Энергия имеет большое значение не только для жизни на нашей планете, но и в любых преобразованиях во Вселенной в целом. Важнейшими формами энергии являются:
Превращение одного вида энергии в другой происходит постоянно. Так, горение представляет собой процесс перехода энергии из вещества в свет и тепло. Окисление позволяет получить энергию, необходимую для различных процессов в живых организмах. Даже гравитационная сила способна к преобразованию энергии. Однако это происходит лишь в гигантских космических телах, таких как звёзды, компактные ядра галактик и др. При этом наша планета Земля является относительно малым по размерам космическим телом, в связи с чем на ней невозможно получить большую величину с помощью гравитации.
Превращение одних видов энергии в другие происходит не хаотично, а под действием законов превращения энергии (первого и второго законов термодинамики).
Все энергетическиех процессы, в том числе и технологические, характеризуются переходом от более высокого уровня организации (так называемому порядку) к более низкому (беспорядку). Это явление выражается термином возрастания энтропии.
Энтропия - физическая мера беспорядка, т. е. мера количества связанной энергии, ставшей недоступной для использования.
Вместе с этим потоки энергии создают порядок из хаоса природных веществ. Структуры, наделенные порядком, обладают низкой энтропией.
Преобразование энергии в неживых системах подчинено действию тех же законов термодинамики, что и превращение энергии в живых системах. Основное различие при этом в том, что живые системы, использующие часть энергии, которая имеется внутри них, способны к самовосстановлению, а неживые объекты (например, машины) необходимо чинить, используя энергию извне.
Различные возможности преобразования одних видов энергии в другие является одной из важнейших характеристик научно-технического прогресса.
Первым преобразователем энергии, который начал использоваться человеком, стал парус, предполагающий использование энергии ветра с целью передвижения по водной субстанции. В дальнейшем энергию ветра начали применять в ветряных мельницах.
Настоящей революцией в технике стало изобретение паровой машины, которые активно использовали энергию воды. Паровые машины заметно повысили производительность труда на заводах и фабриках. Теплоходы и паровозы стали настоящим прорывом в возможностях перевозки людей и грузов.
На начальном этапе своего существования паровые машины преобразовывали тепловую энергию в механическую энергию вращающегося колеса, от которого энергия передавалась на другие участки с помощью цепей, ремней и др.
Появление электрических машин, а также двигателей, которые превращают электрическую энергию в механическую, генераторов, использующих механическую энергию для производства электрической, стало новым поворотом в развитии техники и обусловило появление инноваций в технологическом развитии. При этом появились возможности передачи электрической энергии на значительные расстояния.
К настоящему времени создано множество различных приборов, которые могут как преобразовывать одни виды энергии в другие, так и применять разнообразные виды энергии для необходимых целей.
Производство электрической энергии является отдельной отраслью современной промышленности. Наибольшее количество энергии производится на следующих видах электростанций:
Первая в мировой истории АЭС, которая использовалась в промышленном назначении, была запущена в СССР 27 июня 1954 года. До этого времени энергия атомного ядра могла использоваться лишь в военных целях. Запуск первой в истории АЭС ознаменовал открытие инновационного направления в энергетике, которое получило признание на 1-й Международной научно-технической конференции по мирному использованию атомной энергии в августе 1955 в Женеве.
1-я очередь Сибирской АЭС была запущена в 1958 году. Тогда же началось строительство Белоярской АЭС. Отличительной особенностью Белоярской АЭС явился перегрев пара до получения необходимых параметров непосредственно в ядерном реакторе. Это позволило использовать на ней обыкновенные современные турбины практически без всяких переделок.
Первый блок Нововоронежской АЭС был запущен в сентябре 1964 года. Его назначением стало не только использование в промышленности, но и демонстрация возможностей атомной энергетики.
Первая зарубежная атомная электростанция появилась в 1956 в Колдер-Холле (Англия).Через год вступила в строй АЭС мощностью 60 Мвт в Шиппингпорте (США).
Итак, нами установлено, что один виды энергии постоянно переходят в другие. При этом следует помнить о том, что несмотря на многочисленные изменения энергии во Вселенной, энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно. Она лишь изменяет форму своего существования.