Основы технологии и энергетики

оказывается не слишком обременительным.

В качестве теплоносителя для теплоотвода из реакторов на быстрых

нейтронах был выбран обладающий прекрасными теплофизическими и ядерно-

физическими свойствами расплавленный натрий. Который позволил достичь

высокой плотности тепловыделения.

Топливо, образующее критическую массу, становится непригодным для

дальнейшего использования. Его приходится периодически извлекать из

реактора и заменять свежим. Извлеченное топливо для восстановления

первоначальных свойств должно подвергаться регенерации. В общем случае -

это трудоемкий, длительный и дорогой процесс.

Но кроме совершенствования самого реактора перед учеными все время

встают вопросы о совершенствовании системы безопасности на АЭС, а также

изучение возможных способов переработки радиоактивных отходов,

преобразования их в безопасные вещества. Речь идет о методах превращения

стронция и цезия, имеющих большой период полураспада, в безвредные элементы

путем бомбардировки их нейтронами или химическими способами.

С развитием промышленности – основного потребителя энергетической

отрасли, человечество начинает использовать все новые виды ресурсов, так

называемые «нетрадиционные» источники энергии. К нетрадиционным источникам

энергии относятся источник не применяемые для коммерческого производства,

электрической и тепловой энергии – солнечная и геотермальная энергия,

гидроэнергия приливов и отливов, ветряная и другие нетрадиционные

источники.

Использование этих источников энергии вызвано необходимостью

значительных финансовых затрат на разведку новых месторождений, так как

часто эти работы связаны с организацией глубокого бурения (в частности, в

морских условиях) и другими сложными и наукоемкими технологиями. А также

экологическими проблемами, связанными с добычей энергетических ресурсов.

Склады нефтепродуктов и окружающие их территории подчас напоминают “города

мертвых”, а кадры кинохроники о плавающих в нефтяной пленке морских птицах

и животных тревожат не только Greenpeace.

Не менее важной причиной необходимости освоения альтернативных

источников энергии является проблема глобального потепления. Суть ее

заключается в том, что двуокись углерода (СО2), высвобождаемая при сжигании

угля, нефти и бензина в процессе получения тепла, электроэнергии и

обеспечения работы транспортных средств, поглощает тепловое излучение

поверхности нашей планеты, нагретой Солнцем и создает так называемый

парниковый эффект.

Солнце. Основным видом “бесплатной” неиссякаемой энергии по

справедливости считается Солнце. Оно ежесекундно излучает энергию в тысячи

миллиардов раз большую, чем при ядерном взрыве 1 кг U235. Ежесекундно оно

дает Земле 80 триллионов киловатт, то есть в несколько тысяч раз больше,

чем все электростанции мира. Нужно только уметь пользоваться им. Внутри

Солнца происходят термоядерные реакции превращения водорода в гелий и

ежесекундно 4 млрд. кг материи преобразуется в энергию, излучаемую Солнцем

в космическое пространство в виде электромагнитных волн различной длины.

Впервые на практическую возможность использования людьми огромной

энергии Солнца указал основоположник теоретической космонавтики

К.Э. Циолковский в 1912 году.

Хотя солнечная энергия и бесплатна, получение электричества из нее не

всегда достаточно дешево. Поэтому специалисты непрерывно стремятся

усовершенствовать солнечные элементы и сделать их эффективнее. Новый рекорд

в этом отношении принадлежит Центру прогрессивных технологий компании

“Боинг”. Созданный там солнечный элемент преобразует в электроэнергию 37

процентов попавшего на него солнечного света.

Были разработаны параболо-цилиндрические концентраторы. Эти устройства

концентрируют солнечную энергию на трубчатых приемниках, расположенных в

фокусе концентраторов. Это привело к созданию первых солнечных

электростанций (СЭС) башенного типа.

Широкое применение эффективных материалов, электронных устройств и

параболо-цилиндрических концентраторов позволило построить СЭС с

уменьшенной стоимостью - системы модульного типа. В качестве теплоносителя

использовалась вода, а полученный пар подавался к турбинам. Первая СЭС,

построенная в 1984 г., имела КПД 14,5%, а себестоимость

производимой электроэнергии 29 центов/(кВт-

ч).

В период между 1984 и 1990 г. фирмой Луз было построено девять СЭС

общей мощностью 354 МВт. Последние СЭС, построенные фирмой Луз, производят

электроэнергию по 13 центов/(кВт-ч) с перспективой снижения до 10

центов/(кБт-ч).

Д. Миле из университета Сиднея улучшил конструкцию солнечного

концентратора, использовав слежение за Солнцем по двум осям и применив

вакуумированный теплоприемник, получил КПД 25-30%. Стоимость

получаемой электроэнергии составит 6

центов/(кВт-ч). Считают, что подобная система позволит снизить стоимость

получаемой электроэнергии до 5,4 цента/(кВт-ч). При таких показателях

строительство СЭС станет экономичным и конкурентоспособным по сравнению с

ТЭС.

Другим типом СЭС, получившим развитие, стали установки с двигателем

Стирлинга, размещаемым в фокусе параболического зеркального концентратора.

КПД таких установок "может достигать 29%.

Предполагается использовать подобные СЭС небольшой мощности для

электроснабжения автономных потребителей в отдаленных местностях.

Мировой объем производства фотоэлектрических преобразователей с 6,5

МВт в 1980 г. увеличился до 29 МВт в 1987 г. и в 1993 г. составил более 60

МВт (рис.).

Рис. Производство фотоэлектрических устройств

в мире в 1970-1993 гг.

В Японии ежегодно выпускается 100 млн. калькуляторов общей мощностью 4

МВт, что составляет 7% мировой торговли фотоэлектрическими

преобразователями. Более 20 тыс. домов в Мексике, Индонезии, Южной Африке,

Шри-Ланке и в других развивающихся странах используют фотоэлектрические

системы, смонтированные на крышах домов, для получения электроэнергии для

бытовых целей.

Ветер. На первый взгляд ветер кажется одним из самых доступных и

возобновляемых источников энергии. В отличие от Солнца он может “работать”

зимой и летом, днем и ночью, на севере и на юге. Но ветер - это очень

рассеянный энергоресурс. Природа не создала “месторождения” ветров и не

пустила их, подобно рекам, по руслам. Ветровая энергия практически всегда

“размазана” по огромным территориям.

Основные параметры ветра - скорость и направление - меняются подчас

очень быстро и непредсказуемо, что делает его менее “надежным”, чем Солнце.

Таким образом, встают две проблемы, которые необходимо решить для

полноценного использования энергии ветра. Во-первых, это возможность

“ловить” кинетическую энергию ветра с максимальной площади. Во-вторых, еще

важнее добиться равномерности, постоянства ветрового потока. Вторая

проблема пока решается с трудом.

Выработка электроэнергии с помощью ветра имеет ряд преимуществ:

- экологически чистое производство без вредных отходов;

- экономия дефицитного дорогостоящего топлива (традиционного и для

атомных станций);

- эоступность;

- эрактическая неисчерпаемость.

Ветровые двигатели не загрязняют окружающую среду, но они очень

громоздкие и шумные. Чтобы производить с их помощью много электроэнергии,

необходимы огромные пространства земли. Лучше всего они работают там, где

дуют сильные ветры. И тем не менее всего одна электростанция, работающая на

ископаемом топливе, может заменить по количеству полученной энергии тысячи

ветряных турбин.

Море. Основной источник возобновляемой энергии – солнце. Второй по

величине – Мировой океан, являющийся одновременно и природным

концентратором солнечной энергии.

Формы аккумуляции энергии в океане разнообразны. Энергетические

источники океана имеют различные по потенциалу ресурсы. Значительные

энергетические возможности заключают в себе: волны, приливы и течения,

тепловая энергия океана, перепады солености.

Исследования дают основание сделать вывод, что волны в сравнении с

другими возобновляемыми источниками энергии океана обладают довольно

хорошими показателями, что позволит в будущем эффективно использовать их

энергию.

Каждая волна моря, направляющаяся к берегу, несет с собой огромную

энергию (например, волна высотой в 3 м несет около 90 кВт

мощности на 1 м побережья). В настоящее время имеются реальные инженерные и

технические возможности для эффективного преобразования волновой энергии в

электрическую. Однако надежные волноустановки пока не разработаны. Опыт

использования волновых электростанций уже имеется и в СНГ, и в других

странах мира.

Наиболее совершенен проект “Кивающая утка”, предложенный конструктором

С. Солтером. Поплавки, покачиваемые волнами, дают энергию стоимостью всего

2,6 пенса за 1 КВт\ч, что лишь незначительно выше стоимости электроэнергии,

которая вырабатывается новейшими электростанциями, сжигающими газ (в

Британии это - 2,5 пенса), и заметно ниже, чем дают АЭС (около 4,5 пенса за

1 КВт\ч).

Приливы. Первая большая электростанция, работающая на энергии

приливов, была построена в 1968г. в устье реки Ранс (Франция).

Электростанция работает следующим образом. Когда начинается отлив, заслонки

в дамбе закрывают, поддерживая высокий уровень воды за плотиной. При

разнице уровней в 3 м. заслонки открывают, и вода устремляется в море,

вращая лопатки 24-х больших турбин, а вместе с ними и роторы

электрогенераторов. Когда опять начинается прилив, вода через открытые

заслонки проходит за плотину, и цикл повторяется (см. рис. №5).

Реки. Примерно 1/5 часть энергии, потребляемой во всём мире,

вырабатывают на ГЭС. Её получают, преобразуя энергию падающей воды в

энергию вращения турбин, которая в свою очередь вращает генератор,

вырабатывающий электричество. Гидростанции бывают очень мощными. Так,

станция Итапу на реке Парана на границе между Бразилией и Парагваем

развивает мощность до13 000 млн.Квт.

Энергия малых рек также в ряде случаев может стать источником

электроэнергии. Возможно, для использования этого источника необходимы

специфические условия (например, речки с сильным течением), но в ряде мест

его, где обычное электроснабжение невыгодно, установка мини-ГЭС могла бы

решить множество локальных проблем. Бесплотинные ГЭС для речек и речушек

уже существуют. Этот двухметровый агрегат есть не что иное, как

бесплотинная ГЭС мощностью в 0,5 КВт. В комплекте с аккумулятором она

обеспечит энергией крестьянское хозяйство или геологическую экспедицию,

отгонное пастбище или небольшую мастерскую... Была бы поблизости речушка!

Роторная установка диаметром 300 мм и весом всего 60 кг выводится на

стремнину, притапливается на придонную “лыжу” и тросами закрепляется с двух

берегов. Мультипликатор вращает автомобильный генератор постоянного тока

напряжением 14 вольт, и энергия аккумулируется.

Опытный образец бесплотинной мини-ГЭС успешно зарекомендовал себя на

речках Горного Алтая.

Земля. Геотермальная энергия. Тепло от горячих горных пород в земной

коре тоже может генерировать электричество. Через пробуренные в горной

породе скважины вниз накачивается холодная вода, а в вверх поднимается

образованный из воды пар, который вращает турбину.

За прошедшие 15 лет производство электроэнергии на геотермальных

электростанциях (ГеоТэс) в мире значительно выросло. В последние два

десятилетия выполнялись обширные программы научно-исследовательских, опытно-

конструкторских и технологических работ в этом направлении. Накоплен также

определенный опыт создания и многолетней эксплуатации опытно-промышленных

и промышленных геотермальных установок различного назначения.

Современное развитие геотермальной энергетики предполагает

экономическую целесообразность использования следующих видов подземных

геотермальных вод:

- температурой более 140°С и глубиной залегания до 5 км для выработки

электроэнергии;

- температурой около 100°С для систем отопления зданий и сооружений;

- температурой около 60-70°С для систем горячего водоснабжения;

- геотермальные холодильные установки;

- системы геотермального теплоснабжения теплиц.

ГеоТЭЦ позволит получать дополнительно 760-1010 млн. кВт/ч

электроэнергии в год.

Использование теплоты геотермальных вод представляет пока еще

определенную сложность, связанную со значительными капитальными затратами

на бурение скважин и обратную закачку отработанной воды, создание

коррозийно-стойкого теплотехнического оборудования

Энергия Биомассы. Большие возможности в собственном энергообеспечении

сельскохозяйственных предприятий и экономии ТЭР заложены в использовании

энергии отходов сельхозпроизводства и растительной биомассы. В

сельскохозяйственном производстве в качестве источников тепла можно принять

любые растительные отходы, непригодные для использования по прямому

назначению или не нашедшие иного хозяйственного применения.

За последнее время использование биомассы в различных ее формах

(дерево, древесный уголь, отходы сельскохозяйственного производства и

животных) в мире в целом снизилось.

В ряде стран использование древесного топлива, древесного угля и

сельскохозяйственных отходов поставлено на коммерческую основу. Следует

отметить, что в сельских районах бывшего СССР доля использования древесного

топлива весьма значительна и при переходе на новые энергоносители можно

ожидать определенного роста самозаготовок.

Значительное развитие получила переработка биомассы, основанная на

процессах газификации, теролиза и получения жидких топлив.

При переработке биомассы в этанол образуются побочные продукты, прежде

всего – промывочные воды и остатки перегонки. Последние являются серьезным

источником экологического загрязнения окружающей среды. Представляют

интерес технологии, которые позволяют в процессе очистки этих отходов

получать минеральные вещества, используемые в химической промышленности, а

также применять их для производства минеральных удобрений.

Теплотворная способность сжигания 1 т сухого вещества соломы

эквивалентна 415 кг сырой нефти, теплотворность 1 кг пшеничной соломы и

сухих кукурузных стеблей равна 15,5 МДж, соевой соломы - 14,9 , рисовой

шелухи - 14,3 , подсолнечной лузги - 17, 2 МДж. По этому показателю

растительные отходы полеводства приближаются к дровам - 14,6-15,9 МДж/кг и

превосходят бурый уголь - 12,5 МДж/кг.

Проблемы утилизации твердых бытовых отходов (бытового мусора) остро

стоят перед всеми странами. Выход мусора составляет 250-700 кг на душу

населения в год, увеличиваясь на 4-6% в год, опережая прирост населения.

Решение проблемы переработки мусора найдено в использовании технологии

твердофазного сбраживания на обустроенных полигонах с получением биогаза.

Эта технология самая дешевая, не оперирует с токсичными выбросами и

стоками.

В настоящее время в мире действуют десятки установок для получения

биогаза из мусора с использованием его в основном для производства

электроэнергии и тепла суммарно мощностью сотни МВт.

В последние годы в связи с лавинообразным накоплением изношенных

автомобильных шин, особенно в учетом ужесточения требований по их хранению

(на ряде свалок возникли пожары (которые не удавалось потушить годами),

активно развивается технология их сжигания.

Водород. Набирает силу новая отрасль промышленности - водородная

энергетика и технология. Потребность экономики в водороде идет по

нарастающей. Ведь это простейшее и легчайшее вещество может

использоваться не только как топливо, но и как необходимый сырьевой элемент

во многих технологических процессах.

Он незаменим в

нефтехимии для глубокой переработки нефти, без него не обойтись, скажем в

химии при получении аммиака и азотных удобрений, а в черной металлургии с

его помощью восстанавливается железо из руд.

Такие существующие виды органического топлива, как газ, нефть и уголь,

тоже служат сырьем в этих или подобных процессах, но еще полезнее извлечь

из них самый экономный и чистый энергоноситель - тот же водород.

Водород - идеальный экофильный вид топлива. Очень высока и его

калорийность - 33 тыс. Ккал/кг, что в 3 раза выше калорийности бензина.

Он легко транспортируется по газопроводам, потому что у него очень малая

вязкость. По трубопроводу диаметром 1,5 м с ним передается 20тыс.

Мегаватт мощности. Перекачка легчайшего газа на расстояние в 500км. почти

вдесятеро дешевле, чем передача такого же количества электроэнергии по

линиям электропередачи. Как и природный газ, водород пригоден на кухне для

приготовления пищи, для отопления и освещения зданий.

Но передавать водород в жидком виде - удовольствие очень дорогое,

т.к. для его сжижения нужно потратить почти половину энергии, содержащейся

в нем самом. Кроме того, должна быть обеспечена идеальная теплоизоляция

трубопровода, так как температура жидкого водорода очень низка.

Как топливо водород сжигается в двигателях ракет и в топливных

элементах для непосредственного получения электроэнергии при соединении

водорода и кислорода. Его можно использовать и как топливо для авиационного

транспорта.

Сейчас в мире получают около 30 миллионов тонн водорода в год, причем

в основном из природного газа. Согласно прогнозам за 40 лет производство

водорода должно увеличиться в 20-30 раз.

Предстоит с помощью атомной энергетики заменить нынешний источник

водорода - природный газ на более дешевое и доступное сырье - воду. Здесь

возможны два пути.

Первый путь - традиционный, с помощью электрохимического разложения

воды.

Второй путь менее известен. Если нагреть пары воды до 3000-3500 C, то

водные молекулы развалятся сами собой.

Оба способа получить водород из воды пока дороже, чем из природного

газа. Однако природный газ дорожает, а методы разложения воды

совершенствуются. Через какое-то время водород из воды станет дешевле.

4. РОЛЬ СОЛНЕЧНОГО И КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ПРЕВРАЩЕНИЕ ЕГО В ЭНЕРГИЮ

ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ (ФОТОСИНТЕЗ)

Космическое излучение. Достаточно давно было доказано, что не Солнце

является основным источником космического излучения.

В нашей Галактике существует Крабовидная туманность, которая

образовалась в результате взрыва звезды в 1054 г. Опыт показывает, что она

является источником радиоволн и источником космических частиц. Это

объясняет огромную энергию космических протонов.

Нет необходимости полагать, что только взрывы звезд приводят к

появлению космических частиц. Любые звездные источники радиоволн могут быть

одновременно источниками космических лучей.

Существование космических лучей было обнаружено еще в 1912 г. С

помощью воздушных шаров было установлено, что интенсивность ионизирующего

излучения возрастает с увеличением высоты. Следовательно, это излучение

возникает не на Земле, а где-то в мировом пространстве. Милликен первый

уверенно высказал такое предположение и дал явлению его современное

название: космическое излучение.

В 1927 г, советский ученый Д. В. Скобельцын первый получил фотографию

следов космических лучей в ионизационной камере.

Была определена энергия космических частиц. Она оказалась огромной.

Для изучения природы космических лучей использовали радиолокаторы,

затем начали строить радиотелескопы с огромными чашеобразными антеннами и

чувствительными приемниками излучения. Быстрое развитие радиоастрономии

привело к целому ряду важнейших открытий.

Было обнаружено, что нейтральный холодный водород, который составляет

основную массу межзвездного газа и в оптическом диапазоне невидим,

испускает монохроматическое радиоизлучение с длиной волны 21 см. Это

помогло изучить распределение водорода в нашей звездной системе -

Галактике, включая даже далекие области, закрытые пылевыми облаками,

которые, однако, для радиоволн прозрачны.

Было доказано существование позитрона. Мезоны - частицы с массой,

промежуточной между массами протона и электрона, были впервые обнаружены в

космических лучах.

В настоящее время установлено, что первичное космическое излучение

состоит из стабильных частиц высоких энергий, летящих в самых различных

направлениях в космическом пространстве.

Интенсивность космического излучения в районе Солнечной системы

составляет в среднем 2-4 частицы на 1 см2 за 1 с. Оно состоит в основном из

протонов (~91 %) и а-частиц (6,6%); небольшая часть приходится на ядра

других элементов (менее 1%) и электроны (~1,5%). Среднее значение энергии

космических частиц - около 104 МэВ, а энергия отдельных частиц

достигает чрезвычайно высоких значений – 1012 МэВ и более.

Далее были открыты галактики, мощность радиоизлучения которых в

миллионы раз больше, чем у нашей галактики (их назвали радиогалактиками).

Оказалось, что такое мощное радиоизлучение имеет нетепловую природу. Оно

вызвано гигантскими взрывами, при которых выбрасываются огромные массы

вещества, в миллионы раз большие массы Солнца. Выброшенные при взрыве

быстро летящие заряженные частицы в межзвездном магнитном поле движутся по

криволинейным траекториям, т. е. с ускорением. Ускоренное же движение

заряда сопровождается излучением электромагнитных волн.

Это нетепловое излучение называют магнитотормозным или синхротронным

(оно наблюдается в синхротронах-ускорителях заряженных частиц). Изучение

синхротронного излучения дает ценные сведения о движении потоков

космических частиц и о межзвездных магнитных полях. Обычно излучаются

радиоволны, но если частицы движутся с очень большими скоростями или в

достаточно сильном магнитном поле, то они испускают видимое,

ультрафиолетовое и даже рентгеновское излучение.

Для регистрации космического излучения, от инфракрасного до

рентгеновского, очень широко используется фотографический метод. Кроме

того, в качестве приемников излучения применяются термопары,

термосопротивления, а также фотоэлектрические устройства.

Атмосфера сильно поглощает коротковолновое излучение. До поверхности

Земли доходит только ближнее ультрафиолетовое излучение, да и то сильно

ослабленное. Поэтому коротковолновое космическое излучение можно изучать

только с помощью ракет и спутников.

Солнечное излучение. Такие исследования позволили изучить

ультрафиолетовую область спектра Солнца. Поскольку температура солнечной

короны составляет около 10" К, то в соответствии с законами теплового

излучения корона должна быть источником рентгеновского излучения. Первые же

опыты с помощью ракет подтвердили это. Оказалось, что рентгеновское

излучение Солнца непостоянно.

Солнце периодически (во время вспышек) испускает солнечные космические

лучи, которые состоят в основном из протонов и а-частиц.

Имеют небольшую энергию, но высокую интенсивность, что приходится учитывать

при планировании космических полётов.

При хромосферных вспышках наблюдаются всплески рентгеновского

излучения. Это объясняется тем, что выброшенные при вспышке быстро летящие

электроны испускают рентгеновское излучение при столкновении с другими

частицами солнечной атмосферы, а также при торможении в сильном магнитном

поле активных областей (синхротронное излучение). Заметим, что

рентгеновское излучение Солнца - важнейший источник ионизации верхнего слоя

атмосферы Земли – ионосферы.

В основном первичные космические лучи состоят из протонов (около 90%);

кроме протонов в них присутствуют и более тяжелые ядра. Сталкиваясь с

другими молекулами, атомами, ядрами, космические лучи способны создать

элементарные частицы всех типов.

Исследования космического и солнечного излучения продолжают оставаться

одним из увлекательных занятий физиков.

Фотосинтез. Благодаря солнечному и космическому излучению

осуществляется процесс фотосинтеза и рост растений, происходят различные

фотохимические процессы.

Слово «фотосинтез» означает буквально создание или сборку чего-то под

действием света. Обычно, говоря о фотосинтезе, имеют в виду процесс,

посредством которого растения на солнечном свету синтезируют органические

соединения из неорганического сырья.

Все формы жизни во Вселенной нуждаются в энергии для роста и

поддержания жизни. Водоросли, высшие растения и некоторые типы бактерий

улавливают непосредственно энергию солнечного излучения и используют ее для

синтеза основных пищевых веществ. Животные не умеют использовать солнечный

свет непосредственно в качестве источника энергии, они получают энергию,

поедая растения или других животных, питающихся растениями.

Итак, в конечном счете источником энергии для всех метаболических

процессов на нашей планете, служит Солнце, а процесс фотосинтеза необходим

для поддержания всех форм жизни на Земле.

Мы пользуемся ископаемым топливом - углем, природным газом, нефтью и

т. д. Все эти виды топлива - не что иное, как продукты разложения наземных

и морских растений или животных, и запасенная в них энергия была миллионы

лет назад получена из солнечного света. Ветер и дождь тоже обязаны своим

возникновением солнечной энергии, а следовательно, энергия ветряных мельниц

и гидроэлектростанций в конечном счете также обусловлена солнечным

излучением.

Важной вехой в истории изучения фотосинтеза было сделанное в 1845 г.

немецким физиком Робертом Майером утверждение о том, что зеленые растения

преобразуют энергию, солнечного света в химическую энергию

Важнейший путь химических реакций при фотосинтезе - это превращение

углекислоты и воды в углероды и кислород. Суммарную реакцию можно описать

уравнением СО2+Н20 ( [СН20]+02 .

Углеводы, образующиеся в этой реакции, содержат больше энергии, чем

исходные вещества, т. е. СО2 и Н20. Таким образом, за счет энергии Солнца

энергетические вещества (СО2 и Н20) превращаются в богатые энергией

продукты - углеводы и кислород. Энергетические уровни различных реакций,

описанных суммарным уравнением, можно охарактеризовать величинами

окислительно-восстановительных потенциалов, измеряемых в вольтах. Значения

потенциалов показывают, сколько энергии запасается или растрачивается в

каждой реакции.

Скорость фотосинтеза возрастает линейно, или прямо пропорционально

увеличению интенсивности света. По мере дальнейшего увеличения

интенсивности света нарастание фотосинтеза становится все менее и менее

выраженным, и, наконец, прекращается, когда освещенность достигает

определенного уровня 10000 люкс. Дальнейшее увеличение интенсивности света

уже не влияет на скорость фотосинтеза. Область стабильной скорости

фотосинтеза называется областью светонасыщения. Если нужно увеличить

скорость фотосинтеза в этой области, следует изменять не интенсивность

света, а какие-либо другие факторы.

Интенсивность солнечного света, попадающего в ясный летний день на

поверхность земли, во многих местах нашей планеты составляет примерно

100000 люкс. Следовательно, растениям, за исключением тех, которые растут в

густых лесах и в тени, падающего солнечного света бывает достаточно для

насыщения их фотосинтетической активности.

В случае низких интенсивностей света скорость фотосинтеза при 15 и

25°С одинакова. При более высоких интенсивностях скорость фотосинтеза при

25°С гораздо выше, чем при 15°С. Следовательно, в области светового

насыщения уровень фотосинтеза зависит не только от поглощения фотонов, но

и от других факторов. Большинство растений в умеренном климате хорошо

функционируют в интервале температур от 10 до 35°С, наиболее благоприятные

условия - это температура около 25°С.

Итак, фотосинтез можно рассматривать как сложный процесс

преобразования лучистой энергии Солнца в энергию химических связей

органических веществ, необходимых для жизнедеятельности как самих

фотосинтезирующих организмов, так и других организмов, не способных к

самостоятельному синтезу органических веществ.

5. ЗАДАЧИ

БИОЛОГИЯ

Сколько глюкозы (г) израсходует один школьник за урок (45 минут), если

за минуту он израсходует 8 кДж энергии? Кислород доставляется в количестве,

достаточном для полного расщепления глюкозы.

ЭКОЛОГИЯ

Решением городской администрации с предприятия было взыскано10 млн.

руб. в счёт погашения ущерба, причинённого сбросом неочищенных вод в водоём

общего пользования. Предприятие (причинитель вреда) обратилось в

арбитражный суд с просьбой о признании данного взыскания недействительным и

о возвращении взысканной суммы на том основании, что предприятие постоянно

перечисляет на счёт экологического фонда платежи за нормативные и

сверхнормативные выбросы, сбросы вредных веществ.

Решите дело.

ХИМИЯ

Насколько уменьшится масса серебряного анода, если электролиз

раствора A9NO3 проводить при силе тока 2А в течении 38 минут 20 секунд?

Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на гранитовых

электродах.

-----------------------

[pic]

[pic]

Страницы: 1, 2, 3