Resursele extraatmosferice si ale atmosferei

Resursele extraatmosferice si ale atmosferei

A. Resursele extraatmosferice

Din energia emisa de Soare, Pamantul nu primeste decat o parte infima, egala cu jumatate de miliardime din cantitatea totala emisa; aceasta, raportata la consumul energetic al societatii, ar fi insa mai mult decat suficienta daca s-ar putea capta in mod eficient.

Cantitatea de energie solara receptionata pe suprafata globului este repartizata in mod inegal, in functie, in primul rand, de forma Pamantului, care face ca unghiul de incidenta al razelor solare sa se reduca continuu de la Ecuator catre poli si, in al doilea rand, de repartitia inegala a nebulozitatii.

Aceste aspecte au insemnate consecinte pe plan economic, regiunile cu cele mai bune conditii pentru captarea energiei solare fiind cele de la latitudini mici si cu nebulozitate redusa (DOC 1). Aceste conditii se intalnesc pe urmatoarele suprafete geografice: Africa de Nord, Asia de Sud-Vest si Asia Centrala, Europa Sudica, Australia Centrala si de Sud-Vest etc.

Energia solara (DOC 2) poate fi utila omului doar prin conversia ei intr-o alta forma de energie, prin diferite metode:

■       Bioconversia, reprezinta transformarea naturala a energiei solare in biomasa. Ea pune la dispozitia omului o cantitate de produse vegetale si animale si are la baza fotosinteza substantelor organice in plante verzi.

■       Conversia energiei solare in energie termica se realizeaza in principal cu ajutorul panourilor solare (Fig. 1,4).

■       Conversia energiei solare in energie electrica (fotovoltaica) are loc prin intermediul unor instalatii cu baterii fotoelectrice pe baza de siliciu. Randamentul acestor instalatii este ridicat, dar pretul lor este mare, cu toate ca s-a redus in ultimul timp. Se folosesc acolo unde nu exista alta sursa de electricitate, sau la alimentarea cu energie electrica a satelitilor artificiali, a unor faruri, a unor relee de televiziune.

Exista si alte resurse extraatmosferice (DOC 3) cu o cunoastere inca insuficienta si o valorificare dificila.

B. Resursele atmosferei

Atmosfera este un domeniu inepuizabil de resurse care conditioneaza, influenteaza si contribuie material si energetic la existenta omului, ca fiinta biologica, si a societatii omenesti. Astazi se vorbeste tot mai mult de resurse climatice ca "resurse secundare energetice ale naturii", ori ca "potential climatic favorabil al unui teritoriu" (DOC 4).

Energia eoliana rezulta ca urmare a diferentei de potential termic si de presiune din troposfera (ca urmare a incalzirii neuniforme a atmosferei). Cu cat curentul de aer (vantul) are o viteza mai mare, cu atat efectul mecanic creste, si prin urmare si cantitatea de energie electrica rezultata. Preocupari in directia valorificarii energiei eoliene au aparut inca din Antichitate. La sfarsitul secolului al XVIII-lea apareau primele motoare de vant (Fig. 2). Criza energetica contemporana a adus in actualitate constructia de centrale electrice eoliene (Fig. 3). Ele pot functiona in zonele in care viteza medie anuala a vantului depaseste 5 m/s. Din motive tehnice, centralele eoliene sunt inca destul de putine, pretul electricitatii obtinute astfel fiind cu circa 30% mai mare decat al celei clasice.

Atmosfera mai permite valorificarea unor componente ale sale.

Plantele se aprovizioneaza cu azot fie prin fixarea lui direct din atmosfera, fie prin intermediul unor compusi nitrici, care o data cu precipitatiile ajung in sol fiind preluati apoi de plante.

Oxigenul, element indispensabil vietii in procesele de respiratie si de sinteza organica, faciliteaza procesele de arderi, putrezire si descompunere. El se combina cu alte elemente si da oxizi, devenind o sursa materiala si energetica pentru om si celelalte vietuitoare (in 24 de ore un adult consuma 600 l oxigen). Desi dioxidul de carbon se afla in cantitati mici in atmosfera, are o mare insemnatate in viata plantelor, fiind materia prima minerala de baza in fotosinteza si chimiosinteza.

Resursele extraatmosferice si ale atmosferei sunt regenerabile si ocupa un loc bine precizat in taxonomia resurselor (Fig. 5).

Dictionar

Bilantul radiatiei solare - diferenta dintre radiatia primita si cea cedata pe o anumita unitate de suprafata.

Constanta solara - cantitatea de energie constanta, primita de la Soare, la limita superioara a atmosferei (1,98 cal/ cm²/min.).

Conversia energiei - transformarea unei forme de energie in alta forma.

: Olimpiada de Biologie - clasa a VII a, faza judeteana : Anatomia aparatului locomotor

Conditie climatica - ansamblu de caracteristici ale elementelor climatice care fac posibila dezvoltarea unor activitati economice si faciliteaza existenta societatii omenesti. Centrala eoliana - centrala electrica bazata pe utilizarea energiei vantului.

Centrala solara - centrala termica sau electrica bazata pe utilizarea energiei solare.

Resursa climatica - posibilitatile oferite de elementele climatice de a fi integrate direct in procesele economice si in activitatile umane.

Doc 1. Cantitatea de radiatie solara primita si cedata de Pamant

Aplicatie:

Comentati tabelul de mai sus si precizati cauza modificarilor radiatiei solare in raport de latitudine.

Doc 2. Caracteristicile energiei solare

Energia solara, in toate variantele de utilizare are avantajul de a fi inepuizabila, abundenta, cu un cost neglijabil in forma sa bruta si, mai ales, nepoluanta; aceste aspecte de mare importanta pentru valorificarea ei in viitor. Totusi, faptul ca numeroase metode de valorificare a acestei energii sunt inca in stadiul de experiment se datoreaza unor dificultati inerente: densitatea slaba a fluxului energetic, intermitenta datorata alternantei dintre zi si noapte, nebulozitatea, pretului ridicat al instalatiilor de captare si conversie, pierderea de energie prin conversie etc.

Astfel se explica numarul redus de instalatii de captare si conversie a energiei solare a caror productie de energie electrica este inca foarte mica si, chiar la nivelul actual (2005), nu acopera mai mult de 2% din consumul de energie al statelor dezvoltate industriale.

Doc 3. Alte resurse extraatmosferice solare

Desi asupra altor resurse situate in afara spatiului atmosferic exista informatii dar, in prezent, posibilitatile de utilizare sunt reduse, este posibil ca in viitor acestea sa reprezinte importante surse utilizabile. Este vorba indeosebi de vantul solar, de anumite minerale situate pe asteroizi sau pe alte planete etc.

Doc 4. Resurse si conditii climatice

Favorabilitatea (sau nefavorabilitatea) conditiilor climatice pentru plante (mai ales cele cultivate) a dus la formularea notiunii de resurse agroclimatice (radiatie solara, lumina, umezeala etc.) pentru scopuri terapeutice, la cea de resurse bioclimatice, pentru eficienta constructiilor, la notiunea de "climatizare", in sensul gasirii optimului climatic (caldura, lumina, aerisire, protectie impotriva conditiilor meteorologice nefavorabile etc.) de amplasare, arhitectura si utilizare a materialelor de constructie.

Resursele climatice se pot clasifica, in raport cu modul lor de folosinta, astfel:

resurse energetice: mentionam curentii de aer care stau la baza obtinerii energiei eoliene;

resurse de materii prime: diverse elemente componente ale atmosferei.

Fig. 1 - Panouri de captare a energiei solare utilizate la incalzirea apei intr-un camping -Germania

Fig. 2 - Mori de vant - Olanda

Fig. 3 - Turbine eoliene - California (SUA)

Fig. 4 - Centrala solara. Odeillo (Franta)

Aplicatie:

Comparati resursele extraatmosferice cu cele ale atmosferei, utilizand documentele si figurile de mai sus.