Добыча нефти

Месторождения нефти широко распространены в земной коре - как океанической, так и материковой. Из этой темной смеси жидких углеводородов и примесей производят родные виды топлива и многое потребительских товаров.
В процессе переработки из нефти получают битум, дизельное топливо, масла, керосин и бензин, а также анестетики, жевательную резинку, пищевые консерванты, мастики для пола, пластики и много других материалов и товаров.
Слово «нефть» происходит от аккадского «напатум», что означает «вспыхивать» или «зажигать».
Нефть образовалась из остатков мелких растений и животных, отложившихся на дне морей и озер миллионы лет назад. Они были частично переработаны бактериями, а затем погребены под толстыми слоями осадочных пород (таких как глина), которые с течением времени все больше уплотнялись. Давление и тепло, создаваемое им, превратили органическое вещество в нефть и газ (в основном метан). В процессе дальнейшего сжатия они просачивались через поры и трещины в породах и откладывались в полостях и осадочных породах между слоями водонепроницаемых пород.
Основная часть богатейших нефтяных залежей находится под толстым слоем породы. Добраться до них можно только с помощью широкомасштабного бурения, что стоит очень дорого. Еще в 320 г. к н. е. китайцы добывали нефть из неглубоких скважин.
В августе 1859 г. Эдвин Дрейф пробурил скважину глубиной 30 м в штате Пенсильвания (США), начав современную нефтяную промышленность.

Электроэнергия в районах

В некоторых отдаленных районах большие батареи, состоящие из солнечных элементов, поставляющие большую часть необходимой бытовой электроэнергии, которая используется для зарядки батарей, работающих ночью.
Солнечные элементы на удивление надежные. После монтажа они, как правило, не требуют ухода, за что на протяжении многих лет работают без обслуживания. В Великобритании некоторые маяки действуют в автоматическом режиме, используя солнечные элементы. Батареи таких элементов использованы также на нескольких автоматических метеостанциях, расположенных вдоль морского побережья.
Получаемая электроэнергия от солнечных элементов зависит не от тепла, а от света. Благодаря этому посадочный радиомаяк мощностью 360 кВт, способный работать, используя солнечную энергию в условиях мерзлоты на Аляске. Начиная с 1960-х г., батареи фотоэлектрических элементов применяют в производстве электроэнергии для спутников связи. Новейшие батареи такого типа работают на борту Международной космической станции (МКС), которая вышла на орбиту 1998 г. и до сих пор продолжает строиться. Ее восемь фотоэлектрических панелей, каждая размерами 34 х 11 м и площадью 2500 кв. м, превращают солнечный свет на 110 кВ электрической энергии.
В XXI веке предложенный американским инженером Питером Глезером проект использования солнечной энергии может обеспечить нас энергией из космоса. По авторскому замыслу, предполагается запуск 40 солнечных орбитальных электростанций (СОЭ), которые оснащены огромными батареями солнечных элементов. Полученная энергия преобразуется в пучки микроволн, направленных на приемные станции на Земле. Там микроволны преобразуются в электроэнергию. По оценкам Европейского управления космических исследований, СОЭ 40 способны обеспечить 25% потребностей Европейского сообщества в электроэнергии к 2040 г.
К сожалению, птицы и неметаллические самолеты сгорают, если на них попадают мощные пучки микроволновой энергии, направляется СОЭ. Однако многие ученые убеждены, что большая часть необходимой нам энергии в будущем будет поступать от таких космических электростанций.

Солнечные элементы

Солнечные элементы - это электронные устройства, где за счет фотоэлектрического эффекта свет преобразуется в электроэнергию. Каждый элемент вырабатывает немного энергии, поэтому для обеспечения надлежащего электроснабжения используются батареи из таких соединенных между собой элементов. Элемент состоит из тонкого слоя полупроводникового материала, обычно кремния. В некоторых солнечных элементах применяют другой полупроводник - арсенид галлия. Они менее эффективны, чем кремниевые, однако действуют при значительно более высоких температурах, за что их можно использовать на спутниках, которые испытывают мощного солнечного излучения в космосе.

Солнечное отопление

Все дома частично обогревает солнце, однако уже наработаны проекты, которые позволяют максимально воспользоваться этим дармовым источником энергии и таким образом значительно уменьшить плату за отопление. В таких домах сделаны большие окна на том боку, который освещает полуденное солнце, и значительно меньше на противоположном, прохладной стороне. В некоторых домах жалюзи из теплоизолирующих материалов закрываются ночью, что дает возможность сохранять тепло, накопленное в течение дня. Это - пассивная солнечная технология.
Солнечная энергия используется и для водяного отопления домов. Лучи солнца нагревают воду внутри плоских коллекторных панелей, которые поглощают (в отличие от обычных радиаторов) излучение для нагрева воды. Эти панели обычно монтируют на крыше дома под углом, что позволяет улавливать максимальное количество прямых солнечных лучей. Холодная вода, пробегая через панели, нагревается поглощенным солнечным лучом.

Солнечное излучение

Около 30% солнечного излучения отражает атмосфера Земли, а еще 20% поглощает. Вследствие этого лишь 50% его достигает поверхности нашей планеты, что эквивалентно объема всей энергии, которую вырабатывают 170 млн. самых мощных электростанций мира.
Немало лесных пожаров возникает в жару по вине солнечного света, сфокусированного каплями утренней росы. Еще в 400 г. к н. е. греки научились использовать энергию Солнца для разжигания костра с помощью стеклянных шаров, наполненных водой. Около 200 г. к н. е. подобный способ, с использованием вогнутых зеркал для фокусировки солнечных лучей, начали применять также в Китае.
В современной бытовой солнечной печи сфокусированные солнечные лучи подогревают пищу. Вместо вогнутого зеркала в некоторых печах применяется ряд плоских отражателей, расположенных под углом и направленных на местонахождение пищи.
Подобный принцип применяется также в солнечных плавильных печах. Печь в Молуи (Франция) представляет собой многоэтажную постройку, одну сторону которой изложены отражателями, напоминающие вогнутое зеркало. Плавильную камеру, которая находится в фокусе перед этим зеркалом, солнце нагревает до 3000°С - этой температуры достаточно для плавления большинства металлов.

Солнечная энергия

Солнце - это лишь одна из миллиардов звезд, но оно является источником энергии для всего живого. Его энергии, что достается Земле за 40 минут, достаточно для удовлетворения энергетических потребностей всех землян в течение года.
Ископаемое топливо (нефть и уголь) расходуется такими темпами, что его запасы истощатся где-то во второй половине XXI века. Атомные электростанции считались прекрасной альтернативой, а теперь оказались опасными, что показала ядерная авария в Чернобыле в 1986 г. Среди всех альтернативных источников энергия солнца является самой чистой и наиболее безопасной.