Variante constructive ale unui vehicul autonom dotat cu sursă neconvențională de energie

Capitolu I.Introducere

De la vechii greci ne-a rămas minunata legendă despre titanul Prometeu, care a răpit cerurilor focul şi l-a adus oamenilor.

Focul a sporit într-o măsură uriaşă puterea omului asupra naturii, dar pâna la inventarea substanţelor explozive cu ardere rapidă şi a maşinii cu abur, posibilitatea de a înfaptui cu ajutorul lui lucru mecanic a fost foarte limitată. Focul îl apăra pe om de atacul fiarelor salbatice, îl încălzea pe om în nopţile friguroase, fierbea hrana acestora, etc.

Apoi, în urma domesticirii animalelor, în decurs de multe veacuri, puterea animalelor, care s-a adăugat forţei musculare a omului, a fost principala sursă de energie.

Cucerirea energiei apelor-"cărbunele alb"- şi a energiei vântului a început, de asemenea din cele mai vechi timpuri, cu mii de ani în urmă. Vântul era însă un lucrător capricios, nesupus, uneori era fără vlagă iar paletele morilor de vânt încremeneau în nemişcare, pe când alteori începea să sufle turbat, cu putere năpraznică. Apa, spre deosebire de vânt, era un lucrător a cărui acomodare se făcea mult mai uşor. Roata hidraulică a fost de-a lungul multor veacuri principala maşină universală de forţă folosită în industrie. Abia acum 200 de ani a apărut un nou soi de maşină universală, maşina termică de forţă, apoi ea a dus la apariţia altora cum ar fi turbinele cu abur, motoarele cu ardere internă, turbinele hidraulice şi, recent, motoarele de reacţie. Anii triumfului maşinii cu abur au fost denumiţi veacul aburului. Pe nesimţite, dar sigur, această trece în veacul electricităţii, in care trăim astăzi, şi care este urmat de era energiei atomice. A început istoria electrotehnicii, dar nu s-a terminat istoria maşinii cu abur; a şi început istoria energiei atomice, dar alaturi de ea a atins o mare înflorire hidroenergetică iar aceasta, ţinand seama de vârsta vechii roţi hidraulice, are o existenţă de câteva mii de ani. Încet de tot s-a lărgit cercul izvoarelor de energie utilizate de om. Vantul, focul, apa- iată cele trei puternice forţe ale naturii de la care omul s-a invăţat să obţină, intr-o măsura mai mare sau mai mică, energia necesară nevoilor sale. Numai in ultimii ani, acestora li s-a adăugat şi energia nucleară.

Totuşi ar mai fi multe surse de energie pe care omul nu ştie să le exploateze, de exemplu: energia colosală a clădurii interne a globului, aşa numitul "carbune albastru"- energia mareelor, a fluxului şi refluxului oceanelor, "cărbunele albastru"- energia razelor solare, a căror utilizare este însă abia la primele începuturi, energia fulgerelor din timpul furtunilor, energia radiaţiei cosmice şi exemplele ar mai putea fi.

Fiecare dintre noi avem de-a face zilnic, şi nu o dată, cu cele mai diferite forme de energie. Aşa ne-am obişnuit cu ele, încât nici nu ne dăm seama când şi cum se întamplă aceasta.

Or, sistemul de încălzire centrală sau o simplă sobă, indiferent de construcţia sa, aprovizionează pe timp de iarnă locuinţa noastră cu energie termică. Becul electric sau o simplă lumânare revarsă pe masa noastră torenţi de energie luminoasă. Pâinea, carnea, legumele şi alimentele în general conţin energie chimică, care în cele din urmă ne dă puterea de a acţiona, de a trăi şi chiar de a gândi.

Liftul ne duce la etajul unde se află locuinta noastră, cheltuind energie mecanică. Iar nu demult, savanţii au descoperit posibilitatea folosirii în practică a încă unui fel de energie- a energiei atomice.

Energia este una singură, iar ceea ce am enumerat sunt unele din diferitele ei forme. Totodată energia poate trece dintr-o formă în alta. Energia este capacitatea de a efectua lucru mecanic.Energia nu poate fi obţinuta "din nimic". Omul o preia din rezervoarele pe care natura, îndatoritoare, i le-a pregătit.

Zăcămintele de carbune, de petrol, şisturile bituminoase, de exemplu, sunt rezervoare de energie. Uraniul, cel mai preţios metal al zilelor noastre, de asemenea este unul din cele mai bogate rezervoare de energie.

Deseori, în tehnica, în industrie trebuie create rezervoare artificiale de energie. Noi creăm rezervoare artificiale- acumulatoare de energie- pentru cele mai variate scopuri, noi trecând energia dintr-un loc in altul.

1.1 Principalle tipuri de energii neconvenţionale

Energia solară

Energia emanată de Soare într-o secundă este de 400 sextilioane de kW. Pentru a debita aceeaşi energie ar trebui arse 11 600 bilioane de tone de cărbune pe secundă. Din energia solară, numai 40% ajunge la suprafaţa Pământului, 60% fiind absorbită de atmosferă iar numai 2,5% se transformă în energia vântului iar numai 0,04% din energie se transformă în energie hidraulică, obţinută în urma evaporării apelor. Ceva mai puţin de 15% din întregul torent de energie revine continentelor şi insulelor, energie din care 1-2% este "consumată" de către plante.

Energia apelor sau hidroenergia, energia mareelor şi a valurilor

Dintr-un mic smârc, dintr-un pârâiaş ce se scurge din baltă în fundul căreia se află izvoare reci, dintr-un gheţar ce se târaşte de-a lungul unui defileu...aşa iau naştere râurile. Vărsându-se unul în altul, ele devin treptat tot mai largi, tot mai bogate în apă, se scurg spre mări şi oceane. În iureşul săriturilor din poâvrniş in povârniş al apelor de munte, ca şi în curgerea lină a râurilor de stepă este ascunsă o mare cantitate de energie. Rezervele ei, socoţând energia marilor cursuri de apa din Uniunea Sovietică, ajung la 300 milioane de kilowaţi, aceste cursuri de apă pot "produce" pe an peste 2000 miliarde de kilowaţi pe oră de energie electrică Omul a învăţat încă de mult să folosească în scopurile sale energia râurilor.

Pereţii de stânca abrupţi au închis un golf îngust de ocean. Jos se lovesc de stânci valurile neînduplecate, verzi şi reci...Sunt mareele. De două ori în decursul a 24 de ore, apele fluxului, ce se deplasează în sens contrar rotirii Pământului, pătrund în acest golf, se amplifică de câteva ori şi ridică nivelul apei la înalţimea de 10 metri. De două ori în decurs de 24 de ore valurile refluxului lor se retrag, lăsând pe stânci încalceala verzuie a plantelor acvatice.

Nu peste tot mareele ating aceste înaltimi, dar puterea lor totală este colosală. După unele calcule, pe întreg globul ea s-ar ridica la 8000 de miliarde de kilowaţi, ceea ce depăşeşte de 100 000 de ori capacitatea tuturor centralelor hidroenergetice în funcţiune pe întregul glob pământesc. În direcţia folosirii acestui gigantic izvor nesecat de energie, omenirea face abia primii paşi.