Наиболее перспективным источником биогенной энергии сегодня считают водоросли. Преимуществами использования водорослей в качестве источника энергии является высокая продуктивность благодаря большому содержанию сахаров и быстрой скорости прироста биомассы. По данным специалистов, с 1 га площади водной поверхности, занятой водорослями, в год можно будет получать 150 тыс. м³ биогаза, или более 100 т жидкого биотоплива. Водоросли не занимают сельскохозяйственных площадей, для их выращивания можно использовать не только естественные, но и искусственные водоёмы.

Выберите из предложенного списка растения, которые потенциально могут быть использованы в качестве источника энергии.

Как известно, естественный фотосинтез – это процесс образования в живых организмах органических веществ из неорганических под действием солнечного света. Первой стадией этого процесса является разделение молекулы воды на атомы кислорода и водорода под воздействием квантов света и в присутствии ферментов. Именно эта стадия особенно интересна человечеству в свете создания водородного топлива. Поэтому технологии, воспроизводящие такое разделение под действием солнечного света, часто называют искусственным фотосинтезом.

Учёные стремятся объединить достижения эволюции с наработками химиков. В своей разработке они используют природный комплекс белков, известный как фотосистема II.

Используя рисунок, определите название химического элемента, который является необходимой составной частью молекулы световоспринимающего комплекса фотосистемы клетки.

Запишите по-русски полное название этого химического элемента.

Запасы недр Земли не бесконечны, поэтому планирование будущего является основной задачей исследовательских организаций. На данный момент человечество не придумало альтернативу основным ресурсам, необходимым для ведения жизнедеятельности. В таблице приведены изображения способов получения энергии, которые можно отнести к одному из трех множеств:

• традиционные – источники энергии известны давно и активно используются человечеством.
• альтернативные – источники энергии исследуются, их практическое применение начато около 100 лет назад или позже
• перспективные – источники энергии только предлагаются учеными и писателями-фантастами, практического использования нет

В таблице изображения обозначены цифрами шестнадцатеричной системы счисления.

0. Каменный уголь

1. Геотермальные станции

2. Нефть

3. Управляемый термоядерный синтез

4. Водородные элементы

5. Ветряки – парящие турбины

6. Гидроэлектростанция

7. Энергия приливов и отливов

8. Биотопливо (водоросли)

9. Сжиженный газ

A. Дрова

B. Механическая энергия движения человека

C. Солнечные станции на Земле

D. Солнечные станции на орбите

E. Гальванический элемент

F. Торф

Найдите обозначения, соответсвующие только перспективным источникам энергии. Получившееся шестнадцатеричное число переведите в десятичную систему и запишите в форму ответа.

Снизить потребление энергии электронными устройствами позволят переключатели, созданные учёными Питтсбурга на основе молекулы фуллерена.

Поверхность этой молекулы состоит из 32 правильных многоугольников: пятиугольников и шестиугольников. Каждый пятиугольник граничит только с шестиугольниками, а каждый шестиугольник с тремя пятиугольниками и тремя шестиугольниками. Сколько всего шестиугольников в структуре молекулы?

Архитекторы Тайваня предложили проект энергогенерирующей башни с ветровыми турбинами в форме цветов.

Количество турбин на каждом этаже – простое трёхзначное число, все цифры которого различны, а его последняя цифра равна сумме первых двух. На какую цифру может оканчиваться это число? Введите ее в поле ответа.

В 70-х годах XX века Петер Цеперли заметил, что синусоидальные колебания давления и скорости газа в двигателе Стирлинга, а также тот факт, что эти колебания находятся в фазе, напоминают колебания давления и скорости газа в бегущей звуковой волне (рис.1).

Рис. 1. График давления и скорости бегущей акустической волны как функция времени

Устройство, позволяющее получить электричество из звука, называется термоакустическим генератором. Рассмотрите схему термоакустического двигателя (рис. 2) и ответьте на вопрос: как в двигателе появлется звук?

Рис. 2. Схема термоакустического двигателя с бегущей волной

Выберите верные утверждения.

Проанализируйте ленту времени, на которой отображены знаменательные даты, связанные с развитием энергетики.

Расположите перечисленные события в хронологическом порядке.

Приливная электростанция (ПЭС) — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 18 метров. Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в режиме насоса (для перекачки воды в водохранилище для последующей работы в отсутствие приливов и отливов). ПЭС используются во Франции, Великобритании, Канаде, Китае, Индии, США и других странах.

Достоинства приливных электростанций очевидны: они используют неиссякаемый, экологически чистый и стабильный ресурс Мирового океана; не загрязняют атмосферу вредными выбросами в отличие от тепловых станций; не вызывают затопление обширных площадей, как при строительстве обычных гидростанций на реках и не представляют потенциальной радиационной опасности, как атомные электростанции.

В России несколько ПЭС находятся на стадии строительства, ряд ПЭС – на стадии проектирования. На побережье какого моря располагается единственная в России действующая Кислогубская приливная электростанция?

Атомную энергетику называют пространством возможностей будущего. Энергия, выделяемая при радиоактивном распаде, используется в долгоживущих источниках тепла и бета-гальванических элементах. Автоматические межпланетные станции типа «Пионер» и «Вояджер», а также марсоходы и другие межпланетные миссии используют радиоизотопные термоэлектрические генераторы. Изотопный источник тепла использовали советские лунные миссии «Луноход-1» и «Луноход-2». Процесс радиоактивного распада также называют радиоактивностью, а соответствующие нуклиды — радиоактивными (радионуклидами). Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.

Экспериментально установлено, что радиоактивны, то есть не имеют стабильных изотопов, все химические элементы, начиная с висмута.

Все более лёгкие элементы, помимо стабильных изотопов, имеют радиоактивные изотопы с разными периодами полураспада, варьирующимися от долей наносекунды до значений, на много порядков превышающих возраст Вселенной. Например, теллур-128 имеет самый долгий измеренный период полураспада из всех изученных радионуклидов,

Биотопливо — топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов. Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твёрдое биотопливо (дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга) и газообразное (синтез-газ, биогаз, водород). Транспортное биотопливо существует в основном как этанол и биодизель. Эти виды топлива производятся из пищевого сырья.

Из какого пищевого сырья получают этанол, а из какого – биодизель? Распределите названия сырья по соответствующим позициям.

Современное правовое понимание слова «энергия» западными учеными сводится к тому, что юридически энергия может быть выражена только в форме обязательства. «Это вещь, определенная всегда родовыми признаками, которые выражаются только в результатах ее использования, и продается в соответствии с единицей измерения. Представляя собой важный объект обязательства, она никогда не может быть объектом права собственности».

Какими специфическими свойствами, с правовой точки зрения, обладает понятие «энергия»?

«Зеленая» экономика – это экономика, направленная на сохранение благополучия общества за счет эффективного использования природных ресурсов, а также обеспечивающая возвращение продуктов конечного пользования в производственный цикл.

Определите направления развития «зеленой» экономики. Выберите все подходящие ответы.

Важнейшей характеристикой топлива является его удельная теплота сгорания — величина, показывающая количество выделяемого тепла при сгорании одного килограмма топлива. Сопоставьте удельную теплоту сгорания с видом топлива.

В чем преимущество водорода как вида топлива?

Выберите все подходящие варианты.

Для преобразования солнечной энергии в электрический ток применяется наноантенна, построенная по принципу выпрямляющей антенны, но работающая в радиодиапазоне. Эффективность наноантенн к поглощению инфракрасных лучей достигает 92%. Эта разработка позволяет вдвое увеличить эффективность солнечных батарей.

Выберите методы изготовления наноантенн.

Приливная электростанция (ПЭС) - особый вид гидроэлектростанций, использующий энергию приливов и отливов, а фактически – кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды.

Какие проблемы в использовании приливных электростанций могут возникнуть? Выберите верные варианты ответа.

За первый квартал нынешнего года в Евросоюзе стремительно вырос импорт пальмового масла. Только за три месяца в Европу ввезли почти 2270 тысяч тонн этого продукта — это на 36% больше, чем в прошлом году. По прогнозам, в 2019 году импорт пальмового масла (во всех его разновидностях) превысит десять миллионов тонн.

С чем связан такой ажиотаж вокруг данного продукта? Укажите верный ответ.