开始时间: 04/22/2022 持续时间: 7 weeks
|
所在平台: CourseraArchive 课程类别: 物理与地球科学 大学或机构: Tel Aviv University（特拉维夫大学） 授课老师： Maya Livshits Avi Kribus |
课程主页: https://www.coursera.org/course/renewableenergy
课程评论：没有评论
Course language is Hebrew!
The Hebrew course description will be followed by an English one.
השימוש בדלק לסוגיו הוא התשתית שעליה
מבוססים החיים המודרניים. כבר יותר ממאה שנה אנו משתמשים בדלקים מאובנים שנאצרו
בבטן האדמה – נפט, גז טבעי ופחם – כדי להניע את גלגלי עולמנו: תעשייה מתקדמת,
תחבורה מהירה, בתים נוחים ועוד. בקורס זה ננסה לבחון אלטרנטיבות אפשריות לדלקים
המאובנים, הגורמים נזק לא מבוטל לסביבתנו ולבריאותנו. נתאר את המחקר המדעי
האינטנסיבי המתקיים בתחום, ונציג מגוון טכנולוגיות מתקדמות להפקת אנרגיה נקייה
ממקורות טבעיים ומתחדשים – כמו השמש, הרוח והמים – מקורות המצויים בשפע, אינם
מזהמים, ואינם מתכלים.
קורס המבוא לאנרגיה מתחדשת ייפתח בשאלות הבסיס של תחום האנרגיה: מהם צורכי האנרגיה של האנושות כיום, ואילו משאבים עומדים לרשותה? אילו תהליכים אנו מכירים לאיסוף, המרה וניצול של מקורות אנרגיה? מהן הבעיות שנוצרות עקב השימוש הנוכחי במקורות אנרגיה מאובנים? ואיזה שינוי נדרש במדיניות האנרגיה ובמשק האנרגיה של החברה המודרנית?
מכאן נעבור לתיאור הסוגים העיקריים של
אנרגיה מתחדשת – מקורות אנרגיה טבעיים, זמינים ובלתי מתכלים, שאינם גורמים נזק
סביבתי, ועשויים להחליף את הדלקים המאובנים. נדבר על אנרגיית השמש, אנרגיית הרוח,
אנרגיית המים וביו-אנרגיה; ננתח את הטכנולוגיות הקיימות כבר היום לניצול המקורות
הללו לצורכי האדם; נציג כלים בסיסיים לחישוב יעילות ההמרה של כל טכנולוגיה,
וכמויות האנרגיה שניתן להפיק באמצעותה; ונביא דרכים להערכת הכדאיות הכלכלית של כל
אחת מהשיטות.
במקביל, נדון בקשיים ובאתגרים הממתינים עדיין לפתרון, ונשאל מה יש לעשות כדי שהאנרגיות המתחדשות ייושמו בקנה מידה רחב – בתעשייה, בתחבורה, ובכל תחומי חיינו. נבחן מגוון טכנולוגיות מתקדמות להפקת אנרגיה ממקורות נקיים; נסביר מדוע הן עדיין אינן תופסות את מקומם של הדלקים המאובנים; ונציג כיווני מחקר עכשוויים ופיתוחים חדשניים שמשפרים ומייעלים לא הרף את השיטות הקיימות, במטרה להבטיח לכולנו עתיד בר-קיימא.
Fuels are the foundations of modern living. For over a century we have been drawing fossil fuels – oil, coal and natural gas – from the depths of the earth, and using them to power our world: advanced industries, fast transportation, comfortable homes and more. In this course we will examine possible alternatives for these fuels - which have proved quite damaging to both our health and our environment. We will describe the intensive worldwide efforts in this field of research, and present their encouraging outcome: a range of innovative technologies for generating clean energy from natural, non-polluting and renewable sources – such as sunlight, wind and water.
The course will open with some fundamental questions on energy: What are the energy needs of the global population today, and what will they be tomorrow? What are the resources at our disposal? What are the known processes for harvesting, converting and utilizing resources of energy? What are the problems generated by the use of fossil fuels? In what ways must we change our energy policies and energy economy? And most important of all: What are the alternatives to fossil fuels, and can they supply humanity's extensive and constantly growing energy needs?
Subsequent
lessons will introduce the main types of safe, clean, natural and renewable
energy sources available to us: solar energy, wind energy, water energy and
bioenergy. We will speak of existing technologies that already harness these
resources to the needs of humankind, and supply simple tools for computing
conversion efficiencies, calculating the amounts of energy produced through the
various methods, and assessing their economic feasibility.
In parallel,
we will discuss the remaining problems and challenges, and ask what must
be done to enable the large-scale use of renewable energy – in industry, in
transportation, and in every other sphere of our lives. We will examine several
advanced renewable energy technologies; explain why they have not yet taken the
place of fossil fuels; and present cutting-edge innovations and promising
research directions – in the ongoing global effort to ensure a sustainable
future for us all.
שבוע ראשון: מדוע צריך אנרגיה, משאבי אנרגיה, בעיות הנובעות מהשימוש הנרחב בדלקים מאובנים
שבוע שני: מושגי יסוד באנרגיה: סוגי אנרגיה, הספק, חום ועבודה, המרה ושימור אנרגיה, יעילות
שבוע שלישי: אנרגית שמש ותכונותיה, ריכוז קרינת שמש, עקרונות המרה פוטוולטאית, מערכות פוטוולטאיות
שבוע רביעי: המרה תרמית של אנרגית שמש, קולטים לחימום מים, תחנות כוח סולריות תרמיות, אגירת אנרגיה תרמית
שבוע חמישי: אנרגית רוח ותכונותיה, המרת אנרגית רוח לחשמל, טורבינות רוח, שיטת לאגירת חשמל
שבוע ששי: אנרגית מים, המרה הידרו-חשמלית, ניצול גאות ושפל, אגירה שאובה
שבוע שביעי: אנרגית ביומסה, בעירה ישירה, ביו-דלקים בהמרה כימית, ביו-דלקים בהמרה ביולוגית, סיכום הקורס
Week 1: Why do we need energy, energy resources, problems due to extensive use of fossil fuels
Week 2: Basic concepts in energy: forms of energy, power, heat and work, conversion and conservation of energy, efficiency
Week 3: Solar energy, concentration of solar radiation, principles of photovoltaic conversion, photovoltaic systems
Week 4: Thermal conversion of solar energy, water-heating collectors, solar thermal power plants, thermal energy storage
Week 5: Wind Energy, conversion of wind energy to electricity, wind turbines, methods of electricity storage
Week 6: Types of water energy, hydroelectric conversion, tides energy, pumped storage
Week 7: Biomass energy, direct combustion, chemical conversion to bio-fuels, biological conversion to bio-fuels, conclusion of course
הנפט, הפחם והגז מניעים כיום את גלגלי חיינו. האם וכיצד ניתן להחליפם במקורות אנרגיה נקיים ומתחדשים?
