Глава 1. Нетрадиционное использование солнечной энергии..11
1.1 Солнечная труба ....................................................................11
1.2 Орбитальные солнечные электростанции ..........................14
1.2.1 Преобразование энергии солнечного излучения в
электрическую энергию постоянного тока .................................16
1.2.2 Передача энергии с орбиты на Землю ............................16
1.2.3 Антенна .............................................................................17
1.2.4 Ректенна ...........................................................................18
1.2.5 Пространственная ориентация ОСЭ и управление ее
положением на орбите ..................................................................18
1.2.6 Доставка узлов и материалов на орбиту и их монтаж . .19
1.2.7 Перспективы создания ОСЭ ...........................................19
Вопросы для самоконтроля ..........................................................21
Глава 2. Солнечно-водородная энергетика .................................22
2.1 Топливо из света, воды и воздуха ........................................22
2.2 Фотокаталитические процессы ............................................23
2.3 Промышленные методы производства водорода ...............25
2.4 Схема электролиза воды электрическим током,
вырабатываемым путем прямого преобразования солнечного
излучения .......................................................................................27
2.5 Схема электролиза воды электрическим током,
вырабатываемым тепловой солнечной станцией .......................28
2.6 Схема получения и преобразования энергии в системе
ветроводородной электростанции ...............................................29
2.7 Схема получения водорода электролизом воды за счет
геотермальной энергии .................................................................30
2.8 Хранение и использование водорода ..................................31
2.9 Состояние и проблемы развития водородной
энергетики .....................................................................................32
Вопросы для самоконтроля .........................................................34
Глава 3. Геотермальные теплонасосные системы
теплоснабжения ............................................................................35
3.1 Схема теплового наноса ......................................................37
3.2 Схема теплонасосной установки теплоснабжения с
горизонтальным коллектором .....................................................40
3.3 Теплонасосные системы теплоснабжения с грунтовыми
теплообменниками в вертикальных скважинах ........................41
3.4 Эколого-экономические аспекты использования
тепловых насосов .........................................................................44
Вопросы для самоконтроля .........................................................45
Глава 4. Использование термоэлектрической энергии .............46
4.1 Физические основы термоэлектричества ..........................46
4.2 Теплопроводность твердых тел ..........................................47
4.3 Эффект Зеебека ....................................................................47
4.4 Эффект Пельтье ....................................................................50
4.5 Эффект Томсона ...................................................................51
4.6 Закон Видемана – Франца – Лоренца .................................53
4.7 Анализ экспериментов .........................................................56
4.8 Термоэлектрический генератор ..........................................62
4.9 Расчет термоэлектрического генератора ............................65
4.10 Сферы применения термоэлектрических
генераторов ...................................................................................68
4.11 Термоэлектрические генераторы компании ASEA
Brown Boveri .................................................................................69
Вопросы для самоконтроля .........................................................71
Глава 5. Топливные элементы .....................................................72
5.1 Введение ...............................................................................72
5.2 Концепция топливных элементов .......................................73
5.3 Электрохимические процессы в топливных элементах...74
5.4 Классификация топливных элементов ...............................78
5.5 Агрегатное состояние электролита ....................................79
5.6 Тип топлива ..........................................................................80
5.7 Реакции, протекающие в топливном элементе .................80
5.8 Принцип действия ТЭ..........................................................83
5.9 Типовая конструкция топливных элементов .....................85
5.10 Применение топливных элементов ...............................86
5.10.1 Стационарные энергетические установки на
топливных элементах ..................................................................87
5.10.2 Мобильные энергетические установки на топливных
элементах ......................................................................................88
5.10.3 Другие области применения топливных
элементов ......................................................................................90
Вопросы для самоконтроля .........................................................91
Глава 6. Энергия биомассы .........................................................92
6.1 Введение ...............................................................................92
6.2 Состав биомассы ..................................................................92
6.3 Использование биомассы.....................................................93
6.4 Технологии использования энергии биомассы .................96
6.4.1 Прямое сжигание ............................................................96
6.4.2 Газификация биомассы ...................................................97
6.4.3 Физико-технические технологии переработки
биомассы .......................................................................................98
Вопросы для самоконтроля .........................................................107
Глава 7. Энергетические биотехнологии ...................................108
7.1 Производство этанола ..........................................................108
7.2 Ферментация.........................................................................112
7.3 Анаэробное сбраживание ....................................................114
Вопросы для самоконтроля .........................................................122
Глава 8. Выращивание биоэнергетического сырья ...................123
8.1 Лесные энергетические плантации ....................................124
8.2 Выращивание сахароносных и масличных культур .........125
8.3 Топливное рисосеяние .........................................................126
8.4 Источник биогенного водорода...........................................126
8.5 Биоэнергетическая аквакультура ........................................127
8.5.1 Бурые водоросли .............................................................130
8.5.2 Морские травы ................................................................132
Вопросы для самоконтроля .........................................................134
Глава 9. Фотосинтез, как принципиальная основа будущих
энергетических технологий ........................................................135
Вопросы для самоконтроля .........................................................148
Глава 10. Получение водорода биохимическим разложением
воды ...............................................................................................149
Вопросы для самоконтроля .........................................................150
Глава 11. Гидроэлектростанции без плотин...............................151
Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
