در حال حاضر، منابع سوخت به طور گسترده ای برای تولید انرژی استفاده می شود و حدود 75 درصد از تولید انرژی جهانی را تامین می کند. در مورد مزایای آنها می توان چیزهای زیادی گفت - آنها نسبتاً در چندین خوشه بزرگ محلی هستند، به راحتی کار می کنند و انرژی ارزان ارائه می کنند (البته مگر اینکه آسیب های ناشی از آلودگی در نظر گرفته شود. یکی از زمینه های امیدوار کننده انرژی هسته ای است. انرژی در نیروگاه های هسته ای، الکتریسیته در طی واپاشی واکنش های هسته ای تولید می شود که همراه با آزاد شدن عظیم انرژی هنگام سوزاندن مقدار نسبتاً کمی سوخت است. در سطح معینی از مصرف، ذخایر اورانیوم مورد مطالعه بیش از 500،000،000 سال دوام خواهند داشت - در این مدت حتی خورشید ما هم زمان برای سوختن خواهد داشت.احتمال بروز بلایا و حوادث در نیروگاه های هسته ای تا حدودی مانع از توسعه این صنعت می شود و باعث بی اعتمادی عمومی نسبت به انرژی هسته ای می شود.
با این حال، از منظر تاریخی، حوادث در نیروگاه های حرارتی و برق آبی باعث مرگ تعداد بیشتری از مردم شد، بدون ذکر آسیب به محیط زیست. یکی دیگر از روش های تولید انرژی که دهه هاست ذهن دانشمندان را به هیجان آورده است، همجوشی هسته ای است. همجوشی هسته ای صدها برابر بیشتر از فروپاشی انرژی آزاد می کند و ذخایر سوخت چنین رآکتورهایی تا چندین میلیارد سال دوام می آورد. با این حال، چنین واکنشی هنوز تحت کنترل قرار نگرفته است و انتظار می رود اولین تاسیسات این چنینی زودتر از سال 2050 ظاهر شوند. جایگزینی برای این نوع منابع انرژی ممکن است منابع تجدیدپذیر باشد: انرژی آبی، انرژی باد و جزر و مد، خورشیدی، زمین گرمایی، انرژی حرارتی اقیانوس و انرژی زیستی. قبل از انقلاب صنعتی، منابع تجدیدپذیر منبع اصلی انرژی بودند. سوخت های زیستی جامد - مانند چوب - هنوز برای فقرا در کشورهای در حال توسعه مهم هستند. زیست توده (سوزاندن مواد آلی برای تولید انرژی)، سوخت‌های زیستی (فرآوری مواد زیستی برای تولید اتانول) و بیوگاز (فرآوری بی‌هوازی زباله‌های بیولوژیکی) از دیگر منابع انرژی تجدیدپذیر هستند که نباید از آنها چشم پوشی کرد. آنها قادر به تولید انرژی در مقیاس جهانی نیستند، اما قادر به تولید حداکثر 10 مگاوات در ساعت هستند. علاوه بر این، آنها می توانند هزینه های دفع زباله های زیستی را پوشش دهند.
انرژی آبی تنها منبع انرژی تجدیدپذیر در حال استفاده است که سهم قابل توجهی از تولید انرژی جهانی را تامین می کند. پتانسیل انرژی آبی اندکی آشکار شده است؛ در دراز مدت، حجم انرژی تولید شده 9 تا 12 برابر افزایش می یابد. با این حال، ساخت سدهای جدید به دلیل تخلفات زیست محیطی با مشکل مواجه شده است. در این راستا، علاقه فزاینده ای به پروژه های مینی برق آبی وجود دارد که از بسیاری از مشکلات سدهای بزرگ جلوگیری می کند. امروزه پنل های خورشیدی می توانند حدود 20 درصد از انرژی خورشیدی دریافتی را به برق تبدیل کنند.
با این حال، اگر "کلکتورهای نور" ویژه ایجاد کنید و حداقل 1٪ از زمین مورد استفاده برای زمین های کشاورزی را با آنها اشغال کنید، این می تواند تمام مصرف انرژی مدرن را پوشش دهد. علاوه بر این، بهره وری چنین کلکتور خورشیدی از 50 تا 100 برابر بیشتر از بهره وری یک نیروگاه برق آبی متوسط است. همچنین می توان پنل های خورشیدی را بر روی سطح آزاد زیرساخت های صنعتی موجود نصب کرد که از تصرف زمین از پارک ها و مناطق زیر کشت جلوگیری می کند. دولت آلمان هم اکنون برنامه مشابهی را دنبال می کند که سایر کشورها با علاقه آن را تماشا می کنند. با تشکر از تحقیقات، مشخص شد که مزارع جلبک می توانند تا 10٪ و کلکتورهای خورشیدی حرارتی - تا 80٪ از انرژی خورشیدی را جذب کنند، که متعاقباً می تواند برای اهداف مختلف استفاده شود. انرژی باد امروزه یکی از ارزان ترین منابع تجدیدپذیر است. این به طور بالقوه می تواند پنج برابر بیشتر از آنچه جهان امروز مصرف می کند یا 40 برابر تقاضا برای برق تولید کند. برای انجام این کار، اشغال 13٪ از کل زمین با نیروگاه های بادی، یعنی مناطقی که حرکات توده هوا در آنها به ویژه قوی است، ضروری است.
سرعت باد در دریا حدود 90 درصد بیشتر از سرعت باد در خشکی است، به این معنی که توربین های بادی فراساحلی می توانند انرژی بسیار بیشتری تولید کنند.
انرژی زمین گرمایی، انرژی حرارتی اقیانوس ها و انرژی امواج جزر و مدی تنها منابع تجدیدپذیری هستند که در حال حاضر به خورشید متکی نیستند، اما در مناطق خاصی "متمرکز" هستند. تمام انرژی جزر و مدی موجود می تواند حدود یک چهارم مصرف انرژی مدرن را تامین کند. در حال حاضر پروژه های بزرگی برای ایجاد نیروگاه های جزر و مدی وجود دارد. انرژی زمین گرمایی زمانی که تمام گرمای محبوس شده در داخل زمین در نظر گرفته شود پتانسیل بسیار زیادی دارد، اگرچه گرمای آزاد شده به سطح 1/20000 انرژی است که از خورشید دریافت می کنیم یا حدود 2 تا 3 برابر انرژی جزر و مد است.
در این مرحله، مصرف کنندگان اصلی انرژی زمین گرمایی، ایسلند و نیوزلند هستند، البته بسیاری از کشورها برنامه هایی برای این نوع توسعه دارند.
تولید صنعتی مدرن با مصرف حجم زیادی از برق، سوخت و سایر حامل های انرژی (بخار، هوای فشرده، آب گرم، سوخت های گازی، جامد و مایع و غیره) همراه است.
وظیفه اصلی بخش انرژیتامین مطمئن و بدون وقفه شرکت با انواع انرژی پارامترهای تعیین شده با حداقل هزینه است. حجم و ساختار منابع انرژی مصرفی به ظرفیت شرکت، نوع محصولات تولید شده، ماهیت فرآیندهای تکنولوژیکی و همچنین ارتباط با سیستم های انرژی منطقه ای بستگی دارد.
وظیفه بخش انرژی همچنین شامل اجرای قوانین عملیات تجهیزات انرژی، سازماندهی نگهداری و تعمیر آن، انجام اقدامات با هدف صرفه جویی در انرژی و انواع سوخت و همچنین اقداماتی برای بهبود و توسعه بخش انرژی شرکت است.
به عنوان یک قاعده، مصرف انرژی در تولید به طور نابرابر بر اساس ساعت از روز، روز هفته و دوره های تقویم اتفاق می افتد. بر این اساس، حالت های تولید انواع انرژی به طور مستقیم به حالت های مصرف آن بستگی دارد. نیازهای انرژی شرکت ها را می توان با تامین کامل انواع انرژی از تاسیسات خود تامین کرد. این روش تامین انرژی را می توان متمرکز نامید.
یکی دیگر از روش های تامین انرژی، روش غیرمتمرکز، توسط شرکت های صنعتی کوچک و گاهی متوسط استفاده می شود که انواع انرژی را دریافت می کنند، به عنوان مثال، از سیستم های منطقه، شرکت های همسایه یا کارگاه های متحد.
رایج ترین گزینه ترکیبی است که در آن شرکت ها انواع خاصی از انرژی را از سیستم های انرژی منطقه ای دریافت می کنند و انواع دیگر انرژی در تاسیسات کارخانه تولید می شود. در عمل سازماندهی مدیریت انرژی، این گزینه منطقی ترین در نظر گرفته می شود.
بخش انرژی شامل:
بخش انرژی این شرکت به دو بخش تقسیم می شود: کارخانه عمومی و کارگاه.
بخش انرژی در سراسر نیروگاه شامل واحدهای مبدل مولد و شبکه های سراسری نیروگاه است که در تعدادی فروشگاه ویژه ترکیب می شوند: برق، برق حرارتی، گاز، جریان کم و الکترومکانیکی. ترکیب کارگاه ها به شدت انرژی تولید و ارتباط کارخانه با سیستم های انرژی خارجی بستگی دارد. در شرکت های کوچک، کل سیستم انرژی را می توان در یک یا دو کارگاه ترکیب کرد.
بخش فروشگاهی بخش انرژی شامل گیرنده های انرژی اولیه (مصرف کنندگان انرژی - کوره ها، ماشین آلات، تجهیزات بالابر و حمل و نقل)، تاسیسات مبدل فروشگاهی و شبکه های توزیع درون فروشگاهی است.
در شرکت های صنعتی بزرگ و متوسط (شکل 10.1)، بخش انرژی توسط مهندس ارشد قدرت اداره می شود. در شرکت های کوچک و کوچک، ممکن است تحت مسئولیت مکانیک ارشد باشد، که وظایف تامین انرژی شرکت و نگهداری تجهیزات در شرایط کار را با هم ترکیب می کند.
برنج. 10.1. ساختار سازمانی خدمات مهندس ارشد برق یک شرکت بزرگ
به عنوان بخشی از خدمات مهندس ارشد برق یک شرکت بزرگ، دفاتر استفاده از انرژی، تجهیزات انرژی، آزمایشگاه های برق و حرارت تشکیل می شود.
وظیفه اصلی گروه مصرف انرژی تنظیم مصرف منابع انرژی، برنامه ریزی تامین انرژی، تدوین ترازنامه انرژی، انجام حسابداری تلفیقی و تجزیه و تحلیل استفاده از منابع انرژی است.
گروه تجهیزات انرژی (دفتر فنی) نگهداری پیشگیرانه برنامه ریزی شده تاسیسات و شبکه های انرژی را مدیریت می کند، وضعیت فنی شبکه ها، تجهیزات و قوانین عملکرد آنها را نظارت می کند، اقداماتی را برای بهبود مدیریت انرژی و صرفه جویی در منابع انرژی ایجاد می کند. آزمایشگاه های انرژی کار تحقیقاتی را برای کاهش مصرف انرژی و سوخت انجام می دهند، انواع مختلف اندازه گیری ها، تجهیزات و شبکه های آزمایشی و ابزار دقیق را بررسی می کنند.
در شرکت های متوسط و کوچک، خدمات مهندس ارشد برق شامل یک آزمایشگاه انرژی و یک دفتر انرژی است که شامل گروه هایی از تجهیزات انرژی و مصرف انرژی است.
پرسنل کارگاه های انرژی و تاسیسات انرژی کارگاهی به دو دسته در حال انجام وظیفه، تامین برق بدون وقفه و پرسنل درگیر در انجام کارهای تعمیر و نگهداری و نصب برنامه ریزی شده تقسیم می شوند.
شاخص های فنی و اقتصادی مشخص کننده عملکرد بخش انرژی در چهار گروه ترکیب می شوند:
حالت صرفه جویی در انرژی نیاز به تنظیم مصرف برق، هوای فشرده، بخار، گاز و آب را از پیش تعیین می کند. استانداردها با در نظر گرفتن شرایط تولید منطقی و حالت های عملکرد بهینه تجهیزات ایجاد می شوند.
هنجارها به متمایز و بزرگ تقسیم می شوند. هنجارهای متمایز (خاص).تعیین مصرف انرژی برای واحدها، قطعات، برای انجام عملیات خاص، به ازای هر 1 متر مربع پوشش و سایر واحدهای اندازه گیری محصول. تلفیقی - مصرف در هر سایت، کارگاه و شرکت در واحد یا واحد تولید معمولی.
به استانداردهای تلفیقیاین شامل، برای مثال، مصرف انرژی به ازای هر 1 تن آهنگری، ریخته گری مناسب، قطعات ماشین آلات (در برش، پرس و کارگاه های مکانیکی)، در هر واحد مونتاژ یا محصول (در کارگاه های مونتاژ). یک شرکت می تواند یک استاندارد برای یک محصول معمولی یا برای 1000 روبل تعیین کند. محصولات
استانداردهای توجیه فنی با روش محاسباتی و تحلیلی تعیین می شوند. استفاده از این روش با اندازه گیری مصرف انرژی تجهیزات تکنولوژیک در حالت های مختلف عملکرد آن همراه است.
نرخ ویژه مصرف انرژی به ازای هر 1 تن قطعه، به عنوان مثال، در طول عملیات حرارتی بر اساس ظرفیت حرارتی ویژه فلز، دمای گرمایش قطعات، راندمان کوره گرمایش و تلفات حرارتی در سیستم محاسبه می‌شود. هنگام محاسبه مصرف گرما، نوع تجهیزات مورد استفاده برای عملیات حرارتی در نظر گرفته می شود.
نرخ مصرف برقنرخ مصرف برق برای عملیات مهر زنی روی پرس های مکانیکی
استانداردهای خاصی برای مصرف انرژی برای فروشگاه های انرژی ایجاد شده است: سوخت جامد، مایع و گاز و برق.
سازماندهی منطقی بخش انرژی مبتنی بر برنامه ریزی برای تولید و مصرف انواع انرژی است. نیاز برای هر نوع انرژی با در نظر گرفتن اقداماتی با هدف صرفه جویی در انرژی و اقداماتی برای کاهش هزینه های تولید تعیین می شود.
کل مصرف انرژی یک شرکت به طور معمول به دو بخش - وابسته (متغیر) و مستقل (ثابت) از حجم محصولات تولید شده تقسیم می شود. به طور کلی، بخش متغیر مصرف انواع انرژی برای انجام عملیات پایه تکنولوژیکی، بخش ثابت مصرف برای روشنایی، وسایل تهویه رانندگی، پوشش نشت هوای فشرده، گرمایش، تهویه مطبوع و غیره است.
کل مصرف انرژیکل مصرف انرژی برای یک شرکت (P o) یا کارگاه برای یک دوره تقویمی با فرمول تعیین می شود
مصرف انرژی برای بخش متغیر مصرف انرژی را می توان به صورت مجموع بر اساس زمان کارکرد تجهیزات تعیین کرد یا به طور دقیق بر اساس استانداردهای تلفیقی محاسبه کرد.
هنگام تعیین مصرف انرژی بر اساس زمان عملکرد تجهیزات، لازم است آن را بر اساس شرایط عملیاتی - زمان استفاده، سطح بار، مقدار کارایی و سایر عوامل گروه بندی کنید.
برق مصرفیبه عنوان مثال مصرف برق ( R se) توسط گروه تجهیزات را می توان با فرمول تعیین کرد
بر اساس استانداردهای تلفیقی، مصرف انرژی ( R es) با استفاده از فرمول محاسبه می شود
قسمت ثابت مصرف انرژی را نیز می توان با روش محاسباتی بر اساس استانداردهای روشنایی، گرمایش فضا، استانداردها و زمان استفاده از موتورها تعیین کرد.
هنگام برنامه ریزی نیازهای انرژی، لازم است که مصرف آن را برای دوره قبل از برنامه ریزی شده به تفصیل تجزیه و تحلیل کنید. شاخص های برنامه ریزی شده برای مصرف انرژی باید روند طبیعی فرآیندهای تولید را تضمین کرده و تلفات اضافی را حذف کنند.
تعیین انرژی و سوخت مورد نیاز بر اساس استفاده است روش برنامه ریزی ترازنامهبرای این اهداف، ترازهای تلفیقی و همچنین برای انواع مختلف انرژی و سوخت جمع آوری می شود.
سمت مخارج ترازنامه، تقاضای انرژی برآورد شده را برای تمام فعالیت های تولیدی، خانگی و غیرتولیدی شرکت نشان می دهد. در حوزه ورودی، منابع تامین این نیاز، دریافت انرژی و سوخت از سیستم های انرژی منطقه ای، تولید در تاسیسات تولیدی خود شرکت و استفاده از منابع انرژی ثانویه است.
ترازهای آینده به عنوان مبنایی برای بهبود و بازسازی بخش انرژی شرکت عمل می کند. شکل اصلی برنامه ریزی تامین انرژی در حال حاضر، تراز سالانه انرژی است. همراه با ترازنامه برنامه ریزی شده ، تراز گزارش تهیه می شود که به عنوان وسیله ای برای نظارت بر اجرای شاخص های برنامه ریزی شده برای استفاده از منابع انرژی و آشکار کردن ذخایر برای صرفه جویی در انرژی عمل می کند.
برای در نظر گرفتن نوسانات تقاضا برای انواع مختلف منابع انرژی، شرکت برنامه های روزانه مصرف انرژی انواع مختلف و سوخت را بر اساس دوره های تقویمی (فصول) ترسیم می کند که به عنوان مبنایی برای ایجاد حداکثر بار برای دوره برنامه ریزی شده عمل می کند و هنگام توسعه اقدامات برای توسعه بلندمدت بخش انرژی.
جهت های اصلی برای بهبود مدیریت انرژی شرکت های صنعتی عبارتند از:
تامین انرژی یک بنگاه صنعتی مجموعه ای از وسایل تولید، تبدیل، انتقال و مصرف انرژی است که به کمک آنها انواع انرژی مورد استفاده در فرآیند تولید در اختیار شرکت قرار می گیرد.
هدف اصلی مدیریت انرژی شرکت، ارائه بی وقفه تولید انواع انرژی با رعایت مقررات ایمنی، برآورده کردن الزامات کیفیت و کارایی منابع انرژی است.
انواع اصلی انرژی عبارتند از: انرژی الکتریکی; انرژی حرارتی و شیمیایی سوخت جامد، مایع و گاز؛ انرژی حرارتی بخار و آب گرم؛ انرژی مکانیکی. منابع انرژی عبارتند از: جریان الکتریکی; سوخت طبیعی؛ جفت پارامترهای مختلف؛ هوای فشرده با فشارهای مختلف؛ گاز طبیعی و مایع؛ آب گرم و میعانات؛ آب تحت فشار
انواع مختلفی از منابع در یک شرکت به عنوان نیروی محرکه، در فرآیندهای فناوری، گرمایش، روشنایی، تهویه، نیازهای خانگی و غیره استفاده می شود.
در تمامی مراحل تولید می توان از انواع انرژی و منابع انرژی (گاز، نفت کوره، برق) استفاده کرد.
در ماشین‌آلات، فلزکاری عمدتاً از برق و هوای فشرده (در تجهیزات پنوماتیک) و غیره استفاده می‌کند.
انتخاب مقرون به صرفه ترین منابع انرژی باید بر اساس یک راه حل جامع برای مسائل انرژی، فناوری، سازمان تولید و اقتصاد از طریق تجزیه و تحلیل مقایسه ای هزینه های خاص (نرخ مصرف) سوخت فرآیند و انرژی، یک بار انجام شود. هزینه های توسعه و اجرای اقدامات برای کاهش استانداردها.
منابع انرژی مصرف شده توسط شرکت را می توان از خارج به صورت خریداری شده خریداری کرد و در داخل تولید کرد. این شرکت می تواند برق - در ایستگاه برق کارخانه، بخار و آب گرم - در اتاق های دیگ بخار، گاز ژنراتور - در ایستگاه ژنراتور گاز تولید کند.
تامین انرژی یک شرکت دارای ویژگی های خاصی است که شامل نیاز به استفاده فوری از انرژی تولید شده و تقاضای نابرابر برای آن در طول روز و زمان سال است. در این راستا، پیشرفته ترین و اقتصادی ترین سیستم تامین انرژی برای یک شرکت، سیستم متمرکز است. در این مورد، شرکت انرژی الکتریکی را از سیستم الکتریکی مرکزی (یکپارچه) (از طریق پست پایین کارخانه)، بخار - از طریق شبکه حرارتی سیستم انرژی منطقه ای یا نیروگاه حرارتی و نیروگاه ترکیبی کارخانه دریافت می کند.
یک سیستم تامین متمرکز، تامین مطمئن و بدون وقفه انرژی برای شرکت را تضمین می کند و هزینه های تولید فعلی و هزینه های یکبار مصرف مرتبط با دریافت انواع انرژی لازم برای شرکت را کاهش می دهد.
مثلاً مصرف برق مانند سایر انواع انرژی به اصطلاح دارای قله و دره است. بنابراین یک نیروگاه ایزوله نیاز به ظرفیت اضافی برای ارائه حداکثر بار در ساعات اوج مصرف دارد. برعکس، در ساعات رکود نیروگاه برق اضافی خواهد داشت. اگر در سیستم یکپارچه انرژی گنجانده شود، در ساعات اوج مصرف، شرکت انرژی را از سیستم انرژی می گیرد. برعکس، زمانی که تقاضا برای برق کاهش می یابد، چنین ایستگاهی می تواند برق اضافی را وارد شبکه برق کند.
همه موجودات زنده به جز ویروس ها از سلول ساخته شده اند. آنها تمام فرآیندهای لازم برای زندگی یک گیاه یا حیوان را فراهم می کنند. یک سلول خود می تواند یک ارگانیسم جداگانه باشد. و چگونه چنین ساختار پیچیده ای می تواند بدون انرژی زندگی کند؟ البته که نه. بنابراین سلول ها چگونه انرژی می گیرند؟ این بر اساس فرآیندهایی است که در زیر بررسی خواهیم کرد.
تعداد کمی از سلول‌ها انرژی را از بیرون دریافت می‌کنند؛ خودشان آن را تولید می‌کنند. "ایستگاه" منحصر به فرد دارند. و منبع انرژی در سلول، میتوکندری است، اندامکی که آن را تولید می کند. فرآیند تنفس سلولی در آن اتفاق می افتد. با توجه به آن، سلول ها با انرژی تامین می شوند. با این حال، آنها فقط در گیاهان، حیوانات و قارچ ها وجود دارند. سلول های باکتریایی میتوکندری ندارند. بنابراین، انرژی سلول های آنها عمدتاً از طریق فرآیندهای تخمیر به جای تنفس تأمین می شود.
این اندامک دو غشایی است که در طی فرآیند تکامل در یک سلول یوکاریوتی در نتیجه جذب سلول کوچکتر ظاهر شد. پروتئین های لازم برای اندامک ها
غشای داخلی دارای برجستگی هایی به نام cristae یا برجستگی است. فرآیند تنفس سلولی روی کریستا اتفاق می افتد.
آنچه در داخل دو غشا قرار دارد ماتریس نامیده می شود. حاوی پروتئین ها، آنزیم های لازم برای تسریع واکنش های شیمیایی و همچنین RNA، DNA و ریبوزوم است.
در سه مرحله صورت می گیرد. بیایید به هر یک از آنها با جزئیات بیشتری نگاه کنیم.
در این مرحله، ترکیبات آلی پیچیده به ترکیبات ساده‌تر تجزیه می‌شوند. بنابراین، پروتئین ها به اسیدهای آمینه، چربی ها به اسیدهای کربوکسیلیک و گلیسرول، اسیدهای نوکلئیک به نوکلئوتیدها و کربوهیدرات ها به گلوکز تجزیه می شوند.
این مرحله بدون اکسیژن است. در این واقعیت نهفته است که مواد به دست آمده در مرحله اول بیشتر تجزیه می شوند. منابع اصلی انرژی که سلول در این مرحله از آن استفاده می کند، مولکول های گلوکز هستند. هر یک از آنها در طی گلیکولیز به دو مولکول پیروات تجزیه می شود. این در طی ده واکنش شیمیایی متوالی رخ می دهد. در نتیجه پنج مورد اول، گلوکز فسفریله می شود و سپس به دو فسفوتریوز تقسیم می شود. پنج واکنش بعدی دو مولکول و دو مولکول PVA (پیروویک اسید) تولید می کنند. انرژی سلول به شکل ATP ذخیره می شود.
کل فرآیند گلیکولیز را می توان به شرح زیر ساده کرد:
2NAD+ 2ADP + 2H 3 PO 4 + C 6 H 12 O 6 → 2H 2 O + 2NAD. H 2 + 2C 3 H 4 O 3 + 2ATP
بدین ترتیب سلول با استفاده از یک مولکول گلوکز، دو مولکول ADP و دو مولکول اسید فسفریک، دو مولکول ATP (انرژی) و دو مولکول اسید پیروویک دریافت می کند که در مرحله بعد از آنها استفاده خواهد کرد.
این مرحله فقط در حضور اکسیژن رخ می دهد. واکنش های شیمیایی این مرحله در میتوکندری رخ می دهد. این قسمت اصلی است که در طی آن بیشترین انرژی آزاد می شود. در این مرحله، در واکنش با اکسیژن، به آب و دی اکسید کربن تجزیه می شود. علاوه بر این، 36 مولکول ATP تشکیل می شود. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که منابع اصلی انرژی در سلول، گلوکز و اسید پیروویک هستند.
با خلاصه کردن تمام واکنش های شیمیایی و حذف جزئیات، می توانیم کل فرآیند تنفس سلولی را با یک معادله ساده بیان کنیم:
6O 2 + C 6 H 12 O 6 + 38ADP + 38H 3 PO 4 → 6CO 2 + 6H2O + 38ATP.
بنابراین، در طول تنفس، از یک مولکول گلوکز، شش مولکول اکسیژن، سی و هشت مولکول ADP و به همان میزان اسید فسفریک، سلول 38 مولکول ATP دریافت می کند که در قالب آن انرژی ذخیره می شود.
سلول انرژی را برای فعالیت حیاتی از طریق تنفس - اکسیداسیون گلوکز و سپس اسید پیروویک - دریافت می کند. تمام این واکنش های شیمیایی بدون آنزیم ها - کاتالیزورهای بیولوژیکی امکان پذیر نیست. بیایید به آنهایی که در میتوکندری، اندامک‌هایی که مسئول تنفس سلولی هستند، نگاه کنیم. همه آنها اکسیدوردوکتاز نامیده می شوند زیرا برای اطمینان از وقوع واکنش های ردوکس مورد نیاز هستند.
تمام اکسیدوردوکتازها را می توان به دو گروه تقسیم کرد:
دهیدروژنازها به نوبه خود به هوازی و بی هوازی تقسیم می شوند. انواع هوازی حاوی کوآنزیم ریبوفلاوین است که بدن از ویتامین B2 دریافت می کند. دهیدروژنازهای هوازی حاوی مولکول های NAD و NADP به عنوان کوآنزیم هستند.
اکسیدازها تنوع بیشتری دارند. اول از همه، آنها به دو گروه تقسیم می شوند:
اولی شامل پلی فنول اکسیدازها و آسکوربات اکسیداز، دومی شامل کاتالاز، پراکسیداز و سیتوکروم است. دومی به نوبه خود به چهار گروه تقسیم می شود:
سیتوکروم a حاوی آهن فرمیل پورفیرین، سیتوکروم b - پروتوپورفیرین آهن، c - مزوپورفیرین آهن جایگزین، d - دی هیدروپورفیرین آهن است.
اگرچه بیشتر سلول‌ها آن را از طریق تنفس سلولی به دست می‌آورند، اما باکتری‌های بی‌هوازی نیز وجود دارند که برای وجود به اکسیژن نیازی ندارند. آنها انرژی لازم را از طریق تخمیر تولید می کنند. این فرآیندی است که طی آن با کمک آنزیم ها کربوهیدرات ها بدون مشارکت اکسیژن تجزیه می شوند و در نتیجه سلول انرژی دریافت می کند. بسته به محصول نهایی واکنش های شیمیایی، انواع مختلفی از تخمیر وجود دارد. این می تواند اسید لاکتیک، الکلی، اسید بوتیریک، استون-بوتان، اسید سیتریک باشد.
برای مثال، در نظر بگیرید که می توان آن را با معادله زیر بیان کرد:
C 6 H 12 O 6 → C 2 H 5 OH + 2CO 2
یعنی باکتری یک مولکول گلوکز را به یک مولکول اتیل الکل و دو مولکول اکسید کربن (IV) تجزیه می کند.
صنعت برق یکی از بخش‌های در حال رشد سریع اقتصاد ملی است. این به دلیل این واقعیت است که سطح توسعه آن یکی از عوامل تعیین کننده برای توسعه موفقیت آمیز اقتصاد به عنوان یک کل است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که امروزه الکتریسیته جهانی ترین شکل انرژی است.
انرژی حوزه ای از تولید اجتماعی است که منابع انرژی، تولید، تبدیل، انتقال و استفاده از انواع انرژی را پوشش می دهد. بخش انرژی هر ایالت در چارچوب سیستم های انرژی مربوطه ایجاد شده عمل می کند.
سیستم‌های انرژی مجموعه‌ای از منابع انرژی از همه نوع، روش‌ها و ابزارهای تولید، تبدیل، توزیع و استفاده از آنها هستند که تامین انرژی مصرف‌کنندگان را تضمین می‌کنند.
سیستم های انرژی عبارتند از:
سیستم قدرت الکتریکی؛
سیستم تامین نفت و گاز؛
سیستم صنعت زغال سنگ;
انرژی هسته ای؛
انرژی غیر متعارف
در مقایسه با اواسط قرن گذشته، تولید برق بیش از 15 برابر افزایش یافته است و در حال حاضر به حدود 14.5 میلیارد کیلووات ساعت می رسد و این به دلیل افزایش مصرف توسط بزرگترین کشورهای در حال توسعه است که به سمت صنعتی شدن حرکت می کنند. بنابراین، طی 5 سال گذشته، مصرف انرژی در چین 76٪، هند - 31٪، برزیل - 18٪ افزایش یافته است. در سال 2007، در مقایسه با سال 2002، مصرف مطلق انرژی در آلمان 5.8 درصد، در بریتانیا 2.7 درصد، در سوئیس 2.0 درصد و در فرانسه 0.6 درصد کاهش یافت. در همان زمان، مصرف انرژی در ایالات متحده همچنان در حال افزایش است.
در همان زمان، مصرف انرژی در ایالات متحده همچنان در حال افزایش است. اکنون سالانه 4 میلیارد کیلووات ساعت تولید می کنند. در چین 7.7٪ با تولید سالانه 1.3 میلیارد کیلووات ساعت، در هند - 6.8٪، در برزیل - 6.1٪ (تا ژوئن 2008، BP بررسی آماری انرژی جهانی).
از نظر تولید کل برق، مناطق را می توان به شرح زیر ترتیب داد: آمریکای شمالی، اروپای غربی، آسیا، کشورهای مستقل مشترک المنافع، جایی که روسیه با تولید 800 میلیون کیلووات ساعت در سال، آمریکای لاتین، آفریقا، استرالیا پیشتاز است.
در کشورهای گروه اول، سهم زیادی از برق توسط نیروگاه های حرارتی (سوزاندن زغال سنگ، نفت کوره و گاز طبیعی) تولید می شود. این شامل ایالات متحده، اکثر کشورهای اروپای غربی و روسیه می شود.
گروه دوم شامل کشورهایی است که تقریباً تمام برق توسط نیروگاه های حرارتی تولید می شود. آفریقای جنوبی، چین، لهستان، استرالیا (که عمدتا از زغال سنگ به عنوان سوخت استفاده می کند) و مکزیک، هلند، رومانی (غنی از نفت و گاز) هستند.
گروه سوم را کشورهایی تشکیل می‌دهند که سهم برق آبی در آنها زیاد یا بسیار زیاد است (در نروژ تا 99.5 درصد). برزیل (حدود 80%)، پاراگوئه، هندوراس، پرو، کلمبیا، سوئد، آلبانی، اتریش، اتیوپی، کنیا، گابن، ماداگاسکار، نیوزلند (حدود 90%). اما از نظر شاخص های مطلق تولید انرژی از نیروگاه های برق آبی، کانادا، ایالات متحده آمریکا، روسیه و برزیل پیشتازان جهان هستند. انرژی آبی ظرفیت خود را به طور قابل توجهی در کشورهای در حال توسعه گسترش می دهد.
گروه چهارم کشورهایی هستند که سهم بالایی از انرژی هسته ای دارند. اینها فرانسه، بلژیک و جمهوری کره هستند.
