Примеры использования водорода, в качестве источника энергии

• разработка перспективных  технологических процессов и  изготовление высокотехнологичной продукции на основе использования палладия и металлов платиновой группы.

В заключение я хотел  бы отметить, что для Российской академии наук наступил знаменательный момент: промышленность и крупные  частные компании проявляют интерес  к ее фундаментальным разработкам, чтобы повысить конкурентоспособность своей продукции. Мы всегда говорили: как только станет оживать наша промышленность, оживет и наука. Участие Академии наук в совместной программе с компанией "Норильский никель" - это в некотором смысле пилотный эксперимент по новой организации фундаментальных и прикладных исследований.

Реализация Генерального соглашения и той программы, которая  сегодня будет подписана, - одно из направлений будущего развития Академии наук. Я знаю, что и другие компании проявляют интерес к сотрудничеству с Российской академией наук, и на двусторонней основе уже работают с нашими институтами. Напомню, что в 2002 г. Академия наук именно благодаря хоздоговорам заработала 5 млрд. руб., а средства, которые были ей выделены из бюджета, составили 10 млрд. руб. Надеюсь, что нынешнее совместное заседание Президиума РАН и Правления компании "Норильский никель" положит начало новым методам инновационной деятельности Российской академии наук.

М.Д. Прохоров: Свое выступление начну со слов благодарности в адрес Российской академии наук за ту энергию и энтузиазм, с которыми ее представители включились в совместную разработку водородной темы и топливных элементов. Хотел бы высказаться по вопросу стратегии России в области водородной энергетики и топливных элементов, а также обсудить базу, с которой мы стартуем, и требования, которые должны быть предъявлены к нашим разработкам.

К нашему глубокому сожалению, Россия потеряла статус великой экономической  державы: по ВВП мы находимся во втором десятке стран мира, по среднедушевым доходам - еще дальше; наша экономика сильно зависит от экспорта и импорта высоких технологий; в стране не развит добавленный продукт, многие вещи мы импортируем. Все это необходимо учитывать при разработке программы по водородной энергетике для того, чтобы она была успешной.

Президент России В.В. Путин  поставил амбициозную задачу: удвоить  ВВП к 2010 г. Но эта задача базируется на линейном удвоении. На мой взгляд, при 8%-ном росте ВВП в год  мы не решим глобальную проблему - не вернем Россию в число ведущих мировых экономических держав. Мы лишь сократим немного отставание от этих стран. Если наш ВВП будет расти на 8% в год, а ВВП США на 1% в год, мы достигнем их потенциала через 236 лет. (выделено нами - V.V.)

Изучение экономических проблем и совместные работы с Российской академией наук привели нашу компанию к одному очень интересному выводу. Мы считаем, что развитие водородной энергетики и технологии создания топливных элементов - единственная возможность для нашей страны попасть в число ведущих экономических держав мира. Приведу три базовых аргумента.

Первый аргумент. Мир  стоит перед выбором перехода на новый технологический уклад. И совсем не обязательно, что те страны, которые сейчас на коне, особенно успешно совершат этот переход. Даже наоборот: большие вложения в крупную дорогостоящую инфраструктуру (порядка 1 трлн. долл.) могут не позволить вовремя переориентироваться и перейти на новый уклад. Но у нашей страны есть возможность попытаться сделать прорыв сразу в новую экономику.

Второй аргумент. Главная  цель водородной технологии - снижение зависимости от существующих энергоносителей, то есть нефти и газа. Именно эти  энергоносители являются основой нашей  нынешней экономики и бюджета. Если через 15 лет в результате внедрения водородной экономики потребление нефти и газа резко сократится, нас ждет депрессионная модель развития. Так что альтернативы переходу на водород ную экономику у нас просто нет.

Третий аргумент. Для  того чтобы конкурировать, необходимы конкурентные преимущества. В данном случае они налицо: фундаментальные разработки Российской академии наук и металл будущего - палладий, 50% мирового производства которого контролирует Россия.

Все эти три аргумента  убеждают меня в том, что мы практически  располагаем исторической возможностью предложить Президенту страны и правительству нашу совместную комплексную программу в качестве национальной экономической идеи по возврату России статуса великой экономической державы. И это надо будет сделать, на мой взгляд, с использованием Совета при Президенте Российской Федерации по науке и высоким технологиям.

Какие требования будет  предъявлять мировая экономика  к нашим разработкам?

Прежде всего мы должны опережать наших западных коллег. Дело в том, что в стране не развит, к сожалению, добавленный продукт, а значит, емкость российского рынка очень небольшая. И на первом этапе наша продукция должна реализовываться именно на западных рынках, поэтому наши разработки должны превосходить западные аналоги, чтобы рынок их принял. Мы должны отдавать приоритет тем исследованиям и разработкам, которые не будут повторять аналогичные зарубежные проекты, а позволят нам выйти на передовые позиции в мире и создать конкурентоспособные продукты в области водородной энергетики, превосходящие по своим параметрам западные образцы и технологии. Для того, чтобы догонять, надо сразу перегонять.

По нашему глубокому  убеждению, простое усовершенствование сегодняшних технологий не отвечает необходимым требованиям будущей  водородной экономики. Технические проблемы в этой области должны быть решены за счет серьезных фундаментальных исследований в различных областях химии, физики, материаловедения, нанотехнологии, а также за счет интеграции самих исследований с производством и потребностями бизнеса уже на ранней стадии их проведения.

Еще одна существенная проблема - финансирование. Естественно, средств "Норильского никеля" не хватит на всю комплексную программу. Это  только стартовый капитал, который  позволит сдвинуть дело с мертвой  точки. Необходимо привлечение государственных ресурсов в рамках национальной программы, а также ресурсов нефтяных, газовых и энергетических компаний.

На мой взгляд, недостаточно располагать средствами на финансирование научных разработок, необходимо иметь  четкий государственный <аказ на покупку и внедрение уже достигнутого. Все мы знаем, что во многих случаях новая экономика внедряется крайне тяжело, инфраструктура не готова, поэтому отдельная строчка должна быть по внедрению тех продуктов, которые мы с вами совместно наработаем. И естественно, нужно готовить кадры для новой системы экономических отношений.

Несколько слов по поводу нашей комплексной программы. Ее основная задача - создание цепочки  от фундаментальных научных исследований до опытно-конструкторских работ  в области водородной энергетики. Другая, на мой взгляд, очень важная задача - это выбор ключевых направлений в развитии водородной энергетики и топливных элементов. Не менее важна координация нашей деятельности, скажем так, притирка менталитетов, и очень большая роль здесь отводится Совету по комплексной программе во главе с академиком Геннадием Андреевичем Месяцем. И наконец, мы планируем создать на базе научных учреждений Академии наук палладиевый центр, который будет заниматься перспективными исследованиями продуктов углубленной переработки палладия и его соединений. Эти продукты мы будем продвигать на мировые рынки, а также замещать ими зарубежные разработки, используемые в настоящее время нашей экономикой.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://vivovoco.nns.ru/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

1.1. Основные  концепции надежности и экологической  безопасности объектов энергетики

1.2 Энергетика  сегодня

1.2.1 Энергетические  потребности, ресурсы и возможности

1.2.2 Экологические  проблемы энергетики и пути  их решения

1.2.2.1 Парниковый  эффект

1.2.2.2.Загрязнение  атмосферы

1.2.2.3  Озоновые «дыры»

1.3 Особенности  альтернативной водородной энергетики

1.3.1 Назначение, основные функциональные показатели

1.3.2 Область применения

1.3.3.Основания  для выбора

1.3.4 Состояние  и тенденции развития

1.3.5 Влияние водородной  энергетики на окружающую среду

1.3.6 Дополнительные  сведения о применении водорода

в бытовых целях

1.3.6 Пути развития водородной энергетики

1.3.7 Пиролиз воды

Глава 2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ  АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ

ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

2.1 Сообщение  1. Суть водородной энергетики

2.2 Сообщение  2. Выполняется учениками, на основе  материалов,

предоставленных учителем

2.3 Сообщение 3. Выполняется учениками, на основе материалов, предоставленных учителем

2.4 Сообщение  4. Выполняется учителем

2.5 Сообщение  5. Выполняется учениками, на основе  материалов, предоставленных учителем

2.6.Сообщение  6. Выполняется учениками

2.7 Сообщение  7. Выполняется учителем при завершении изучения темы

Глава 3. ОСОБЕННОСТИ  ИЗУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТО В СРЕДНЕЙ  ШКОЛЕ (НА ПРИМЕРЕ ВОДОРОДА)

3.1. Урок 1. Водород

3.2. Урок 2. Свойства  и применение водорода

3. 3. Урок 3. Практическое  занятие

3. 4. Урок 4. Контрольная работа

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ  ЭКСПЕРИМЕНТА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

 

ВВЕДЕНИЕ  

 

Актуальность  выбранной темы обусловлена тем, что вопрос о поиске альтернативных видов топлива для защиты окружающей среды от негативных воздействий  вызывает интерес. А интерес учащихся к теме – это инструмент педагога, позволяющий намного облегчить усвоение материала и повысить качество знаний. К тому же теоретический анализ проблемы и разработка мероприятий по теме «Альтернативная водородная энергетика» с использованием новых методических приемов позволит решать задачи естественнонаучного образования, а именно формирование экологического и научного мировоззрения [1]. Кроме того, возрастание значимости экологических проблем требует постоянно изыскивать пути, дополнительные резервы повышения уровня преподавания естественнонаучных дисциплин, позволяющего формировать правильное отношение к окружающей среде и понимать закономерности развития природы.

Исходя из актуальности исследования, основной целью данной дипломной работы являлось:

Рассмотрение  возможности экологизации раздела  химии: «Физико-химические свойства водорода»  путем внедрения темы: «Альтернативная  энергетика».

В связи с  этим в дипломной работе решались следующие конкретные задачи:

1) разработать  обзор сведений о водородной энергетике как альтернативном виде энергии

2) выбор соответствующих  форм организации занятий в  рамках 

«Альтернативная водородная энергетика»;

3) составление  тестовых заданий по изучаемой  теме;

4) апробация  разработанных методик в МОУ  СОШ гимназии № 1 г. Нальчика;

Предмет исследования – возможности введения в практику обучения новых прикладных и экологических аспектов при изучении темы «Альтернативная водородная энергетика».

Объект  исследования – познавательная деятельность учеников девятых классов МОУ СОШ №1 г. Нальчика.

Гипотеза – разработка и реализация новых методических подходов к изучению темы «Альтернативная водородная энергетика» с акцентированием на прикладные и экологические аспекты позволит сформировать положительную мотивацию к учению и сделать очередной шаг в процессе формирования экологического мировоззрения учащихся [2, 3].

 

Глава 1. ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ  

 

1.1 Основные  концепции надежности и экологической  безопасности объектов энергетики  

 

Не  так важно, каково ваше мнение о нуждах энергетики, об источниках энергии, ее качестве и себестоимости. Нам, по-видимому, следует лишь согласиться с тем, что сказал ученый мудрец, имя которого осталось неизвестным: «Нет простых решений, есть только разумный выбор».

Энергетические  объекты (топливно-энергетический комплекс вообще и объекты энергетики в частности) по степени влияния на окружающую среду принадлежат к числу наиболее интенсивно воздействующих на биосферу.

Увеличение напоров  и объемов водохранилищ гидроузлов, продолжение использования традиционных видов топлива (уголь, нефть, газ), строительство АЭС и других предприятий ядерного топливного цикла (ЯТЦ) выдвигают ряд принципиально важных задач глобального характера по оценке влияния энергетики на биосферу Земли. Если в предыдущие периоды выбор способов получения электрической и тепловой энергии, путей комплексного решения проблем энергетики, водного хозяйства, транспорта и др. и назначение основных параметров объектов (тип и мощность станции, объем водохранилища и др.) проводились в первую очередь на основе минимизации экономических затрат, то в настоящее время на первый план все более выдвигаются вопросы оценки возможных последствий возведения и эксплуатации объектов энергетики.

Это, прежде всего, относится к ядерной энергетике (АЭС и другие предприятия ЯТЦ), крупным гидроузлам, энергокомплексам, предприятиям, связанным с добычей и транспортом нефти и газа и т.п. Тенденции и темпы развития энергетики сейчас в значительной степени определяются уровнем надежности и безопасности (в том числе экологической) электростанций разного типа. К этим аспектам развития энергетики привлечено внимание специалистов и широкой общественности, вкладываются значительные материальные и интеллектуальные ресурсы, однако сама концепция надежности и безопасности потенциально опасных инженерных объектов остается во многом мало разработанной.

Развитие энергетического  производства, по-видимому, следует  рассматривать как один из аспектов современного этапа развития техносферы вообще (и энергетики в частности) и учитывать при разработке методов оценки и средств обеспечения надежности и экологической безопасности наиболее потенциально опасных технологий.