Goriva i maziva

  • View
    99

  • Download
    17

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Materijal za vježbe

Text of Goriva i maziva

  • ENERGIJA

    POJAM I ZNAAJ IZVORI ENERGIJE

  • Opte o energiji Brojne su definicije pojma energije.

    Energija je sposobnost vrenja rada.

    Prema prvom zakonu termodinamike. Energija je konzervabilna

    veliina, niti se moe stvoriti niti unititi-mogue je da se transformie iz jednog oblika u drugi.

    Energija je osnova visokotehnolokog razvoja savremenog svijeta.

  • Sve pojave i procesi u prirodi predstavljaju razliite oblike kretanja supstancije.

    Svaki oblik kretanja supstancije ispoljava se odgovarajuim vidom energije, odnosno razliitim vidovima kretanja supstancije odgovaraju razliiti vidovi energije:

    - kretanje tijela predstavlja mehaniku energiju;

    - kretanje molekula u tijelu predstavlja toplotnu energiju;

    - kretanje elektrona predstavlja elektrinu energiju;

  • - preraspodjela atoma u molekulima u hemijskim procesima

    nastajanja ili razlaganja supstancije predstavlja hemijsku

    energiju, i dr.

    Za prevoenje energije iz jednog oblika u drugi na raspolaganju su razliiti procesi, kojima je ovjeanstvo vie ili manje ovladalo.

    Svi vidovi energije imaju ogroman znaaj u ivotu ljudi pa se zato zakonima njihove transformacije poklanja posebna panja.

  • Istorijat korienja energetskih izvora Kvalitet ivljenja i opstanak ovjeka u krajnjem sluaju u direktnoj je vezi sa raspoloivom energijom i nainom njenog korienja.

    Kontinuirani privredni rast u industrijskim zemljama u direktnoj je

    proporciji sa poveanim korienjem energije.

    Naime, postoji vrsta korelacija izmeu koliine koriene energije i ukupne industrijske proizvodnje u jednoj zemlji.

  • Obzirom na to da u savremenom svijetu industrija donosi najvei prosperitet u jednoj zajednici, moe se s pravom izvesti jo zakljuak, da je raspoloivost, razliitost, nain i nivo korienja energija bitan preduslov za prosperitet stanovnika u jednoj zajednici (drava, region, i dr.).

  • Prvobitni ovjek raspolagao je samo snagom sopstvenih miia.

    Drvetom kao gorivom ovjek se poeo koristiti kada je upoznao i poeo da upotrebljava vatru.

    U odnosu na drvo ugalj i naftu ovjek je poeo znatno kasnije koristiti.

    U Mesopotamiji nafta se poela dobijati jo est do osam hiljada godina prije nove ere.

  • Poetak korienja energije vodenih i vazdunih tokova pripadaju periodu u prvom milenijumu nae ere, pri emu je snaga tih postrojenja dostizala u to vrijeme 2 do 3 kW.

    Prvo toplotno pogonsko sredstvo bila je parna maina, koja je pronaena u XVII vijeku a poela se primjenjivati u XVIII vijeku.

    Poeci industrijske primjene nafte datiraju iz XVII vijeka u cilju dobijanja ulja za osvjetljenje.

    Stvarnim poetkom industrijskog korienja nafte smatra se ona godina kada je izvjesni Drejk (Drake) u Pensilvaniji 1859. godine

    izvrio prvo buenje i dobio naftu.

  • Prvu parnu turbinu pronali su nezavisno jedan od drugog Parsons 1886. i Laval 1887. godine.

    U drugoj polovini XIX vijeka konstruisana je jo jedna toplotna maina- motor sa unutranjim sagorijevanjem (motor SUS).

    Prvi gasni motor konstruisan je u Francuskoj od strane Lenoara

    (Lenoire) 1860., a Oto (Otto) i Langen (Langen) u Njemakoj su napravili savreniju konstrukciju 1867. godine.

  • Dizel (Diesel) je 1897. godine stvorio motor kod koga se gorivo nije

    palilo spoljnim izvorom energije (svjeicom), ve spontano, u uslovima povienog pritiska i temperature.

    Prve termoelektrane pojavile su se osamdesetih godina XIX vijeka.

    U SAD prva elektrana za gradsko osvjetljenje snage od 1 kW poela je sa radom 1881. godine

  • U XIX vijeku, u razliitim industrijama primjenjivane su parne maine ili motori SUS sa glomaznim prenosom ka radnim mainama.

    Poetkom XX vijeka ovakav pogon postepeno se zamjenjuje ekonominijim i pogodnijim za rukovanje elektromotorima.

    Elektromotor je udario temelje masovnom gradskom saobraaju- tramvaju, a kasnije metrou i elektrificiranim eljeznicama.

  • Usavravanjem motora SUS za vazduhoplov braa Rajt (Wright) 1903. ine prvi motorizovani let, a prvi mlazni motor ugradio je u avion 1939. godine Hajnkel (Heinkel).

    Osnove za mlazni pogon patentirao je 1930. godine Vajtl (Whitle).

  • Potronja energije

    Ve vie od sto godina potronja energije eksponencijalno raste ne raunajui prekide za vrijeme I i II svjetskog rata.

    U tom periodu potronja energije u svijetu porasla je vie od 30 puta.

    Samo u periodu od 1960. do 1974. godine ukupna svjetska potronja energije porasla je skoro dva puta.

  • Istovremeno sa porastom potronje, mijenjala se i njena struktura.

    Godine 1870. uee uglja u svjetskoj potronji energije iznosilo je 95%, a nafte svega 5%.

    Sto godina kasnije ugalj uestvuje sa svega 35,3%, nafta sa itavih 41,7% , dok se 20,7% energije dobija iz prirodnog gasa a ostatak od

    2,3% predstavlja hidro i nuklearna energija.

    Prednost je, oigledno dobila, u to vrijeme jo jeftinija energija iz nafte i prirodnog gasa.

  • Krajem prolog i poetkom ovog vijeka prvenstveno zbog ekoloko- ekonomskih razloga struktura goriva za dobijanje energije znaajno se promijenila.

    Danas je poseban akcenat dat na korienje obnovljivih izvora energije, kao i dobijanje energije iz otpadnih materijala.

  • Rezerve primarne energije

    Ugalj, nafta i prirodni gas predstavljaju takozvane neobnovljive ili

    iscrpljive nosioce energije, za ije su nastajanje bile potrebne stotine miliona godina.

    Neophodan podatak za proraune i predvianja koliko e jo vremena da se koriste su svakako postojee rezerve nafte, uglja i prirodnog gasa.

  • Pri razmatranju njihovih rezervi mora se voditi rauna o tome da je njihovo tano predstavljanje oteano kako zbog stalne potronje, tako i zbog otkrivanja novih nalazita, odakle vjerovatno i potiu razlike u brojnim vrijednostima, koje se u strunoj literaturi javljaju.

    Takoe, prilikom tumaenja pojedinih rezervi, potrebno je znati i osnovnu podjelu vrsta rezervi.

    Rezerve se razvrstavaju prema stepenu istraenosti i prema stepenu iskoristivosti.

  • Vrijeme mogueg korienja primarnih nosilaca energije mogao bi se, u principu, relativno lako izraunati na osnovu godinjeg prirataja potronje energije i postojeih rezervi, pod pretpostavkom da se rezerve bitno ne promijene.

    Ovakve analize su ve vie puta vrene i dobijeni rezultati mogueg vremena korienja postojeih rezervi se kreu od krajnje pesimistikih do optimistikih.

  • Dugorone prognoze razvoja potreba za energijom zasnivaju se na odreenim pretpostavkama.

    Stepen tanosti tih prognoza zavisi da li se, i koliko, definisane pretpostavke na dananjem stepenu razvoja nauke i saznanja mogu sa sigurnou utvrditi.

    Zbog odreene mjere nesigurnosti potrebno je, pored predvienog plana razvoja moguih novih izvora energije, predvidjeti i alternativna rjeenja.

  • Takoe je jasno da su za obezbjeivanje energetskih potreba ovjeanstva u budunosti potrebne nove tehnologije.

    Za rjeavanje ovakvih problema potrebna su i znatna finansijska ulaganja uz dugotrajan rad na istraivanju svih naunih i istraivakih potencijala svijeta.

    Bez obzira, na procjenu vremena trajanja rezervi nafte, prirodnog gasa,

    uglja, pa i nuklearnog goriva, injenica je da njihovo iscrpljivanje predstoji i da se ovjeanstvo mora sa njime suoiti.

  • U tom smislu energetska kriza 1973. godine dobro je dola da ukae na krhkost postojeeg sistema.

    Ova kriza pokrenula je niz istraivakih radova i tema, bilo u cilju potpunijeg i racionalnijeg korienja klasinih izvora energije, bilo u pravcu iznalaenja i korienja novih vidova energije.

    Dugorono posmatrano, izbor koji je ovjeanstvu na raspolaganju je ogranien, ali mu je potencijal ogroman.

  • Primarni oblici energije dijele se na:

    - konvencionalne, i

    - nekonvencionalne.

  • Konvencionalni oblici energije su:

    - drvo,

    - fosilna goriva (nafta, ugalj i prirodni gas),

    - potencijalna energija rijeka,

    - nuklearna energija, i dr.

  • Nekonvencionalni oblici energije su:

    - kinetika energija vjetra,

    - potencijalna energija plime i oseke mora i okeana,

    - toplotna energija iz unutranjosti Zemlje koja ne dopire do njene povrine,

    - energija Sunca (njeno neposredno korienje),

    - unutranja energija mora i okeana (korienje razlike temperatura vode na povrini i velikim dubinama), i dr.

  • Pored podjele primarnih oblika energije na konvencionalne i

    nekonvencionalne, oni se dijele u dvije takoe vane grupe:

    - prirodno obnovljivi resursi, i

    - prirodno neobnovljivi resursi.

  • Prirodni obnovljivi izvori energije su:

    - zraenje Sunca,

    - energija vodotokova,

    - energija vjetra,

    - energija mora i okeana (plima i oseka),

    - unutranja energija mora i okeana.

  • Neobnovljivi izvori energije su:

    - fosilna goriva (ugalj, nafta, prirodni gas),

    - nuklearna goriva,

    - unutranja energija u Zemlji koja se pojavljuje na povrini u obliku toplih izvora vode i vulkana, i dr.

  • Izmeu obnovljivih i neobnovljivih primarnih oblika energije:

    - postoje bitne razlike u konstantnosti,

    - mogunosti uskladitenja i transporta,

    - u nivou investicija za izgradnju energetskih postrojenja u kojima

    se ona transformie u korisne, tj. pogodne oblike,

    - u potrebnim trokovima za pogon i odravanje takvih postrojenja.

  • Potencijalne mogunosti obnovljivih