Российский волновой генератор
«Ocean 160»
- Приливные электростанции (ПЭС) пока имеются лишь в нескольких странах — Франции, Великобритании, Канаде, России, Индии, Китае, Южной Корее, Норвегии
- Волновые электростанции.
- Мини и микро ГЭС (устанавливаются в основном на малых реках).
- Аэро ГЭС (конденсация влаги из атмосферы, в том числе из облаков)[3][4] — работают опытные установки[5].
Геотермальная энергетика
Используется как для нагрева воды для отопления, так и для производства электроэнергии. На геотермальных электростанциях вырабатывают немалую часть электроэнергии в странах Центральной Америки, на Филиппинах, в Исландии; Исландия также являет собой пример страны, где термальные воды широко используются для обогрева, отопления.
- Тепловые электростанции (принцип отбора высокотемпературных грунтовых вод и использования их в цикле)
- Грунтовые теплообменники (принцип отбора тепла от грунта посредством теплообмена)
Мускульная сила человека
Хотя мускульная сила является самым древним источником энергии, и человек всегда стремился заменить её чем-то другим, в настоящее время её значение растёт вместе с ростом использования велосипеда.
Грозовая энергетика
Грозовая энергетика — это способ использования энергии путём поимки и перенаправления энергии молний в электросеть. Компания Alternative Energy Holdings в 2006 году объявила о создании прототипа модели, которая может использовать энергию молнии. Предполагалось, что эта энергия окажется значительно дешевле энергии, полученной с помощью современных источников, окупаться такая установка будет за 4—7 лет.[6][7]
Управляемый термоядерный синтез
Синтез более тяжёлых атомных ядер из более лёгких с целью получения энергии, который носит управляемый характер. До сих пор не применяется.
Направления альтернативной энергетики помимо использования нетрадиционных источников энергии
Распределённое производство энергии
Новая тенденция в энергетике, связанная с производством тепловой и электрической энергии.
Водородная энергетика
На сегодняшний день для производства водорода требуется больше энергии, чем возможно получить при его использовании, поэтому считать его источником энергии нельзя. Он является лишь средством хранения и доставки энергии.
- Водородные двигатели (для получения механической энергии)
- Топливные элементы (для получения электричества)
- Биоводород
Космическая энергетика
Получение электроэнергии в фотоэлектрических элементах, расположенных на околоземной орбите или на Луне. Электроэнергия будет передаваться на Землю в форме микроволнового излучения[8]. Может способствовать глобальному потеплению. До сих пор не применяется.
Перспективы в России
Россия может получать 10 % энергии из ветра[2]. По сравнению с США и странами ЕС использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в России находится на низком уровне. Сложившуюся ситуацию можно объяснить доступностью традиционных ископаемых энергоносителей. Один из основных барьеров для строительства крупных электростанций на ВИЭ — отсутствие положения о стимулирующем тарифе, по которому государство покупало бы электроэнергию, производимую на основе ВИЭ (feed-in tariff)[10].
В 2017 году администрация городского округа Химки запустила проект по созданию Центра альтернативной энергетики, который будет разрабатывать новые схемы обеспечения электроэнергией промышленных предприятий и городского хозяйства. Центр будет организован на базе расположенного на Ленинградском шоссе дилерского центра садово-парковой техники Юнисоо[11].
ПОСТОЯННЫЕ МАГНИТЫ
в институте физики металлов
уро РаН раз
-
работана новая, имеющая важнейшее значение
для российской атомной энергетики на быстрых
нейтронах (реакторы типа
бН-600,
бН-800) тех
-
нология создания обладающих рекордной жаро-
прочностью и стойкостью к нейтронному облуче-
нию дисперсно-упрочненных оксидами сталей
для твэлов (патент Рф No 2307183).
при фор-
мировании пересыщенного кислородом твердо-
го раствора путем механического легирования
вместо труднорастворимых оксидов иттрия с
высокой энергией межатомной связи использу
-
ются малоустойчивые оксиды железа.
скорость
ползучести новой
дуо-стали при 750
с и напря-
жениях 120-260
мпа в 10 раз меньше, чем стали
чс-68, используемой в настоящее время в реак
-
торах типа бН-600.
преимущества новой технологии заключа
-
ются в уменьшении степени и длительности
деформации, необходимой для растворения
оксидов; уменьшении неконтролируемого ле-
гирования стали при деформации; повышении
стойкости инструмента и снижении энергоза
-
трат.
в институте физики металлов
уро РаН со-
вместно с
уральским государственным уни-
верситетом и Нпп «Неомаг» в рамках государ
-
ственного контракта No 02.513.11.3397 с
фаНи
разработана новая низкокислородная техноло-
гия получения спеченных постоянных магнитов
из сплавов R-Fe-B (R = Nd, Dy).
сплавы, быстро
закаленные по методу «strip casting», без кон-
такта с кислородом воздуха перерабатываются
по прогрессивному технологическому процессу,
включающему: гидрирование, струйное измель
-
чение порошков, их текстурование в импульсном
магнитном поле с последующим гидростатиче
-
ским прессованием, вакуумное спекание и тер
-
мообработку.
получены: высокоэнергоемкие спеченные маг-
ниты из сплавов тройной системы Nd-Fe-B; высо-
кокоэрцитивные магниты из многокомпонентных
сплавов (Nd,Dy)-Fe-со-B.
свойства магнитов
соответствуют мировому уровню.
технология
внедрена на
фГуп «уральский электромехани
-
ческий завод
МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ВАТА
Разработана технология получения никеля,
кобальта и серебра в виде мелких волокон, об-
ладающих развитой удельной поверхностью, ма-
лым насыпным весом, высокой каталитической
активностью и химической чистотой.
• металлическая нить достигает 20 мм длины
при толщине 300 и менее микрон.
• удельная поверхность составляет:
никелевая вата – 1600–1800 см
/г;
кобальтовая вата –1400–1700 см
/г;
серебряная вата –1000–1100 см
/г.
• плотность – 1-1,5 г/см
.
из ваты можно формировать изделия любой
формы и размеров, в том числе катализаторы в
виде таблеток, пластин.
использование волокнистого серебра в каче
-
стве электродов кислородных сенсоров позво-
лило снизить их рабочую температуру от 650 до
O
C, осуществить частичную замену платины
на серебро, снизить скорость восстановления
эдс ячейки при смене газа в 2-5 раз.
пРимеНеНие волокНистых металлов
вата из Ni,Co, Ag:
• электроды различных высокотемпературных
электрохимических устройств;
• наполнители тепло- и токопроводящих клеев и
керамик;
• катализаторы при проведении некоторых про-
цессов органического синтеза.
Ag-вата:
• для насыщения растворов ионами серебра с
целью придания им антисептических свойств
ТОНКОПЛЕНОЧНЫЙ эЛЕКТРОЛюМИНЕСЦЕНТНЫЙ
источник света
Разработка связана с созданием высокоэффективных
светоизлучающих устройств на основе полупроводниковых
тонких пленок и наноструктур
znSe и
znS в пористой ма-
трице Al
O
. миниатюрные и сверхминиатюрные источники
излучения представляют особый интерес для создания но-
вых высокоэффективных источников света.
перспективы
оптических материалов во многом связаны с высокоэффек-
тивными электролюминофорами на основе наночастиц ши-
рокозонных полупроводников, обладающих уникальными
свойствами.
для создания источников использованы под-
ходы термического и магнетронного напыления и методов
«мягкой химии», отличающиеся низкой энергозатратностью
и экологичностью процессов.
источник света со следующими характеристи
-
ками: яркость – не менее 5 лк, напряжение воз-
буждающего поля – не более 50
в при токе не
более 50 ма, частота возбуждающего поля – не
более 2 кГц
КЕРАМИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫРазработаны мембранные материалы на основе сложных
оксидов со смешанной кислородно-ионной и электронной
проводимостью, проявляющие долговременную устойчивость
и высокую эффективность в процессе сепарации кислорода из
воздуха и парциального окисления природного газа.
пРимеНеНие
• химическая промышленность – производство метанола, высо-
кооктановых компонентов моторных топлив, синтетических угле
-
водородов.
• Нефтяная промышленность – гидрокрекинг и гидроочистка не-
фтепродуктов.
• машиностроение – цементация изделий из стали
пРеимущества
использование кислородных мембран позволяет:
• совместить процессы выделения кислорода из воздуха
и парциального окисления метана;
• снизить затраты на производство многих химических продуктов
Россия является страной с развитой промышленностью. На ее долю приходится 3/5 суммарного валового общественного продукта, более 2/5 национального дохода, около 1/2 производственных основных фондов и вместе со строительством примерно 2/5 занятого в общественном производстве населения. Промышленность в первую очередь определяет производственный и научно-технический потенциал, степень и эффективность использования природных, материальных и трудовых ресурсов. Она служит основой формирования территориально-производственных комплексов.
В составе промышленности интенсивность развития отдельных отраслей различна, что объясняется особенностями их формирования в прошлом, необходимостью соблюдения тех или иных межотраслевых пропорций, требованиями научно-технического прогресса и другими причинами. При этом обращает на себя внимание стабильность следующих тенденций: приоритетный рост отраслей, обеспечивающих научно-технический прогресс; значительное расширение производства предметов потребления во всех отраслях промышленности.
Преобразования, осуществляемые в ходе экономической реформы, уже привели к тому, что на структурные сдвиги в экономике все большее влияние оказывают рыночные механизмы. Они в основном и будут определять перспективы развития отдельных отраслей.
Достаточно очевидными являются и необходимые изменения в направлениях и пропорциях развития промышленного производства: усиление его интенсификации, повышение технического уровня и конкурентоспособности, рационализация структуры производства, более пристальное внимание к проблемам ресурсосбережения, охраны окружающей среды.
За время рыночных реформ в России происходили существенные изменения в отраслевой структуре промышленности
Доля добывающих отраслей в общем объеме промышленной продукции имеет тенденцию к росту, что противоречит общемировой тенденции последних лет, состоящей в опережающем росте обрабатывающей промышленности. Более того,
развитие отраслей добывающей промышленности во многом ориентируется на спрос, формирующийся на внешнем рынке, вне пределов национальной экономики. Россия все сильнее втягивается в международное разделение труда в качестве поставщика топливно-сырьевых ресурсов и потребителя готовых промышленных изделий. Изменение структуры экспорта и импорта промышленной продукции характеризуется следующими данными
Произошли структурные изменения в самой обрабатывающей промышленности. Например, доля материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий в общем объеме продукции обрабатывающей промышленности увеличилась. В 1991 г. она составляла 40%, а в 1995 г. – 43,4%. Некоторое увеличение наблюдалось в производстве товаров народного потребления и продовольственных товаров: в 1991 г. они составляли 6,6 и 12,2%, а в 1995 г. – 8,4 и 14,6% соответственно.
Существенное сокращение произошло в производстве машин и оборудования, их доля в общем объеме продукции обрабатывающей промышленности снизилась с 25,6% в 1991 г. до 17,7% в 1995 г.
С учетом потребностей структурной перестройки экономики, наметившихся негативных тенденций развития промышленного производства Правительством РФ была разработана концепция промышленной политики государства до 2010 г.
Намечаемые структурные сдвиги в промышленности не означают возврата к структуре 1990 г. Они предполагают снижение доли добывающих отраслей (с 16% в 1995 г. до 10% в 2010 г.) и повышение доли перерабатывающих отраслей (с 84% в 1995 г. до 90% в 2010 г.). В течение ближайших 2–3 лет приоритетными отраслями будут: нефтедобывающая, газовая, нефтеперерабатывающая промышленность, деревообработка, добыча и переработка алмазов, машиностроительные производства.
Правительство намечает целую систему мер поддержки и стимулирования развития этих отраслей: формирование институциональных и законодательных условий, реформирование налоговой системы, внешнеэкономическая поддержка, стимулирование государственных, частных и иностранных инвестиций.
Промышленная политика предполагает разные стратегии развития для разных отраслей и производственных групп.
Так, для отраслей с большим научно-техническим потенциалом, способных в короткие сроки создать конкурентоспособные изделия для мирового и внутреннего рынка (самолетостроение, ракетно-космические производства, атомная промышленность, вооружения и военная техника, электротехника, тяжелое станкостроение, биотехнологии и др.), намечаются государственные инвестиции, закупки и субсидии, экспортные кредиты.
Экспортоспособные отрасли добывающей промышленности (нефтяная, газовая, алмазная, лесная) имеют реальные возможности развития на собственной финансовой базе. Поэтому политика в отношении этих отраслей будет ориентирована на их самостоятельное финансирование. Для этого планируется дифференцировать плату за пользование недрами, акцизы, учитывая качество и расположение месторождений, а также степень их освоенности для нефтяной промышленности, цены на газ по стоимости транспортировки и распределения в газовой промышленности.
В нефтедобывающей промышленности основным направлением дальнейших институциональных преобразований будет продолжение процесса формирования вертикально интегрированных компаний, осуществляющих комплекс работ по добыче и переработке нефтяного сырья.
При нефтепереработке будут предприниматься меры по улучшению экономической обстановки в районах размещения нефтеперерабатывающих заводов. Высокий внутренний и внешний спрос на продукцию газовой промышленности сохранит ее привлекательность для инвесторов и кредиторов. Основные методы промышленной политики для отраслей, не способных быстро перестроиться в силу технической отсталости производства (автомобильная промышленность, транспортное, дорожное, сельскохозяйственное машиностроение, легкая и пищевая промышленность), заключаются в постепенном снижении защитных импортных тарифов до уровней, допускаемых международными нормами, а также методы нетарифного регулирования. В этих отраслях не предполагается прямой государственной поддержки.
В отдельных отраслях промышленности приоритетными будут следующие основные направления развития.
В черной металлургии, и в частности в прокатном производстве, основным направлением совершенствования структуры будет расширение ассортимента и повышение качества металлопродукции.
Рентабельность в черной металлургии составила в 1996 г- 8,2%, т.е. произошло снижение за год в 3,1 раза. Выход из сложившейся ситуации –техническое перевооружение металлургических предприятий за счет увеличения методов применения эффективных технологий и оборудования. Перспективно техническое перевооружение трудового процесса. Кроме того, прогнозируемый рост мировых цен практически на все металлы в конце 90-х гг. может повысить привлекательность данной отрасли для инвесторов, способствовать притоку финансовых средств и росту ликвидности акций металлургических предприятий.
В цементной промышленности совершенствование структуры будет осуществляться в основном за счет увеличения выпуска цемента, получаемого энергосберегающим «сухим» способом, и организации производства многокомпонентных цементов, обеспечивающих получение прочных и долговечных бетонных и железобетонных изделий,
В химической промышленности перспективными направлениями, вытекающими из ожидаемой структуры спроса, являются расширение ассортимента и увеличение выпуска прогрессивных видов синтетических волокон и нитей; наращивание производства пользующихся устойчивым спросом шин для малотоннажных автомобилей и организация выпуска крупногабаритных и сверх крупногабаритных шин. Выживаемость фармацевтической промышленности связана с выпуском не уступающих по качеству зарубежным аналогам лекарственных средств.
В целлюлозно-бумажной промышленности реализация намеченных мер создаст условия для повышения эффективности использования древесного сырья, качества и конкурентоспособности лесобумажной продукции и наращивания на этой основе экспортного потенциала лесного комплекса.
В машиностроении и металлообработке целесообразно, в частности, наращивать выпуск оборудования для интенсификации добычи нефти и газа, увеличения глубины переработки нефти, повышения уровня механизации и степени безопасности работ в угольных шахтах и разрезах.
В легкой промышленности возможно расширение ассортимента продукции и увеличение предложения широко размерных хлопчатобумажных тканей, новых видов костюмных, одеяльных и мебельных тканей, детских швейных и трикотажных изделий, обуви с верхом из натуральной кожи. Совершенствование инфраструктуры рынка товаров будет идти путем осуществления мер по ускорению товаропродвижения через развитие межрегиональных и региональных оптовых рынков, мелкооптовых баз, выставочных комплексов, проведения ярмарок.
Использование плесневых грибов для производства антибиотиков
Биотехноло́гия (от греч. bios — жизнь, techne — искусство, мастерство и logos — слово, учение) — научная дисциплина, изучающая использование живых организмов и продуктов их жизнедеятельности, а также биологических процессов в промышленном производстве. Биотехнология — междисциплинарная область, возникшая на стыке биологических, химических и технических наук и связана с молекулярной биологией, генетикой, генной инженерией, биохимической, микробиологической, физико-химической, электрохимической, химической технологией, биохимией, микробиологией, физической химией, электрохимией.
Термин «биотехнология» впервые был применен венгерским инженером Карлом Эреки в 1917 году.
Свернуть
Содержание
1.
История биотехнологии
2.
Биотехнология в медицине
3.
Биотехнология в сельском хозяйстве
4.
Биотехнология в производстве
5.
Дополнительная литература
С развитием биотехнологии связывают решение глобальных проблем человечества — ликвидацию нехватки продовольствия, энергии, минеральных ресурсов, улучшение состояния здравоохранения и качества окружающей среды. Чтобы обеспечить себя доброкачественной пищей и сырьем и при этом не привести планету к экологической катастрофе, человечеству необходимо научиться эффективно изменять наследственную природу живых организмов. В связи с этим, одной из главных задачей селекционеров в настоящее время становится решение проблемы создания новых форм растений, животных и микроорганизмов, хорошо приспособленных к индустриальным способам производства, устойчиво переносящих неблагоприятные условия, эффективно использующих солнечную энергию и, что особенно важно, позволяющих получать биологически чистую продукцию без чрезмерного загрязнения окружающей среды. Принципиально новыми подходами к решению этой фундаментальной проблемы является использование в селекции генной и клеточной инженерии.
В настоящее время активно развивается микробиологический синтез ферментов, витаминов, аминокислот, антибиотиков и т. п. Перспективно промышленное получение других биологически активных веществ (гормональных препаратов, соединений, стимулирующих иммунитет, и т. п.) с помощью методов генетической инженерии и культуры животных и растительных клеток.
Биотехнологические процессы с использованием микроорганизмов и ферментов уже на современном техническом уровне широко применяют в пищевой промышленности. Промышленное выращивание микроорганизмов, растительных и животных клеток используют для получения многих ценных соединений — ферментов, гормонов, аминокислот, витаминов, антибиотиков, метанола, органических кислот (уксусной, лимонной, молочной) и т. д. С помощью микроорганизмов проводят биотрансформацию одних органических соединений в другие (например, сорбита во фруктозу).
Широкое применение в различных производствах получили иммобилизованные ферменты. Для выделения биологически активных веществ из сложных смесей используют моноклональные антитела. А. С. Спириным в 1985-1988 годах разработаны принципы бесклеточного синтеза белка, когда вместо клеток применяются специальные биореакторы, содержащие необходимый набор очищенных клеточных компонентов. Этот метод позволяет получать разные типы белков и может быть эффективным в производстве. Многие промышленные технологии заменяются технологиями, использующими ферменты и микроорганизмы. Таковы биотехнологические методы переработки сельскохозяйственных, промышленных и бытовых отходов, очистки и использования сточных вод для получения биогаза и удобрений. В ряде стран с помощью микроорганизмов получают этиловый спирт, который используют как горючее для автомобилей (в Бразилии, где топливный спирт широко применяется, его получают из сахарного тростника и других растений). На способности различных бактерий переводить металлы в растворимые соединения или накапливать их в себе основано извлечение многих металлов из бедных руд или сточных вод.
Дальнейший прогресс человечества во многом связан с развитием биотехнологии. Вместе с тем необходимо учитывать, что неконтролируемое распространение генноинженерных живых организмов и продуктов может нарушить биологический баланс в природе и представлять угрозу здоровью человека.
2. Промышленность России представлена множеством отраслей и предприятий. Россия является одной из главных промышленных держав мира и одной из немногих стран, способных производить промышленные товары практически любого типа. Несмотря на то, что в девяностые годы наблюдался серьёзный спад производства, начиная с 2000 года наша промышленность демонстрирует довольно уверенный рост.
На 2016 год доля промышленности в ВВП России составляла 26,2%. В промышленности было занято 18,6% от общего числа работающих.[3] 52,3% российской промышленности составляли обрабатывающие производства, 35,9% — добыча полезных ископаемых, 11,8% — производство/распределение электроэнергии, газа и воды.[4]
Россия занимает четвёртое место в мире по объёму промышленного производства по состоянию на 2017 год, обгоняя Японию и уступая лишь Китаю, США и Индии.[5].
Росстат заявил, что по итогам 2017 года промышленный рост составил 2,1%. Согласно данным Росстата рост обрабатывающей промышленности составил 2,5%. Главный экономист БКС Глобал Маркетс Владимир Тихомиров заявил, что главными драйверами роста промышленности стали обрабатывающее производство (автомобилестроение, оборонный комплекс, пищевая и химическая промышленность) и добывающее производство (нефть и газ).[6]