Tytuł prezentacji: Nazwa wydziału: Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Kierunek: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji Wykonała: Barbara Smołka Miejsce i data.

Prezentacja na temat: "Tytuł prezentacji: Nazwa wydziału: Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Kierunek: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji Wykonała: Barbara Smołka Miejsce i data."— Zapis prezentacji:

1 Tytuł prezentacji: Nazwa wydziału: Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Kierunek: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji Wykonała: Barbara Smołka Miejsce i data prezentacji: Kraków, 12.05.2016 www.agh.edu.pl Energia słoneczna i ogniwa paliwowe

2 Plan prezentacji www.agh.edu.pl 1.Ogólna charakterystyka Słońca 2.Produkcja energii słonecznej 3.Synteza jądrowa i cykl protonowo- protonowy 4.Transport energii słonecznej 5.Wykorzystanie energii słonecznej 6.Charakterystyka ogniw paliwowych 7.Ogniwa paliwowe- rys historyczny 8.Zasada działania ogniw paliwowych 9.Zastosowanie ogniw paliwowych

3 Słońce – centralna gwiazda Układu Planetarnego  Słońce powstało ok. 4,6 mld lat temu z wirującej chmury gazów i pyłów.  Jest to najjaśniejszy obiekt na niebie i główne źródło energii docierającej do Ziemi. www.agh.edu.pl Źródło: www.tapeciarnia.pl /edycja,223798

4 Budowa Słońca www.agh.edu.pl Słońce jest kulą zjonizowanego gazu o masie ok. 2x1030 kg, którego główne składniki to wodór (74%) oraz hel (25%). Słońce składa się z 4 warstw:  Korony słonecznej  Chromosfery  Fotosfery  Jądra Źródło: www.oze.otwartaszkola.edu.pl

5 Produkcja energii słonecznej  Energia słoneczna powstaje w jądrze, na skutek zachodzących reakcji termojądrowych.  Temperatura Słońca rośnie wraz z głębokością dochodząc w centrum do wartości kilkunastu milionów Kelvinów.  We wnętrzu Słońca muszą występować odpowiednie warunki: o temperatura wynosząca 16 milionów K o ciśnienie rzędu 300 miliardów atmosfer

6 Synteza jądrowa  Reakcja syntezy we wnętrzu Słońca jest procesem wielostopniowym, w którym wodór jest „spalany” do postaci helu. Źródło: www.iwiedza.net/encyklo/jleter.html

7 Synteza jądrowa cykl protonowo- protonowy 3 He + 3 He 4 He + 1 H + 1 H (Q = 12,86 MeV) 1 H + 1 H 2 H + e + + v (Q= 0,42 MeV) e + + e - γ + γ (Q= 1, 02 MeV) 2 H + 1 H 3 He + γ (Q = 5,49 MeV) 1 H + 1 H 2 H + e + + v (Q= 0,42 MeV) e + + e - γ + γ (Q= 1, 02 MeV) 2 H + 1 H 3 He + γ (Q = 5,49 MeV)

8 Synteza jądrowa cykl protonowo- protonowy Podsumowując, cykl p-p sprowadza się do połączenia się czterech protonów i dwóch elektronów, czego rezultatem jest powstanie cząstki α ( 4 He), dwóch neutrin i sześciu fotonów γ. 4 1 H + 2e - 1 4 He + 2υ + 6 γ (4 1 H + 4 e - 1 ) ( 4 He + 2e - 1 ) + 2υ + 6 γ Dodając do każdej strony równania po dwa elektrony: Dzięki temu można uzyskać energię: Q= 26,7 MeV

9 Transport energii słonecznej  Wytworzona w jądrze energia słoneczna zostaje przetransportowana na powierzchnię gwiazdy za pomocą takich procesów jak konwekcja i promieniowanie.  Następnie zostaje ona wypromieniowana w przestrzeń międzyplanetarną i dociera także do Ziemi. Źródło: www.geekweek.pl/aktualnosci/18361/korea- polnocna-wyladowala-na-sloncu

10 Wykorzystanie energii słonecznej Wysyłane przez Słońce promieniowanie elektromagnetyczne umożliwiają życie wszystkich organizmów na Ziemi i stanowią siłę napędową ich ewolucji.

11 Wykorzystanie energii słonecznej Energetyka słoneczna Fototermiczna Cieplne elektrownie słoneczne Systemy grzewcze z kolektorami Systemy pasywne budynku Fotowoltaiczna Ogniwa Panele fotowoltaiczne

12 Przykłady Elektrownia słoneczna Nellis w Stanach Zjednoczonych Źródło:https://pl.wikipedia.org/wiki/Energetyka_s %C5%82oneczna#/media/File:Giant_photovoltaic _array.jpg www.instalacjebudowlane.pl Elektrownia słoneczna w Rudzie Śląskiej Źródło:http://energoforum.pl/panele- fotowoltaiczne-przeglad/133-popularnosc- paneli-fotowoltaicznych-w-polsce www.instalacjebudowlane.pl www.instalacjebudowlane.pl

13 Ogniwa paliwowe  Ogniwa paliwowe są urządzeniami elektro – chemicznymi, stanowiącymi przełom w dziedzinie źródeł energii.  Pozwalają na uzyskanie energii elektrycznej i ciepła bezpośrednio z zachodzącej w nich reakcji elektrochemicznej.  W ogniwach zachodzi konwersja energii chemicznej paliw (wodór, metan, butan, metanol, a nawet benzyna) na energię elektryczną.

14 Ogniwa paliwowe- rys historyczny  Zasadę działania ogniw wodorowych odkrył w 1838 roku niemiecko-szwajcarski chemik Christian Friedrich Schönbein.  Pierwsze działające ogniwo paliwowe stworzył w 1839 roku walijski naukowiec sir William Grove.  W roku 1887 Walther Hermann Nernst zaproponował i wprowadził opis matematyczny działania ogniwa paliwowego w formie znanej dziś jako równanie Nernsta.

15 Ogniwa paliwowe Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Ogniwo_paliwowe#/media/File:Fuel_c ell_NASA_p48600ac.jpg Jest to proste urządzenie składające się z dwóch elektrod:  anody  katody Oddzielonych elektrolitem polimerowym, który przepuszcza jony, ale blokuje przepływ elektronów.

16 Ogniwa paliwowe- zasada działania Źródło: http://www.ogniwa-paliwowe.info/zasada_dzialania.php

17 Zastosowanie ogniw paliwowych  energetyka,  sondy i statki kosmiczne,  systemy zasilania awaryjnego,  urządzenia mobilne – telefony komórkowe, urządzenia PDA, notebooki, Robot Pioneer 2DX Źródło: www.robotyka.com Źródło: http://global-pc.pl/ Urządzenie PDA  samochody na wodór,  roboty mobilne – autonomiczne roboty wykonujące prace serwisowe (sprzątanie) lub transportowe.

18 Źródła:  David Holiday „Podstawy Fizyki 5”, PWN, Warszawa 2014  www.fotowoltaika.net/energia_sloneczna_jak_to_dziala.html  www.ogniwa-paliwowe.info/zasada_dzialania.php  www.scienceinschool.org/node/388  www.ogniwafotowoltaiczne.pl/pl/energiasloneczna/51-slonce-zrodlo- energii  www.oze.otwartaszkola.edu.pl/Biblioteka/Artyku%C5%82y/Energias% C5%82o%C5%84ca.aspx

19 Dziękuję za uwagę