1.3. Энергия. Виды энергии и их особенности

1.3. Энергия. Виды энергии и их особенности

Что представляет собой понятие «энергия», которое мы так часто используем? «Энергия» (греч. ενεργια – действие, деятельность) – общая количественная мера различных форм движения материи. По большому счету понятие энергии, идея энергии искусственны и созданы специально для того, чтобы быть результатом наших размышлений об окружающем мире. В отличие от материи, о которой мы можем сказать, что она существует, энергия – это плод мысли человека, его «изобретение», построенное так, чтобы была возможность описать различные изменения в окружающем мире и в то же время говорить о постоянстве, сохранении чего-то, что было названо энергией. Для этой физической величины долгое время употреблялся термин «живая сила», введенный И. Ньютоном. Впервые в истории в понятие «живая сила» смысл «энергия», не произнося ещё этого слова, вкладывает Роберт Майер в статье «Замечания о силах неживой природы», опубликованной в 1842 году.

Специальный термин «энергия» был введен в 1807 г. английским физиком Томасом Юнгом и обозначал величину, пропорциональную массе и квадрату скорости движущегося тела. В науку термин «энергия» в современном его смысле ввел Уильям Томсон (лорд Кельвин) в 1860 году.

Энергия проявляется в различных формах движения материи, заполняющей все мировое пространство. Свойством, присущим всем видам энергии и объединяющим их, является способность каждого вида энергии переходить при определенных условиях в любой другой ее вид в строго определенном количественном соотношении. Само название этого свойства – «закон сохранения и превращения энергии» – было введено в научное обращение Ф. Энгельсом, что позволило все виды энергии измерять в одних единицах. В качестве такой единицы принят джоуль (1 Дж =1 H · м =1 кг · м 2 /с 2). В то же время для измерения количества теплоты используют «старую» единицу – 1 кал (калория), для измерения механической энергии – величину 1 кГм = 9,8 Дж, электрической энергии – 1 кВт · ч = 3,6 МДж, при этом 1 Дж = 1 Вт · с.

Почти все виды энергии, рассматриваемые в технической термодинамике, за исключением тепловой, представляют собой энергию направленного движения. Так, механическая энергия проявляется в непосредственно наблюдаемом движении тел, имеющем определенное направление в пространстве (движение газа по трубе, полет снаряда, вращение вала и т. п.). Электрическая энергия проявляется в скрытом движении электронов по проводнику (электрический ток). Тепловая энергия выражается в молекулярном и внутримолекулярном хаотическом движении, представляя собой энергию хаотического движения атомов и молекул вещества. Тепловая энергия газов проявляется в колебательном, вращательном и поступательном движении молекул, которые постоянно меняют свою скорость по величине и направлению. При этом каждая молекула может беспорядочно перемещаться по всему объему газа. В твердых телах тепловая энергия проявляется в колебаниях молекул и атомов относительно положений, определяемых кристаллической структурой вещества, в жидкостях – в колебании и перемещении молекул или их комплексов.

Следовательно, коренным отличием тепловой энергии от других видов энергии является то, что она представляет собой энергию не направленного, а хаотического движения. В результате этого превращение тепловой энергии в любой вид энергии направленного движения имеет свои особенности, изучение которых и является одной из главных задач технической термодинамики.

Каждое тело в любом его состоянии может обладать одновременно различными видами энергии, в том числе тепловой, механической, электрической, химической, внутриядерной, а также потенциальной энергией различных физических полей (гравитационного, магнитного, электрического). Сумма всех видов энергии, которыми обладает тело, представляет собой полную его энергию.

Тепловая, химическая и внутриядерная энергии входят в состав внутренней энергии тела. Все прочие виды энергии, связанные с перемещением тела, а также потенциальная энергия внешних физических полей относятся к его внешней энергии. Например, внешней энергией летящего снаряда в зоне действия сил земного притяжения будет сумма его кинетической Е к и потенциальной энергии гравитационного поля E п. г.. Если газ или жидкость движутся непрерывным потоком в трубе, то в их внешнюю энергию дополнительно входит энергия проталкивания, иногда называемая энергией давления Е пр.

Внешняя энергия, следовательно, представляет собой сумму

Е в н = Е к + Σ Е п i +Е п р, где Е п i – потенциальная энергия i -го поля (магнитного, электростатического и т. д.).

Внутренняя энергия тела U может быть представлена как бы состоящей из двух частей: внутренней тепловой энергии U Т и U 0 – внутренней нулевой энергии тела, условно охлажденного до абсолютного нуля температуры:

U=U 0 +U Т .

Внутренней тепловой энергией является та часть полной внутренней энергии тела, которая связана с тепловым хаотическим движением молекул и атомов и может быть выражена через температуру тела и другие его параметры. Поскольку температура реального тела только частично отражает его внутреннюю тепловую энергию, изменение последней может иметь место и при постоянной температуре тела.

Примерами этого являются процессы испарения, плавления, сублимации, в которых происходит фазовое превращение и меняется степень хаотичности молекулярного движения.

Таким образом, полная энергия тела в общем случае может быть представлена в виде суммы внутренней нулевой U 0, внутренней тепловой U Т, внешней кинетической Е к энергий, совокупных внешних потенциальных Σ Е п i энергий и энергии проталкивания Е п р :Е=U 0 +U Т +Е к + Σ Е п i +Е п р.

Каждая из этих составляющих полной энергии может при определенных условиях превращаться одна в другую. Например, в химических реакциях имеет место взаимное превращение U 0 вU Т. Если реакция экзотермическая, то часть нулевой энергии превращается в тепловую. Нулевая энергия полученных веществ оказывается меньшей, чем исходных, – происходит «выделение тепла». В эндотермических реакциях отмечается обратное явление: нулевая энергия увеличивается за счет уменьшения тепловой энергии – происходит «поглощение тепла».

В процессах, не связанных с изменением химического состава вещества, нулевая энергия не изменяется и остается постоянной.

В этих условиях изменяется только внутренняя тепловая энергия. Это позволяет в различных расчетных уравнениях учитывать изменение лишь внутренней тепловой энергии, которую в дальнейшем будем называть просто внутренней энергией U. Если однородное тело массой m имеет внутреннюю энергию U,то внутренняя энергия 1 кг этого тела u=U/m.

Величину и называют удельной внутренней энергией и измеряют в Дж/кг.

Внешняя кинетическая энергия (Дж) представляет собой энергию поступательного движения тела как целого и выражается формулой

E к =mw 2 /2, где m – масса тела, кг; w – скорость движения, м/с.

Внешняя потенциальная энергия как энергия направленного действия статических полей может быть выражена через возможные работы каждого поля от заданного положения до каких-то нулевых. Так, потенциальная энергия гравитационного поля выражается как произведение силы тяжести mg этого тела на его высоту H над каким-либо нулем отсчета:

E = mgH.

Здесь высота H представляет собой соответствующую координату.

Энергия проталкивания Е п р представляет собой дополнительную энергию вещества, возникающую в системе за счет воздействия на него других частей системы, стремящихся вытолкнуть это вещество из занимаемого сосуда. Так, при течении газа (или пара) по трубе или какому-либо каналу в условиях сплошного потока каждый килограмм этого газа, кроме внутренней и внешних кинетической и потенциальных энергий, обладает еще дополнительной, переносимой на себе энергией проталкивания:

E пр . =p υ,

где p – удельное давление; υ – удельный объем (объем 1 кг массы вещества).

Для газов, паров и жидкостей, находящихся в потоке, величина p υ (или pV для m кг вещества) определяет неотъемлемую часть их

энергии. Поэтому для веществ, находящихся в сплошном потоке, определяющим параметром будет уже не внутренняя энергия U, а сумма U+pV=I, называемая энтальпией. Для 1 кг вещества i =u+ p υ, где i – в Дж/кг.

Такой же энергией i обладает и 1 кг газа, находящийся в цилиндре, при вытеснении его поршнем.

Полная энергия рассматриваемой системы, состоящей из 1 кг газа и действующего на него поршня, будет равна сумме внутренней энергии и газа и энергии p υ его выталкивания, т. е. равна его энтальпии. На этом основании энтальпию часто называют энергией расширенной системы.

«ЕСЛИ У ТЕБЯ ЕСТЬ ЭНЕРГИЯ, ТЫ МОЖЕШЬ ИЗВЛЕЧЬ ВСЕ»

К 150-летнему юбилею В.И. Вернадского Издательство «Наука» (директор член-корр. В.И. Васильев) выпустило 24-томное собрание сочинений В.И. Вернадского под научной редакцией академика Э.М. Галимова. Деньги на издание от правительственных органов получить не удалось. Их выделили академики Н.П. Лаверов, А.И. Григорьев, В.А. Матвеев и Э.М. Галимов. Огромную работу по составлению каждого тома и его научное редактирование выполнил академик Э.М. Галимов. В интересах популяризации идей В.И. Вернадского это издание передается бесплатно в библиотеки, научно-образовательные и общественные организации. Редакция журнала «Редкие земли» благодарит Эрика Михайловича и Комиссию по разработке научного наследия В. И. Вернадского за предоставленный ей комплект собрания сочинений В.И. Вернадского.

РЗ: Эрик Михайлович, нефть и газ составляют сейчас основу мирового энергобаланса, но через какое-то время нефть закончится…
При современных объемах потребления углеводородные ресурсы будут исчерпаны до конца XXI века. К тому же нельзя запасы углеводородов доводить до нуля, поскольку это не только топливо, но и сырье для производства пластмасс, искусственного волокна и прочих продуктов химической промышленности. Обсуждаются разные пути преодоления грядущего кризиса. Важным резервом является развитие энергосберегающих технологий. Но энергопотребление все равно будет расти за счет быстро развивающихся стран, таких как Китай, Индия и другие. В среднем в мире на человека приходится 2 кВт мощности, а в США — 10 кВт. Увеличение энергопотребления в мире хотя бы до половины американского потребует роста энергетических мощностей в 2–3 раза.

РЗ: Каковы возможности замещения нефти и газа в энергобалансе?
Существует немало альтернативных источников энергии. Прежде всего, солнечный свет. Эффективность соответствующих фотоэлектрических установок постоянно увеличивается. Имеют будущее возобновляемые биологические ресурсы, а также специальные биохимические устройства на основе фотосинтеза. Большой потенциал заключен в движении водных и воздушных масс. Роль гидроэнергетики, ветровых генераторов, установок, использующих внутреннее тепло Земли, вероятно, будет возрастать. Однако даже в совокупности перечисленные источники не обеспечат полного замещения углеводородного топлива. Главный недостаток большинства из них в том, что они рассчитаны на потребление рассеянной энергии с малой удельной мощностью. Значит, даже при теоретически больших ресурсах реальная возможность применения этих источников ограничена. Современной атомной энергетике, основанной на реакции деления урана-235, ресурсные ограничения практически не грозят, особенно при переходе к технологиям деления на быстрых нейтронах с возможностью использования в этом случае тория, а также урана-238, в 100 раз более распространенного, чем уран-235. Но главный бич — радиоактивные отходы — остается. Их захоронение уже сегодня представляет грозную опасность. Массовое развитие атомной энергетики, основанное на делении тяжелых ядер, неизбежно имело бы катастрофические последствия для экологии. Поэтому такой вариант не может рассматриваться как окончательный или даже долговременный.

РЗ: У нас большие запасы урана-235, большие запасы тория, и ториевая энергетика считается очень перспективной… Что с этим делать?
Да, есть уран-235, есть проекты по торию на быстрых нейтронах. Это перспективно, но вся перспектива упирается в то, о чем я уже говорил: это радиоактивное загрязнение, это радиоактивность. В озере Карачай 20 миллионов кюри, от которых не знаешь, куда деться. И это не единственное место, где есть подобные проблемы. И они нарастают. Сегодня атомная энергетика занимает 7% в энергобалансе. А если будет 100%? Начнется борьба. Страны с хорошими мускулами не станут складировать у себя радиоактивные материалы и отходы. Они будут складировать это в бедных и слабых странах. И что будет хорошего для народов тех стран? Атомную энергетику пока нужно развивать. Но надо понимать, что это временное, а не полное решение энергетической проблемы. А гелий-3 — это как раз полное решение. На Луне есть источник энергии с колоссальной эффективностью. Запасов хватит на тысячелетия. Грядет эпоха гелия-3. И нужно, чтобы мы в нее вовремя вошли. Это один из очень тонких и важнейших вопросов, потому что страны, которые могут опередить нас в этом, получат очень долговременное преимущество.

РЗ: В чем заключаются особенности гелия-3? И какие возможности он может открыть для энергетики?
Изотоп гелий-3 обладает уникальными свойствами. Во-первых, это очень эффективное термоядерное топливо: одна тонна гелия-3 эквивалентна по энергетическому выходу 20 миллионам тонн нефти. Вторая уникальная особенность этого вида топлива состоит в том, что оно экологически безопасно. Нефть, уголь и другие горючие ископаемые негативно влияют на окружающую среду, кроме того, запасы их конечны. Если взять атомную энергию, то ее бич — радиоактивность. Не только радиоактивность, которая рождается в самой ядерной реакции, но и радиоактивность, которая наводится в конструкционных материалах. В большинстве рабочих ядерных реакций рождается поток нейтронов. Нейтроны — нейтральные частицы. Они глубоко проникают в окружающие материалы, вызывают их радиоактивное заражение и дефекты в их структуре. Такие материалы и части конструкций надо менять через несколько лет. И потом где-то захоронить. А это огромное количество радиоактивного материала. Это относится и к известной термоядерной реакции дейтерия с тритием, лежащей в основе производившихся до сих пор поисковых работ в области управляемого термоядерного синтеза.
А вот в реакции гелия-3 с дейтерием рождается поток не нейтронов, а протонов. А поскольку протоны — это заряженные частицы, они внутрь материала не проходят, поэтому не приводят к дефектности материала. Материал, который в обычном случае может держаться 2–3 года, в случае использования гелия-3 способен держаться 30 лет (есть небольшой выход нейтронов, связанный с побочной реакцией дейтерий плюс дейтерий). Поток протонов очень удобен с инженерной точки зрения: поток заряженных частиц практически является электрическим током. Его легко преобразовать в электроэнергию. В обычных же атомных реакторах и в водородном (дейтериевом) термоядерном реакторе нужно что-то типа парового котла, а потом уже этот пар идет в турбины и т.д. И наконец, в-четвертых, практическое отсутствие радиоактивности и взрывоопасности делает установки термоядерного синтеза на гелии-3 совершенно безопасными в аварийных условиях, в том числе при природных катастрофах, террористических актах и т.п.

РЗ: Почему же при таких преимуществах до последнего времени не возникал вопрос об использовании гелия-3?
Здесь есть две масштабные проблемы. Первое: гелия-3 на Земле практически нет. В достаточных количествах он есть лишь на Луне. Второе: задача управляемого термоядерного синтеза не решена даже для случая водородного термоядерного синтеза, а синтез на гелии-3 требует еще более жестких условий. Впрочем, это скорее задача не физическая, а инженерная, когда принципиальных физических ограничений нет, но сложно осуществить ее технически.

РЗ: Но инженеры понимают, как с этим справиться?
Вероятно, решение нужно искать на пути синтеза с инерционным удержанием плазмы. В этом направлении в США ведутся исследования. Построены экспериментальные установки, на которых уже осуществлена ядерная реакция с гелием-3, но выход пока очень мал, и сложно сказать, когда задача будет решена.

РЗ: Как добывать гелий-3, какие проблемы в этой связи возникают?
Луна лишена атмосферы и магнитного поля, ее поверхность подвергается мощному облучению потоком испускаемых Солнцем легких атомов: водорода, гелия, углерода, азота и других. Этот поток, называемый солнечным ветром, попадает на поверхность Луны. Пылевидный материал лунной почвы — реголит — миллиарды лет накапливает приносимые солнечным ветром атомы, в том числе гелия. Концентрация гелия в реголите зависит от многих факторов. Очень важен возраст материала: чем дольше облучается поверхность, тем больше накапливается в нем внедрившихся атомов солнечного ветра. Имеет значение и размер зерен реголита. У слишком крупных частиц относительно малая поверхность, а очень мелкие не удерживают гелий. Оптимальный размер — 20–50 микрон. Существенен и минеральный состав самих зерен. Лучше всего гелий накапливается в ильмените — минерале, содержащем титан. Луна им богата.
В среднем содержание гелия-3 в поверхностном слое мощ­ностью 3 метра составляет около 10 миллиграммов на тонну. Общее содержание гелия-3 в лунном грунте превышает миллион тонн, то есть его запасов хватит человечеству на тысячу лет. Гелий-3 — это практически неисчерпаемый источник.
В районах развития высокотитанистых базальтов — «лунных морей» концентрация изотопа может достигать 20 миллиграммов на тонну и более. Относительно это очень высокое содержание — нигде в природе, кроме самого Солнца, не встречается таких высоких концентраций гелия-3.
Для того чтобы извлечь одну тонну гелия-3, нужно переработать миллионы тонн лунного грунта. Добыча гелия на Луне — это колоссальная работа, которая требует фактически перемещения горнодобывающей промышленности с Земли на Луну. На Земле мы добываем энергоносители, строя гигантские карьеры, шахты, скважины. Почти такого же масштаба работы нужно будет развертывать на Луне. По масштабу, по объему перерабатываемой продукции это сравнимо с тем, что сейчас делается на Земле. Для того чтобы извлечь гелий-3, нужно верхний приблизительно трехметровый слой реголита пропустить через десорбирующее устройство. То есть это должны быть какие-то комбайны, похожие на те, которые собирают зерно с полей. Комбайн движется, снимает верхний слой реголита и десорбирует гелий. В инженерном отношении все это, включая последующее сжижение гелия и выделение изотопа гелия-3, — известные операции. Они могут быть легко автоматизированы. Но для того, чтобы осуществить эту работу, понадобятся десятки лет целенаправленных усилий.

РЗ: Но ведь одно конкретное государство эту задачу не потянет!
И одно потянет, если все наладить, как следует. Нужна, прежде всего, собственная программа. А международное сотрудничество должно способствовать ее выполнению. Международное сотрудничество необходимо и полезно, когда речь идет об общечеловеческих целях. Но когда речь идет о производстве, о сырье, здесь национальные интересы начинают преобладать над любыми международными. Когда речь идет о том, что нужно кормить свое население, каждый играет только за себя. И еще: чтобы полноправно участвовать в международном сотрудничестве, нужно, чтобы было что предложить со своей стороны.

РЗ: И это лунное производство будет экологичным, верно?
Конечно. О Луне тоже нужно заботиться, чтобы она не была в итоге загрязнена. Луна должна стать высокотехнологичным парком.

РЗ: Скажите, нынешнее международное сотрудничество в Арктике может быть моделью подобного же сотрудничества по Луне?
Думаю, что, скорее, такой моделью является Антарктика, о которой договорились: давайте не пачкать, не загрязнять это пространство. И все в этом смысле соблюдается, поддерживается. И знаете, почему? Потому что там нет глубоких национальных интересов. А вот Арктика — это уже другое. Арктика — это нефть. Нефть нужна и нам, и другим странам. Поэтому нужно всегда понимать, что международная кооперация возможна, во-первых, в случае, когда она действительно преследует общечеловеческие цели, — тогда это вполне нормально и необходимо делать. Второе условие состоит в том, что нужно иметь, что предложить: такие свои достижения, которые действительно ценны, чтобы к вам относились серьезно, чтобы вы сами были нужны для такого международного сотрудничества.

РЗ: Есть мнение, что в первую очередь нужно осваивать Марс, а не Луну. Вы, наверное, с этим мнением не согласны?
В моей книге я доказывал приоритетность исследования и освоения Луны. Сейчас с этим как будто бы согласились, а буквально два-три года назад многие действительно хотели, чтобы именно к Марсу был направлен вектор следующих исследований. Я тоже считаю, что Марс — это очень интересно, только он нам пока не по силам. В результате мы потеряем время и средства. У нас есть хорошо обоснованный проект доставки вещества со спутника Марса — проект «Фобос-Грунт». Исполнение этого проекта позволило бы нам принять достойное участие в программе исследования Марса. К сожалению, этот проект был провален.

РЗ: Как еще можно использовать Луну?
Нет никаких полезных ископаемых и материалов за исключением гелия-3, которые было бы выгодно возить с Луны. Но на Луне можно развернуть промышленное производство, используя местные ресурсы. Например, Луна в будущем должна стать основным космодромом при исследовании дальнего космоса. Ведь производить запуски с Луны гораздо легче, чем с Земли. При этом корпуса ракет, массивные металлические части, можно производить прямо на Луне, используя лунный титан, алюминий и другие металлы. Только детали, требующие высокой технологии и непосредственного и постоянного участия человека в производстве, делать на Земле и доставлять на Луну.
При производстве гелия-3 из реголита в гораздо больших количествах десорбируются другие элементы: углерод, водород, кислород, азот. Из этих элементов можно наладить производство ракетного топлива и окислителя. Получать воду, которая нужна не только для питья, но является необходимым компонентом почти любого производства.
Луну надо осваивать. Осваивать планомерно. Она должна стать полигоном, частью Земли, по сути дела, новой хозяйственной площадкой. Освоение Луны важно со многих точек зрения.
Луна обращена к нам всегда одной стороной. Невидимая нам обратная сторона Луны экранирована от Земли. Луна своим телом защищает эту обратную сторону от влияния Земли, от всех наших радиопомех и т.п., поэтому астрономические наблюдения дальнего космоса с помощью радиотелескопов с Луны можно сделать с гораздо большей чувствительностью и точностью. Или взять то, о чем мы в последнее время много говорим, — астероидную опасность. Защиту от нее тоже легче наладить с Луны. Оттуда будет гораздо проще и быстрее запустить что-то в сторону астероида. Кроме того, гораздо безопаснее запустить аппарат с атомной установкой, предназначенной для разрушения астероида, с обратной стороны Луны, потому что в случае аварии этот рискованный аппарат не упадет на Землю.
Освоение лунного гелия-3 можно вести в ряду других исследовательских работ. Начать нужно, как обычно, с геологической разведки: картирования, оценки запасов, оконтуривания участков с повышенной концентрацией гелия-3.
Переходить к промышленной фазе на Луне следует лишь по мере приближения к решению проблемы термоядерного синтеза на гелии-3 и создания соответствующей инфраструктуры на Земле.

РЗ: Это правда, что в 2010 году китайцы сделали самую полную карту запасов Луны, и в том числе гелия?
Полную карту они не сделали, потому что она делается не так просто. Есть косвенные данные на основе содержания железа и титана. Как я уже говорил, гелий-3 часто сосредоточен в минерале, который называется ильменит. Ильменит — это FeTiO3, железо-титановый минерал. Ильменит хорошо удерживает атомы гелия-3, внедряющиеся с солнечным ветром. Там, где на Луне есть повышенная концентрация одновременно железа и титана, вероятно присутствие ильменита, а значит, и гелия-3, то есть это косвенный признак. Когда ищут алмазы, то тоже сначала ищут пиропы, минерал гораздо более распространенный, чем алмаз, но сопровождающий алмаз. Там, где есть пиропы, с большой вероятностью есть и алмазы.

РЗ: Это правда, что в некоторых метеоритах есть алмазы?
Есть. Алмазы имеют много механизмов образования. Они выносятся из глубин мантии Земли, но могут образовываться и при падении крупных метеоритных тел на Землю. Если на участке падения присутствовал углерод, например графит, то могут образоваться алмазы. Известны метеоритные кратеры, например Попигайский у нас в Сибири, где найдены подобные алмазы ударного генезиса. Они не очень хорошие по качеству, но тем не менее это алмазы. И в самих метеоритах тоже есть алмазы, потому что астероиды и метеориты испытывают столкновения друг с другом в космосе, и в этом ударном процессе тоже образуются алмазы. Наконец, в некоторых метеоритах — углистых хондритах — встречаются первичные, космогенные алмазы. Мы знаем это и изучаем эти алмазы.

РЗ: Вернемся к Луне. Говорят, там есть некие магниты, имеющие настолько сильное поле, что это приводит к колоссальному гравитационному эффекту… Правда ли это?
Не совсем. Есть локальные пятна намагниченности не совсем ясной природы, вероятно, обусловленные падением метеоритных тел. Если же говорить о гравитационных эффектах, то на Луне действительно есть очень интересное образование, так называемые масконы, которые создают гравитационные аномалии на Луне. Маскон — это mass concentration — концентрация масс, отсюда и название. Почему и как они образовались? Скорее всего, это были удары крупных тел, астероидов, по Луне, которые вызвали концентрацию массы в местах падения. Может быть, в результате того, что этот метеорит был железным, он прошел глубоко и обусловил подобную концентрацию. Может, это было связано с очень большим уплотнением пород в этом месте. Существуют разные соображения на этот счет. Масконы действительно создают гравитационные эффекты, делают гравитационное поле Луны неплавным, иногда несимметричным.

РЗ: Наверное, нужно знать об этих гравитационных, нестабильных участках и их учитывать, прежде чем приступать к исследованию и освоению Луны?
Совершенно правильно. И, кстати сказать, японцы в 2007 году, используя лунный орбитальный аппарат «Кагуя», сделали очень точную гравитационную карту Луны. Она нужна, например, при посадке аппаратов на Луну. Наш аппарат «Луна-15» в 1969 году погиб, потому что не было такой точности в этих гравитационных картах. Сейчас дело обстоит лучше.

РЗ: Можно в итоге сказать, что одной из главных целей науки и человечества в целом сейчас становится поиск оптимальных источников энергии?
Безусловно. Почему так важна энергия? Постепенно исчерпываются богатые источники полезных ископаемых. Полезные ископаемые — это просто какие-то металлы, элементы, сконцентрированные природой в виде месторождений. Они удобны нам, потому что требуют меньше энергии для переработки. Но в действительности в каждом куске породы, в каждом камне содержатся чуть ли не все элементы периодической системы Менделеева.

РЗ: Да, но в каком количестве?
Именно! Критическое значение имеет доступность энергии. Если есть энергия, можно извлечь все, что угодно и из чего угодно. Природа в течение миллионов лет сконцентрировала в полезных ископаемых нужные нам элементы. А можно сконцентрировать то же самое, если есть энергия, за несколько часов. Все дело в энергии. Энергии должно быть много. Тогда нет других ограничений у человечества. Поэтому человек должен стремиться к такой энергии, которая, в свою очередь, не имеет ограничений. Тепло и свет, которые мы получаем от Солнца, — результат идущего там термоядерного процесса. Нам нужно освоить этот тип энергии на Земле. Реакторы, работающие на гелии-3, экологически безопасны. Это будут наши маленькие солнышки. Тогда человек навсегда разрешит проблему энергии. А дальше он может ставить себе любые задачи. Если есть энергия — есть все. 

Энергетический баланс. Что дает нам силы?

Сегодня я хочу рассказать о том, что наполняет нас энергией: какие ситуации, события и эмоции могут стать для нас ресурсными.

Это вторая статья на тему энергетического баланса. Для лучшего понимания рекомендую сначала ознакомиться с первой, где говорится об энергетической целостности, а также о том, что заставляет нас терять энергию.

Там же я рассказывал о состоянии, в которое мы можем впасть, если нам постоянно не хватает энергии. Это своего рода воронка, из которой довольно сложно выбраться, если однажды в нее попал. К счастью, действует и обратное – если некоторое время существовать в режиме избытка сил, то очень сложно потом выпасть в негатив и недостаточность: даже в каких-то неприятных ситуациях, провалах, избыток ресурсов страхует нас, вскоре наполняя образовавшуюся «дыру». И такого состояния реально достичь каждому – если постоянно подпитывать себя и в то же время избегать поедающих энергию ситуаций. Понятно, что полностью их избежать невозможно, да и баланса «давать-брать» никто не отменял. Но поддерживать постоянный высокий уровень энергии вполне доступно любому человеку.

Итак, что нас питает?

Начну с общих моментов. Мы получаем порцию сил от любого завершенного дела, неважно, маленькое оно или большое, и независимо от сферы деятельности.

Если речь идет о масштабном проекте, энергия появляется даже от небольших шагов, которые приближают нас к его завершению. То есть основная цель может быть пока не достигнута, но для нее делается что-то понемногу – и силы прибывают.

Результаты, даже небольшие, оформленные выводы, принятые решения, выполненные обещания самим себе или кому-либо – работают так же.

Именно поэтому, начиная какое-либо большое дело, очень важно ставить не только глобальную, но и промежуточные цели, чтобы не «сдуться» раньше, чем достигнете хоть чего-то.

Любые достижения в учебе, работе, самореализации также могут стать ресурсами.

Забота о себе

Очень много сил дает – особенно женщинам – уход за собой, любое проявление любви и внимания к себе. Это и макияж, и уход за телом: что угодно, будь то чтение в ванной или кофе с пирожным, лишь бы вам нравилось. Сам факт расслабления, разрешения себе отдыхать уже наполняет человека внутренней энергией, еще до того, как сам отдых начался. Так же действуют подарки самим себе, полезная и вкусная еда.

Хотя рутина может отбирать силы, соблюдение режима их, наоборот, прибавляет, так как это тоже выражение любви и уважения к себе, своему телу. То есть, если вы регулярно питаетесь и достаточно спите, вы не только улучшаете физическое состояние, но и заботитесь об энергетическом балансе.

Эмоции

Нас наполняют энергией самые разные чувства. Как ни странно, даже негативные эмоции могут стать ресурсом, если вы правильно их проживаете. Это довольно сложная тема. Я создал отдельный семинар «Мастерство эмоций», чтобы подать ее максимально доступно, так как у подавляющего большинства людей стоят запреты на эмоции и это часто вызывает болезненную реакцию.

Положительные эмоции, как правило – ресурсны, так же, как разрешение себе испытывать любые чувства, в том числе и отрицательные.

Отношения

Не сложно догадаться, что энергию дают конструктивные отношения, в которых вы чувствуете себя защищенными. Определенность дает нам ощущение надежного тыла. Отношения, в которых минимум ожиданий и максимум принятия, обычно тоже становятся сильным ресурсом. Чем меньше недоговоренностей и претензий, тем больше энергии могут дать отношения. Это касается и семьи, и друзей. И думаю, очевидно, что наполненность появляется там, где есть радость и позитивные чувства, а не там, где люди осуждают или ругают друг друга.

Если говорить об отношениях с родственниками, то это вопрос очень интересный. Род в целом – основной источник наших жизненных сил, но неправильно построенные отношения с родителями и другими родственниками могут перекрывать этот канал. А если вы принимаете своих родителей, предков и род в целом, они могут стать неиссякаемым источником сил. Об этом – статья «Отношения с родителями».

Дом и земля

Дом, который вам нравится, будет наполнять вас энергией, даже когда вы находитесь далеко от него. Это касается и его интерьера, и чистоты в нем, и атмосферы. Если вам нравится, где расположено жилище – вы получаете непрерывную подпитку от места, которое вам подходит.

Собственный участок, особенно с домом – прекрасный способ иметь постоянный приток сил, даже если вы там постоянно не живете.

Если говорить о быте: уборка, выкидывание ненужных вещей, приготовление еды, особенно по новым рецептам, собственно, почти все домашние дела по их завершению дают порцию энергии.

Путешествия и новые впечатления

Одна из самых ресурсных вещей – путешествия, передвижения и поездки, как крупные и дальние, так и самые незамысловатые, вроде загородного пикника. Регулярные поездки в другие страны могут стать мощным ресурсом, двигающим вас вперед.

Постоянным ресурсом может стать любое движение – начиная от подъема по лестнице и прогулки и заканчивая профессиональным спортом или танцами. Достижения в этих занятиях, естественно, так же дают нам силы. О важности путешествий, движения и новых впечатлений я даже создал отдельный материал, так как они действительно могут очень сильно на нас повлиять, а большинство людей их любят.

Вещи

Думаю, не удивлю вас, когда скажу, что красивые, качественные и дорогие вещи подпитывают нас. Окружая себя тем, что нам нравится, мы получаем небольшой, но постоянный приток энергии. Понятно, что при покупке и в первые дни мы получаем основную порцию, а дальше уже меньше. И, полагаю, любая девушка прекрасно может описать состояние вдохновения, в котором находится первые несколько раз «выгуливания» нового платья или сумочки. Ваши образы, новое прочтение себя также могут стать ресурсом.

Природа

Большинство из нас живут в городах, в то время как естественной средой обитания для нас когда-то являлась природа. Поэтому любое «возвращение к корням», будь то прогулка в парке или долгий выезд на природу в палатках естественно наполняют нас.

То же относится к общению с животными. Те из нас, у кого есть домашние любимцы, постоянно получают подпитку от эмоциональной связи и взаимодействия с ними.

Ищем собственный путь

Источники, которые я описал, подходят для большинства людей. Скорее всего, когда вы будете наблюдать за своими реакциями, то обнаружите: некоторые способы у вас не работают. И наверняка найдете собственные, которые я не назвал. Это нормально – ведь все мы функционируем немного по-разному. Наблюдайте, ищите решения и вырабатывайте собственную «технику безопасности». И главное – верьте себе. Большинство людей прекрасно чувствуют, что для них полезно, а что нет, но часто отбрасывают внутренние ощущения. Слушайте себя, и постепенно ваше чутье разовьется, а вам не надо будет вспоминать по списку «Это хорошо, а это – плохо»: вы научитесь интуитивно выбирать ресурсные решения.

Это не значит, что вы сможете всегда избегать потерь энергии – они естественны для человека. Все дело в балансе. Но если общее состояние у вас будет наполненное и яркое, то и жизнь будет такой же.

Вадим Куркин

«Глобальная энергия» получила больше ста заявок на получение премии из рекордного количества стран

Москва. 22 марта. INTERFAX.RU — Ученые из 36 стран вошли в лонг-лист претендентов на международную премию «Глобальная энергия» за 2021 год.

Это рекордный показатель в истории награды, сообщила ассоциация «Глобальная энергия» (оператор премии) по итогам завершившегося приема заявок. В 2019 году в списке было 12 стран, в 2020 году – 20.

В лонг-лист впервые вошли номинационные представления и кандидаты из ряда стран Восточной Европы (Венгрия, Латвия), Ближнего Востока и Африки (Алжир, Гана, Гамбия, Египет, Зимбабве, Иордания, Камерун, Нигерия, Буркина-Фасо), Латинской Америки (Мексика и Уругвай).

Всего подано 106 номинационных представлений (за вычетом дублирующих друг друга – 94 уникальных представления).

Больше всего в лонг-листе представителей России и США (24 и 21), а также Японии (5), Канады и Великобритании (по 4).

Премия вручается по трем номинациям: «Традиционная энергетика», «Нетрадиционная энергетика» и «Новые способы применения энергии/менеджмент», их доля в общей структуре заявок – соответственно 32%, 42,5% и 25,5%. Заявки оценят независимые эксперты, которые по ряду критериев (в том числе, новизна, научная и практическая ценность, соответствие нормам энергетической безопасности) составят шорт-лист из 15 позиций. На заключительном этапе шорт-лист рассмотрят члены международного комитета, в состав которого входят 20 ученых из 14 стран.

Международный комитет соберется на заседание для объявления победителей в дни проведения Татарстанского нефтегазохимического форума в Казани (6-7 сентября). Непосредственно вручение наград состоится в рамках Российской энергетической недели в Москве осенью. Вручение премий за 2020 г., отложенное из-за пандемии, состоится в рамках сессии «Глобальной энергии» на Петербургском международном экономическом форуме в июне.

В прошлом году лауреатами премии стали Карло Руббиа (Италия, номинация «Традиционная энергетика» за содействие развитию устойчивой энергетики в контексте утилизации ядерных отходов и пиролиза природного газа), Пэйдун Ян (США, «Нетрадиционная энергетика» за изобретение солнечных панелей на основе наночастиц и разработки в сфере искусственного фотосинтеза) и Николаос Хатциаргириу (Греция, «Новые способы применения энергии» за вклад в стабилизацию работы электросетей, разработку умных электросетей и микросетей с использованием искусственного интеллекта).

Об итогах номинационного процесса и дальнейших планах ассоциации «Глобальная энергия» «Интерфаксу» рассказал ее президент Сергей Брилев.

О географии номинаций

Вот это радикальное расширение географии, больше чем в 2,5 раза, и наличие большого количества кандидатов из развивающихся стран никак не означает снижение планки требований к номинациям, ни в коем случае.

Что для меня было очень важно, в том числе почему я ставил перед собой задачу расширения географии – не только из соображений тщеславия и впечатляющей статистики – а еще и потому, чтобы реально посмотреть, что модно, а что востребовано. Я ничего против не имею возобновляемой энергетики, пожалуйста: есть целая замечательная номинация. Это очень хорошо, что люди продолжают бесконечный поиск новых способов выработки энергии, применения возобновляемой энергетики, безусловно. Но в то же самое время, например, сейчас очень модны разговоры о «зеленом водороде», который добывается из воздуха. То есть ты берешь электричество солнечной батареи или ветряков, применяешь его в электролизе, чистая вода, достаешь из нее водород, — красота, кто бы говорил. Никаких тебе выхлопов, ничего. Но на данный момент тонна такого водорода стоит от $3,5 до $6,8 за тонну.

Вот сейчас появились такие заявки на то, что эта цена будет радикально снижена. Ну, очень здорово, если так. Однако же те экспериментальные технологии, которые может себе позволить субсидировать Европа, они, конечно, пока являются предметом либо зависти, либо недоумения со стороны развивающихся стран. Вы понимаете, с какими глазами читают предложения, например, вырабатывать топливо на основе испорченной еды жители Африки, Латинской Америки, многих азиатских стран. Какая испорченная еда?!

Все говорят о развитии возобновляемой энергетики в Китае. А заявки оттуда все идут по добыче и по традиционной энергетике. Три заявки из Китая, и все они по традиционной энергетике. Все-таки люди пока смотрят в ту сторону.

Для меня таким моментом истины была большая поездка в ЮАР, мы там познакомились с господином Телла – главой Африканского энергетического союза, который в итоге стал членом нашего наблюдательного совета и очень способствовал росту заявок из Африки. Вот он как раз тогда сказал: возобновляемые источники — очень хорошо, и солнце (у нас тем более его много), и ветряки, но для устойчивого развития, в том числе в соответствии с целями устойчивого развития ООН, мне бы газовую станцию построить, атомный реактор или гидроэлектростанцию. Чтобы гарантированно обеспечивать экономику.

В результате, смотришь – да, безусловно, возобновляемая энергетика сейчас опережает, она модна, 42,5% все это объясняют, но треть остается за традиционной. Вот так.

В чем задача номинации за менеджмент

Нужно не только придумать что-то новое, нужно придумать, как это применить. И именно по этой причине на протяжении года, когда мы очень активно, в том числе через новых членов наблюдательного совета, выходили на развивающийся мир, я потенциальным кандидатам доносил как раз вот эту мысль: ребята, понятно, что ведущие академические центры, research сосредоточен на «севере» (ну так условно скажем — Штаты, Европа, Россия), но мы же говорим и об улучшении жизни людей.

Вот вы применили технологию в далеком аграрном захолустье, у которого благодаря этому возникла совершенно новая система электроснабжения, и там, где была «степь да степь кругом», люди стали жить с холодильниками, телевизорами, компьютерами и т. д. Я обычно приводил пример – какая-нибудь маленькая деревня в Замбии или сельхозкоммуна в бразильском штате Минас-Жерайс. Это важная штука, и «менеджмент» действительно появился (в этом году – семь заявок по этой категории).

Что поменялось в работе «Глобальной энергии»

Есть не тронутый мной ни на йоту четкий процесс сбора заявок для лонг-листа. Вот мы его закончили, потом каждая заявка проходит экспертизу трех независимых экспертов, потом создается шорт-лист, рассматриваемый международным комитетом. Здесь ничего не изменилось.

Что изменилось за год в работе ассоциации? Она все чаще стала выступать платформой, если хотите – «зонтиком», посредником в этом диалоге. Я очень хочу, чтобы был диалог честный. Ассоциация участвовала в большом количестве вот таких, как мне казалось, достаточно честных разговоров. Это были сессии на платформе Мирового энергетического совета, участие в новых форматах ИМЭМО и «Интерфакса», мы заявлялись и на таких платформах, как, скажем, «Валдай».

Я не случайно оперирую категориями моды, потому что, конечно, с точки зрения экономической целесообразности, очень многие очень симпатичные научные проекты пока оставляют желать лучшего в части стоимости. Они постепенно становятся дешевле, кстати, прогресс есть. Та же солнечная энергетика стала намного более эффективной, КПД солнечной энергетики растет. Именно солнцу посвящены заявки, например, из Египта, Иордании, Зимбабве, и вообще на солнце приходится 15% тех номинационных представлений, которые мы получили.

Но, коли мы говорим о честном разговоре, то я прекрасно понимаю заинтересованность в солнце представителей стран «тропического пояса», назовем его так, «солнечного пояса», но в то же самое время призываю их, в свою очередь, не забывать, что производство солнечных батарей – это дико грязный процесс, который будет происходить не на их территории, а еще где-то. И уж если говорить о взаимозависимости мира, давайте друг про друга помнить. То есть солнечные батареи – отлично, но это очень большая грязь в другой части света. Биотопливо – прекрасно. Но если ты переходишь на биотопливо в Европе, тебе для того чтобы увеличить посадки рапса и тростника, необходимых для производства этанола, нужно вырубить в тропическом поясе, где-нибудь в Бразилии или в Индонезии, леса таких площадей, что это нивелирует эффект от сокращения выбросов углекислого газа на севере.

Это сложный разговор… Вот глобальное потепление, или, точнее будет сказать, все-таки глобальное изменение климата — после снега в Техасе и даже в Саудовской Аравии точнее, наверное, говорить об изменении климата, впрочем, не менее катастрофическом. Конечно, глобальные проблемы требуют глобального решения. Наиболее очевидным ответом является декарбонизация. Проще и «моднее» говорить об этом. Однако же нельзя игнорировать перехват СО2, который мы в хорошем смысле лоббируем. Это обещает быть многомиллиардным бизнесом.

Что я имею в виду? На очень приземленном примере: лишний углекислый газ (тут немаловажно слово «лишний», потому что вообще без углекислого газа деревья не растут), закачивают в пустые нефтяные пласты. Это обещает стать огромным бизнесом, вполне себе выгодным, в том числе для классических углеводородных стран. Рае Квон Чунг, Нобелевский лауреат, член нашего международного комитета, он как раз на этом специализируется.

Что мы еще сделали за этот год, кроме географии, кроме расширения, кроме участия во всех этих платформах, — это еще, конечно, то, что мы стали выпускать ежегодный продукт. В прошлом году, в декабре, ассоциация «Глобальная энергия» выпустила первый свой доклад под названием «Десять прорывных идей на следующие десять лет в энергетике», и первой главой там был как раз перехват СО2. Там был и фотосинтез, и солнце, и все на свете, но там был и перехват СО2, который позволяет сохранять традиционную энергетику.

С этого года этот доклад становится ежегодным, мы рассчитываем его представить уже на Петербургском международном экономическом форуме. И вот только что мы договорились о создании такого же доклада вместе с Евразийским банком развития. Он будет, кстати, посвящен в большей степени возобновляемым, точнее будет сказать — «зеленым» энергетическим технологиям, которые можно применять на площадке стран присутствия банка. И когда мы «на берегу» еще договаривались с Евразийским банком развития, мы тоже договорились, что это будет не только возобновляемая, но и «зеленая» энергетика, то есть тот же самый перехват СО2, очень перспективное направление.

Мы договорились о том, что доклад будет делаться по следующим принципам: научная, технологическая экспертиза будет готовиться авторами Ассоциации глобальной энергии, будь то член международного комитета или наш эксперт, а каждая из соответствующих статей будет сопровождаться комментарием от экспертов банка на предмет инвестиционных перспектив означенных технологий.

Как ученым из развивающихся стран конкурировать со странами-лидерами

«Север» никуда не делся, он представлен Соединенными Штатами, Японией, Швейцарией, Британией, Германией, Австрией, Испанией, Канадой, Австралией, Данией, Россией, ну и, будем считать, «примкнувшими к ним» Венгрией, Латвией, Сербией. В общем-то, я бы добавил сюда уже и Китай, хотя он, формально говоря, по критериям МВФ — развивающаяся страна, но понятно, что это теперь государство с огромным академическим потенциалом, и не только потенциалом. Я действительно предполагаю, что нашим номинантам, ну возьмем навскидку, из Зимбабве и Мадагаскара, а может быть, даже и из Уругвая с Мексикой, будет иной раз тяжеловато тягаться. Предполагаю, что это так. Есть несколько путей выхода из этой ситуации, которую, конечно, за год поменять нельзя, это для меня задача следующего уровня.

Одна задача является очень прикладной. Существует гигантская проблема в развивающихся странах, включая Россию, с количеством публикаций в международных научных изданиях у ученых. Это огромная проблема. Она связана с массой факторов: неумением себя презентовать, незнанием английского языка… Иногда приходится слышать какие-то странные объяснения — мол, западники не пускают. Неправда, ну неправда. Я сам вовлечен в академический процесс в «параллельной жизни», мне еженедельно приходит по два-три предложения напечататься. И не из-за того, что я такой великий. Ты попадаешь в эту систему, ты зарегистрировался, ты начинаешь печататься в журналах Scopus, и все, ты в системе, к тебе начинают обращаться.

Вторая проблема. Состояние дел с научными журналами, ну конкретно в России если брать. Они не соответствуют критериям Scopus. Слишком варится наука в собственном соку, мало иностранных авторов привлекается в журнал, мало соавторов и т.д. Мы сейчас думаем, что с этим делать. Первым осторожным шагом в этом направлении будет, кстати сказать, доклад с Евразийским банком развития. Мне эта история подсказана, между прочим, господином Телла из Африканского энергетического союза. У них есть схожая проблема, и они начали с того, что союз совместно с Африканским банком развития стал делать ежегодный доклад.

Таким образом, местные авторы попадают на некий горизонт, их замечают, и это становится для них шагом к публикации в журналах Scopus. Я считаю такой параллельной задачей ассоциации работу и на этом направлении тоже.

Второе, что мы сейчас делаем, это задача следующего года. У ассоциации «Глобальная энергия» была молодежная программа. Я не могу сказать, что она была «ни о чем», но она была какая-то направленная в никуда. То есть награда-то вручалась, а что дальше? Сейчас мы с нашими уважаемыми членами говорим вот о чем: у них есть корпоративные молодежные конкурсы, у «Газпрома», «Сургутнефтегаза», у «Россетей» и ФСК. Мы сейчас будем брать этих ребят и помогать им с наставниками из числа членов международного комитета и гуру глобальной энергии. Как раз в том числе, чтобы им помогли и с правильным оформлением публикации в международном журнале. Пусть это и российский журнал будет — и они, кстати, есть, их немножечко, но есть.

Коли нам так удалось расширить географию заявок, и коли мы предполагаем, что, калибр исследователей из традиционных академических стран может перевешивать, я думаю, мы на следующий год сделаем обязательно несколько роуд-шоу, которые будут посвящены и дальнейшей популяризации премии, и созданию сети соглашений с университетами, исследовательскими центрами развивающегося мира. На платформе которых мы будем проводить семинары и конференции, в том числе для продолжения честного диалога о путях энергоперехода.

Есть идея о проведении целого ряда конференций на Ближнем Востоке, Дальнем Востоке, в Латинской Америке. Европа, США никуда не денутся, естественно, но будем расширять географию. Плюс работа в российских регионах. «Глобальная энергия» выступила партнером Тюменского нефтяного форума, на следующей неделе я еду в Ханты-Мансийск на молодежный нефтяной форум, мы будем делать мероприятие в Кузбассе, а заседание международного комитета в прошлом году прошло вне Москвы и Петербурга – в Калуге. В этом году оно пройдет в дни проведения нефтегазового форума в Казани в сентябре.

Это будет порождать заявки, это будет порождать желание публиковаться, и вот таким образом, я надеюсь, мы будем способствовать и тому, чтобы повышать уровень участников. Он уже достаточно высок. Если бы он был плох, они бы не смогли номинироваться, там все-таки достаточно жесткие критерии для того, чтобы быть номинированным. Мы оставили запрет на самовыдвижение, тебя должен выдвинуть уважаемый ученый с соответствующим набором академических научных квалификаций. Все кандидаты прошли через серьезное сито.

В рамках популяризации номинационного цикла мы записали обращения практических всех без исключения членов международного комитета к широкой научной общественности мира, и, вы знаете, их очень хорошо посмотрели.

О вручении премий за 2020 и 2021 годы

Объявление лауреатов было, деньги переведены, а вот вручить премии физически не вручили. Так что, если боги того захотят и все получат вовремя визы, смогут выехать из своих стран, то, надеюсь, на ПМЭФ мы по договоренности с Росконгрессом, во-первых, проведем сессию «Будущее энергетики: энергопереход» (на ней будут три нобелевских лауреата и три лауреата премии «Глобальная энергия»), и, во-вторых, на этой сессии хотя бы в рабочем порядке сможем вручить премии за 2020 год.

А потом я надеюсь выйти на рутину. Традиционно в последние годы премия вручалась на Российской энергетической неделе – ну, почему бы и не продолжить традицию. Этот год получился неизбежно экспериментальным, но, видите, несмотря на пандемию, все цифры выросли в 2-2,5 раза, так что вопрос в организации труда на самом деле.

О числе номинаций с учетом роста количества заявок и расширения географии

Три номинации останутся. Международный комитет имеет право вручить две из трех. По состоянию на мой приход в ассоциации была очень печальная история, когда международный комитет не вручил премию в номинации «Традиционная энергетика», посчитав, что не было интересных предложений. В прошлом году эта тенденция преодолена, лауреатом стал Карло Руббиа из Италии, кстати, нобелевский лауреат, пожизненный сенатор Италии. И в этом году цифра 33% заявок, посвященных традиционной энергетике, настраивает на положительный лад: я думаю, что будет нормальный шорт-лист и премию получится вручить.

Впервые сразу 4 женщины сейчас есть в лонг-листе. Это, конечно, не очень большой процент на общее количество заявок, но это важно. Мы хотим, чтобы женщин было больше среди номинантов. И это удалось, их сразу 4. И география очень хорошая: они представляют Индию, США, Казахстан и Зимбабве – сразу три континента, четыре разных культуры. Я не имею отношения к работе технических экспертов международного комитета, но очень хочется надеяться, что они обратят на это внимание.

Колебания в сети? Решение есть – стабилизаторы Энергия!

Жизнь современного человека невозможна без электрических приборов и техники. С их помощью мы познаем мир и получаем новости, работаем и отдыхаем, обустраиваем свой дом и строим свою жизнь. Как сохранить технику в доме? Как защитить свое предприятие? Гарантией стабильного электроснабжения станут стабилизаторы Энергия Premium. Изучите готовые решения из нашего обзора и выбирайте подходящую модель!

Бесперебойное электроснабжение – залог долгой и качественной службы электроприборов, бытовой техники и гаджетов. А что делать, если напряжение постоянно проседает? Стабилизаторы Энергия серии Premium – гарантия стабильного электроснабжения каждый день.

Компания Энергия появилась на российском рынке в 2000 году. Меньше чем за 20 лет предприятие заняло лидирующие позиции в электротехнической отрасли. Собственное конструкторское бюро и производственные площадки в России и Китае позволяют разрабатывать новые технологии и внедрять их в современные и высококачественные приборы. Каждый прибор проходит строгий внутренний контроль и соответствует международным стандартам качества и экологической безопасности. Ежегодно продукцию бренда выбирают обычные потребители и специалисты строительных, промышленных, нефтегазовых предприятий и сферы ЖКХ.

Сегодня в ассортименте более 3000 товаров: низковольтное оборудование, преобразователи напряжения, инверторы, автотрансформаторы и многое другое. Выбрать подходящую модель среди такого разнообразия – непростая задача. Сегодня мы решили остановиться на новинке – стабилизаторах напряжения Premium. Почему? Читайте ниже!

Энергия вашего дома под защитой

Обычное утро в обычной семье. С чего оно начинается? Щелкнули чайник, разогрели завтрак, включили телевизор, открыли ноутбук, чтобы проверить почту, поставили на зарядку телефон, а еще запустили стиральную машинку… Хлоп! Лампочка заморгала, и электричество отключилось. А все потому, что работает много мощных приборов сразу. Всем известно, что колебания в сети приводят к преждевременному выходу из строя электроприборов. И если жильцы городских квартир не так часто сталкиваются с этой проблемой, то владельцы загородной недвижимости – регулярно.

Готовое решение для загородного дома

Большой и просторный дом со своим участком чаще всего оснащен стандартным набором бытовой техники: холодильник, стиральная машина, микроволновая печь, водонагреватель и, например, телевизор. Все эти приборы очень чувствительны к резким скачкам напряжения. Например, двигатель холодильника сгорает, так как встроенный стабилизатор просто не может справиться с колебаниями в сети. Его можно заменить, но на это потребуется время. А если из-за скачков напряжения выйдет из строя насос, который подает воду из скважины? Все домочадцы останутся и без электричества, и без воды. Покупка нового насоса обернется лишними тратами. Поэтому в доме обязательно нужен стабилизатор напряжения, такой как Е0101-0169.

Мощность 7500 ВА (7200 Вт) обеспечит стабильное электроснабжение большинства стандартных электроприборов даже при одновременном включении. Давайте посчитаем? Например, у вас работает верхнее освещение, холодильник, микроволновка, чайник и телевизор. Их средняя суммарная мощность равна 5500 Вт. Добавим к этому значению запас – 20%, получим 6600 Вт. Это значит, что стабилизатор выдержит такую нагрузку.

Модель может работать в широком диапазоне входного напряжения от 95 до 275 В. Регулировка происходит за счет симисторных ключей, которые обеспечивают согласованную и симметричную коммутацию переменного напряжения. Если говорить проще, то при просадках в этом интервале вы всегда получите стабильные 220 В. И переживать за сохранность техники больше не стоит. При этом погрешность составит всего 1,5%. Это важно, если в доме есть чувствительные к скачкам приборы, например, холодильник или телевизор.

 

В модели реализована умная система охлаждения. Как она работает? В процессе эксплуатации стабилизатор измеряет температуру силовых симисторов. Если она повышается, то включается принудительная вентиляция на каждый симистор. Такая защита от перегрева – это ваша уверенность в долговечности и надежности прибора.

А еще прибор работает практически бесшумно. Ведь производитель знает, что никому не нравится читать или спать под жужжание стабилизатора. В конструкции отсутствуют подвижные детали, а значит – никаких посторонних звуков.

Готовое решение для дачи

Так как на даче мы живем нерегулярно, то и количество электроприборов там значительно меньше по сравнению с домом. Но все равно есть необходимый минимум: освещение, холодильник, телевизор, чайник. Плюс к этому добавляется электрический дренажный насос, а у некоторых еще и водонагреватель. Поэтому можно выбрать модель с небольшой мощностью, например, Е0101-0168.

Мощности 5000 ВА (4800 Вт) хватит, чтобы поддержать стабильную работу постоянных приборов: холодильника и насоса. А также обеспечить электроэнергией периодическую технику, например, чайник или водонагреватель.

Не менее важно для дачников – это рабочий диапазон входного напряжения. В модели Е0101-0168 интервал составляет 95 – 275 В. Ведь к бытовой технике добавляется еще и садовая. А она, как известно, чувствительна к просадкам или скачкам напряжения. Со стабилизатором бренда Энергия вы даже при напряжении 95 В получите стабильные 220 В. Можно спокойно косить траву триммером, работать в огороде и не переживать, что вышибет пробки.

Отметим, что прибор Е0101-0168 спокойно переживает сильные морозы. Так, работать он может при температуре до -30 °С, а храниться – до -55 °С. Если на даче зимой вам делать нечего, то можете не переживать за сохранность вашего стабилизатора. Кстати, в жару он тоже отлично работает.

Ни в мастерской, ни в офисе – перепады напряжения больше не страшны

Сроки горят, дедлайн поджимает, а рабочий процесс стоит? А все потому, что сотрудники одновременно включили чайник и кофемашину. Какому начальнику это понравится? Тут есть два выхода: либо запретить пить чай на рабочем месте, либо приобрести наконец-таки стабилизатор. А какой подойдет для офиса или небольшого производства, сейчас расскажем.

Для бесперебойной работы в мастерской

На стройплощадке, в автосервисе или даже в домашней мастерской – от форс-мажорных ситуаций не застрахован никто. Колебания в сети могут привести к серьезным последствиям: не вовремя сданная или вовсе не выполненная работа, поломка инструмента и дорогостоящий ремонт. Обезопасьте себя – выберите стабилизатор Е0101-0171.

Модель мощностью 12 000 ВА (11 400 Вт) выдерживает кратковременные перегрузки до 150% и обеспечивает стабильное электроснабжение техники в любом месте. Стабилизатор справляется с пусковыми токами в течение 1 – 2 секунд. Это пригодится тем, кто работает с лобзиком, шлифмашинкой или другими инструментами, которые в начале запуска потребляют больше мощности, чем в последующее время работы.

Если же вы сварщик, то для качественного выполнения работы вам необходимо постоянное напряжение. Многие современные инверторные аппараты способны работать при просадках до 140 В, но и этого иногда не хватает. Стабилизатор серии Premium выдает 220 В при минимальном входном напряжение от 95 В и максимальном в 275 В. При этом погрешность стабилизации не превышает 1,5%. С таким прибором у сварщика обязательно получится сделать аккуратный шов без простоев.

Модель имеет микропроцессорное управление, что гарантирует точную и бесперебойную работу прибора. Все рабочие элементы располагаются на одной микросхеме, а это делает аппарат легче и компактнее. Так, стабилизатор весит всего 29 кг, а габариты составляют 300×400×230 мм. Вы легко найдете ему место в своей мастерской.

Для стабильной работы офиса

В офисе проблемы с электричеством тоже не редкость. Представьте даже небольшой рабочий кабинет: полноценное освещение, 3 – 4 компьютера, чайник, зимой – обогреватель, а летом – кондиционер. Учитывая, что в одном здании таких помещений может быть сотня – это серьезная нагрузка на электросеть. Чтобы работа не встала, а все отчеты были сданы вовремя, приобретите стабилизатор Е0101-0170.

Электронный стабилизатор мощностью 9000 ВА (8500 Вт) способен обеспечить надежную работу кабинета. Сомневаетесь? Тогда давайте посчитаем. Например, летом в кабинете постоянно работает кондиционер мощностью 3000 Вт и 3 компьютера по 400 Вт. Их суммарная мощность составит 4200 Вт. Этот показатель укладывается, а значит, модель подходит для решения нашей задачи. Работает в интервале входного напряжения от 95 до 275 В. Это очень важно, потому что компьютер может просто не включиться, если в сети нет 220 В.

Стабилизатор оснащен тороидальным трансформатором, который минимизирует ток холостого хода. Это дает возможность использовать прибор на максимуме, так как КПД увеличивается до 98%.

Для удобства эксплуатации стабилизатор оснащен цифровым дисплеем, на котором отображаются входное и выходное напряжение. Есть функция непрерывного самоконтроля. Что это такое? Во время работы все параметры записываются и сохраняются в памяти аппарата. А когда придет время сервисного обслуживания, вы можете использовать эту информацию.

Безопасность превыше всего

Все модели серии Premium могут работать в режиме «Байпас». Это позволит при перегрузке или перегреве стабилизатора передать напряжение напрямую потребителю, т.е. в обход системы. Когда неполадки будут устранены, прибор автоматически вернется в рабочий режим.

Производитель ЭТК «Энергия» не раз доказывал долговечность и надежность своих приборов. Чтобы стабилизаторы служили много лет и обеспечивали стабильное электроснабжение, во всех моделях реализовано 6 видов защиты: от перегрузки, короткого замыкания, перегрева, повышенного или пониженного напряжения, перегрузки на пониженном напряжении.

Регулярно тратить деньги на замену перегоревшей техники, приборов или гаджетов не в ваших интересах? Тогда приобретайте стабилизаторы напряжения Энергия. Подберите подходящую модель и сделайте свою жизнь лучше!

World oil demand may have peaked in 2019 amid energy transition: IRENA

Самое важное

Fossil fuel use to plummet by more than 75% by 2050

Natural gas demand will peak in 2025

Oil output to plunge by 85% to around 11 million b/d by 2050

Dubai — Global oil demand may have hit the peak in 2019 and natural gas will follow suit around 2025, the director general of International Renewable Energy Agency said March 16, as the energy transition gathers pace, echoing forecasts made by BP last year.

Еще не зарегистрированы?

Получайте ежедневные электронные уведомления и заметки для подписчиков и персонализируйте свои материалы.

Зарегистрироваться сейчас

Under a 2050 scenario that meets the Paris Agreement’s commitment to limit global warming to 1.5 C, fuel use is forecast to decline by more than 75% if energy transition policies are enforced now, IRENA said in its World Energy Transitions Outlook.

Under the 1.5 C scenario, global oil production is projected to plummet by 85% to slightly above 11 million b/d by 2050 from current levels, with natural gas remaining the largest source of fossil fuel at about 52% of current levels, the Abu Dhabi-based organization said.

«In the last eight years, the installed capacity of renewables has been outpacing systemically the installed capacity of fossil fuels-related plants,» Francesco La Camera, director general of IRENA, said in a virtual media briefing. «There is a structural change that is already there. The energy transition is already in place, it is unstoppable.»

IRENA’s prediction of peak oil mirrors BP’s projection last year that the world may never return to the pre-pandemic oil demand level of about 100 million b/d. Demand for oil will be the biggest casualty from lower energy demand in the coming three decades as weaker economic growth and a faster shift to renewable energy accelerates the demise of oil-based transport fuels, BP said in its Energy Outlook 2020 published Sept. 14, 2020.

Bearish view

Natural gas will still be needed in the future for power generation and in some industries, IRENA said. Coal will be phased out by 2050, with gas supplying around 6% of power generation and nuclear energy around 4%.

«Fossil fuels still have roles to play, mainly in power and to an extent in industry, providing 19% of the primary energy supply in 2050,» IRENA said. «Around 70% of the natural gas is consumed in power/heat plants and blue hydrogen production.»

IRENA’s bearish view of fossil fuel demand contrasts with predictions from the International Energy Agency and OPEC.

Under the IEA’s last central forecast scenario published in November, world oil demand will rise to 106.4 million b/d in 2040 from 96.9 million b/d in 2018, with growth flattening out by 2030.

Last year, OPEC said for the first time that peak oil demand may be nigh, estimating that the world’s thirst for oil will stop growing in about 20 years.

With the pandemic prompting a re-examination of the oil market and countries becoming more aggressive on their sustainability targets, OPEC on Oct. 8 estimated that global demand would hit 109.3 million b/d in 2040 before declining to 109.1 million b/d in 2045 and plateauing «over a relatively long period.»

Renewable energy

S&P Global Platts Analytics sees global oil demand peaking in 2040 at around 114 million b/d before slipping to 109 million b/d in 2050 under a «most likely» scenario, some 5 million b/d lower than pre-crisis forecasts.

Use of fossil fuels is being whittled away by the rising adoption of renewable energy, energy efficiency and electrification, according to IRENA.

«Over 90% of the [decarbonization] solutions in 2050 involve renewable energy through direct supply, electrification, energy efficiency, green hydrogen and BECCS,» or biomass with carbon capture and storage, IRENA said. «Fossil-based CCS has a limited role to play, and the contribution of nuclear remains at the same levels as today.»

Under the 1.5 C scenario, electricity would become the main energy carrier with 50% of direct share of total energy use, up from the current level of 21%, IRENA said. Nearly 90% of electricity needs will be provided by renewables, up from 7% in 2018, with the remainder coming from gas and nuclear.

Wind and solar photovoltaic will constitute the biggest part of the power generation mix, supplying 63% of total electricity needs by 2050, with installed renewable generation capacity growing to 27,700 GW from 2,500 GW currently.

Hydrogen uptake

Electricity demand is forecast to grow over two-fold between 2018 and 2050 with the use of electricity in industry and buildings doubling and in transport jumping from zero to over 12,700 TWh, according to IRENA.

Hydrogen and its derivatives will make up 12% of final energy use by 2050 and 30% of electricity use will be dedicated to green hydrogen production and its derivatives, it said. The world will need almost 5,000 GW of hydrogen electrolyzer capacity by 2050 from just 0.3 GW now to achieve this level of hydrogen.

To achieve the 1.5 C scenario, the world will need to spend $33 trillion on top of the $98 trillion currently earmarked for energy systems investments. Some $24 trillion invested in fossil fuels need to be rerouted to energy transition technologies over the period to 2050, IRENA said.

Управление данными приложения «Здоровье» на iPhone, iPod touch и Apple Watch

Вы можете настроить приложения и аксессуары для отправки данных в приложение «Здоровье», вводить данные самостоятельно и изменять приоритет данных из этих источников.

Добавление данных в приложение «Здоровье»

Приложение «Здоровье» автоматически считает ваши шаги, расстояния прогулок и пробежек. А если у вас есть часы Apple Watch, оно автоматически отслеживает все данные о вашей активности. Если вы уже пользуетесь другим приложением для отслеживания вашего самочувствия, попробуйте добавить сведения из этого приложения в «Здоровье», чтобы видеть всю информацию в одном месте. 

Внесение информации о состоянии своего здоровья

1. Откройте приложение «Здоровье» и перейдите на вкладку «Обзор». 
2. Нажмите категорию, например «Активность». 
3. Нажмите подкатегорию, например «Шаги».
4. Нажмите «Добавить данные» в верхнем правом углу.
5. Нажмите дату, время и данные для этого показателя.
6. По завершении ввода нажмите «Добавить».

Добавление информации из других приложений

1. Откройте приложение «Здоровье».
2. Нажмите фотографию профиля в правом верхнем углу . 
3. В разделе «Конфиденциальность» нажмите «Приложения». Здесь отображаются уже имеющиеся приложения, совместимые с приложением «Здоровье». Если приложения нет в списке, возможно, оно несовместимо. 
4. Нажмите приложение и включите категории здоровья, которые оно должно отслеживать.

Также вам может потребоваться открыть приложение и изменить его настройки, чтобы разрешить обмен данными с приложением «Здоровье». 

Поиск приложений, совместимых с приложением «Здоровье»

1. Откройте приложение «Здоровье» и перейдите на вкладку «Обзор».
2. Нажмите категорию, например «Сон». 
3. Нажмите подкатегорию, например «Анализ сна».
4. Прокрутите экран вниз, чтобы увидеть рекомендованные для этой категории приложения. Нажмите нужное приложение, чтобы узнать о нем больше и загрузить его. 
5. Вернитесь к настройкам конфиденциальности в приложении «Здоровье», чтобы разрешить приложению считывать и записывать данные в приложении «Здоровье». 

Вы сами определяете, какие сведения отправляются в приложение «Здоровье» и какие приложения могут получать сведения из приложения «Здоровье». Приложения, у которых есть доступ к HealthKit, должны иметь политику конфиденциальности. Перед тем как предоставить приложению доступ к данным о вашем здоровье, ознакомьтесь с его политикой конфиденциальности.

Добавление информации с часов Apple Watch

• Для просмотра целей и данных о перемещении, упражнениях и разминке откройте приложение «Здоровье», выберите вкладку «Обзор» и нажмите «Активность».
  
• Чтобы просмотреть сведения о пульсе, откройте приложение «Здоровье», выберите вкладку «Обзор» и нажмите «Сердце». Дополнительные сведения о точности и ограничениях измерения пульса см. в этой статье.
• Для просмотра данных из приложения «Дыхание» откройте приложение «Здоровье», выберите вкладку «Обзор» и нажмите «Осознанность». Дополнительные сведения о приложении «Дыхание» см. в этой статье.
• Другие приложения на часах Apple Watch также могут считывать и записывать данные в приложении «Здоровье». Управлять ими можно прямо на часах Apple Watch: перейдите в меню «Настройки» > «Здоровье» > «Программы». 

Если приложение «Здоровье» не отслеживает шаги или другие данные, выполните следующие действия.

1. Откройте приложение «Здоровье».
2. Выберите свой профиль  и нажмите «Устройства».  
3. Нажмите часы Apple Watch.
4. Выберите «Настройки конфиденциальности» и убедитесь, что параметр «Отслеживание фитнеса» включен.

Обработка данных из нескольких источников в приложении «Здоровье»

Приложение «Здоровье» собирает исходные данные из различных источников, например количество шагов с iPhone и данные об активности с Apple Watch, а затем упорядочивает их по источникам. По умолчанию они приоритизируются следующим образом.

1. Данные о здоровье, которые были введены вручную.
2. Данные с iPhone, iPod touch и Apple Watch. 
3. Данные из приложений и с устройств Bluetooth.

При добавлении нового источника данных он появится над списком других приложений и устройств, которые передают сведения в приложение «Здоровье». Вы можете в любое время изменить порядок отображения источников. 

Просмотр источников данных

Чтобы узнать, какие устройства и приложения обновляют определенные категории данных в приложении «Здоровье», выполните следующие действия.

1. Откройте приложение «Здоровье» и перейдите на вкладку «Обзор». 
2. Нажмите категорию, например «Активность». Если не отображается категория, смахните вниз, чтобы открыть строку поиска, затем введите категорию.
3. Нажмите подкатегорию, например «Шаги».
4. Прокрутите экран вниз и выберите «Источники данных и доступ». Отобразятся только те источники, данные из которых соответствуют выбранному типу. 

Чтобы увидеть все источники данных в приложении «Здоровье», выполните следующие действия.

1. Откройте приложение «Здоровье». 
2. Нажмите фотографию профиля в правом верхнем углу . 
3. Прокрутите экран вниз до раздела «Конфиденциальность» и выберите «Приложения» или «Устройства».

 

Установка приоритета для источников данных

Для выбора источников, которые приложение «Здоровье» будет использовать в первую очередь, выполните следующие действия.

1. Откройте приложение «Здоровье» и перейдите на вкладку «Обзор».
2. Нажмите категорию, затем выберите подкатегорию.
3. Прокрутите экран вниз и выберите «Источники данных и доступ».
4. Нажмите «Править».
5. Нажмите и удерживайте кнопку изменения порядка  рядом с источником данных и переместите его выше или ниже в списке. 
6. Чтобы отключить источник данных и прекратить поступление данных соответствующей категории, нажмите флажок рядом с этим источником.
7. Нажмите «Готово».

Если из разных источников поступают данные одного и того же типа, то источник, расположенный выше в списке, будет иметь приоритет над теми, которые находятся ниже. По умолчанию все новые приложения или устройства автоматически добавляются в начало списка, выше iPhone или iPod touch. 

Резервное копирование данных приложения «Здоровье»

Данные приложения «Здоровье» хранятся в iCloud и шифруются при передаче между iCloud и вашим устройством, а также во время хранения в iCloud. Для сквозного шифрования требуется iOS 12 и двухфакторная аутентификация. Чтобы прекратить хранение данных приложения «Здоровье» в iCloud, выберите «Настройки» > [ваше имя] > iCloud и отключите «Здоровье».

Если вы не используете службу iCloud, то можете сохранить данные из приложения «Здоровье» в зашифрованной резервной копии iTunes. 

Всеми данными, которые вы создали или собрали о себе, управляете только вы. Кроме того, они защищены паролем, когда iPhone заблокирован. 

Подробнее о функциях приложения «Здоровье»

Информация о продуктах, произведенных не компанией Apple, или о независимых веб-сайтах, неподконтрольных и не тестируемых компанией Apple, не носит рекомендательного или одобрительного характера. Компания Apple не несет никакой ответственности за выбор, функциональность и использование веб-сайтов или продукции сторонних производителей. Компания Apple также не несет ответственности за точность или достоверность данных, размещенных на веб-сайтах сторонних производителей. Обратитесь к поставщику за дополнительной информацией.

Дата публикации: 05 июня 2020 г.

Формы энергии — Управление энергетической информации США (EIA)

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия — это запасенная энергия и энергия положения.

---

Химическая энергия — это энергия, хранящаяся в связях атомов и молекул. Батареи, биомасса, нефть, природный газ и уголь являются примерами химической энергии. Химическая энергия преобразуется в тепловую, когда люди сжигают дрова в камине или сжигают бензин в двигателе автомобиля.

Механическая энергия — это энергия, запасенная в объектах за счет напряжения. Сжатые пружины и растянутые резиновые ленты являются примерами сохраненной механической энергии.

Ядерная энергия — это энергия, запасенная в ядре атома, то есть энергия, которая удерживает ядро ​​вместе. Когда ядра объединяются или расщепляются, может выделяться большое количество энергии.

Гравитационная энергия — это энергия, запасенная в высоте объекта.Чем выше и тяжелее объект, тем больше гравитационной энергии сохраняется. Когда человек едет на велосипеде с крутого холма и набирает скорость, гравитационная энергия превращается в энергию движения. Гидроэнергетика — еще один пример гравитационной энергии, когда гравитация заставляет воду спускаться через гидроэлектрическую турбину для производства электроэнергии.

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия — это движение волн, электронов, атомов, молекул, веществ и объектов.

---

Лучистая энергия — это электромагнитная энергия, которая распространяется поперечными волнами. Лучистая энергия включает видимый свет, рентгеновские лучи, гамма-лучи и радиоволны. Свет — это один из видов лучистой энергии. Солнечный свет — это лучистая энергия, которая обеспечивает топливо и тепло, которые делают возможной жизнь на Земле.

Тепловая энергия , или тепло, — это энергия, возникающая при движении атомов и молекул в веществе. Тепло увеличивается, когда эти частицы движутся быстрее.Геотермальная энергия — это тепловая энергия земли.

Энергия движения — это энергия, запасенная при движении объектов. Чем быстрее они движутся, тем больше энергии сохраняется. Чтобы заставить объект двигаться, требуется энергия, и энергия высвобождается, когда объект замедляется. Ветер — это пример энергии движения. Ярким примером энергии движения является автокатастрофа — автомобиль полностью останавливается и высвобождает всю свою энергию движения сразу в неконтролируемый момент.

Звук — это движение энергии через вещества в продольных (сжатие / разрежение) волнах.Звук возникает, когда сила заставляет объект или вещество вибрировать. Энергия передается через вещество волнообразно. Обычно энергия звука меньше, чем в других формах энергии.

Электрическая энергия доставляется крошечными заряженными частицами, называемыми электронами, обычно движущимися по проводу. Молния — это пример электрической энергии в природе.

Источники энергии — Управление энергетической информации США (EIA)

Большая часть нашей энергии невозобновляема

В Соединенных Штатах и ​​многих других странах большинство источников энергии для выполнения работы являются невозобновляемыми источниками энергии:

Эти источники энергии называются невозобновляемыми, потому что их запасы ограничены объемами, которые мы можем добыть или извлечь из земли.Уголь, природный газ и нефть образовывались на протяжении тысяч лет из захороненных останков древних морских растений и животных, которые жили миллионы лет назад. Вот почему мы также называем эти источники энергии ископаемым топливом .

Большинство нефтепродуктов, потребляемых в Соединенных Штатах, производится из сырой нефти, но жидкие углеводороды также могут быть получены из природного газа и угля.

Ядерная энергия производится из урана, невозобновляемого источника энергии, атомы которого расщепляются (посредством процесса, называемого ядерным делением) для получения тепла и, в конечном итоге, электричества.Ученые считают, что уран был создан миллиарды лет назад, когда образовались звезды. Уран находится повсюду в земной коре, но добывать его и перерабатывать в топливо для атомных электростанций слишком сложно или слишком дорого.

Есть пять основных возобновляемых источников энергии

Основными видами или источниками возобновляемой энергии являются:

Их называют возобновляемыми источниками энергии, потому что они восполняются естественным образом. День за днем ​​светит солнце, растут растения, дует ветер, текут реки.

Возобновляемая энергия была основным источником энергии на протяжении большей части истории человечества

На протяжении большей части истории человечества биомасса растений была основным источником энергии, которую сжигали для получения тепла и корма животных, используемых для транспортировки и вспашки. Невозобновляемые источники начали заменять большую часть возобновляемых источников энергии в Соединенных Штатах в начале 1800-х годов, а к началу 1900-х годов ископаемое топливо было основным источником энергии. Использование биомассы для отопления домов оставалось источником энергии, но в основном в сельской местности и для дополнительного отопления в городских районах.В середине 1980-х годов использование биомассы и других форм возобновляемой энергии стало увеличиваться в основном из-за стимулов к их использованию, особенно для производства электроэнергии. Многие страны работают над увеличением использования возобновляемых источников энергии, чтобы помочь сократить и избежать выбросов углекислого газа.

Узнайте больше об истории использования энергии в США и графиках использования источников энергии.

На приведенной ниже диаграмме показаны источники энергии в США, их основные виды использования и их процентные доли от общего количества U.С. Энергопотребление в 2020 г.

Скачать изображение Энергопотребление в США по источникам, 2020 г. потребление энергии с разбивкой по источникам, 2020 г. биомасса возобновляемое отопление, электричество, транспорт 4,9% гидроэнергия возобновляемая электроэнергия 2,8% ветровая возобновляемая электроэнергия 3,2% солнечная возобновляемая энергия отопление, электричество 1,3% геотермальная энергия9% уголь невозобновляемая электроэнергия, производство 9,9% ядерная (из урана) невозобновляемая электроэнергия 8,9% Небольшое количество источников, не включенных выше, — это чистый импорт электроэнергии и угольный кокс. Сумма отдельных процентов может не равняться 100% из-за независимого округления. Управление энергетической информации США, Ежемесячный обзор энергетики, таблица 1.3, апрель 2021 г., предварительные данные

Последнее обновление: 7 мая 2021 г.

Что такое энергия? Руководство по пониманию энергии

Энергия вокруг нас. Он отвечает за то, чтобы все происходило, независимо от того, хотите ли вы использовать какую-либо бытовую технику, прогуляться по парку, проехать на машине по городу или сделать что-либо, связанное с движением или деятельностью. Но что такое энергия? Хотя мы постоянно окружены им, природа этой неуловимой, но вездесущей силы часто понимается неправильно — или о ней вообще не думают.

Что такое энергия?

Проще говоря, энергия — это способность выполнять работу. Работа в этом контексте — это когда на объект действует сила, вызывающая смещение объекта.Есть три основных компонента работы: сила, смещение и причина. E Энергия — это количественный объем работы, который необходимо выполнить объекту для создания этих компонентов.

Энергия также является сохраняющейся величиной с конечным количеством во Вселенной, хотя ее запас почти безграничен. Его можно измерить и сохранить по-разному, но это не материальная субстанция, хотя его можно напрямую преобразовать в материю.

Хотя мы часто слышим или читаем о энергопотреблении , на самом деле оно никогда не потребляется.Фактически он передается между состояниями и от одной формы или объекта к другому, всегда выполняя работу с объектами в процессе.

Почему важна энергия?

Энергия необходима для всей жизни и всех процессов, происходящих во всей Вселенной. На Земле Солнце является основным источником всей энергии, доступной и используемой людьми, животными, растениями и микроорганизмами. Эта энергия может поступать напрямую, например, в форме фотосинтеза, или косвенно, например, в форме ископаемого топлива, которое давным-давно улавливало энергию солнца, выделяющуюся при сгорании.

Почему энергия так важна в нашей жизни?

Энергия так важна в нашей повседневной жизни, потому что это основная потребность человека . Мы используем энергию не только для нагрева наших рукотворных конструкций, но и для их охлаждения. Энергия необходима, чтобы встать с постели, прогуляться по улице или даже поднять палец. Он также необходим в изобилии для всех типов современных удобств, от лампочек до бытовых приборов и автомобилей.

Зачем нам нужна энергия?

Энергия нам нужна по множеству причин.В первую очередь нужно просто остаться в живых. Энергия присутствует во всем, что мы едим, потребляем или используем.

Energy питает и регулирует естественные внутренние функции организма. Он восстанавливает клетки и ткани тела, используется для наращивания мышц и необходим для поддержания гомеостаза — и чем жестче окружающая среда, тем больше энергии требуется для его поддержания.

Если углубиться в человеческое тело, то потребуется энергия для выработки ферментов, сокращения и движения мышц и передачи электрических импульсов между клетками.В обществе энергия необходима для всего: от вождения до просмотра телевизора и для освещения домов и предприятий искусственным светом.

Энергия нужна почти для всего в жизни. Даже когда мы не обращаем на это внимания, энергия присутствует, регулируя функции организма в состоянии покоя или питая ваши бытовые приборы, даже если они выключены.

Откуда берется наша энергия?

источник

Энергия повсюду вокруг нас.В конечном счете, почти всей энергии исходит от Солнца , , где реакции ядерного синтеза создают огромное количество энергии, поскольку атомы сливаются в ядре и высвобождаются в сторону Земли. Но энергия, которую мы используем в повседневной жизни, поступает из множества источников, которые улавливают и хранят эту первоначальную энергию.

Где найти энергию?

Мы можем найти доступную энергию по всему миру. Когда мы едим, мы потребляем запасенную химическую энергию.Если мы едим растения, мы потребляем первичный источник энергии, поскольку эти организмы используют фотосинтез для захвата солнечной энергии, которая затем сохраняется в их клетках. Если мы едим мясо, мы потребляем вторичные источники энергии, обычно от животных, которые съели первичных производителей.

Для общественных и промышленных целей энергия может храниться в ископаемом топливе, в атомных связях ядерных частиц или приводиться в действие земными процессами, такими как энергия ветра, гидроэнергия или геотермальная энергия . Они также считаются первичными источниками энергии, потому что мы извлекаем энергию непосредственно из них.

Откуда берется большая часть нашей электроэнергии?

Когда доходит до наших источников энергии для повседневной жизни, большая часть поступает в основном из ископаемого топлива, ядерной энергии и возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия и биомасса. Электроэнергия, или электрическая энергия, вырабатывается с использованием этих форм, в основном в крупномасштабном производстве сетей, но также в мелкомасштабном и внесетевом производстве.Электричество относится к отдельной категории, поскольку это энергоноситель, а не первичный источник.

Ископаемые виды топлива, используемые для производства электроэнергии, включают уголь, нефть и природный газ. Ядерная энергия уникальна, поскольку это невозобновляемая форма производства электроэнергии, которая не приводит к выбросам углекислого газа. Атомные электростанции используют деление, или акт расщепления атомов, для высвобождения большого количества энергии, которая затем используется для кипячения воды. Образующийся пар вращает турбину, вырабатывающую электричество.

В возобновляемых источниках энергии используются формы энергии, которые гораздо более доступны, чем ископаемое топливо, часто они получают энергию из процессов, которые продиктованы солнцем (а в случае солнечной энергии, получают энергию непосредственно от солнца). Ветроэнергетика, гидроэнергетика и геотермальная энергия используют земные процессы для вращения турбин для производства электроэнергии.

Какие типы источников энергии?

источник

Существует много различных типов источников энергии, но все они подпадают под одну из двух основных категорий энергии: потенциальная энергия и кинетическая энергия.Это основные типы, которые в целом отвечают за все процессы во Вселенной, от планетных орбит до травы, растущей из почвы.

Потенциальная энергия — это форма энергии, которая хранится в объектах. Эти объекты обладают потенциалом высвобождения этой энергии. Это связано с их положением, в котором потенциальная энергия зависит от факторов, действующих на объекты.

Существует два основных типа потенциальной энергии: упругая потенциальная энергия и гравитационная потенциальная энергия.Первый лучше всего проявляется в таком объекте, как рогатка, которая накапливает энергию, создаваемую оттягиванием резиновой ленты, а второй — в любом предмете, подвешенном над землей или на склоне.

Хотя гравитационная и упругая потенциальная энергия различаются, в обеих формах получаемая энергия происходит из потенциальной энергии, которая хранилась в объектах до того, как они вышли из равновесия. Разница в том, были ли они выбиты оттуда упругим отскоком или силой тяжести.

Кинетическая энергия — энергия движения . Он создается только после высвобождения потенциальной энергии, обычно под действием силы тяжести или упругих сил.

Когда высвобождается больше потенциальной энергии, выполняется больше работы, и рассматриваемый объект начинает ускоряться, что увеличивает кинетическую энергию. Наиболее важными факторами кинетической энергии являются скорость и масса объекта, несущего энергию.

Какой вид энергии представляет собой пища?

Химическая энергия хранится в пище, которую мы превращаем в полезную энергию для движения наших мышц, выполнения клеточных функций и подпитки естественных систем организма.Хотя химическая энергия в пище обычно измеряется в калориях, официальная форма измерения пищевой энергии — в джоулях (Дж), и ее можно найти на большинстве этикеток упаковки рядом с количеством калорий. Джоуль — это единица измерения для всех видов энергии, а не только для химической.

Что такое природные источники энергии?

В некотором смысле все является естественным источником энергии. Когда мы думаем об энергии из ископаемого топлива или электричестве, производимом людьми, вся эта энергия поступает из естественных источников — мы только что разработали способы использования энергии, которая хранилась внутри этих ресурсов в течение очень долгого времени.

Солнце — де-факто естественный источник энергии, поскольку вся энергия на Земле в конечном итоге исходит от звезды в центре нашей солнечной системы. Однако природная энергия может также относиться к возобновляемой или экологически чистой энергии, и в этом случае солнечная, ветровая, гидро-, геотермальная энергия и биомасса могут считаться более «естественными», чем ископаемое топливо или даже ядерная энергия.

Где хранится энергия?

Энергия накапливается в разных областях и разными способами.Где это хранится, зависит от типа энергии или рассматриваемого объекта.

Где хранится энергия в молекуле?

Энергия хранится в химических связях молекулы. Эти связи — силы, которые удерживают атомы вместе, чтобы образовать молекулы. Некоторые связи прочнее других, так как бывают разные типы. К ним относятся ковалентные, полярные ковалентные и ионные связи. Атомы с относительно похожей электромагнитной силой разделяют электроны, соединяясь ковалентными связями. Именно здесь большая часть полезной энергии поступает из молекул.

Как называется накопленная энергия?

Вся накопленная энергия является формой потенциальной энергии. Способ хранения энергии определяет, как вы ее классифицируете. Если он хранится в объекте, который будет высвобожден из-за силы тяжести, притягивающей его к земле, то это потенциальная энергия гравитации. Если энергия накапливается из-за силы, которая передает энергию объекту, например натягивания лука или рогатки, то это упругая потенциальная энергия.Важно отметить, что любая запасенная энергия всегда находится в форме потенциальной энергии.

Можно ли создать энергию?

Возможно, вы слышали фразу «энергия не может быть создана или уничтожена», которая также известна как первый закон термодинамики. Но, возможно, вы также слышали о создании энергии на электростанциях или о том, как тратить энергию на то, чтобы оставить свет включенным. Хотя это может показаться противоречивым, на самом деле это просто вопрос хитрой формулировки. На самом деле, когда мы говорим о создании или использовании энергии в повседневной жизни, мы фактически говорим о преобразовании энергии.

Закон сохранения энергии гласит, что энергия и материя — одно и то же в разных состояниях — не могут быть созданы или уничтожены. Когда энергия «создается» путем ядерного деления или других форм промышленной энергии, на самом деле она просто высвобождается из того места, где она хранилась, в тех ресурсах, которые используются. И когда энергия «используется», она не разрушается, она просто переводится в другое состояние, часто в виде тепловой или кинетической энергии.

Какие формы энергии?

Существует несколько различных форм энергии, каждая из которых является подкатегорией потенциальной или кинетической энергии.Эти формы включают химическую энергию, электрическую энергию, лучистую энергию, тепловую энергию и механическую энергию.

Является ли свет формой энергии?

Да, свет — это форма энергии. Свет распространяется как в виде частиц, известных как фотоны, так и в виде электромагнитных волн, известных как электромагнитное излучение. Длина или длина волны света определяет свойства света, в том числе то, является ли он видимым или вредным для клеток человека.

Различные длины волн также могут многое рассказать нам об энергии, связанной со светом.Например, микроволны имеют очень короткие длины волн и известны во всем мире своей способностью быстро нагревать пищу за счет своей электромагнитной энергии. Радиоволны также напрямую зависят от их длины волны, поскольку именно так кодируются радиостанции и радиосигналы. В зависимости от длины передаваемых волн приемники могут настраиваться и превращать приходящие волны в звуки и изображения.

Рентгеновские лучи — еще один известный пример того, как электромагнитное излучение творит чудеса с человеческими существами: они могут проходить сквозь плоть, но не через кости, что позволяет нам нанести на карту изображение скелетной системы, как если бы мы могли видеть сквозь кожу.

Почему мы должны экономить энергоресурсы?

Хотя энергия не может быть создана или уничтожена, по-прежнему важно, чтобы мы сохраняли ее в смысле разумного использования доступной энергии в нашей окружающей среде. Наши решения об использовании энергии сложным образом влияют на природные системы планеты. Крайне важно тщательно выбирать источники энергии и учитывать количество потребляемой энергии.

Энергоэффективность также является важным фактором экономии энергоресурсов. Энергоэффективные приборы , транспортные средства и здания имеют большое значение для принятия правильных решений в области энергопотребления, а также для обеспечения того, чтобы ваша электроэнергия поступала из надежного и эффективного источника.

Принесено вам taranergy.com

Все изображения лицензированы Adobe Stock.
Лучшее изображение

Что такое энергия? | Протокол

1.6: Что такое энергия?

Вселенная состоит из материи в различных формах, и все формы материи содержат энергию.Различные формы энергии на Земле происходят от Солнца — главного источника энергии. Растения улавливают световую энергию Солнца и в процессе фотосинтеза преобразуют ее в химическую энергию. Эту запасенную энергию растений можно использовать разными способами. Например, употребление в пищу растительных продуктов дает нашему телу энергию для функционирования, а сжигание древесины или угля (окаменелые растения) генерирует тепло и электричество. Следовательно, поскольку все изменения материи связаны с изменениями энергии, жизненно важно понимать, как энергия перетекает из одной формы в другую.

Энергия определяется как способность выполнять работу. Работа выполняется, когда сила, приложенная к объекту, заставляет объект двигаться против противоположной силы. Например, работа выполняется, когда стол толкается через комнату, преодолевая сопротивление пола.

Энергия может быть разделена на два основных типа － потенциальная энергия и кинетическая энергия. Потенциальная энергия — это энергия, связанная с относительным положением, составом или состоянием объекта. Кинетическая энергия — это энергия, связанная с движением объекта.Например, вода, находящаяся за плотиной, обладает потенциальной энергией из-за своего положения над землей. Когда он течет вниз через генераторы, он получает кинетическую энергию, которую можно использовать для выработки электроэнергии на гидроэлектростанции.

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия также известна как энергия покоя или запасенная энергия. Общие типы потенциальной энергии включают в себя гравитационную потенциальную энергию, хранящуюся в яблоке, свисающем с дерева, электрическую потенциальную энергию, хранящуюся в объекте из-за притяжения или отталкивания электрических зарядов, или химическую потенциальную энергию, хранящуюся в связях между атомами и молекулами. .Кроме того, ядерная энергия, запасенная в атомном ядре, и упругая энергия, запасенная в растянутой пружине из-за ее конфигурации, являются типами потенциальной энергии.

Обычно объекты или системы с высокой потенциальной энергией имеют тенденцию быть менее стабильными и, таким образом, движутся к более низким уровням энергии для достижения стабильности. Например, радиоактивный элемент Уран-235 (U ²³⁵ ) имеет нестабильное ядро. Чтобы добиться стабильности, он разделяется на более мелкие, но стабильные элементы и высвобождает накопленную ядерную энергию.Эта высвободившаяся энергия затем может быть использована для выработки электроэнергии на атомных электростанциях.

Кинетическая энергия

Количество кинетической энергии объекта зависит от его массы и скорости. Рассмотрим два шара разной массы, катящиеся по наклонной плоскости с одинаковой скоростью. Более тяжелый шар будет обладать большей кинетической энергией. Точно так же, когда два шара одинаковой массы катятся по наклонной плоскости с разной скоростью, мяч, который движется быстрее, имеет большую кинетическую энергию.

Существуют также различные формы кинетической энергии, включая механическую, электрическую, лучистую, звуковую и тепловую.Механическая энергия связана с движением объекта. Чем быстрее движется объект, тем больше у него механической энергии. Например, пуля, выпущенная из ружья, или вода, стекающая по плотине, являются примерами механической энергии. Электрическая энергия связана с потоком электрических зарядов, как это наблюдается в случае ударов молнии во время грозы или в повседневных электрических цепях и устройствах. Лучистая энергия — это форма кинетической энергии, которая распространяется как электромагнитные волны и может восприниматься в форме света и тепла.Солнечный свет — пример лучистой энергии.

Тепловая энергия связана со случайным движением атомов и молекул. Когда атомы и молекулы в объекте движутся или вибрируют быстро, они имеют более высокую среднюю кинетическую энергию (KE), и объект считается «горячим». Когда атомы и молекулы движутся медленно, средний KE у них ниже, и объект обозначается как «холодный». Таким образом, тепловую энергию можно наблюдать через изменение температуры объекта. Предполагая, что никаких химических реакций или фазовых изменений (таких как плавление или испарение) не происходит, увеличение количества тепловой энергии в образце вещества приведет к повышению его температуры.Точно так же, если предположить, что не происходит никакой химической реакции или фазового перехода (например, конденсации или замерзания), уменьшение количества тепловой энергии в образце вещества приведет к снижению его температуры.

Закон сохранения энергии

Энергия может быть преобразована из одной формы в другую, но полная энергия, присутствующая до изменения, всегда существует в той или иной форме даже после изменения. Это наблюдение выражается в Законе сохранения энергии. Закон сохранения энергии гласит, что энергия не создается и не уничтожается, хотя ее можно изменить по форме.Таким образом, полная энергия системы остается постоянной. Например, химическая энергия (вид потенциальной энергии) хранится в молекулах, из которых состоит бензин. Когда бензин сгорает в цилиндрах двигателя автомобиля, быстро расширяющиеся газообразные продукты этой химической реакции генерируют механическую энергию (тип кинетической энергии), когда они перемещают поршни цилиндра.

Этот текст адаптирован из Openstax, Chemistry 2e, раздел 5.1: Основы энергетики.

Что такое энергия? — Определение от WhatIs.com

К

Энергия — это способность физической системы выполнять работу. Распространенным символом энергии является заглавная буква E . Стандартная единица измерения — джоуль, обозначаемый буквой J. Один джоуль (1 Дж) — это энергия, возникающая в результате эквивалентного силе, действующей на один метр (1 м) смещения, в один ньютон (1 Н). Есть две основные формы энергии, называемые потенциальной энергией и кинетической энергией.

Потенциальная энергия, иногда обозначаемая символом U , — это энергия, запасенная в системе.Стационарный объект в гравитационном поле или неподвижная заряженная частица в электрическом поле обладают потенциальной энергией.

Кинетическая энергия — это движение объекта, частицы или набора частиц. Примеры включают падение объекта в гравитационном поле, движение заряженной частицы в электрическом поле и быстрое движение атомов или молекул, когда объект находится при температуре выше нуля Кельвина.

Материя эквивалентна энергии в том смысле, что они связаны уравнением Эйнштейна:

E = мк ²

, где E — энергия в джоулях, m, — масса в килограммах, и c — скорость света, равная приблизительно 2.99792 x 10 ⁸ метров в секунду.

В электрических цепях энергия — это мера мощности, израсходованной с течением времени. В этом смысле один джоуль (1 Дж) эквивалентен одному ватту (1 Вт), рассеиваемому или излучаемому в течение одной секунды (1 с). Распространенной единицей энергии в электроэнергетических компаниях является киловатт-час (кВтч), что эквивалентно одному киловатту (кВт), рассеянному или израсходованному за один час (1 час). Поскольку 1 кВт = 1000 Вт и 1 ч = 3600 с, 1 кВтч = 3,6 x 10 ⁶ Дж.

Тепловая энергия иногда указывается в британских тепловых единицах (британских тепловых единицах) неучеными, где 1 британская тепловая энергия приблизительно равна 1055 Дж.Нагревательная или охлаждающая способность системы климат-контроля может быть указана в британских тепловых единицах, но с технической точки зрения это неправильное употребление этого термина. В этом смысле производитель или продавец системы на самом деле имеет в виду британские тепловые единицы в час (британские тепловые единицы в час), меру мощности нагрева или охлаждения.

Последний раз обновлялся в сентябре 2005 г.

Раздел B: Две основные формы энергетики — Энергетическое образование: концепции и практики

Кажется, что энергия, которую мы ощущаем вокруг себя, имеет множество форм.Пожары горят, резинки отрываются, фонарики включаются и светят, предметы падают, и они кажутся горячими, холодными или просто нужной температуры. При таком большом количестве событий, как мы можем выяснить, какие формы энергии имеют эти вещи и события? После сотен лет наблюдений и экспериментов наука разделила энергию на две основные формы: кинетическая энергия и потенциальная энергия. Кроме того, потенциальная энергия принимает несколько собственных форм.

Кинетическая энергия определяется как энергия движущегося объекта. Брошенный футбольный мяч, мчащийся автомобиль, марафонец или камень, падающий со скалы, являются примерами объектов, обладающих кинетической энергией.

Потенциальная энергия определяется как энергия, связанная с расположением системы объектов, которые оказывают силы друг на друга. Потенциальная энергия накапливается или высвобождается, когда расположение объектов и / или силы, которые они оказывают друг на друга, каким-либо образом изменяются.Системы объектов, от атомов до планет, могут быть организованы разными способами, что приводит к появлению многих форм потенциальной энергии: химической, упругой, электрической (электромагнитной), гравитационной, ядерной и тепловой энергии.

Хотя потенциальную энергию часто называют «накопленной» энергией, при таком упоминании могут возникнуть два заблуждения. Во-первых, утверждение, что энергия хранится в чем-то, может означать, что энергия — это какая-то невидимая субстанция, а это не так.Во-вторых, рассмотрим учебник, расположенный над классом. Многие скажут, что в учебнике хранится потенциальная энергия, и часто удобно думать, что только в учебнике имеет потенциальную энергию. Однако в учебнике есть потенциальная энергия, потому что он является частью системы, включающей Землю, в которой оба оказывают друг на друга гравитационные силы. Другими словами, в учебнике не было бы потенциальной энергии, если бы не Земля.

Электрическая потенциальная энергия присутствует, когда положительный и отрицательный электрические заряды отделены друг от друга, как батарея.Когда вы включаете устройство с батарейным питанием, например фонарик или игрушку, электрическая потенциальная энергия, хранящаяся в батарее, преобразуется в другие формы энергии, такие как звук, механическое движение, тепловая энергия и свет. Для электрического прибора, который вы подключаете, электрическая потенциальная энергия поддерживается вращающимся генератором электростанции, плотины гидроэлектростанции или ветряной мельницы. Солнечный элемент хранит электрическую потенциальную энергию подобно батарее, пока на нее светит солнце.

Что такое энергия?

Любой учебник физики скажет вам, что энергия — это «способность выполнять работу». Затем обычно объясняется, что «работа» — это движение чего-либо против силы. Но разве это определение не неудовлетворительно? Это немного похоже на определение Платоном человека как «двуногого существа без перьев» — в рассуждениях трудно найти дыры, но вы не можете не чувствовать, что чего-то не хватает.

Причина, по которой его так сложно определить, заключается в том, что это абстрактное понятие.В физике понятие «энергия» на самом деле является своего рода сокращением, инструментом, помогающим сбалансировать книги. Он всегда сохраняется (или преобразуется в массу), поэтому невероятно полезен при разработке результатов любого физического или химического процесса.

Нет физической «сущности» энергии и такой вещи, как «чистая энергия». Его всегда что-то несет, обычно в виде движения.

Классический пример кинетической энергии — бильярдный шар, катящийся по столу.Чем тяжелее мяч, тем быстрее он движется, тем больше энергии несет. Другими словами, тем больнее будет, если он соскочит со стола и приземлится вам на мизинец.

Другая форма кинетической энергии известна как тепло. Температура чего-либо — это прямое измерение того, насколько быстро движутся атомы внутри него. В чашке горячего кофе молекулы воды быстро движутся, замедляясь по мере остывания чашки.

Бросьте железный пруток в огонь, и его атомы тоже начнут двигаться быстрее, хотя в этом случае атомы связаны в определенном положении, и поэтому движение представляет собой форму покачивающейся вибрации.

Иногда объект тянется или толкается в определенном направлении, но его движение останавливается какой-то другой силой. В этом случае говорят, что объект обладает потенциальной энергией — способностью двигаться.

Это немного похоже на то, как водитель гоночного автомобиля нажимает на педаль газа при еще включенном ручном тормозе — ничего особенного не происходит, пока он не отпускает тормоз.

Стакан, стоящий на столе, опускается под действием силы тяжести. Но любое движение останавливается гораздо более сильной силой — электрическим отталкиванием атомов в столе.Тем не менее, толкните стакан со стола, и он упадет.

А как насчет химической, электрической или ядерной энергии? Это немного сложнее, но, в конечном итоге, все эти формы энергии также включают в себя тип движения или потенциал движения.

Например, много энергии заперто, как спиральная пружина, внутри атомных ядер. Его можно высвободить, когда ядро ​​урана расколется надвое. Две половинки заряжены положительно, поэтому сразу после разделения они электрически отталкиваются друг от друга и разлетаются.Таким образом, потенциальная ядерная энергия превращается в кинетическую энергию.

Как сказал русский физик Лев Окун: «Чем более фундаментальным является физическое понятие, тем труднее определить его словами». Что касается энергии, лучшее, что мы можем сделать, это сказать, что это способность вызывать движение.

И это должно сделать нас, бедных двуногих без перьев, прекрасным.

Связанное чтение: Энергия термоядерного синтеза в дюймах в сторону воспламенения

.