Explozia de la Cernobal

CLICK PENTRU VIDEO

Explicaţie: ce s-a întâmplat la Fukushima, pe înţelesul tuturor

Un specialist nuclear a explicat ce s-a întâmplat la centrala nucleară de la Fukushima (nord-vestul Japoniei), acolo unde tensiunea nucleară a atins cote alarmante, ducând la mai multe explozii ale reactoarelor, incendii şi eliberarea de particule radioactive în atmosferă.

Kirk Sorensen a scris pentru revista Forbes că înainte de cutremurul şi tsunamiuîn lanţ), se eliberează violent energie.

Tsunamiul din Japonia a distrus generatoarele diesel de la pompele care răcesc apa în reactorul nuclear. Dacă adăugăm faptul că deja apa din reactorul nuclear era la punctul de fierbere, presiunea a crescut după cutremur la temperaturi infernale. Constructorii reactoarelor de la centrala Fukushima, General Electric, au anticipat posibilitatea creşterii presiunii în re în primele ore după închiderea unui reactor nuclear, explică specialistul, fisiunea nucleară încă mai produce cantităţi impresionante de căldură şi această temperatură nu poate fi oprită. Fisiunea trebuie să îşi termine procesul. De aceea, menţinerea controlului asupra acestei temperaturi extrem de ridcate este unul din cele mai importante aspecte ale siguranţei unui reactor nuclear.
Fiecare fisiune nucleară presupune spargerea nucleului unui atom de uranium-235, sau plutoniu-239, în doi atomi mai mici, prin eliberarea unei energii uriaşe. Această energie este de un milion de ori mai mare decât energia eliberată de combustibilii clasici. Tot ceea ce rezultă din fisiunea nuclear este extrem de radioctiv.

Practic, nucleul uraniului este lovit cu un neutron şi se petrec trei lucruri: nucleul se desparte în două nuclee mai mici (fisiunea nucleară), apar alţi doi-trei neutroni care lovesc alte nuclee şi tot aşa (reacţie nucleară în lanţ), se eliberează violent energie.

Tsunamiul din Japonia a distrus generatoarele diesel de la pompele care răcesc apa în reactorul nuclear. Dacă adăugăm faptul că deja apa din reactorul nuclear era la punctul de fierbere, presiunea a crescut după cutremur la temperaturi infernale. Constructorii reactoarelor de la centrala Fukushima, General Electric, au anticipat posibilitatea creşterii presiunii în reactor. Atâta timp cât sursa de energie funcţionează, pompele scot în permanenţă apa fierbinte din reactor. Dar totul se bazează pe o sursă de energie, care a fost distrusă de tsunami.

Apa din reactor este afectată de radiaţii, fiind descompusă în hidrogen şi oxigen. După tsunami, hidrogenul a ajuns la un punct la care devenise doar o problemă de timp până la explozie. Nu au fost erori de construcţie la Fukushima, pur şi simplu proiectanţii nu au luat în calcul posibilitatea că sursa de energie în caz de urgenţă va fi indisponibilă timp de câteva zile.

Centrala nucleară Fukushima, care alimentează în mod normal regiunea Tokyo şi Sendai, are şase reactoare, care datează din anii '70. Imposibilitatea de a răci combustibilul a provocat deja mai multe probleme grave, care au condus la explozii în clădirile care adăpostesc reactoarele 1,2 şi 3 şi la mai multe incendii la reactorul 4. S-au înregistrat de mai multe ori niveluri crescute ale temperaturii şi la reactorele 5 şi 6.

Istoric energia nucleara

1911 Ernest Rutherford ,un fizician de origine noezeelandeza ,afirma  ca fiecare atom contine un miez mic,dens numit nucleu.
1938 Chimistul german Otto Hahn si fizicianul austriac  Lise Meitner descopera fisiunea nucleara.
1939 Fizicianul de origine germana Hans Bethe descopera faptul ca fuziunea nucleara da energie Soarelui.
1942 In SUA, Enrico Fermi reuseste sa realizeze prima reactie in lant.
1945 Bombele nucleare distrug orasele japoneze Hiroshima si Nagasaki.
1954 ReactorulObninsk,din Rusia ,este primul reactor care genereaza curent electric.
1986 Explozia de la reactorul nuclear de la Cernobal ,Rusia, elibereaza nori de material radioactiv.
1991 Prima reactie de fuziune controlata.
2000 Exista 400 de centrale electrice nucleare in intreaga lume.

Istoria energiei in Romania

Producţia de energie electrică a României a fost de aproximativ 64,7 TWh în anul 2008, cu 5,5% mai mult decât in anul 2009. Cărbunele este principala sursă pentru producerea energiei, cu o pondere de 42,5% din total, la fel de mare ca şi în 2007. Pe locul 2 s-au plasat sursele hidro, cu un procent de 26,4%, iar energia din surse nucleare a avansat pe locul 3, cu o pondere de 17,3%, în creştere cu 4 puncte procentuale faţă de ponderea deţinută în 2007 din totalul producţiei.
Principalii producători de energie electrică din România sunt Termoelectrica, cele 3 complexuri energetice din Oltenia (CE Turceni, CE Rovinari şi CE Craiova), Hidroelectrica şi Nuclearelectrica.
În anul 2006, producţia a fost de aproximativ 62 TWh, la o putere instalată de 17.630 MW. Piaţa românească de energie electrică este estimată la 1,75 miliarde Euro. Exportul de energie electrică al României a fost de 3 TWh în anul 2006 şi 4 TWh în 2005[3]. Importurile de energie electrică a României au fost de 2,3 TWh în anul 2005. Din anul 2006 şi-a început activitatea bursa de energie electrică, supravegheată de OPCOM, societate deţinută de Transelectrica. În anul 2007 pe această bursă au fost vândute 8,21 TWh.

Istoric

• 1857, Bucureşti devine prima capitală din lume iluminată cu petrol lampant (şi al doilea oraş, primul find Praga, care la acea vreme nu era capitală)
• 1882, prima reţea de iluminat din ţară la Bucureşti. Se pune în funcţiune o centrală electrică ce asigură printr-o linie electrică de 2 kV curent continuu iluminatul palatului de pe Calea Victoriei.
• 1884, Timişoara - se pune în funcţiune primul iluminat electric stradal din Europa[6]
• 1888, prima centrală hidroelectrică din ţară (CHE) Grozăveşti, pe râul Dâmboviţa este pusă în funcţiune
• 1894, Bucureşti - primele tramvaie electrice din ţară
• 1913 - prima cale ferată electrificată din ţară, pe ruta Arad - Ghioroc - Ghioroc - Pincota si Ghioroc - Radna
• 1930 - 1931, Bucureşti - punerea în funcţiune a primei reţele electrice de distribuţie pe stâlpi de beton armat din ţară
• 1938 - Putere instalată (în anul de referinţă interbelic): 501 MW
• 1965 - primul tronson modern de cale ferată electrificată din ţară : Braşov – Predeal
• 1996 - Intrarea în exploatare comercială a Unităţii 1 a Centralei Nucleare de la Cernavodă

În anul 1990, producţia, transportul şi distribuţia de curent electric era deţinută de compania de stat RENEL. În urma restructurărilor succesive, până în anul 2000, compania a fost împărţită în:
• Nuclearelectrica S.A.
• Termoelectrica S.A.
• Hidroelectrica S.A.
• Electrica S.A. - având 8 filiale.
• Transelectrica S.A.

În prezent (din noiembrie 2007) companiile Nuclearelectrica, Termoelectrica, şi Hidroelectrica sunt deţinute integral de Statul Român iar Transelectrica este deţinută de Statul Român în proporţie de 90%, restul de 10% acţiuni sunt listate la Bursa de Valori Bucureşti.

Energia fulgerelor

Fiecare fulger degajă minim 500 de megajouli, adică destul cât să ţină aprins un bec de 100 de waţi timp de două luni, dar folosirea fulgerului pe post de resursă energetică este, deocamdată, imposibilă din punct de vedere tehnic

Fulgerul, un rezervor imens de energie inaccesibilă

Prin anul 1088, în timpul dinastiei Song, un om de ştiinţă chinez nota în jurnalul său ce s-a întâmplat cu o casă fulgerată în plin, în timpul unei furtuni. "Toţi au crezut că acea casă va arde până la pământ, dar n-a fost aşa. Zidurile, deşi erau de lemn, numai s-au afumat, iar obiectele lăcuite n-au păţit nimic.

În schimb, sabia stăpânului casei s-a topit complet". Era prima observaţie care nota limpede că unele materiale sunt mai bune conducătoare de electricitate decât altele.

Un fulger este descărcarea bruscă spre pământ a sarcinilor electrice care se acumulează la suprafaţa norilor. De cele mai multe ori, fulgerele apar în timpul furtunilor, când doi nori cu sarcini diferite ajung unul lângă altul, dar se pot produce şi din senin, în timpul erupţiei unui vulcan, de pildă.

Experienţa cu zmeul e fatală

La câteva săptămâni după experimentul lui Thomas-François Dalibard, desfăşurat în localitatea Marly-la-Ville, Benjamin Franklin a făcut publică o aşa-zisă experienţă similară, prin care, cu ajutorul unui zmeu înălţat în timpul furtunii, el ar fi reuşit să "captureze" un fulger, care a traversat sfoara umedă, "împrăştiind scântei peste tot".

Tom Tucker, unul dintre autorii care au scris despre viaţa savantului american, a notat că Franklin, deşi avea păreri corecte despre natura fulgerelor şi despre faptul că electricitatea "preferă" unele materiale, nu a efectuat totuşi celebra experinţă cu zmeul.

Din păcate, acest lucru s-a aflat mult mai târziu, iar povestea relatată de marele Benjamin, pe care a scris-o doar ca să le închidă gura detractorilor săi, a făcut între timp victime. Cel mai cunoscut dintre cei care au dorit să repete experienţa imaginată de Franklin a fost profesorul George Richmann, care a murit la Saint Petersburg, în Rusia, atingând sfoara zmeului pe care îl înălţase.

Întreaga Academie de Ştiinţe din oraş se adunase, într-o zi când se aştepta furtuna, pentru a asista la demonstraţie. Când fulgerele au început să cadă asupra oraşului, profesorul Richmann s-a apropiat de sfoara zmeului şi, chiar înainte să o atingă, un fulger globular, de mai mult de un metru diametru, l-a învăluit şi l-a ucis.

A murit pe loc, având numai o pată roşie pe frunte, în timp ce pantofii lui au explodat în zeci de bucăţi. Ce-i drept, şi Franklin a avut meritul lui, pentru că a reuşit să demonstreze că fulgerele sunt o descărcare de energie statică, dar acest progres a dat roade abia peste 150 de ani, când a apărut nevoia impetuoasă de a folosi energia electrică.

Abia după ce folosirea energiei electrice s-a generalizat, inginerii electrotehnişti au avut nevoie să înţeleagă toate manifestările electricităţii şi, între ele, influenţa pe care o pot avea fulgerele asupra liniilor de înaltă tensiune conta enorm în stabilirea unui procedeu de protecţie a acestora.

Cifrele spun totul

Un fulger călătoreşte cu viteza de 45 de kilometri pe secundă (ceea ce echivalează cu 160.000 de kilometri pe oră) şi dezvoltă o temperatură de 28.000 de grade Celsius, adică destul cât să topească orice fel de rocă şi să o transforme în sticlă instantaneu. În termeni uzuali, intensitatea curentului provocat de fulger are, în medie, 40 de kiloamperi, dar unele ajung chiar până la 120 de kiloamperi.

Energia unui astfel de fenomen e de cel puţin 500 de megajouli, adică destul cât să ţină aprins un bec de 100 de waţi timp de două luni. Dar acesta este doar cel mai mic fulger măsurat vreodată. Cercetătorii spun că diferenţa de potenţial creată de un fulger poate atinge un miliard de waţi, dacă acesta măsoară o lungime de 300 de metri, de pildă.

Din păcate, din cauza temperaturilor colosale care însoţesc această uluitoare energie, deocamdată nu există sisteme viabile şi fiabile de captare a fulgerelor pentru a produce energie electrică. Dar încercări se fac. Primele au vizat, mai ales în ultimii ani, captarea sursei fulgerelor, adică energia electrică a norilor. Cercetătorii spun că atunci când omenirea va putea folosi energia electrică (statică) ce se acumulează la suprafaţa norilor, oamenii vor scăpa definitiv de problemele legate de lipsa resurselor energetice.

Congo, cel mai fulgerat stat din lume

Observarea acestor fenomene naturale a scos la iveală faptul că nu în toate locurile de pe glob apar fulgere la fel de des. Astfel, în Statele Unite de pildă, cel mai fulgerat stat este Florida, pentru că, fiind peninsulă, este înconjurată din trei părţi de apele oceanului, amplasare care favorizează apariţia furtunilor şi, implicit, a fulgerelor.

Briza de la malul Oceanului Atlantic şi cea din Golful Mexic determină încărcarea statică a norilor (prin frecarea moleculelor de aer între ele) şi apoi norii se "ciocnesc" între ei chiar deasupra Floridei. Totuşi, nu acest stat american este cel mai fulgerat loc din lume. Recordul îl deţine Republica Democratică Congo.

În funcţie de sol, culoarea fulgerului se schimbă. Astfel, în Arizona, unde solul este uscat şi nisipos, aproape deşertic, iar norii sunt situaţi la 1.800-2.100 de metri altitudine, fulgerele sunt subţiri, lungi şi de culoare roşie. În Oklahoma, unde solul este argilos, iar norii se adună la 450-600 de metri altitudine, fulgerele sunt foarte "grose", scurte şi de culoare albastră.

Fulgere de la pământ spre cer

În ciuda faptului că ştiinţa avansează de mai bine de un secol cu paşi de uriaş, modul în care se încarcă norii cu energie statică este, deocamdată, subiect de dezbateri aprige între savanţi. Mai multe fenomene sunt considerate a fi "vinovate" de apariţia fulgerelor.

Pe primul loc se situează perturbaţiile atmosferice, precum umiditatea, vântul şi presiunea aerului, dar şi impactul pe care îl are "vântul solar" asupra atmosferei. Cercetătorii spun că atmosfera acumulează particulele încărcate cu energie ce vin dinspre Soare, dar modul în care electrizează ele suprafaţa norilor este, deocamdată, la nivel de teorii.

Un rol important se atribuie şi cantităţilor mari de gheaţă, care se acumulează în nori, întrucât prezenţa acelor de gheaţă ar putea "stimula" producerea fulgerelor, în sensul că ar determina separarea sarcinilor negative de cele pozitive, care migrează apoi pe suprafaţa norului şi se depărtează unele de altele, situându-se la extreme. Şi, pentru ca totul să devină şi mai complicat, s-a dovedit recent că şi vulcanii sau incendiile de pădure, care impregnează atmosfera cu praf sau fum, pot provoca acumularea de energie statică în norii situaţi în imediata vecinătate.

Cu un singur aspect sunt toţi savanţii de acord: norii încărcaţi electric induc în pământul peste care trec o sarcină electrică egală şi de sens contrar. "Electrizarea" suprafeţei solului face ca fulgerele să poată fi generate în mai multe feluri: de la nor la nor (când sunt încărcaţi cu sarcini diferite), de la nor la pământ sau, în mod surprinzător, chiar în sens invers, adică de la sol spre nori.

Acest tip de fulger se numeşte "pozitiv", pentru că norul care îl provoacă are sarcinile pozitive spre sol. În aceste cazuri, ce reprezintă numai 5% dintre toate fulgerele, suprafaţa solului este încărcată negativ şi, cum descărcarea se produce întotdeauna de la negativ spre pozitiv, fulgerul pleacă de la pământ spre nor.

Fulgerele globulare, descoperite de Tesla

Sunt descrise de cei care le-au văzut drept "bile luminoase, care plutesc prin aer", dar apar aproape exclusiv în timpul furtunilor, înainte de începerea ploii. Unele se mişcă repede, altele sunt lente, iar unele s-au dovedit chiar staţionare. Cam 30% din cele observate de cercetători au fost însoţite şi de zgomote, pocnituri şi sâsâituri.

Pot traversa ferestrele de sticlă şi pătrund în interiorul imobilelor, dar se disipă imediat, pocnind cu zgomot, chiar lângă ferestre. Inventatorul Nikola Tesla nota despre ele: "Fulgerele globulare pot fi determinate artificial.

Eu am reuşit să produc câteva aprinzând cărbune deasupra unei bobine". Totuşi, dincolo de descrieri, nimeni nu poate spune ceva precis despre fulgerele globulare, în afara faptului că au natură electrică. De cele mai multe ori au 20-30 de centimetri diametru, dar au fost înregistrate şi unele de mai mulţi metri în diametru. Cei care le văd se tem să le descrie, pentru că îşi imaginează că nu vor fi crezuţi. Cei mai curajoşi le-au considerat chiar extratereştri, mai ales pentru că îţi dau senzaţia că "se plimbă", de parcă ar avea inteligenţă proprie.

Majoritatea oamenilor fulgeraţi supravieţuiesc

Deşi e greu de crezut, având în vedere energiile colosale care se dezlănţuie în timpul unei descărcări electrice a norilor, 70% din oamenii fulgeraţi supravieţuiesc şi 30% nu prezintă niciun semn vizibil pe corp. De câţiva ani există o organizaţie internaţională a oamenilor fulgeraţi care au supravieţuit.

Aceştia se întâlnesc în fiecare an în Tennessee şi îşi povestesc unii altora experienţe incredibile petru alţi oameni. Sunt persoane care au fost fulgerate şi de câte zece ori, fiind un soi de "magneţi umani pentru fulgere", dar oficial este recunoscut recordul unui american din Florida, Tom Riverside, care a fost fulgerat de şapte ori, de fiecare dată cu martori.

Fulgerul lasă urme adânci

Dacă un fulger loveşte un copac, acesta este despicat sau ia foc, dar restul pădurii este rareori atinsă. Experienţa a dovedit că în cazul în care un fulger cade într-un grup de oameni, tot numai o persoană este fulgerată, restul grupului scăpând nevătămat. Cert este că cei care au avut ghinionul să fie fulgeraţi arareori sunt complet nevătămaţi.

Ei reclamă ulterior o serie de modificări, mai ales în domeniul percepţiilor sau sunt pur şi simplu paralizaţi fizic, rămânând cu sechele oribile în urma teribilului eveniment. Unii uită tot ce au ştiut până atunci (cam 23%), iar alţii îşi descoperă abilităţi paranormale incontestabile (cam 12%).

Şi fulgeraţii nu sunt rari deloc. De pildă în Statele Unite, unde companiile de asigurări ţin o evidenţă foarte strictă, cel puţin 600 de persoane sunt fulgerate în fiecare an şi pot dovedi acest lucru. La aceştia se adaugă, conform propriilor declaraţii încă cel puţin 200, care sunt credibili, pentru că povestesc că au fost fulgeraţi în zone unde au loc foarte des furtuni (pe plajele din Florida, de exemplu).

Martin Luther, cel mai cunoscut "fulgerat"

Evenimentul care i-a schimbat viaţa germanului ce avea să protesteze vehement faţă de practicile Bisericii Catolice s-a produs lângă localitatea Stotterheim, la 2 iulie 1505. Călugării luterani, care i-au scris ulterior biografia, au notat că Martin avea atunci 22 de ani şi tocmai terminase studiile de drept, la Universitatea din Erfurt. În ziua aceea se întorcea de la părinţi, unde fusese în vizită, şi a fost surprins de furtună în plin câmp, între satul Stotterheim şi oraşul Erfurt.

Călugării au notat că tânărul s-a rugat la Sfânta Ana să-l ferească de fulgere şi i-a promis că se va călugări dacă ea îl va ajuta. Fulgerul, ascultând dorinţa sfintei, a lovit chiar lângă Martin, iar el a fost atât de şocat de apropierea lui încât n-a mai îndrăznit să nu-şi ţină legământul.

Contemporanii laici ştiau însă altceva, după cum a notat chiar şi Inchiziţia luându-le mărturiile. Fulgerul l-a lovit în plin pe tânărul Luther, iar el a scăpat aparent nevătămat şi, din acel moment, a căpătat percepţii speciale. De altfel, e bine ştiut faptul că el singur spunea tuturor că Dumnezeu îi vorbeşte, ceea ce, în viziunea inchizitorilor era o trufie demonică, pentru că - după părerea lor - e evident că nimeni nu poate scăpa cu viaţă dacă a fost fulgerat.

După două săptămâni s-a călugărit

Martin a mers la Universitate, a dat o petrecere de despărţire şi pe 17 iulie 1505 a păşit peste pragul Mânăstirii Negre, din Erfurt, şi s-a călugărit. Acolo a rezistat în supunere numai până în anul 1517, când n-a mai rezistat şi s-a apucat să scrie "ce ştia el de la Dumnezeu". În total au fost 95 de reguli pentru creştini, pe care credincioşii le-au numit ulterior "teze".

La 34 de ani, călugărul Martin Luther a încălcat dogma bisericii şi a bătut pergamentul, în cuie, pe uşa bisericii din Wittenberg. A fost primul gest al Reformei, iar Biserica Catolică l-a primit ca pe o palmă peste figură. Gestul lui Luther, contestat de mulţi autori, este veridic pentru că, în epocă, toate deciziile oficiale se băteau în cuie în acelaşi loc. Cum pe 31 octombrie 1517, Martin a scris o scrisoare superiorilor săi în care le cerea să renunţe la vânzarea de indulgenţe, că Dumnezeu îi iartă pe oameni şi fără să le ceară bani, istoricii au plasat întâmplarea cu cele 95 de teze imediat după ce a fost pedepsit pentru "insolenţă".

Energia gravitationala

Gravitaţia este fenomenul fizic natural prin care corpurile fizice se atrag reciproc, cu o forţă a cărei intensitate depinde de masele acestora şi distanţa dintre ele. Este una din cele patru interacţiuni fundamentale din natură cunoscute, alături de interacţiunea electromagnetică, interacţiunea nucleară tare şi interacţiunea nucleară slabă.
În fizica modernă gravitaţia este descrisă de teoria relativităţii generalizate, dar în cele mai multe situaţii practice (la scara macroscopică) se poate aplica cu mare exactitate şi legea atracţiei universale a lui Sir Isaac Newton, din mecanica clasică. Aceasta spune că oricare două corpuri acţionează unul asupra celuilalt cu o forţă de atracţie, numită forţa gravitaţională, direct proporţională cu masele celor două corpuri şi invers proporţională cu pătratul distanţei dintre ele.
Natura şi motivul existenţei forţei gravitaţionale nu sunt încă deplin elucidate.
În viaţa de zi cu zi fenomenul este observat pretutindeni ca forţa de atracţie exercitată de Pământ asupra tuturor corpurilor, forţă numită greutate. Valoarea greutăţii unui corp este direct proporţională cu masa lui şi este orientată spre centrul Pământului. Coeficientul de proporţionalitate se numeşte acceleraţie gravitaţională şi este egal cu acceleraţia unui corp care cade liber în câmpul gravitaţional al Pământului.
La nivel astronomic gravitaţia este responsabilă, de exemplu, pentru faptul că Luna se roteşte în jurul Pământului şi că sistemul Pământ-Lună se roteşte în jurul Soarelui. De asemenea gravitaţia este forţa care a dus la apariţia tuturor planetelor şi sateliţilor naturali ai acestora, prin atracţia reciprocă dintre particulele de materie care se roteau în jurul Soarelui. În cadrul unei galaxii, diferitele stele şi sisteme stelare sunt menţinute împreună tot prin fenomenul gravitaţiei, iar evoluţia întregului univers (de exemplu modul în care acesta se dilată în timp) este la rândul ei dictată de forţele de gravitaţie dintre toate particulele de materie existente.
Interacţiunea gravitaţională este produsă (generată) de întâlnirea (interferenţa) câmpurilor gravitaţionale ale corpurilor (maselor) cosmice. Câmpul gravific este generat de anumite particule din substanţa corpului şi se manifestă prin câmpul de acceleraţie normală (perpendiculară) la suprafaţa corpului. Poate fi măsurat de exemplu direct la suprafaţa Pământului sau a Lunii.

Roata lui Aldo Costa

La intrarea în localitatea Couilly Pont-aux-Dames, la circa 30 de minute de Paris (40 km de la porţile oraşului), se ridică o construcţie metalică ciudată. O roată cu un diametru de aproape 20 m ce duce cu gândul la roata mare dintr-un parc de distracţii sau poate la o uriaşă morişcă de vânt. De fapt este un generator gravitaţional, un motor ce se mişcă sub acţiunea atracţiei gravitaţionale. Motorul gravitaţional al lui Aldo Costa este o sursă permanentă de energie ce transformă forţa gravitaţională în mişcare de rotaţie prin deplasarea centrului de greutate faţă de centrul de simetrie (de rotaţie) al roţii.

Roata este fixată pe un şasiu de 18 m înălţime şi greu de 4,5 t. Fundaţia are 22 t de beton.
Janta are diametrul de 17 m, roata având o greutate de 4 t, 118 spiţe şi 236 de mecanisme situate de fapt pe două roţi pereche (2 x 118) şi cu un mic decalaj între ele. Acestea apropie sau îndepărtează de centru tot atâtea greutăţi a câte 2,24 kg. Fiecare astfel de greutate se deplasează (3,4 cm) cu ajutorul unui mecanism ingenios conceput, spre centrul roţii sau spre exterior deplasând centrul de greutate în direcţia grupului de greutăţi deplasate spre exterior. Fiecare astfel de mecanism este compus din greutatea propriu-zisă care culisează de-a lungul unui ax, un resort ce readuce greutatea la poziţia iniţială pe jumătate de tură (protejat cu o sticlă din plastic), un blocaj mecanic (pe care îl denumeşte graviton) ce împiedică revenirea greutăţii la poziţia iniţială pe cealaltă jumătate de tură şi un levier de 86 cm prevăzut cu contragreutate pentru echilibrarea lui. Şi multă vaselină.
Jos, la nivelul solului şi sus există limitatoare ce au ca efect deplasarea greutăţilor într-un sens sau într-altul.


Rotirea are loc datorită cuplului de forţe însumate ce au momente diferite. Astfel, într-o parte a roţii (faţă de axa verticală), greutăţile sunt mai apropiate de centrul de rotaţie, deci braţul forţei rezultante este mai mic. În partea opusă, greutăţile sunt deplasate spre exterior, deci braţul forţei rezultante este mai mare, prin urmare momentul acestei forţe este mai mare decât cel din partea opusă, ceea ce dă naştere unei mişcări de rotaţie.

Ideea nu este absolute originală. Există multe exemple de utilizare a energiei gravitaţionale, unele doar simple fantezii, altele realizate practice şi funcţionale. Un caz ce a stârnit multă vâlvă a fost cel al experimentatorului Johann Ernest Elias Bessler sau Orffyreus şi a cărei maşinărie, funcţională de altfel, a fost subiect de batjocură pentru lumea ştiinţifică. Cert este că Orffyreus, un tip ceva mai irascibil, a distrus instalaţia şi nu a mai rămas nici o urmă de schiţă.
De altfel lumea ştiinţifică întotdeauna a avut o inerţie uriaşă şi afost permanent şi din belşug asezonată cu spirite clarvăzătoare şi atotcunoscătoare. De exemplu, Auguste Compte a afirmat: “Niciodată nu vom şti din ce sunt făcute stelele”. Apoi s-a descoperit spectroscopia. Claude Bernard spunea: “Materia nu mai are nici un secret pentru noi” şi Marcelin Berthelot: “Nu mai există nici un mister în natură”. Aşa era pe-atunci. Marele fizician John William Strutt, baron Rayleigh, laureat al premiului Nobel pentru fizică în 1904 era de părere că:”Este o pierdere de timp să încerci să faci să zboare o maşină mai grea decât aerul”. Ernest Rutherford, laureat al premiului Nobel pentru chimie în 1908 era sigur că: ”Exploatarea energiei nucleare este o poveste de adormit copii”.
Despre roata lui Aldo Costa, oamenii de ştiinţă au spus că este un perpetuum mobile, deci nu există. Un perpetuum mobile de speţa întâi este într-adevăr greu de imaginat, pentru că legea conservării energiei îl face imposibil. Un astfel de perpetuum mobile trebuie să îşi genereze energie necesară mişcării care să facă posibilă această generare, şi să şi acopere pierderile datorate frecării (cu aerul, în lagăre, etc.). Dar roata lui Aldo Costa nu este un perpetuum mobile pentru că sistemul său primeşte permanent un aport de energie din exterior, energie gravitaţională.
Prin urmare cei ce fac afirmaţii defăimătoare şi nerealiste pot fi lesne bănuiţi fie că sunt tributari unei educaţii trunchiate şi rigide, fie că sunt posesorii unui coeficient de inteligenţă situat la nivelul mării ori blocajele intelectuale primează în faţa bunului simţ sau poate că primează interesele materiale şi interesele celor ce îşi umflă buzunarele după urma dependenţei energetice.



Revenind la roată, este posibil şi probabil ca Aldo Costa să se fi inspirat din desenele unor predecesori. Meritul este însă de a pune în practică ideea şi de a o duce la bun sfârşit. Aldo Costa şi-a construit singur roata, cu mâinile lui, după propria concepţie şi după numeroase prototipuri a ajuns în faza actuală. El nu este fizician sau inginer, deci nu este sclavul unor manuale ce oferă reguli absolute şi aberante şi poate tocmai de aceea astăzi roata lui generează energie electrică. Dacă ar fi avut o pregătire tehnică superioară atunci ar fi ştiut că ceea ce a construit el nu funcţionează şi nu există. Dar nu are această pregătire şi deci ea există şi funcţionează. Roata a fost reconstruită în întregime pe baza aceloraşi date după ce varianta anterioară s-a prbuşit din cauza furtunii care a zgâlţâit bine Franţa în 1999.
La cei peste 80 de anişori ai lui (84 împlineşte în septembrie 2009), Aldo Costa şi-a împlinit visul. A lucrat la maşinăria lui de la vârsta de 25 de ani şi 50 de ani de studii şi de experimente i-au adus în cele din urmă satisfacţia reuşitei şi independenţa energetică. Şi arată lumii că se poate, dar lumea nu-l vede şi nu-l aude.
Este o ruşine să ai idei, curiozitate şi voinţă în zilele noastre.

Energia mareelor

Energia mareelor este energia ce poate fi captata prin exploatarea energiei potentiale rezultate din deplasarea pe verticala a masei de apa la diferite niveluri sau a energiei cinetice datorate curentilor de maree. Energia mareelor rezulta din fortele gravitationale ale Soarelui si Lunii, precum si ca urmare a rotatiei terestre.

Apele Oceanului Planetar deţin un imens potenţial energetic care poate fi valorificat pentru producerea de energie electrică. Principalele surse de energie luate în considerare, cel puţin la nivelul tehnicii actuale, se referă la: maree, curenţi, valuri, diferenţele de temperatură ale structurilor de apă marină şi hidrogenul.
Mareele se produc cu regularitate în anumite zone de litoral de pe glob, cu amplitudini care pot ajunge uneori la 14 -18 m, determinând oscilaţii lente de nivel ale apelor marine. Principiul de utilizare u energiei mareelor în centrale mareomolrice, de altfel singura sursă folosită în prezent din cele enumerate mai sus, constă în amenajarea unor bazine îndiguite care să facă posibilă captarea energiei apei, declanşată de aceste oscilaţii, atât la umplere (la flux), cat si la golire (la reflux).
Pentru o valorificare eficientă a energiei mareelor sunt necesare şi anumite condiţii naturale; în primul rând, amplitudinea mareelor să fie de cel puţin 8 m, iar, în al doilea rând, să existe un bazin natural (de regulă un estuar), care să comunice cu oceanul printr-o deschidere foarte îngustă. Aceste condiţii naturale apar numai în 20 de zone ale globului (ca, de exemplu: ţărmurile atlantice ale Franţei, Marii Britanii, SUA, Canadei, în Nordul Australiei, în estul Chinei.).
Cantitatea de energie disponibilă la această sursă, dacă ar putea fi valorificată integral în centrele electrice mareomotrice, ar produce de circa 100.000 de ori mai multă energie electrică decât toate hidrocentralele aflate în funcţiune în prezent pe glob. Alte calcule apreciază că energia furnizată anual de maree ar putea echivala cu cea obţinută prin arderea a peste 70 mii tone de cărbune.

Curenţii marini sunt purtătorii unor energii cinetice deosebit de mari. Astfel, s-a calculat că un curent oceanic cu o lăţime de circa 100 m, 10 m adâncime şi o viteză de l m/s, pe timp de un an ar putea oferi o energie cinetică de circa 2 mii. kwh.
Sunt în studiu şi unele proiecte ce urmăresc valorificarea energiei mării prin utilizarea diferenţei de temperatură dintre diferitele straturi ale apei Oceanului Planetar, în mod frecvent, în apele mărilor calde, sunt diferenţe mari de temperatură între straturile de la suprafaţă si cele de adâncime, diferenţe care ar permite funcţionarea unor instalaţii energetice pe baza folosirii a două surse de căldură cu temperaturi diferite.
Utilizând acest principiu al diferenţelor de temperatură, care uneori poate fi de 15-20° C, au fost construite două uzine: una în Cuba (la Matanzas), în 1940, si alta în Coasta de Fildeş (la Abidjan), câţiva ani mai târziu, dar care au funcţionat doar câţivaani. în prezent, în SUA se află, înlr-o fază avansată, un proiect care prevede construirea unei astfel de uzine în SUA, pe ţărmul Golfului Mexic, cu o putere de 400 MW. Specialiştii au calculat că aceste centrale ar echivala cu o hidrocentrală construită pe un fluviu cu un baraj înalt de 30 m, livrând astfel energie electrică convenabilă ca preţ.

Energia hidraulica

ENERGIA HIDRAULICA reprezintă capacitatea unui sistem fizic (apa) de a efectua un lucru mecanic la trecerea dintr-o stare dată în altă stare (curgere). Datorită circuitului apei în natură întreţinut de energia Soarelui, este considerată o formă de energie regenerabilă.
Energia hidraulică este de fapt o energie mecanică, formată din energia potenţială a apei dată de diferenţa de nivel între lacul de acumulare şi centrală, respectiv din energia cinetică a apei în mişcare. Exploatarea acestei energii se face curent în hidrocentrale, care transformă energia potenţială a apei în energie cinetică, pe care apoi o captează cu ajutorul unor turbine hidraulice care acţionează generatoare electrice care o transformă în energie electrică.

Resursa hidroenergetică poate fi evaluată prin puterea (energia în unitatea de timp) care se poate obţine. Puterea depinde de căderea şi cu debitul sursei de apă.
• Căderea determină presiunea apei, care este dată de diferenţa de nivel dintre suprafaţa liberă a apei şi a turbinei, exprimată în metri.
• Debitul este cantitatea de apă care curge în unitatea de timp care curge prin conducta de aducţiune într-o anumită perioadă de timp, exprimată în metri cubi/secundă.

Cantitatea de energie care se obţine prin coborârea în câmp gavitaţional a unui obiect de masă cu o diferenţă de înălţime "h" este:
"E=mgh" -> unde "g" este acceleraţia gravitaţională.

Moduri de exploatare a energiei hidraulice

Roţi hidraulice.

O roată hidraulică utilizează energia râurilor pentru a produce direct lucru mecanic.

• La debite mici se exploatează în principal energia potenţială a apei. În acest scop se folosesc roţi pe care sunt montate cupe, iar aducţiunea apei se face în partea de sus a roţii, apa umplând cupele. Greutatea apei din cupe este forţa care acţionează roata. În acest caz căderea corespunde diferenţei de nivel între punctele în care apa este admisă în cupe, respectiv evacuată şi este cu atât mai mare cu cât diametrul roţii este mai mare.

• La debite mari se exploatează în principal energia cinetică a apei. În acest scop se folosesc roţi pe care sunt montate palete, iar aducţiunea apei se face în partea de jos a roţii, apa împingând paletele. Pentru a avea momente cât mai mari, raza roţii trebuie să fie cât mai mare. Adesea, pentru a accelera curgerea apei în dreptul roţii, înaintea ei se plasează un stăvilar deversor, care ridică nivelul apei (căderea) şi transformă energia potenţială a acestei căderi în energie cinetică cuplimentară, viteaza rezultată prin deversare adăugându-se la viteza de curgere normală a râului.

Hidrocentrale

O hidrocentrală utilizează amenajări ale râurilor sub formă de baraje, în scopul producerii energiei electrice. Potenţialul unei exploatări hidroelectrice depinde atât de cădere, cât şi de debitul de apă disponibil. Cu cât căderea şi debitul disponibile sunt mai mari, cu atât se poate obţine mai multă energie electrică. Energia hidraulică este captată cu turbine.
Potenţialul hidroenergetic al României era amenajat în 1994 în proporţie de 40%. Centrale hidroelectrice aveau o putere instalată de 5,8 GW, reprezentând circa 40% din puterea instalată în România. Producţia efectivă a hidrocentralelor a fost în 1994 de aproape 13 TWh, reprezentând circa 24 % din totalul energiei electrice produse. Actual puterea instalată depăşeşte 6 GW iar producţia este de cca. 20 TWh pe an. Cota de energie electrică produsă pe bază de energie hidraulică este de cca. 22 - 33 %.

Instalaţii care recuperează energia valurilor

Pentru recuperarea energiei valurilor se pot folosi scheme similare cu cele de la centralele mareomotrice cu baraj, însă, datorită perioadei scurte a valurilor aceste scheme sunt puţin eficiente.
Un obiect care pluteşte pe valuri execută o mişcare cu o traiectorie eliptică. Cea mai simplă formă de valorificare a acestei mişcări pentru recuperarea energiei valurilor sunt pontoanele articulate. O construcţie modernă este cea de tip Pelamis formată din mai mulţi cilindri articulaţi, care, sub acţiunea valurilor au mişcări relative care acţionează nişte pistoane. Pistoanele pompează ulei sub presiune prin motoare hidraulice care acţionează generatoare electrice.

Energia eoliana

Energia eoliană face parte, alături de energia solară, a apelor curgătoare, cea rezultată in urma proceselor biologice si a căldurii geotermale, dintre energiile regenerabile, posibil de captat si utilizat in scopuri casnice si industriale. Caracterul regenerabil al acestor surse de energie provine din faptul că sursele acestor energii sunt regenerabile, spre deosebire de cărbuni, spre exemplu, limitati ca zăcăminte.
Vanturile se formează datorită incăzirii neuniforme a suprafetei pamantului de către energia radiată de soare. Această incălzire variabilă a straturilor de aer, produce zone de aer de densităti diferite, fapt care creează miscări ale acestuia - vanturile. Energia cinetică a vantului este folosită la antrenarea elicelor turbinelor eoliene, capabile de a genera electricitate.
Energia eoliană s-a dovedit deja a fi o solutie foarte bună la problema energetică globală. Utilizarea resurselor regenerabile se adresează nu numai producerii de energie, dar, prin modul particular de generare, reformulează si modelul de dezvoltare, prin descentralizarea surselor. Energia eoliană in special este printre formele de energie regenerabilă care se pretează aplicatiilor la scară redusă.
Piata mondială energiei eoliene continuă să crească anual cu o rată de 32% in ciuda constrangerilor legate de oferta limitată de turbine eoliene. Această dezvoltare arată că industria globală a energiei bazată pe forta vantului răspunde rapid provocării de a produce nivelul solicitat si reuseste să-si sustină cresterea.
"Cresterea accentuată din 2006 arată că cei care iau deciziile incep să ia in serios beneficiile pe care dezvoltarea energiei vantului le poate aduce. Pe de altă parte, nu putem uita că energia eoliană este o tehnologie nouă care necesită un cadru robust de reglementări si implicare pentru a-si atinge potentialul", a declarat presedintele Consiliului Mondial pentru Energia Eoliana, Arthouros Zervos.

Avantajele sistemelor eoliene :
- emisia zero de substante poluante si gaze cu efect de seră, datorită faptului că nu se ard combustibili;
- nu se produc deseuri;
- costuri reduse pe unitate de energie produsă. In 2004, pretul energiei eoliene ajunsese deja la o cincime fată de cel din anii 80, iar previziunile sunt de continuare a scăderii acestora;
- costurile de scoatere din functiune la capătul perioadei normale de functionare sunt minime, instalatiile eoliene putand fi integral reciclate.

Dezavantaje:
- cel mai important dezavantaj este variatia vitezei vantului si din acest motiv nu orice locatie se pretează la acest gen de aplicatie;
- un alt dezavantaj semnalat este "poluarea vizuală si sonoră" (exista persoane care sustin că nu se ncadrează vizual in mediul inconjurător si fac zgomot in timpul functionării) si faptul că afectează ecosistemele (necesită terenuri virane mari pentru instalare si pot omor păsările). Argumente impotriva acestora sunt că turbinele moderne de vant au o aparitie atractivă stilizată, că masinile omoară mai multe păsări pe an decat turbinele si că alte surse de energie, precum generarea de electricitate folosind cărbunele, sunt cu mult mai dăunătoare pentru mediu, deoarece creează poluare si duc la efectul de seră.
Si oficialitătile romane incep să se preocupe de acest subiect, dovadă si faptul că incep să se pună la punct strategiile in domeniul promovării surselor regenerabile de energie. Se estimează că pană in 2010, 32% din productia de energie electrică trebuie să fie obtinută din surse regenerabile. Unele dintre primele zone vizate pentru instalarea de turbine eoliene sunt: zona Brasov-Ghimbav, zona Bran si masivul Postăvarul.

Energia solară : trecut-prezent-viitor

Inca de la inceputurile existentei, oamenii au folosit si invocat energia soarelui. Scrierile stravechi atesta faptul ca, cu 5000 de ani inainte de era noastra vechii egipteni venerau soarele, Ra, considerat primul mare rege al Egiptului. In Mesopotamia zeul-soare Shamash era considerat ca fiind dreptatea, justitia. In Grecia existau doua mari zeitati solare Apollo si Helios. Influenta soarelui apare si in alte religii cum sunt - zoroastrianism, mithraism, hinduism, budism, druizii din Anglia, aztecii din mexic, incasii din Peru si numeroase triburi native din America de Nord.
Astazi stim despre soare ca este steaua cea mai apropiata noua, fara de care viata nu ar exista pe planeta noastra. Ne folosim de energia sa in fiecare zi in diverse moduri. Cand ne punem rufele la uscat afara nu facem altceva decat sa ne folosim tot de energia calorica a soarelui. Plantele utilizeaza de asemenea energia soarelui. Lumina soarelui se regaseste inmagazinata in plante de mii de ani. Soarele si alte corpuri ceresti sunt indirect responsabile pentru intreaga energie de pe pamant. Chiar si energia nucleara isi are sorginte solara pentru ca atomii de Uraniu folositi pentru a produce energie nucleara au fost creati de Nova, o stea care a explodat in spatiul extraatmosferic, conform specialistilor.

Apa calda solara
Inca din 1980 in SUA se utilizau incalzitoare de apa solare. Acestea s-au dovedit a fi un mare pas inainte fata de cele pe carbune sau lemn. In 1987 30% din casele din Pasadena, la est de Los Angeles erau echipate cu incalzitoare de apa solare. O data cu imbunatatirea sistemelor mecanice sistemele solare au ajuns sa fie folosite in Arizona, Florida si alte state americane. In prezent dupa o perioada de regres incalzitoarele de apa solare au revenit. In California exista in prezent peste o jumatate de million de incalzitoare de apa solare. In prezent sunt folosite si pentru incalzirea apei in piscine.

Electricitate termo-solara
Energia solara poate fi utilizata si pentru crearea de energie electrica. In prezent exista centrale energetice solare in desertul Mojave din California care utilizeaza o oglinda mare curbata pentru a focaliza lumina soarelui si a o directiona intr-o teava de dedesuptul parabolei. Aceasta se incalzeste astfel incat transforma apa din ea in abur, care la randul lui este preluat de niste turbine si transformat in energie electrica In desertul Mojave din California exista randuri uriase de asemenea oglinzi asezate in ceea ce se numesc “centrale de energie termo-solare” care produc si furnizeaza energie electrica pentru peste 350.000 de locuinte. Singura problema cu energia solara este ca ea se poate extrage doar cand soarele straluceste prin urmare in timpul noptii sau cand cerul este noros aceste centrale nu functioneaza.

Unele asemenea centrale au caracter hibrid in sensul ca in timpul zilei uzeaza energia soarelui si in rest gaz pentru a incalzi apa astfel incat sa existe un flux continuu de productie de electricitate. Un alt gen de centrala producatoare de energie electrica baza pe cea solara este asa-numita centrala turn energetic. Aceasta functioneaza pe principii similar cu cea anterioara dar presupune utilizarea a 1.800 de oglinzi care concentreaza razele soarelui fiind situate impejurul centralei turn. Oglinzile se numesc heliostati si se afla in miscare continua cautand razele soarelui. Aceste raze astfel captate de cele peste 1000 de oglinzi sunt redirectionate apoi inspre oglinda centrala aflata in turnul central. Sub aceasta oglinda se gaseste un fluid care este incalzit foarte puternic. Fluidul astfel infierbantat este folosit pentru a aduce apa la fierbere, apoi aburul emanat se intrebuinteaza pentru punerea in miscare a unor turbine conectate si ele la randul lor la generatoare.

Celule solare si energie fotovoltaica

Lumina soarelui poate fi, de asemenea, direct transformata in energie solara prin utilizarea de celule solare. Celulele solare sunt numite celule fotovoltaice. Acestea se gasesc in diverse dispozitive de la calculatoare pana la nave spatiale. Ele au fost prima data dezvoltate pentru a fi utilizate de satelitii Sua in 1950. Ele sunt concepute din silicon, o forma de nisip topita vorbind simplist. Cand soarele loveste celulele solare, se elibereaza electroni care migreaza inspre zonele tratate special. O rupere a balantului electronic se creaza intre zona anterioara si posterioara. Cand cei doi poli anterior si posterior sunt legati printr-un conector se produce un current electric. Aceste celule sunt asezate intr-un modul iar modulele intr-un panou. Acest panou este astfel conceput pentru a urmari razele soarelui intreaga zi. Aceasta forma de energie electrica se produce direc . Ea poate fi utilizata in locuinte private , sedii de firme , pentru punerea in miscare a unor autoturisme etc.

Energia poate fi transmisă pe calea aerului prin raze laser

“Pelicanul”, o mică dronă zburătoare teleghidată cântărind sub un kilogram, este alimentat de o baterie care îi permite aproximativ 20 de minute de funcţionare continuă. Totuşi, într-o după-amiază a lui octombrie 2010, aparatul a decolat, survolând înălţimile până în dimineaţa celei de-a doua zile, când a revenit la sol. Remarcabila performanţă a fost realizată prin folosirea ingenioasă a unei raze laser.

Laserul, aţintit permanent, de la sol, înspre celulele fotovoltaice aplicate pe porţiunea inferioară a "Pelicanului", a alimentat continuu bateria dronei, menţinând-o în aer vreme de 12 ore şi 47 de minute, un interval fără precedent. Un sistem optic de urmărire a orientat permanent raza laser spre ţintă, creând un "experiment ştiinţific incitant", potrivit lui Michael Achtelik, operator german al Ascending Technologies, manufactorul "Pelicanului".

Celulele fotovoltaice convenţionale, obţinute din silicon, sunt proiectate încât să recolteze energie dinfrecvenţa de propagare a luminii solare. Totuşi, Laser Motive, creatorul sistemului laser din cadrul experimentului amintit, foloseşte celule speciale confecţionate din arsen şi galiu, elemente capabile de o mai eficientă captare a lungimilor de undă "aproape infra-roşii" ale razelor laser.

Panoul fotovoltaic montat sub "Pelican" are aproximativ dimensiunea unei tăvi de cafea. Jordin Kare, unul dintre fondatorii Laser Motive, este de parere că un laser similar ar putea furniza energie, în aceeaşi măsură ca şi dronei, chiar până la o altitudine de 20 km, daca panoul fotovoltaic ar fi de numai câteva ori mai mare. Tehnologia este puternic susţinută de NASA, deoarece agenţia spaţială speră să o poată folosi în viitor pentru alimentarea unui lift spaţial, care ar elimina folosirea aeronavelor pentru deplasarea diverselor echipamente pe orbita Pământului.

Sursa: Economist

Bacteriile vor fi folosite pentru a produce energie electrică nepoluantă

Un nou studiu arată că deşeurile de origine umană şi animală ar putea fi convertite în energie utilizabilă. Această idee unică de reciclare vine în urma unei descoperiri importante cu privire la modul în care bacteriile transferă sarcini electrice, lucru care ar putea duce la crearea de biobaterii sau electrozi alimentaţi de bacterii.

"Lucrul cel mai interesant este că până acum nu înţelegeam cum ajung electronii la suprafaţă. De fapt, în acest proces bacteriile iau molecule de carbon organic pe care le integrează în interiorul celulei, determinând astfel o eliberare de electroni", a spus Dr. Tom Clarke, unul din conducătorii studiului de la University of East Anglia.

Proiectul, finanţat de Consiliul de Cercetare a Biotehnologiei şi Stiinţelor Biologice (BBSRC) şi de Departamentul Energiei din SUA, a dezvăluit modul în care structura moleculară a proteinelor bacteriene microscopice permite transferul de energie.

Mai multe straturi de proteine din interiorul bacteriilor acţionează, în esenţă, ca linii organice de alimentare ale celulelor, permiţând electronilor produşi din bacterii să fie transferaţi la suprafaţa bacteriilor. Acum, că oamenii de ştiinţă înţeleg ce se întâmplă la suprafaţă, ei vor fi capabili să producă o celulă care să se poate conecta la bacterii. Apoi, bateriile se pot hrăni graţie electrodului, generând în schimb electroni.

Procesul poartă numele de "respiraţie de fier", dar în limbajul colocvial, cercetătorii îl numesc "pietre care respiră".

"Bacteriile au un arsenal întreg de lucruri pe care să le respire, altele decât oxigenul. Ele pot respira oxizi de minerale, deci acest proces de bacterii care "respiră roci" poate fi aplicat şi în cazul electrozilor. Bacteriile pot respira pe electrozi producând electroni".

Au existat şi înainte tentative de valorificare a energiei electrice de pe suprafaţa bacteriilor, dar lipsa acestor date descoperite în acest proiect, a facut ca doar cantităţi mici de energie să poată fi obţinute. Acum sume impresionante de energie electrică pot fi puse spre utilizare practică.

"Acesta este o metodă foarte bună de a obţine energie ecologică. Se pot construi electrozi în locuri cum ar fi instalaţiile de tratare a deşeurilor. Bacterii pot digera deşeurile producând energie", a spus Dr. Clarke.

Pe de altă parte, descoperirea ar putea ajuta şi în curăţarea poluării provocate de petrol sau uraniu.

"Unul din cele mai mari avantaje ale studiului este că bacteriile în cauză pot fi găsite aproape peste tot, în cele mai comune locuri, noi schimbându-le doar suprafaţa de locuire", a mai adăugat Dr. Clarke.

Sursa: Fox News

California limiteaza consumul de energie al televizoarelor

Comisia pentru Energie din California., SUA, a aprobat, in urma cu cateva zile, o lege care va determina retragerea treptata de pe piata a televizoarelor care consuma mult. Incepand cu anul 2011, televizoarele vandute in magazinele din statul California vor trebui sa consume cu 33% mai putina energie electrica decat modelele vandute la ora actuala.

Iar incepand din 2013, consumul de electricitate al televizoarelor va trebui sa fie si mai mic - cu 50% mai redus fata de cel al modelelor existente azi.

Cand va fi implementat, acest standard va fi cel mai strict dintre cele aplicate pana acum in domeniu, in intreaga lume.

S-a estimat ca acesta masura va determina scaderea emisiilor de dioxid de carbon cu 3 milioane de tone metrice intr-un deceniu.

California, stat care are la activ multe initiative in domeniul protectiei mediului in SUA, are deja, la ora actuala, cel mai mic consum de energie electrica pe cap de locuitor, dintre toate statele americane.

Adoptarea acestor prevederi stricte a fost, in parte, determinata de raspandirea modelelor de televizoare cu ecran plat si diagonala mare, modele care consuma, in medie, cu 40% mai multa energie electrica decat modelele "clasice", cu tub catodic.

Asa cum era de asteptat, masura a starnit protestele unor asociatii de producatori, care au afirmat ca, datorita noii legislatii, un sfert dintre televizoarele existente la ora actuala nu vor mai corespunde standardelor si vor trebui retrase de pe piata, ceea ce va duce si la pierderea unor locuri de munca.

Dar Comisia pentru Energie din California, care a aprobat noile reglementari, sustine ca peste 1000 modele de televizoare existente pe piata americana corespund deja standardelor prevazute pentru 2011.

Sursa: Reuters

Secretul energiei "curate"

O echipa de cercetatori italieni pune la punct niste electrozi compusi din nanotuburi de carbon, in masura sa genereze un proces de fotosinteza artificiala. Un soi de “cheie de bolta” pentru convertirea lumii la sursele regenerabile in locul combustibililor fosili.

O posibilitate de a obtine energie "curata" este reproducerea acelui proces de fotosinteza care furnizeaza plantelor zahar si oxigen pornind de la ingrediente existente din abundenta, precum apa si lumina. Fenomenul se petrece sub ochii oamenilor in fiecare zi, de la rasaritul soarelui pana la asfintit, dar este atat de complex din punct de vedere chimic incat nu a fost descifrat de oamenii de stiinta in totalitate pana in prezent, si nici reprodus intr-o maniera eficienta. Un grup de cercetatori de la Universitatile Trieste, Padova si Bologna din Italia, a descris insa recent in revista Nature Chemistry cum poate fi realizat un catalizator pentru facilitarea scindarii moleculelor de apa in oxigen si hidrogen: acesta din urma utilizabil ca sursa de energie pentru motoare.

Molecula de H2O, au explicat coordonatorii studiului, Maurizio Prato si Marcella Bonchio, se formeaza din punct de vedere chimic facand sa reactioneze hidrogenul si oxigenul intr-un proces care produce mari cantitati de energie si sta la baza celulelor cu combustibil. Dar reactia inversa, adica scindarea moleculei de apa pentru generarea hidrogenului, un combustibil curat, ramane la ora actuala unul dintre cele mai ambitioase obiective ale cercetatorilor.

Electrozii realizati in Italia, a precizat Prato "sunt alcatuiti din nanotuburi de carbon si pot genera hidrogen in mod continuu din apa, chiar si din mare". Pentru ca procesul "fotosintezei artificiale" sa fie complet, mai trebuie insa parcurse cateva etape. "Dar la final, in cadrul acestui sistem se va putea folosi apa de mare, care sa fie eliberata de oxigen si sa se obtina hidrogen pentru alimentarea unui motor".

Pro si contra energiei nucleare

Energia nucleara prezinta numeroase avantaje. Este economica: o tona de U-235 produce mai multaa energie decat 12 milioane de barili de petrol. Eate curata in timpul folosirii si nu polueaza atmosfera. Din pacate exista si cateva dezavantaje. Centralele nucleare sunt foarte scumpe. Produc deseuri radioactive care trebuie sa fie depozitate sute de ani inainte de a deveni inofensive. Un accident nuclear, ca cel produs in1986 la centrala nucleara de la Cernobal, in Ucraina, poate polua zone intinse si poate produce imbolnavirea sau chiar moartea a sute de persoane.

Cercetarile se indreapa catre descoperirea de noi surse inepuizabile de energie. Unele dintre ele sunt deja utilizate.

Energia eoliana (a vantului) afost folosita de sute de ani la propulsia corabiilor si la actionarea morilor de vant. Turbinele eoliene moderne au fost construite sa poata genera electricitate. Doar in california se gasesc 15000 de asemenea turbine. Oamenii de stiinta din SUA au calculat ca intreaga cantitate de energie ar putea fi generata de vant. Energia solara este data de caldura soarelui. Captatoarele solare sub forma unor panouri pot acoperi necesarul energetic al unei case. Celulele de combustie, realizate din siliciu, sunt utilizate pentru producerea energiei in spatiul cosmic.

Energia nucleara

In centrul fiecarui atom exista o minuscula centrala electrica numita nucleu. Forte foarte puternice mentin particulele numite protoni si neutroni strans legate in interiorul nucleului. In timpul reactiilor nucleare ,nucleele atomice se despart(fisiune) sau se unesc (fuziune) ,rearanjand fortele dintre particule si eliberand cantitati enorme de energie nucleara. O centrala nucleara capteaza energia din reactiile nucleare controlate intr-un reactor,pentru a genera energie electrica.

Reactia de fuziune

Unirea a doua nuclee atomice poarta numele de fuziune. Doar elementele usoare-cele cu putini protoni si neutroni in nuclee-pot lua parte la reactiile de fuziune nucleara. La temperaturi foarte inalte ,doi atomi de hidrogen se ciocnesc si formeaza un nucleu mai greu de heliu , eliberand energie si indepartand un netron. Reactiile de fuziune au loc pe Soare si pe alte stele.

Reactia de fisiune

Atunci cand se divide nucleul unui atom are loc o reactie de fisiune. Unele elemente grele au nuclee instabile,care pot fi divizate prin bombardare cu neutroni. Pe masura ce se desfac nucleele ,se elibereaza energie si mai multi neutroni, care pot lovi alte nuclee si, pot declansa, astfel o reactie in lant.

Reactorul de fisiune

Centrul unui reactor de fisiune este reprezentat de un container din otel ,extrem de dur, numit miez. In interiorul miezului are loc o serie continua de reactii nucleare de fisiune, numita reactie in lant, degajandu-se astfel o cantitate mare de caldura. Un lichid care circula ,numit lichid de racire , preia caldura de la miez si o transporta catre generatoarele de abur. Generatoarele de abur folosesc caldura pentru a transforma apa in jeturi de aburde mare presiune. Jeturile de abur pun in functiune motoarele turbinelor,care sunt conectate la generatoarele de curent electric.

Reactorul de fuziune

Oamenii de stiinta nu au realizat inca un reactor de fuziune cu uz practic. Acest reactor experimental circular se numeste tor.Acesta incalzeste hidrogenul sub forma de gaz la milioane de grade pentru ca nucleele atomice sa poata fuziona.

Accidentul nuclear de la Cernobal.

A fost un accident major in Centrala Atomoelectrica Cernobal, pe data de 26 aprilie 1986 la 01:23 noaptea, care s-a compus dintr-o explozie a central au fost supuse decontaminarii continue si substantiale. E dificil de estimat un numar precis al victimelor produse de evenimentele de la Cernobal, deoarece secretizarea din timpul sovietic a ingreunat numararea victimelor. Listele erau incomplete si ulterior autoritatile sovietice au interzis doctorilor citarea “radiatie” din certificatele de deces.

Raportul Forului Cernobal din anul 2005, condus de Agentia Internationala a Energiei Atomice (IAEA) si Organizatia cladirii unde se afla SL-1. in timpul accidentului de la Cernobal insa, aceasta a fost dusa prin vant spre frontierele internationale.

Centrala electrica se afla in apropiere de orasul parasit Pripiat, Ucraina. Acest dezastru este considerat ca fiind cel mai grav accident din istoria energiei nucleare. Un nor de precipitatii radioactive s-a indreptat spre partile vestice ale Uniunii Sovietice, Europei si partile estice ale Americii de Nord. Suprafete mari din Ucraina, Belarus si Rusia au fost puternic contaminate, fiind evacuate aproximativ 336.000 de persoane. Circa 60% din precipitatiile radioactive cad in Belarus, conform datelor post-sovietice oficiale.

Accidentul a pus in discutie grija pentru siguranta industriei sovietice de energie nucleara, incetinind extinderea ei pentru multi ani si impunand guvernului sovietic sa devina mai putin secretos. Acum statele independente – Rusia, Ucraina si Belarus au fost supuse decontaminarii continue si substantiale. E dificil de estimat un numar precis al victimelor produse de evenimentele de la Cernobal, deoarece secretizarea din timpul sovietic a ingreunat numararea victimelor. Listele erau incomplete si ulterior autoritatile sovietice au interzis doctorilor citarea “radiatie” din certificatele de deces.

Raportul Forului Cernobal din anul 2005, condus de Agentia Internationala a Energiei Atomice (IAEA) si Organizatia Mondiala a Sanatatii (WHO), a atribuit 56 de decese directe (47 de lucratori si 9 copiii cu cancer tiroidian) si a estimat ca mai mult de 9.000 de persoane dintre cele aproximativ 6,6 de milioane foarte expuse pot muri din cauza unei forme de cancer. Raportul a citat 4.000 de cazuri de cancer tiroidian intre copiii diagnosticati in 2002. Desi in Zona de Excludere a Cernobalului anumite zone restranse vor ramane inchise, majoritata teritoriilor afectate sunt acum deschise pentru stabilizare si activitate economica.

Istoria consumului de energie

Istoric

1829 Fizicianul francez Gustave Cariolis introduce termenul de ,,energie cinetica''.

1843 Experimentele lui James Joule arata legatura dintre caldura,lucru mecanic si putere.

1847Joule si fizicienii germani Helmholtz si Julius Meyer formuleaza, in mod independent unii de ceilalti, legea conservarii energiei.

1853Omul de stiinta scotian William Rankie inventeaza termenul de ,,energie potentiala''.

1881 Se deschide in Surrey, Regatul Unit ,prima centrala electrica.

1884 Inginerul englez Charles Parsons inventeaza turbina cu abur.

1905 Fizicianul german Albert Einstein sugereaza faptul ca materia este o forma de energie si viceversa.

Anii ' 80 Rezervele de combustibili fosili in scadere si poluarea fac ca omenirea sa se orienteze catre eficientizarea masinilor si a industriei.

Definitii

Definitii: Ne bazam pe energia stocata in hrana pentru a ne mentine in viata si pe energia captiva in combustibili pentru a ne conduce masinile si pentru a ne pune in miscare industria. Energia este motorul actiunilor, fie ca este vorba despre deplasarea lucrurilor,despre incalzirea sau despre schimbarea lor in vreun fel. Energia exista sub multe forme ,incluzand electricitatea,sunetul ,caldura si lumina.

Tipuri de energie

Energia poate fi cinetica sau potentiala. Energia cinetica este energia obiectelor in miscare,iar energia potentiala este energia stocata ,gata pentru a fi utilizata . Energia este masurata in unitati numite jouli(J).

Energia cinetica

Toate obiectele aflate in miscare -de la atomi,la aparate de zbor-poseda energie cinetica. Cu cat sunt mai mari viteza si masa unui obiect , cu atat mai multa energie cinetica va avea acel obiect.

Energia potentiala

Un obiect poate castiga energie potentiala daca isi schimba pozitia. O persoana care sare cu coarda de pe un pod are energie potentiala- cu alte cuvinte, potentialul de a cadea inapoi pe pamant. Atunci cand sare,coarda va avea energie potentiala in timp ce se intinde,deoarece are potentialul de a-l trage inapoi in sus.

Energia chimica

Hrana si combustibilii contin energie stocata in compusii chimici. Unele mancaruri inmagazineaza mai multa energie decat altele. Toate alimentele pe care o sa le enumar in continuare,contin aceeasi cantitate de energie: 500g de mazare, 500 g de portocale decojite, 50g de zahar, 30g de unt, 90g carne de vita. Insa ar trebuie sa mancati 500g de mazare pentru a obtine aceeasi cantitate de energie pe care ati obtinut-o din doar 30g de unt.

Lucrul mecanic

Atunci cand o forta misca un obiect ,energia trece dintr-o forma in ata,iar rezultatul este lucrul mecanic. O persoana care ridica greutati,dezvolta lucru mecanic in timp ce le ridica. Forta pe care o foloseste transforma energia cinetica a bratelor sale in energia potentiala a greutatilor ridicate. Daca se inmulteste forta cu distanta de-a lungul careia se misca obiectele,se obtine lucrul mecanic consumat.

Puterea electrica

Fiecare aparat electric are o anumita capacitate electrica. Daca un ventilator are o capacitate electrica de 100 W ,inseamna ca poate converti intr-o secunda 100J de energie electrica in energie cinetica.In acelasi mod,un fier de calcat cu o capacitate de 1.000W transforma curentul electric in caldura cu o viteza de 1.000 J pe secunda.

Randamentul

Din fiecare 100 J de energie electrica folositi de un bec incandescent de 60 W ,doar 10 J se transforma in lumina;restul sunt pierduti sub forma de caldura. Becul are un randament de 10% . Un bec fluorescent de 15W are un randament de 40%. El emite aceeasi lumina folosind un sfert din curentul electric.

Transferul de energie

Legea conservarii energiei spune ca energia spune ca energia se conserva intotdeauna-adica nu poate fi creata,nici distrusa. Acest lucru inseamna ca atunci cand obiectele castiga sau pierd energie,energia doar se transfera dintr-un loc in altul sau isi schimba forma.

1. Temperaturile enorme de pe suprafata soarelui il fac sa emane atat lumina, catsi alte forme de energie, dintre care unele ajung pana pe Pamant.

2.Cand lumina soarelui ajunge la plante, o parte din energia luminoasa este transferata plantelor prin fotosinteza si este stocata sub forma de energie chimica.

3.Prin hranirea cu alimente pe baza de plante,precum painea , devine eliberarea energiei sub forma de de energie chimica , care este transferata corpului uman.

4.Mersul pe bicicleta transforma energia chimica in energie cinetica. Daca puneti frana, frecarea va transforma aceasta energie in caldura, pe masura ce incetinati.

Definitii

Din punct de vedere științific, energia este o mărime care indică capacitatea unui sistem fizic de a efectua lucru mecanic când trece printr-o transformare din starea sa într-o altă stare aleasă ca stare de referință. Energia este o funcție de stare.

Când un sistem fizic trece printr-o transformare, din starea sa în starea de referință, rămân în natură schimbări cu privire la poziția sa relativă și la proprietățile sistemelor fizice din exteriorul lui, adică:

• schimbarea poziției, vitezei,
• schimbarea stării termice,
• schimbarea stării electrice, magnetice,  

Lucrul mecanic nu este o formă de energie, deoarece nu caracterizează sistemele fizice, ci transformările lor, respectiv interacării.

Dacă acțiunile sunt exclusiv sub forma efectuării de lucru mecanic, acesta este echivalentul în lucru mecanic al acțiunilor externe. Suma echivalenților în lucru mecanic al tuturor acțiunilor externe care se produc când un sistem fizic trece, prin transformare, dintr-o stare dată într-o stare de referință este energia totală a sistemului fizirgiei totale a sistemelor fizice, care depinde exclusiv de o anumită clasă de mărimi de stare (de exemplu: mărimi mecanice, electrice, magnetice etc.).

Lucrul mecanic nu este o formă de energie, deoarece nu caracterizează sistemele fizice, ci transformările lor, respectiv interacouă stări, ea depinzând numai de cele două stări. Alegând arbitrar valoarea energiei de referință, energia din orice altă stare are o valoare bine determinată. Ca urmare, energia este o funcție de starea sistemului fizic pe care o caracterizează, adică este o funcție de potențial. În funcție de starea de referință, energia poate fi pozitivă, negativă sau nulă.
 

Se numește formă de energie fiecare termen aditiv din cea mai generală expresie a energiei totale a sistemelor fizice, care depinde exclusiv de o anumită clasă de mărimi de stare (de exemplu: mărimi mecanice, electrice, magnetice etc.).

Lucrul mecanic nu este o formă de energie, deoarece nu caracterizează sistemele fizice, ci transformările lor, respectiv interacțiunea dintre sistemele fizice în cursul transformării lor.

Căldura schimbată de un corp cu exteriorul de asemenea. nu este o formă de energie. Căldura nefiind o energie, nu se poate defini o căldură conținută de un corp, ci doar una schimbată cu exteriorul.
 

Conform relației dintre masă și energie, oricărei forme de energiPartea din energia totală a unui sistem fizic în a cărei expresie intervin dintre mărimile din cinematică doar cele care caracterizează configurația geometrică a corpurilor din sistem se numește energie potențială. Energia potențială depinde numai de poziția relativă a corpurilor din sistem și față de sistemele din exterior. Energia potențială poate fi sub diferite forme: de deformare, elastică, of: yes;">

unde m este masa sistemului, iar c este viteza luminii în vid. De subliniat că masa nu este o energie, ci o mărime asociată acesteia.

Partea din energia totală a unui sistem fizic în a cărei expresie intervin dintre mărimile din cinematică doar cele care caracterizează configurația geometrică a corpurilor din sistem se numește energie potențială. Energia potențială depinde numai de poziția relativă a corpurilor din sistem și față de sistemele din exterior. Energia potențială poate fi sub diferite forme: de deformare, elastică, gravitațională, electrică etc.

Partea din energia totală a unui sistem fizic care depinde exclusiv de mărimile de stare interne se numește energie internă. În fizica clasică se presupune că energia internă a sistemelor fizice este susceptibilă de variație continuă.