпартийной поддержкой лесной промышленности на Капитолийском холме.Документальный фильм против биомассы Burned включает в себя отрывок, в котором сенатор-республиканец Сьюзан Коллинз из штата Мэн, спонсор языка, почти дословно повторяет тезисы с веб-сайта отраслевой группы в зале заседаний Сената.

Даже некоторые защитники отрасли признают, что углеродная нейтральность — это преувеличение. Когда я попросил Enviva предложить экспертов для объяснения важности энергии биомассы, компания предложила мне поговорить с президентом Центра климатических и энергетических решений Бобом Персиасепе, который был заместителем администратора Агентства по охране окружающей среды Обамы и был соавтором этой статьи о биомассе с Байденом.