4-ma’ruza.
Mavzu: Energetika zaxiralaridan foydalanish jarayonlari.
Reja.
1.1. Energiya – bugungi kunimiz muammosi.
1.2. Quyosh energiyasidan foydalanish
Tayanch so’z va iboralar:
Energiya, energetik resurslar, energiyani saqlanish qonuni, massa, tezlik,
gelioenergetika, kollektor, Enshteyn tenglamasi, yadro energetikasi, quyosh
nurlanishi.
1.1. Energiya – bugungi kunimiz muammosi.
Texnika rivojlanishining har bir tarixiy bosqichi olim va mutaxassislar
oldiga ko’plab savollar qo’yadi. Eng yuzaki qarashda ham ularning ichidan ko’p
sonli bo’lmagan, ularni yechimisiz kelajakda texnik taraqqiyotini amalga oshishi,
yirik sanoatni yo’lga qo’yish va ular bilan birga darajasini yuqori bosqichga olib
chiqish mumkin bo’lmagan, fundamental muammolarni belgilab olish mumkin.
SHu nuqtai nazardan ham hozir va yaqin kelajakda yetarli energiya bilan
tahminlash, shubhasiz, asosiy muammolardan biri bo’lib qolmoqda. Muammo
faqat texnik xarakterga ega bo’lmaganligi uchun ham yanada muhim. «Energiya»
so’zi so’nggi mahlumot va ularga tafsillarda kunaro uchrab turadi. Bahzi bir
davlatlarda energetik vaziyat ular aholisining madaniyati va hayot darajasini keskin
o’zgartiradi, bu vaziyatning har bir o’zgarishi uning ichki va tashqi siyosatiga
sezilarli tahsir qiladi. Energetik resurslari kam davlatlar o’zlarining butun
imkoniyatini kamida eng zarur energiya manbalari bilan tahminlashga yo’naltiradi.
Hozircha neftdan olinadigan yoqilғini alternativasi topilganicha yo’qligidan
foydalanib, neft monopoliyalari juda kata foyda va o’ta foydalar olishmoqda. Yirik
imperialistik davlatlar armiyasi neft xavzalari bor boshqa davlatlar armiyasining
zavzalarini majburan bosib olishga va ularni ximoyalashga harakatni
kuchaytirishmoqda. Yaqin o’tmishda nomahlum bo’lgan «neftembargosi»
tushunchasi bir qator davlatlarni o’ta sarosimaga solib qo’ymoqda. Hozircha aniq
javobi bo’lmagan sarosimali savollar tuғiladi, keyinchalik neftsiz qanday yashash
mumkin, mashinalar qanday qilib harakatga keltiriladi? Energiya, ko’p energiya,
har kuni yanada ko’p energiya qaerdan olinadi?
Bu savollarni va ular bilan boғliq bo’lgan muhim muammolarni yechish,
ko’rinib turibdiki, siz bilan izning qo’limizdan kelmaydi. «Energiya»
tushunchasini kengroq tahlil qilishga harakat qilib ko’ramiz.
Ushbu tushunchani aniqlash uchun ko’pgina umumlashtirishlarga murojaat
qilishga to’ғri keladi va eng avvalo energiya turli: issiqlik, mexanik, elektr, yadro
va h.z. shakllarda namoyon bo’lishini eslatib o’tish zarur.
Energiyani umumiy xususiyatlaridan biri shuki, u materiya harakatini asosiy
mezoni hisoblanadi. Boshqa so’z bilan aytganda issiqlik energiyasida atom va
molekulalarning tez, betartib harakati namoyon bo’lsa, elektronlar harakati elektr
tokini, harakatlanayotgan jismlar energiyasi mexanik energiyani ifodalaydi va h.z.
SHunday qilib energyani materiya bilan, moda bilan bevosita boғlangan bo’ladi.
Bundan tashqari, energiya bilan massa materiyaning turli, o’zaro boғlangan
xususiyatlarini ifodalaydi. Bu boғlanishni Eynshteynning mashhur tenglamasi
ko’rsatadi:
E = ms
2
bu yerda Ye – jismning to’la energiyasi (Joulda), m – uning massasi
(kilogrammda), s – vakuumdagi yoruғlik tezligi.
Demak, jism yoki jismlar tizimi energiyasining har qanday aniq miqdoriga
aniq massa, massaning har qanday aniq miqdoriga ega aniq energiya mos keladi.
Energiya haqida fikr yurita turib, tabiatning fundamental qonunlaridan biri –
energiyaning saqlanish qonunini chetlab o’taolmaymiz. Qonun birinchi marta 1758
yili M.V.Lomonosov (1711 – 1765) tomonidan topilgan bo’lib, uning zamonaviy
aytilishi quyidagicha: «Mutlaq yopiq va izolyatsiya qilingan tizimning to’la
energiyasi o’zgarmas bo’lib, u tizimdagi o’zgarishlarga boғliq emas». Demak,
energiya materiyaning hossasi, shuning uchun ham u materiya singari yo’qdan bor
bo’lmaydi yoki uni yo’q qilib bo’lmaydi.
Tabiatning boshqa qonuniyatlaridan yetarlicha xabardor bo’lmagan
kuzatuvchida savol tuғilishi mumkin: «Agar energiya har qanday materiyaning
xossasi bo’lsa, nima uchun bashariyat energiya tansiqligi bilan kurashmoqda? Agar
doim materiya yetarli bo’lsa, qanday qilib energiya yetmasligi mumkin?». Bunday
savolni berilishi tabiiy va sof matematik mulohazalarga asoslanib aytish
mumkinki, insoniyat amalda ihtiyoriy materiyadan foydali energiya (masalan,
issiqlik yoki elektr shaklida) olish imkoniyatiga ega bo’lar edi, qachonki (agar)
kelgusi aavlodning fan va texnikasi shunday darajaga yetsa, jahon muammosi
yechilgan bo’lar edi. Yuqoridagi fikrni, hozirgacha amalda foydali yadroviy
yoqilғi sifatida parchalanuvchi deb nomlanuvchi, materiyani judayam ozgina
qismini tashkil qiluvchi, insoniyat hukmida bo’lgan materiallar ishlatilab kelishiga
qaramay, yadro energetikasi yaqqol tasdiqlaydi.
Yuqorida keltirilgan barcha mulohazalardan maqsad, nima uchun energiya
hozrgi avlod hayotida muhim ahamiyatga ega, nima uchun insoniyatning keyingi
taraqqiyotini yetarlicha energiyasiz tasavvur qilib bo’lmaydi, yahni nima uchun
bashariyat energiya axtarmoqda degan savollarga javob topishga intilishga
qaratilgan.
1.2. Quyosh energiyasidan foydalanish
Qadimgi xalqlar Quyoshni ollohga qiyoslashgan. o’zining hayotbaxsh
qudrati tufayli Quyosh odamlarda doim qo’rquv va tobelik xissini uyғotgan.
Biz doim gapirib kelgan deyarli barcha energiya manbalari u yoki bu
ko’rinishda Quyosh energiyasidan foydalanadi: ko’mir, neft, tabiiy gazning
mazmuni yiғib saqlangan Quyosh energiyasini bildiradi. Bu energiya qadim
zamonlarda mazkur yoqilғilarga aylangan; Quyosh nuri va issiqligi tahsirida Yer
yuzida o’simliklar o’sgan va o’zlarida energiya yiғishgan, keyin uzoq muddatli
jarayonlar tahsirida ular bugun istehmol qilinayotgan yoqilғiga aylangan. Quyosh
insoniyatga yiliga milliard tonnalab don va yoғoch beradi. yerdagi suv aylanishini
tahminlovchi daryolar va toғ shovvalarining energiyasi ham Quyoshdan kelab
chiqadi.
1.1. Energiya kundalik xayotimiz muammosi.
Texnikadagi har qanday tarixiy bosqich omillar va mutaxassislar oldiga turli
muammolarni qo’yadi. shu nuqtai nazarda bugungi xayotda yetarlicha energiya
bilan tahminlash muammosidir. «Energiya» so’zi har doim so’ngi yangilik bo’lsin
xoh sharxlashda uchrab turadi. Alohida mustaqil davlatlardagi energetik holat
taraqqiyotga keskin tahsir ko’rsatib, davlatning ichki va tashqi siyosatini
o’zgartirmoqda. Energiya yetishmovchi davlatlar hech bo’lmasa kerakli energiya
manbalarni tahminlashga harakat qilmoqda.
«Energiya» tushunchasini qanday tushunamiz.
Energiya turli formada: issiqlik, mexanik, energetik va yadro ko’rinishda
bo’ladi. Asosan materiyaning harakatida yuzaga keladi. Bir tartibsiz harakati.
Elektrik elektronlarning harakatida hosil bo’ladi. Koinotda energiya va massa
o’zaro boғliqligini Eynshteyn tenglamasida o’z ifodasini topgan.
E = ms
2
bu yerda Ye – jismning to’la energiyasi (Joulda),
m – uning massasi (kilogrammda),
s – vakuumdagi yoruғlik tezligi.
Energiya haqida fikr yuritganda tabiatda uning energiyasini saqlanish qonuni
mavjud bu qonun insoniyatning ko’p yillik tajribalarida o’z aksini topib materiyada
energiya xosil bo’lmaydi, balki bir shakildan ikkinchi shaklga o’tadi holos. Bu
qonunini 1758 yil M.V.Lomonosov tomonidan ifodalanib, yahni «To’la energiya
sistemada absolyut yopiq bo’lib, sistemadagi o’zgarishlarga boғliq emas».
1.2. Yerda hayot boshlangandan beri inson quyosh energiyasidan xayot
manbai sifatida foydalanganlar.
Xozirgi paytda quyosh energiyasidan ilmiy va texnik jixatdan foydalanishni
gelioenergetik bo’limi deb ataluvchi bo’lim shuғullanadi. Quyosh enegiyasini yer
yuzasida keng tarqalishi sababli zichligi juda kam. Aytaylik issiq o’lkalarda har bir
kvadrat meyorga 1 kVt ga yaqin energiyani tashkil etsa bu esa zamonaviy
paragenrator turbasidagi quvvatdan 500 marta kam. Atmosferadan tushayotgan 340
Vt/m
2
oqimining bor yo’g’i yerga 160 Vt/m
2
yetib keladi, bundan tashqari
namlikni aylantirishga 75 Vt/m
2
sarflanadi. Quyosh energiyasini qiziғi shundaki
masalan Bratislova va Feniks (AQSH janubidagi arizona shtatining yirik
shaxarlari) da ko’ramiz. Bartislovada yillik o’rta energiya istehmoli 3 kVt s/m
2
tashkil etsa, buning uchun 80 km
2
maydon zarur bo’ladi. shuning uchun birinchi
muammosi, bunday maydonni qanday tashkil etish mumkin. Agar biz uchun
Saxroi Kabirda quvvat 1000 MVTli gelioelektrostantsiya qurmoqchi bo’lsak, 35
km
2
maydon, Sitsiliyada esa bu maydon 50 km
2
maydon zarur bo’ladi. Yana bir
misol: Yaponiya 1985 yildagi energiya istehmolini Quyosh energiyasi hisobiga
olmoqchi bo’lsa 73500 km
2
maydon zarur bo’lib, bu umumiy maydonni 20% ni
tashkil etadi.
Xozirgi kunda quyosh energiyasidan elektr energiyasi olishda ikki usuldan
foydalaniladi,
(birinchi)
quyosh
energiyasini
issiqlik
manbai
sifatida
(turbogeneratorlar yordamida) (ikkinchi) bevosita quyosh energiyasini elementlar
yordamida elektr energiyasi olishdan foydalaniladi. Har ikki usulida ham
mashtabdagi quyosh energiyasini kontsentaratsiyalab foydalaniladi. Quyosh
nurlarining zichligi oz bo’lganligi uchun kata quvvatli energiya xosil qilish uchun
bir joyga yiғish zarur, bunday qurilma kollektrdir.
Sodda yassi kollektor qora pilta ko’rinishda bo’lib, plstmassa yoki oynada
berkitilib, yoruғlikni o’zidan o’tkazib, infro qizil nurlarini o’tkazmaydi. Plitalar
orasida oynada qora trubkalar bo’lib, suv, moy, simob, havo bilan to’ldirilgan.
Quyosh nuri qora trubkada yutilib xarorat 250–560
0
S gacha boradi. Quyoshning
chiqish holatiga qarab kollektor joylanadi.
Nazorat savollari.
1. Energiyani qanday formulalari mavjud?
2. Quyosh energiyasidan foydalanish usullari?
3. Gelioenergetika nima?
4. Yer yuzasida quyosh energiyasini tarqalish intensivligi qanday?
5. Energetik muammolarni izoxlang?
6. Energetik stantsiya siyosatini davlatga tahsiri?
7. Energiya materiyaning xossasi ekanligini ayting?
8. Quyoshni energiya manbai ekanligini aytib o’ting?
9. Arximed to’ғrisidagi afsonani bilasizmi?
10. Nima uchun dune energiyaga muxtoj?
Do'stlaringiz bilan baham: |