Kako akumulirati i štedjeti energiju iz obnovljivih izvora. ☢ Energetski procesi u stanicama: skladištenje i korištenje energije Energija se skladišti

Ekologija potrošnje Znanost i tehnologija: Jedan od glavnih problema alternativne energije je neravnomjerna opskrba iz obnovljivih izvora. Razmotrimo kako se vrste energije mogu pohraniti (iako ćemo za praktičnu upotrebu morati pretvoriti pohranjenu energiju u električnu energiju ili toplinu).

Jedan od glavnih problema alternativne energije je neravnomjerna opskrba iz obnovljivih izvora. Sunce sija samo danju, a za vremena bez oblaka vjetar ili puše ili jenjava. Da, a potreba za električnom energijom nije stalna, na primjer, potrebno je manje za rasvjetu tijekom dana, a više navečer. I ljudi vole kada su gradovi i sela noću preplavljeni iluminacijama. Pa, ili su barem samo ulice osvijetljene. Stoga se nameće zadatak - sačuvati primljenu energiju neko vrijeme kako bi je iskoristili kada je potreba za njom maksimalna, a protok nedovoljan.

Postoji 6 glavnih vrsta energije: gravitacijska, mehanička, toplinska, kemijska, elektromagnetska i nuklearna. Do danas je čovječanstvo naučilo kako stvoriti umjetne baterije za energiju prvih pet vrsta (dobro, osim činjenice da su raspoložive zalihe nuklearnog goriva umjetnog podrijetla). Ovdje ćemo razmotriti kako se svaka od ovih vrsta energije može skladištiti i skladištiti (iako ćemo za praktičnu upotrebu tada morati pretvoriti akumuliranu energiju u električnu energiju ili toplinu).

Gravitacijski akumulatori energije

U akumulatorima ove vrste, u fazi akumulacije energije, opterećenje raste, akumulira potencijalnu energiju i in pravi trenutak spušta se natrag, vraćajući ovu energiju s dobrobiti. Korištenje krutih tvari ili tekućina kao tereta unosi vlastite karakteristike u dizajn svake vrste. Srednji položaj između njih zauzima uporaba rasutih materijala (pijesak, olovna sačma, male čelične kuglice itd.).

Gravitacijsko skladištenje energije u čvrstom stanju

Bit gravitacijskih mehaničkih uređaja za pohranjivanje je da se određeni teret digne na visinu i otpusti u pravo vrijeme, prisiljavajući os generatora da se usput okreće. Primjer implementacije takve metode skladištenja energije je uređaj koji je predložila kalifornijska tvrtka Advanced Rail Energy Storage (ARES). Ideja je jednostavna: u vrijeme kada solarni paneli i vjetrenjače proizvode mnogo energije, specijalni teški automobili voze se uzbrdo uz pomoć elektromotora. Noću i navečer, kada nema dovoljno izvora energije za opskrbu potrošača, kola se gase, a motori, koji rade kao generatori, akumuliranu energiju vraćaju natrag u mrežu.

Gotovo svi mehanički uređaji za pohranu ove klase imaju vrlo jednostavan dizajn, a time i visoku pouzdanost i dugi vijek trajanja. Vrijeme skladištenja jednom pohranjene energije praktički je neograničeno, osim ako se opterećenje i konstrukcijski elementi s vremenom ne raspadnu zbog starosti ili korozije.

Energija pohranjena u dizanju čvrstih tvari može se osloboditi u vrlo kratkom vremenu. Ograničenje snage primljene od takvih uređaja nameće se samo ubrzanjem slobodnog pada, koje određuje maksimalnu stopu povećanja brzine padajućeg tereta.

Nažalost, specifična potrošnja energije takvih uređaja je niska i određena je klasičnom formulom E = m · g · h. Dakle, da bi se pohranila energija za zagrijavanje 1 litre vode od 20°C do 100°C, potrebno je podići tonu tereta najmanje na visinu od 35 metara (ili 10 tona na 3,5 metra). Stoga, kada postoji potreba za skladištenjem više energije, to odmah dovodi do potrebe za stvaranjem glomaznih i, kao neizbježna posljedica, skupih struktura.

Nedostatak takvih sustava je i to što staza po kojoj se kreće teret mora biti slobodna i prilično ravna, a također je potrebno isključiti mogućnost slučajnog ulaska stvari, ljudi i životinja u ovo područje.

Gravitacijsko skladištenje fluida

Za razliku od tereta u čvrstom stanju, kada se koriste tekućine, nema potrebe za stvaranjem ravnih osovina velikog poprečnog presjeka za cijelu visinu dizala - tekućina se također savršeno kreće duž zakrivljenih cijevi, čiji presjek bi trebao biti dovoljan samo za kroz njih propustiti maksimalni projektirani protok. Dakle, gornji i donji spremnik ne moraju biti postavljeni jedan ispod drugog, već se mogu razmaknuti na dovoljno veliki razmak.

Upravo u ovu klasu spadaju pumpno-akumulacijske elektrane (PSPP).

Postoje i manji hidraulički akumulatori gravitacijske energije. Prvo ispumpamo 10 tona vode iz podzemnog rezervoara (bunara) u spremnik na tornju. Zatim voda iz spremnika pod djelovanjem gravitacije teče natrag u spremnik, okrećući turbinu s električnim generatorom. Životni vijek takvog pogona može biti 20 godina ili više. Prednosti: kada se koristi vjetroturbina, potonja može izravno pokretati pumpu za vodu, voda iz spremnika na tornju može se koristiti za druge potrebe.

Nažalost, hidrauličke sustave teže je održavati u ispravnom tehničkom stanju od onih u čvrstom stanju - prije svega, to se odnosi na nepropusnost spremnika i cjevovoda i ispravnost opreme za zatvaranje i pumpanje. I još jedan važan uvjet - u trenucima akumulacije i korištenja energije, radni fluid (barem njegov prilično veliki dio) mora biti u tekućem agregatnom stanju, a ne u obliku leda ili pare. Ali ponekad je u takvim akumulatorima moguće dobiti dodatnu besplatnu energiju, na primjer, pri nadopunjavanju gornjeg rezervoara otopljenom ili kišnicom.

Mehanička pohrana energije

Mehanička energija očituje se u međudjelovanju, kretanju pojedinih tijela ili njihovih čestica. Obuhvaća kinetičku energiju gibanja ili rotacije tijela, energiju deformacije pri savijanju, rastezanju, uvijanju, stiskanju elastičnih tijela (opruga).

Žiroskopsko skladištenje energije

U žiroskopskim akumulatorima energija je pohranjena u obliku kinetičke energije brzorotirajućeg zamašnjaka. Specifična energija pohranjena po kilogramu težine zamašnjaka mnogo je veća od one koja se može pohraniti u kilogramu statičke težine, čak i podizanjem na veliku visinu, a najnovija dostignuća visoke tehnologije obećavaju gustoću pohranjene energije usporedivu s kemijskom energijom po jedinica mase najučinkovitijih vrsta kemijskog goriva.

Još jedan veliki plus zamašnjaka je mogućnost brzog vraćanja ili primanja vrlo velike snage, ograničene samo vlačnom čvrstoćom materijala u slučaju mehaničkog prijenosa ili "kapacitetom" električnih, pneumatskih ili hidrauličkih prijenosa.

Nažalost, zamašnjaci su osjetljivi na trzaje i rotacije u ravninama koje nisu ravnine rotacije, jer to stvara ogromna žiroskopska opterećenja koja imaju tendenciju da savijaju osovinu. Osim toga, vrijeme pohranjivanja energije koju akumulira zamašnjak je relativno kratko, a za konvencionalne izvedbe obično se kreće od nekoliko sekundi do nekoliko sati. Nadalje, gubici energije zbog trenja postaju previše vidljivi ... Međutim, moderne tehnologije omogućuju dramatično povećanje vremena skladištenja - do nekoliko mjeseci.

Konačno, još jedan neugodan trenutak - energija koju pohranjuje zamašnjak izravno ovisi o njegovoj brzini vrtnje, stoga, kako se energija akumulira ili oslobađa, brzina vrtnje se stalno mijenja. U isto vrijeme, opterećenje vrlo često zahtijeva stabilnu brzinu rotacije, koja ne prelazi nekoliko tisuća okretaja u minuti. Iz tog razloga, čisto mehanički sustavi za prijenos snage na i sa zamašnjaka mogu biti previše složeni za proizvodnju. Ponekad se situacija može pojednostaviti elektromehaničkim prijenosom koji koristi motor-generator koji se nalazi na istoj osovini kao i zamašnjak ili je s njim povezan krutim mjenjačem. Ali tada su neizbježni gubici energije za grijanje žica i namota, koji mogu biti puno veći od gubitaka trenja i klizanja u dobrim varijatorima.

Posebno obećavajući su takozvani superzamašnjaci, koji se sastoje od namotaja čelične trake, žice ili sintetičkih vlakana visoke čvrstoće. Zavoj može biti gust, ili može imati posebno ostavljen prazan prostor. U potonjem slučaju, dok se zamašnjak odmotava, zavoji vrpce pomiču se od središta do periferije rotacije, mijenjajući moment inercije zamašnjaka, a ako je vrpca opruga, tada pohranjuje dio energije u energiju elastične deformacije opruge. Kao rezultat toga, u takvim zamašnjacima brzina vrtnje nije tako izravno povezana s akumuliranom energijom i mnogo je stabilnija nego u najjednostavnijim jednodijelnim konstrukcijama, a njihova potrošnja energije je osjetno veća.

Osim većeg energetskog intenziteta, oni su sigurniji u slučaju raznih nesreća, jer za razliku od fragmenata velikog monolitnog zamašnjaka, koji se po energiji i razornoj moći mogu usporediti s topovskom kuglom, fragmenti opruge imaju mnogo manju "štetnu moć" i obično prilično učinkovite usporiti puknuti zamašnjak zbog trenja o stijenke kućišta. Iz istog razloga, moderni čvrsti zamašnjaci, dizajnirani za rad u načinima bliskim preraspodjeli čvrstoće materijala, često nisu monolitni, već tkani od kabela ili vlakana impregniranih vezivom.

Suvremeni dizajni s vakuumskom rotacijskom komorom i magnetskim ovjesom superzamašnjaka izrađenog od kevlarskih vlakana osiguravaju pohranjenu gustoću energije veću od 5 MJ/kg, a mogu pohraniti kinetičku energiju tjednima i mjesecima. Prema optimističnim procjenama, korištenje teškog "superkarbonskog" vlakna za namotavanje višestruko će povećati brzinu rotacije i specifičnu gustoću pohranjene energije - do 2-3 GJ / kg (obećavaju da će jedno zavrtanje takav zamašnjak od 100-150 kg bit će dovoljan za vožnju od milijun kilometara ili više, tj. za gotovo cijeli vijek automobila!). No, cijena ovog vlakna također je višestruko veća od cijene zlata, pa si ni arapski šeici još ne mogu priuštiti takve strojeve... Više detalja o pogonima na zamašnjaku možete pronaći u knjizi Nurbey Gulia.

Žirezonantno skladištenje energije

Ovi pogoni su isti zamašnjak, ali izrađeni od elastičnog materijala (na primjer, gume). Kao rezultat toga, ima fundamentalno nova svojstva. Kako se brzina povećava, na takvom zamašnjaku počinju se formirati "izrasline" - "latice" - prvo se pretvara u elipsu, zatim u "cvijet" s tri, četiri ili više "latica" ... Štoviše, nakon formiranja "latica" počinje, brzina vrtnje zamašnjaka već se praktički ne mijenja, a energija se pohranjuje u rezonantnom valu elastične deformacije materijala zamašnjaka, koji oblikuje te "latice".

Krajem 1970-ih i početkom 1980-ih, N.Z. Garmash je bio angažiran na takvim konstrukcijama u Donjecku. Njegovi rezultati su impresivni - prema njegovim procjenama, uz brzinu rada zamašnjaka od samo 7-8 tisuća okretaja u minuti, pohranjena energija bila je dovoljna da automobil prijeđe 1500 km naspram 30 km s konvencionalnim zamašnjakom iste veličine. Nažalost, novije informacije o ovoj vrsti pogona nisu poznate.

Mehanički akumulatori koji koriste elastične sile

Ova klasa uređaja ima vrlo veliki specifični kapacitet pohranjene energije. Ako je potrebno promatrati male dimenzije (nekoliko centimetara), njegov energetski intenzitet je najveći među mehaničkim uređajima za pohranu. Ako zahtjevi za karakteristike težine i veličine nisu tako strogi, tada ga veliki ultra-brzi zamašnjaci nadmašuju u smislu energetskog intenziteta, ali su mnogo osjetljiviji na vanjske čimbenike i imaju mnogo manje vremena skladištenja energije.

Opružni mehanički akumulatori

Kompresija i rastezanje opruge može osigurati vrlo veliki protok i opskrbu energijom po jedinici vremena - možda najveću mehaničku snagu među svim vrstama uređaja za pohranu energije. Kao i kod zamašnjaka, ono je ograničeno samo vlačnom čvrstoćom materijala, ali opruge obično izravno provode radno translatorno kretanje, a kod zamašnjaka ne možete bez prilično složenog prijenosa (nije slučajno da pneumatsko oružje koristi ili mehaničke glavne opruge ili plinske boce, koje su u biti pneumatske opruge s prednapunjenjem; prije pojave vatrenog oružja za borbu na daljinu koristilo se i opružno oružje - lukovi i samostreli, davno prije nova era potpuno zamjenjujući remen s akumulacijom kinetičke energije u profesionalnim postrojbama).

Vijek trajanja akumulirane energije u stlačenoj opruzi može biti mnogo godina. Međutim, treba imati na umu da pod utjecajem stalne deformacije svaki materijal s vremenom akumulira zamor, a kristalna rešetka metala opruge se polako mijenja, a što su veća unutarnja naprezanja i viša temperatura okoline, prije i u većoj mjeri to će se dogoditi. Stoga, nakon nekoliko desetljeća, komprimirana opruga, bez vanjskih promjena, može se pokazati potpuno ili djelomično "ispražnjenom". Međutim, visokokvalitetne čelične opruge, ako nisu podvrgnute pregrijavanju ili hipotermiji, mogu raditi stoljećima bez vidljivog gubitka kapaciteta. Na primjer, stari mehanički zidni sat iz jedne pune tvornice još uvijek radi dva tjedna - baš kao i prije više od pola stoljeća kada je napravljen.

Ako je potrebno postupno ravnomjerno "punjenje" i "pražnjenje" opruge, mehanizam koji to osigurava može biti vrlo složen i hirovit (pogledajte isti mehanički sat - zapravo, puno zupčanika i drugih dijelova služi upravo u tu svrhu ). Elektromehanički prijenos može pojednostaviti situaciju, ali obično nameće značajna ograničenja na trenutnu snagu takvog uređaja, a pri radu s malim snagama (nekoliko stotina vata ili manje), njegova je učinkovitost preniska. Poseban zadatak je akumulacija maksimalne energije u minimalnom volumenu, jer u ovom slučaju nastaju mehanička naprezanja koja su blizu krajnje čvrstoće korištenih materijala, što zahtijeva posebno pažljive proračune i besprijekornu izradu.

Govoreći o oprugama, ovdje treba imati na umu ne samo metal, već i druge elastične čvrste elemente. Najčešći među njima su gumene trake. Usput, u smislu energije pohranjene po jedinici mase, guma premašuje čelik deset puta, ali služi otprilike isto toliko manje, a za razliku od čelika, gubi svoja svojstva nakon nekoliko godina čak i bez aktivne uporabe i uz idealne vanjske uvjete. uvjetima - zbog relativno brzog kemijskog starenja i degradacije materijala.

Mehaničko skladište plina

U ovoj klasi uređaja energija se skladišti zahvaljujući elastičnosti stlačenog plina. Uz višak energije, kompresor pumpa plin u cilindar. Kada je potrebno iskoristiti pohranjenu energiju, stlačeni plin se dovodi u turbinu, koja izravno obavlja potrebni mehanički rad ili okreće električni generator. Umjesto turbine, možete koristiti klipni motor, koji je učinkovitiji pri maloj snazi ​​(usput, postoje i reverzibilni klipni motor-kompresori).

Gotovo svaki moderni industrijski kompresor opremljen je sličnim akumulatorom - prijemnikom. Istina, tlak tamo rijetko prelazi 10 atm, pa stoga rezerva energije u takvom prijemniku nije velika, ali čak i to obično omogućuje nekoliko puta povećanje resursa instalacije i uštedu energije.

Plin komprimiran na tlak od desetaka i stotina atmosfera može osigurati dovoljno visoku specifičnu gustoću pohranjene energije gotovo neograničeno vrijeme (mjeseci, godine, a uz visoku kvalitetu prijemnika i ventila - desetke godina - nije bez razloga da je pneumatsko oružje koje koristi patrone s komprimiranim plinom postalo toliko rašireno). Međutim, kompresor s turbinom ili klipnim motorom uključenim u instalaciju prilično su složeni, kapriciozni uređaji i imaju vrlo ograničen resurs.

Obećavajuća tehnologija za stvaranje rezervi energije je kompresija zraka na račun raspoložive energije u vrijeme kada nema izravne potrebe za potonjom. Komprimirani zrak se hladi i skladišti pod tlakom od 60-70 atmosfera. Ako je potrebno iskoristiti pohranjenu energiju, zrak se izvlači iz akumulatora, zagrijava, a zatim ulazi u posebnu plinsku turbinu, gdje energija komprimiranog i zagrijanog zraka okreće stupnjeve turbine, čija je osovina spojena na električni generator koji proizvodi električnu energiju za elektroenergetski sustav.

Za skladištenje komprimiranog zraka predlaže se, na primjer, korištenje odgovarajućih rudarskih radova ili posebno napravljenih podzemnih spremnika u slanim stijenama. Koncept nije nov, skladište komprimiranog zraka u podzemnoj špilji patentirano je još 1948. godine, a prvo postrojenje za pohranu energije komprimiranog zraka (CAES) snage 290 MW radi u elektrani Huntorf u Njemačkoj od 1978. godine. . Tijekom faze kompresije zraka gubi se velika količina energije u obliku topline. Ova izgubljena energija se mora nadoknaditi potisnut zrak do stupnja ekspanzije u plinskoj turbini, za to se koristi gorivo ugljikovodika, uz pomoć kojeg se povećava temperatura zraka. To znači da su instalacije daleko od 100% učinkovite.

postoji obećavajući pravac poboljšati učinkovitost CAES-a. Sastoji se od zadržavanja i očuvanja topline nastale tijekom rada kompresora u fazi kompresije i hlađenja zraka, s njegovim naknadnim ponovno koristiti kod dogrijavanja hladnog zraka (tzv. rekuperacija). Međutim, ova verzija CAES-a ima značajne tehničke poteškoće, posebno u smjeru stvaranja dugoročnog sustava za pohranu topline. Ako se ovi problemi riješe, AA-CAES (Advanced Adiabatic-CAES) mogao bi otvoriti put velikim sustavima za pohranu energije, što je problem koji su pokrenuli istraživači diljem svijeta.

Članovi kanadskog startupa Hydrostor predložili su još jedno neobično rješenje – pumpanje energije u podvodne mjehuriće.

Spremište toplinske energije

U našim klimatskim uvjetima, vrlo značajan (često glavni) dio potrošene energije troši se na grijanje. Stoga bi bilo vrlo zgodno akumulirati toplinu izravno u spremniku i zatim je primiti natrag. Nažalost, u većini slučajeva gustoća pohranjene energije je vrlo niska, a vrijeme njenog očuvanja vrlo ograničeno.

Postoje toplinski akumulatori s krutim ili potrošnim materijalom za pohranu topline; tekućina; para; termokemijski; s električnim grijaćim elementom. Toplinski akumulatori mogu se priključiti na sustav sa kotao na kruta goriva, u solarni sustav ili kombinirani sustav.

Spremanje energije zbog toplinskog kapaciteta

U akumulatorima ove vrste toplina se akumulira zbog toplinskog kapaciteta tvari koja služi kao radni fluid. Klasičan primjer akumulatora topline je ruska peć. Grijala se jednom dnevno, a zatim je grijala kuću preko dana. Danas se pod akumulatorom topline najčešće podrazumijevaju spremnici Vruća voda obložen materijalom s visokim toplinsko-izolacijskim svojstvima.

Postoje i akumulatori topline koji se temelje na čvrstim nosačima topline, na primjer, u keramičkim opekama.

Različite tvari imaju različite toplinske kapacitete. Za većinu je u rasponu od 0,1 do 2 kJ/(kg K). Voda ima anomalno visok toplinski kapacitet - njezin toplinski kapacitet u tekućoj fazi je približno 4,2 kJ/(kg K). Samo vrlo egzotičan litij ima veći toplinski kapacitet - 4,4 kJ/(kg·K).

Međutim, osim specifičnog toplinskog kapaciteta (po masi), također je potrebno uzeti u obzir volumetrijski toplinski kapacitet, koji vam omogućuje da odredite koliko je topline potrebno za promjenu temperature istog volumena za isti iznos. razne tvari. Izračunava se iz uobičajenog specifičnog (masenog) toplinskog kapaciteta množenjem sa specifičnom gustoćom odgovarajuće tvari. Volumetrijski toplinski kapacitet treba biti usmjeren kada je volumen akumulatora topline važniji od njegove težine.

Na primjer, specifični toplinski kapacitet čelika je samo 0,46 kJ / (kg K), ali gustoća je 7800 kg / m3, a, recimo, za polipropilen - 1,9 kJ / (kg K) - više od 4 puta više, ali njegova gustoća je samo 900 kg/cu.m. Dakle, uz isti volumen, čelik će moći pohraniti 2,1 puta više topline od polipropilena, iako će biti gotovo 9 puta teži. Međutim, zbog anomalno visokog toplinskog kapaciteta vode, nijedan materijal ga ne može nadmašiti u smislu volumetrijskog toplinskog kapaciteta. No, volumenski toplinski kapacitet željeza i njegovih legura (čelik, lijevano željezo) razlikuje se od vode za manje od 20% - u jednom kubnom metru mogu pohraniti više od 3,5 MJ topline za svaki stupanj promjene temperature, volumetrijski toplinski kapacitet bakra je nešto manje - 3,48 MJ /(kub. m K). Toplinski kapacitet zraka u normalnim uvjetima je približno 1 kJ / kg, odnosno 1,3 kJ / m3, stoga, da bi se kubni metar zraka zagrijao za 1 °, dovoljno je ohladiti nešto manje od 1/3 litre vode za isti stupanj (naravno, toplije od zraka).

Zbog jednostavnosti uređaja (što može biti jednostavnije od fiksnog punog komada čvrsta tvar ili zatvoreni spremnik s tekućim nositeljem topline?) takvi uređaji za pohranu energije imaju praktički neograničen broj ciklusa pohrane-povrata energije i vrlo dug vijek trajanja - za tekuće nositelje topline dok se tekućina ne osuši ili dok se spremnik ne ošteti od korozije ili drugih razloga, za čvrsto stanje nema takvih ograničenja. No, vrijeme skladištenja je vrlo ograničeno i u pravilu se kreće od nekoliko sati do nekoliko dana - na duži period konvencionalna toplinska izolacija više nije u stanju zadržati toplinu, a specifična gustoća pohranjene energije je mala.

Na kraju treba istaknuti još jednu okolnost - za učinkovit rad nije važan samo toplinski kapacitet, već i toplinska vodljivost tvari akumulatora topline. Uz visoku toplinsku vodljivost, čak i na prilično brze promjene vanjskih uvjeta, akumulator topline će reagirati cijelom svojom masom, a time i svom pohranjenom energijom - dakle, što učinkovitije.

U slučaju loše toplinske vodljivosti, samo će površinski dio akumulatora topline imati vremena reagirati, a kratkotrajne promjene vanjskih uvjeta jednostavno neće imati vremena doći do dubokih slojeva, a značajan dio takve supstance akumulator topline zapravo će biti isključen iz rada.

Polipropilen, spomenut u gore navedenom primjeru, ima toplinsku vodljivost gotovo 200 puta manju od čelika, pa stoga, unatoč prilično velikom specifičnom toplinskom kapacitetu, ne može biti učinkovit akumulator topline. Međutim, tehnički se problem lako rješava organiziranjem posebnih kanala za cirkulaciju rashladne tekućine unutar akumulatora topline, ali očito je da takvo rješenje značajno komplicira dizajn, smanjuje njegovu pouzdanost i potrošnju energije, te će svakako zahtijevati periodično održavanje , što je jedva potrebno za monolitni komad materije.

Koliko god se čudno činilo, ponekad je potrebno akumulirati i pohraniti ne toplinu, već hladnoću. Tvrtke u SAD-u već više od desetljeća nude "akumulatore" na bazi leda za ugradnju u klima uređaje. Noću, kada je struje u izobilju i ona se prodaje po sniženim cijenama, klima zamrzava vodu, odnosno prelazi u hladnjak. Danju troši nekoliko puta manje energije radeći kao ventilator. Kompresor gladan energije je isključen za to vrijeme. .

Akumulacija energije pri promjeni faznog stanja tvari

Ako pažljivo pogledate toplinski parametri različite tvari, vidi se da pri mijenjanju agregatno stanje(taljenje-otvrdnjavanje, isparavanje-kondenzacija) dolazi do značajne apsorpcije ili oslobađanja energije. Za većinu tvari, toplinska energija takvih pretvorbi dovoljna je da promijeni temperaturu iste količine iste tvari za mnogo desetaka ili čak stotina stupnjeva u onim temperaturnim područjima gdje se njezino agregatno stanje ne mijenja. Ali, kao što znate, sve dok agregatno stanje cijelog volumena tvari ne postane isto, njezina je temperatura gotovo konstantna! Stoga bi bilo vrlo primamljivo akumulirati energiju promjenom agregatnog stanja - akumulira se puno energije, a temperatura se malo mijenja, tako da zbog toga ne bi bilo potrebno rješavati probleme povezane sa zagrijavanjem do visoke temperature, au isto vrijeme možete dobiti dobar kapacitet takvog akumulatora topline.

Taljenje i kristalizacija

Nažalost, trenutno praktički ne postoje jeftine, sigurne i otporne na raspad tvari s visokom energijom faznog prijelaza, čije bi talište bilo u najrelevantnijem rasponu - otprilike od +20°S do +50°S (maksimalno +70°S - to je još uvijek relativno sigurna i lako dostižna temperatura). U pravilu se u tom temperaturnom području tope složeni organski spojevi koji nikako nisu korisni za zdravlje i često brzo oksidiraju na zraku.

Možda su najprikladnije tvari parafini, od kojih je talište većine, ovisno o vrsti, u rasponu od 40..65 °C (iako postoje i "tekući" parafini s talištem od 27 °C ili manje, kao i prirodni ozokerit srodan parafinima, čije je talište u rasponu od 58..100°C). I parafin i ozokerit su prilično sigurni, a koriste se i u medicinske svrhe za direktno zagrijavanje bolnih mjesta na tijelu.

Međutim, uz dobar toplinski kapacitet, njihova je toplinska vodljivost vrlo mala - toliko mala da parafin ili ozokerit naneseni na tijelo, zagrijani na 50-60 °C, djeluju samo ugodno vruće, ali ne i pekuće, kao što bi bilo s vodom zagrijanom na ista temperatura, - za lijek je to dobro, ali za akumulator topline ovo je apsolutni minus. Osim toga, te tvari nisu tako jeftine, na primjer, veleprodajna cijena ozocerita u rujnu 2009. bila je oko 200 rubalja po kilogramu, a kilogram parafina koštao je od 25 rubalja (tehnički) do 50 i više (visoko pročišćena hrana, tj. pogodan za upotrebu u pakiranju hrane). To su veleprodajne cijene za serije od nekoliko tona, maloprodajne cijene su najmanje jedan i pol puta skuplje.

Kao rezultat toga, ekonomska učinkovitost parafinskog akumulatora topline ispada pod velikim upitnikom, jer kilogram ili dva parafina ili ozocerita prikladno je samo za medicinsko zagrijavanje slomljenog donjeg dijela leđa u trajanju od nekoliko desetaka minuta, a kako bi se osigurala stabilna temperatura više ili manje prostranog stana barem jedan dan, masa parafinskog akumulatora topline mora se mjeriti u tonama, tako da se njegova vrijednost odmah približi vrijednosti putnički automobil(Istina, niži cjenovni segment)!

Da, a temperatura faznog prijelaza, u idealnom slučaju, trebala bi i dalje točno odgovarati ugodnom rasponu (20..25 ° C) - u suprotnom, još uvijek morate organizirati neku vrstu sustava za kontrolu izmjene topline. Ipak, temperatura taljenja u području od 50..54°C, tipična za visoko pročišćene parafine, u kombinaciji s visokom toplinom faznog prijelaza (nešto više od 200 kJ/kg) vrlo je pogodna za akumulator topline dizajniran za osigurati opskrbu toplom vodom i grijanje vode, jedini problem je niska toplinska vodljivost i visoka cijena parafina.

Ali u slučaju više sile, sam parafin se može koristiti kao gorivo s dobrom kalorijskom vrijednošću (iako to nije tako lako učiniti - za razliku od benzina ili kerozina, tekući, a još više čvrsti parafin ne gori na zraku, fitilj ili drugi uređaj je potreban za dovod u zonu izgaranja ne samog parafina, već samo njegovih para)!

Primjer uređaja za pohranu toplinske energije koji se temelji na učinku taljenja i kristalizacije je TESS sustav za pohranu toplinske energije na bazi silicija, koji je razvila australska tvrtka Latent Heat Storage.

Isparavanje i kondenzacija

Toplina isparavanja-kondenzacije u pravilu je nekoliko puta veća od topline taljenja-kristalizacije. I čini se da nema tako malo tvari koje isparavaju u pravom temperaturnom rasponu. Osim iskreno toksičnog ugljičnog disulfida, acetona, etilnog etera itd., Tu je i etilni alkohol (njegovu relativnu sigurnost svakodnevno osobnim primjerom dokazuju milijuni alkoholičara diljem svijeta!). U normalnim uvjetima alkohol vrije na 78°S, a njegova toplina isparavanja je 2,5 puta veća od topline taljenja vode (leda) i ekvivalentna je zagrijavanju iste količine tekuće vode za 200°.

Međutim, za razliku od taljenja, kada promjene u volumenu tvari rijetko prelaze nekoliko postotaka, tijekom isparavanja para zauzima cijeli volumen koji joj je dostavljen. A ako je taj volumen neograničen, tada će para ispariti, nepovratno uzimajući sa sobom svu akumuliranu energiju. U zatvorenom volumenu tlak će odmah početi rasti, sprječavajući isparavanje novih porcija radne tekućine, kao što je slučaj u najobičnijem ekspres loncu, pa samo mali postotak radne tvari doživljava promjenu stanja. agregacije, dok se ostatak nastavlja zagrijavati, budući da je u tekućoj fazi. Ovdje se otvara veliko polje aktivnosti za izumitelje - stvaranje učinkovitog akumulatora topline koji se temelji na isparavanju i kondenzaciji s hermetičkim promjenjivim radnim volumenom.

Fazni prijelazi druge vrste

Osim faznih prijelaza povezanih s promjenom agregacijskog stanja, neke tvari mogu imati nekoliko različitih faznih stanja unutar istog agregacijskog stanja. Promjenu takvih faznih stanja, u pravilu, prati i osjetno oslobađanje ili apsorpcija energije, iako obično mnogo manje značajno nego kod promjene agregatnog stanja tvari. Osim toga, u mnogim slučajevima, s takvim promjenama, za razliku od promjene agregatnog stanja, postoji temperaturna histereza - temperature izravnih i obrnutih faznih prijelaza mogu se značajno razlikovati, ponekad za desetke ili čak stotine stupnjeva.

Skladištenje električne energije

Električna energija je najprikladniji i najsvestraniji oblik energije u današnjem svijetu. Ne čudi da se najbrže razvijaju upravo uređaji za pohranu električne energije. Nažalost, u većini slučajeva specifični kapacitet jeftinih uređaja je mali, a uređaji s visokim specifičnim kapacitetom su još uvijek preskupi za pohranjivanje velikih količina energije za masovnu uporabu i vrlo su kratkog vijeka.

Kondenzatori

Najmasovniji "električni" uređaji za pohranu energije su konvencionalni radio kondenzatori. Imaju ogromnu stopu akumulacije i otpuštanja energije - u pravilu, od nekoliko tisuća do mnogo milijardi potpunih ciklusa u sekundi, i sposobni su raditi na taj način u širokom temperaturnom rasponu godinama, ili čak desetljećima. Kombiniranjem nekoliko kondenzatora paralelno, možete jednostavno povećati njihov ukupni kapacitet na željenu vrijednost.

Kondenzatori se mogu podijeliti u dvije velike klase - nepolarne (obično "suhi", tj. ne sadrže tekući elektrolit) i polarne (obično elektrolitski). Korištenje tekućeg elektrolita daje značajno veći specifični kapacitet, ali gotovo uvijek zahtijeva poštivanje polariteta pri spajanju. Osim toga, elektrolitski kondenzatori često su osjetljiviji na vanjski uvjeti, prvenstveno na temperaturu i imaju kraći radni vijek (s vremenom elektrolit ispari i isuši se).

Međutim, kondenzatori imaju dva glavna nedostatka. Prvo, to je vrlo niska specifična gustoća pohranjene energije i stoga mali (u odnosu na druge vrste uređaja za pohranu) kapacitet. Drugo, ovo je kratko vrijeme pohrane, koje se obično izračunava u minutama i sekundama i rijetko prelazi nekoliko sati, au nekim slučajevima je samo mali djelić sekunde. Zbog toga je opseg kondenzatora ograničen na razne elektroničke sklopove i kratkotrajnu akumulaciju dostatnu za ispravljanje, korekciju i filtriranje struje u energetskoj elektrotehnici - oni ipak nisu dovoljni za više.

Ionistori

Kondenzatori, koji se ponekad nazivaju "superkondenzatori", mogu se smatrati nekom vrstom posredne veze između elektrolitskih kondenzatora i elektrokemijskih baterija. Od prvih su naslijedili gotovo neograničen broj ciklusa punjenja i pražnjenja, a od drugih relativno niske struje punjenja i pražnjenja (puni ciklus punjenja i pražnjenja može trajati sekundu, pa čak i mnogo dulje). Njihov kapacitet je također u rasponu između najkapacitnijih kondenzatora i malih baterija - obično je rezerva energije od nekoliko do nekoliko stotina džula.

Dodatno, treba napomenuti prilično visoku osjetljivost ionistora na temperaturu i ograničeno vrijeme skladištenja naboja - od nekoliko sati do najviše nekoliko tjedana.

Elektrokemijske baterije

Elektrokemijske baterije izumljene su u zoru razvoja elektrotehnike, a sada ih se može naći posvuda - od mobilnog telefona do aviona i brodova. Općenito govoreći, oni rade na temelju nekih kemijskih reakcija i stoga bi ih se moglo pripisati sljedećem dijelu našeg članka - "Kemijska pohrana energije". Ali budući da se ova točka obično ne naglašava, ali se obraća pozornost na činjenicu da baterije akumuliraju električnu energiju, mi ćemo ih ovdje razmotriti.

U pravilu, ako je potrebno pohraniti dovoljno veliku energiju - od nekoliko stotina kilodžula ili više - koriste se olovne baterije (primjer je bilo koji automobil). Međutim, oni imaju značajne dimenzije i, što je najvažnije, težinu. Ako je potrebna mala težina i pokretljivost uređaja, onda više moderne vrste baterije - nikal-kadmijeve, metalhidridne, litij-ionske, polimer-ionske itd. Imaju mnogo veći specifični kapacitet, međutim, specifični trošak skladištenja energije je osjetno veći, pa je njihova uporaba obično ograničena na relativno male i ekonomične. uređaja, kao što su Mobiteli, foto i video kamere, prijenosna računala itd.

Nedavno su se snažne litij-ionske baterije počele koristiti u hibridnim automobilima i električnim vozilima. Uz manju težinu i veći specifični kapacitet, za razliku od olovno-kiselih, omogućuju gotovo punu iskoristivost nazivnog kapaciteta, smatraju se pouzdanijima i imaju duži vijek trajanja, a njihova energetska učinkovitost u punom ciklusu prelazi 90%, dok energetska učinkovitost olovnih baterija kod punjenja zadnjih 20% kapaciteta može pasti na 50%.

Prema načinu uporabe, elektrokemijske baterije (prvenstveno snažne) također se dijele u dvije velike klase - tzv. vučne i startne. Obično startna baterija može prilično uspješno raditi kao vučna baterija (glavna stvar je kontrolirati stupanj pražnjenja i ne dovesti ga do takve dubine koja je prihvatljiva za vučne baterije), ali kada se koristi unazad, prevelika struja opterećenja može vrlo brzo onesposobiti vučnu bateriju.

Nedostaci elektrokemijskih baterija uključuju vrlo ograničen broj ciklusa punjenja i pražnjenja (u većini slučajeva od 250 do 2000, a ako se ne poštuju preporuke proizvođača, znatno manje), a čak i u nedostatku aktivne uporabe, većina vrsta baterija razgrađuju se nakon nekoliko godina, gubeći svoja potrošačka svojstva.

Istodobno, vijek trajanja mnogih vrsta baterija ne ide od početka njihovog rada, već od trenutka proizvodnje. Osim toga, elektrokemijske baterije karakteriziraju osjetljivost na temperaturu, dugo vrijeme punjenja, ponekad i desetke puta dulje od vremena pražnjenja, te potreba poštivanja načina uporabe (izbjegavanje dubokog pražnjenja za olovne baterije i, obrnuto, promatranje puni ciklus punjenje-pražnjenje za metalhidridne i mnoge druge vrste baterija). Vrijeme skladištenja punjenja također je prilično ograničeno - obično od tjedan do godinu dana. Sa starim baterijama smanjuje se ne samo kapacitet, već i vrijeme skladištenja, a oboje se može višestruko smanjiti.

Razvoj za stvaranje novih vrsta električnih baterija i poboljšanje postojećih uređaja ne prestaje.

Kemijska pohrana energije

Kemijska energija je energija "pohranjena" u atomima tvari, koja se oslobađa ili apsorbira tijekom kemijskih reakcija između tvari. Kemijska energija se ili oslobađa u obliku toplinske energije tijekom egzotermnih reakcija (na primjer, izgaranje goriva), ili se pretvara u električnu energiju u galvanskim ćelijama i baterijama. Ove izvore energije karakterizira visoka učinkovitost (do 98%), ali mali kapacitet.

Kemijski uređaji za pohranu energije omogućuju vam primanje energije u obliku iz kojeg je pohranjena iu bilo kojem drugom. Postoje varijante "gorivo" i "bez goriva". Za razliku od niskotemperaturnih termokemijskih uređaja za pohranjivanje (o njima malo kasnije), koji mogu pohraniti energiju jednostavnim postavljanjem u dovoljno toplo mjesto, ne može se bez posebnih tehnologija i visokotehnološke opreme, ponekad vrlo glomazne. Konkretno, dok se u slučaju niskotemperaturnih termokemijskih reakcija smjesa reaktanata obično ne odvaja i uvijek se nalazi u istom spremniku, reaktanti za visokotemperaturne reakcije pohranjuju se odvojeno jedan od drugoga i spajaju se tek kada je energija potrebna.

Akumulacija energije pogonskim gorivom

U fazi pohrane energije odvija se kemijska reakcija, uslijed koje se gorivo reducira, na primjer, vodik se oslobađa iz vode - izravnom elektrolizom, u elektrokemijskim ćelijama pomoću katalizatora ili toplinskom razgradnjom, recimo, električni luk ili visoko koncentrirani sunčeva svjetlost. „Oslobođeni“ oksidans se može skupljati odvojeno (za kisik je to potrebno u zatvorenom izoliranom objektu – pod vodom ili u svemiru) ili „baciti“ kao nepotreban, jer će u trenutku korištenja goriva ovog oksidansa biti sasvim dovoljno u okoliš i ne treba gubiti prostor i sredstva za njegovo organizirano skladištenje.

U fazi ekstrakcije energije proizvedeno gorivo se oksidira uz oslobađanje energije izravno u željenom obliku, bez obzira na koji način je to gorivo dobiveno. Na primjer, vodik može odmah dati toplinu (kada sagorijeva u plameniku), mehaničku energiju (kada se dovodi kao gorivo u motor s unutarnjim izgaranjem ili turbinu) ili električnu energiju (kada oksidira u gorivnoj ćeliji). Takve oksidacijske reakcije u pravilu zahtijevaju dodatno inicijaciju (paljenje), što je vrlo zgodno za kontrolu procesa ekstrakcije energije.

Ova metoda je vrlo atraktivna zbog neovisnosti faza akumulacije energije („punjenje“) i njezine upotrebe („pražnjenje“), visokog specifičnog kapaciteta energije pohranjene u gorivu (desetke megadžula po kilogramu goriva) i mogućnost dugotrajnog skladištenja (uz pravilnu nepropusnost spremnika - dugi niz godina). ). Međutim, njegovu široku distribuciju ometaju nedovršen razvoj i visoka cijena tehnologije, velika opasnost od požara i eksplozije u svim fazama rada s takvim gorivom i, kao rezultat toga, potreba za visokokvalificiranim osobljem za održavanje i rad ovi sustavi. Unatoč tim nedostacima, svijet se razvija razne postavke korištenje vodika kao rezervnog izvora energije.

Pohranjivanje energije kroz termokemijske reakcije

Odavno je poznata velika skupina kemijskih reakcija koje u zatvorenoj posudi pri zagrijavanju idu jednosmjerno uz apsorpciju energije, a pri hlađenju u suprotnom smjeru uz oslobađanje energije. Takve se reakcije često nazivaju termokemijskim. Energetska učinkovitost takvih reakcija, u pravilu, manja je nego kada se mijenja agregatno stanje tvari, ali je i vrlo uočljiva.

Takve termokemijske reakcije mogu se smatrati nekom vrstom promjene faznog stanja mješavine reagensa, a problemi su i ovdje približno isti – teško je pronaći jeftinu, sigurnu i učinkovitu mješavinu tvari koja uspješno djeluje na ovaj način. u temperaturnom rasponu od +20°C do +70°C. Međutim, jedan sličan sastav poznat je već duže vrijeme - to je Glauberova sol.

Mirabilit (aka Glauberova sol, aka natrijev sulfat Na2SO4 10H2O dekahidrat) dobiva se kao rezultat elementarnih kemijskih reakcija (na primjer, kada se natrijev klorid doda sumpornoj kiselini) ili se vadi u "gotovom obliku" kao mineral.

Sa stajališta akumulacije topline, najzanimljivije svojstvo mirabilita je da kada temperatura poraste iznad 32 °C, počinje se oslobađati vezana voda, a prema van izgleda kao "otapanje" kristala koji se otapaju u oslobođenoj vodi. od njih. Kada temperatura padne na 32°C, slobodna voda se ponovno veže za strukturu kristalnog hidrata – dolazi do „kristalizacije“. Ali što je najvažnije, toplina ove reakcije hidratacije-dehidracije je vrlo visoka i iznosi 251 kJ/kg, što je osjetno više od topline "poštenog" taljenja-kristalizacije parafina, iako za trećinu manje od topline topljenja leda. (voda).

Dakle, akumulator topline na bazi zasićene otopine mirabilita (zasićene upravo na temperaturama iznad 32°C) može učinkovito održavati temperaturu na 32°C s dugim resursom akumulacije ili povrata energije. Naravno, ova temperatura je preniska za potpunu opskrbu toplom vodom (tuš s takvom temperaturom se u najboljem slučaju percipira kao "vrlo hladan"), ali ova temperatura može biti sasvim dovoljna za zagrijavanje zraka.

Skladištenje kemijske energije bez goriva

U ovom slučaju, u fazi "punjenja", neke kemikalije stvaraju druge, a tijekom tog procesa energija se pohranjuje u novonastale kemijske veze (na primjer, gašeno vapno zagrijavanjem prelazi u stanje živog vapna).

Kod "pražnjenja" dolazi do obrnute reakcije popraćene oslobađanjem prethodno pohranjene energije (obično u obliku topline, ponekad dodatno u obliku plina koji se može unijeti u turbinu) - konkretno, upravo se to događa kada se vapno "gasi" vodom. Za razliku od metoda s gorivom, za početak reakcije obično je dovoljno jednostavno povezati reaktante jedan s drugim – dodatno pokretanje procesa (paljenje) nije potrebno.

Zapravo, ovo je vrsta termokemijske reakcije, međutim, za razliku od niskotemperaturnih reakcija opisanih kada se razmatraju uređaji za skladištenje toplinske energije i ne zahtijevaju nikakve posebne uvjete, ovdje govorimo o temperaturama od nekoliko stotina ili čak tisuća stupnjeva. Time se značajno povećava količina energije pohranjene u svakom kilogramu radne tvari, ali je oprema višestruko složenija, glomaznija i skuplja od prazne. plastične boce ili jednostavnom spremniku reagensa.

Potreba za potrošnjom dodatne tvari - recimo vode za gašenje vapna - nije značajan nedostatak (ako je potrebno, možete skupiti vodu koja se oslobađa kada vapno prijeđe u stanje živog vapna). Ali posebni uvjeti skladištenja ovog vrlo živog vapna, čije je kršenje prepuno ne samo kemijskih opeklina, već i eksplozije, prebacuju ovu i slične metode u kategoriju onih za koje je malo vjerojatno da će izaći u životu.

Druge vrste pohrane energije

Osim gore opisanih, postoje i druge vrste uređaja za pohranu energije. Međutim, trenutno su vrlo ograničeni u pogledu gustoće pohranjene energije i vremena njezinog skladištenja uz visoke specifične troškove. Stoga, dok se više koriste za zabavu, a njihov rad u bilo kakve ozbiljne svrhe ne dolazi u obzir. Primjer su fosforescentne boje, koje pohranjuju energiju iz jakog izvora svjetlosti i zatim svijetle nekoliko sekundi, ili čak dugih minuta. Njihove moderne modifikacije dugo ne sadrže otrovni fosfor i sasvim su sigurne čak i za upotrebu u dječjim igračkama.

Supravodljivi spremnici magnetske energije pohranjuju je u polju velike magnetske zavojnice sa istosmjerna struja. Po potrebi se može pretvoriti u izmjeničnu električnu struju. Niskotemperaturni spremnici hlade se tekućim helijem i dostupni su za industrijska postrojenja. Visokotemperaturni spremnici hlađeni tekućim vodikom još su u razvoju i mogli bi postati dostupni u budućnosti.

Supravodljivi uređaji za pohranjivanje magnetske energije značajne su veličine i obično se koriste u kratkim vremenskim razdobljima, primjerice tijekom prebacivanja. Objavljeno

Svako tijelo treba energiju za pravilno funkcioniranje. Čovjek ga dobiva putem metabolizma, što je moguće pod uvjetom da potrebnu količinu bjelančevina, masti i ugljikohidrata dobiva izvana. Ovaj se proces događa cijelo vrijeme. Ako ravnoteža između primljene i potrošene energije nije poremećena, metabolizam je u redu. Njegov kvar može dovesti do lošeg zdravlja – od promjena raspoloženja do bolničkog kreveta.

Zašto je metabolizam poremećen

Mnogo je razloga za loš metabolizam. Da biste saznali glavni, morate analizirati svoj životni stil:

• prehrana treba biti redovita i uravnotežena;
• san - snažan i pun;
• kretanje - redovito i aktivno;
• zrak je svjež i čist;
• raspoloženje - dobro;
• kompletan skup vitamina i mikroelemenata.

Ljudi koji se bave sportom znaju o potrebi pridržavanja dijete io prednostima svježi zrak. Ovo je njihov način života. Dijeta također ima pravo na postojanje. Ali kvaliteta konzumiranih proizvoda često ne zadovoljava standarde. A volumen se ne može uvijek točno izračunati. Ali hrana je glavni izvor potrebnih za normalna operacija ljudski organi korisni elementi. Zbog nedovoljne, nepravovremene i neuravnotežene prehrane dolazi do kvarova u metaboličkom procesu.

Čemu služe vitamini i minerali?

Nažalost, ljudsko tijelo nije u stanju proizvesti vitamine. Njihova glavna funkcija je reguliranje metabolizma, osiguravajući normalan tijek različitih procesa. Hematopoeza, kardiovaskularni, živčani i probavni sustav, stvaranje enzima, otpornost na štetne utjecaje okoliša - sve to osigurava normalna razina vitamina u tijelu. Svaki od njih je odgovoran za svoje područje.

Kao vitamini, elementi u tragovima kemijske tvari) potrebni su organizmu u malim količinama, ali njihov nedostatak uvelike utječe na funkcioniranje svih vitalnih sustava. Neprestano se izlučuju iz organizma, pa je neophodna njihova redovita nadoknada.

Kako obnoviti rezerve vitamina i elemenata u tragovima

U ljudskom životu postoje posebna razdoblja povećane potražnje za hranjivim tvarima. Ako izuzmemo sezonski beri-beri, onda je ovo vrijeme rasta i velikih fizičkih napora (odnosno, djeci i sportašima sve najbolje). Nije uvijek moguće obnoviti zalihe prirodnim korištenjem visokokvalitetnih proizvoda. Pripreme koje su posebno razvile vodeće farmaceutske tvrtke dolaze u pomoć. Dakle, više od pedeset godina obitelj se bavi njihovom proizvodnjom. Američka firma NOW Foods: prirodna, organska, zdrava

Ako postoje problemi sa živčanim ili kardiovaskularnim sustavom, kada je imunitet smanjen i endokrini sustav je poremećen, obratite pozornost na lijek u tabletama Vitamin B6.

Svi suplementi nisu lijekovi, oni samo pomažu u sprječavanju bolesti ili ubrzavaju proces ozdravljenja. Stoga, nemojte čekati bolest. Ako smatrate da se s proizvodima dobiva nedovoljna količina vitamina, tada možete popiti profilaktički tečaj.

Koje su prednosti vitamina B

Važnost ovih elemenata za potpuno funkcioniranje tijela teško je precijeniti.

Tiamin (B1) povoljno utječe na apsorpciju hrane, normalizira rad svih sustava.

Riboflavin (B2) pomaže u svim metaboličkim procesima, odličan antioksidans.

Niacin (B3) prvenstveno utječe na krvne žile.

Cijanokobalamin (B12) može se sintetizirati u crijevima, regulira metabolizam masti i ugljikohidrata. Jedan je od najvažnijih čimbenika normalnog rasta, služi za prevenciju živčanih poremećaja i odgovoran je za reproduktivne sposobnosti muškaraca.

Vitamin B6 (piridoksin)- jedan od najpopularnijih u ovoj skupini, jer:

• aktivno sudjeluje u metabolizmu i apsorpciji proteina, pomaže u izgradnji mišićne mase;
• smanjuje razinu kolesterola i lipida u krvi;
• poboljšava rad srčanog mišića;
• ima blagotvoran učinak na živčani sustav, jer sudjeluje u proizvodnji serotonina;
• normalizira jetru;
• djeluje kao antioksidans, usporavajući proces starenja;
• smanjuje grčeve i grčeve mišića.

Uz teške tjelesne napore, normu vitamina B6 treba udvostručiti. U ovom slučaju, zalihe je najlakše nadopuniti umjetnim putem. Također je uključen u složene pripravke.

Primjerice, Now Foods proizvodi kompleks vitamina ZMA, koji osim B6 sadrži magnezij i cink koji blagotvorno djeluju na sve ljudske sustave. Ovaj dodatak prehrani posebno je dizajniran za popunjavanje nedostatka elemenata u tijelu sportaša. Magnezij pomaže povećati snagu mišića mijenjajući razinu testosterona. Nažalost, nedovoljno ove tvari dolazi iz hrane. A njegov nedostatak koči stvaranje proteina, usporava moždane procese i uzrokuje smetnje u radu. živčani sustav. Kao rezultat:

• pojavljuju se grčevi i grčevi mišića potkoljenice;
• pritisak raste;
• srčani ritam je poremećen;
• pojavljuju se umor i depresija.

Promjena volumena magnezija dovodi do smanjenja količine cinka, koji je uključen u stvaranje aminokiselina u mišićima, proizvodnju testosterona i hormona rasta. Od njegove nedovoljne količine pati imunološki sustav i sinteza spolnih hormona. Povećava razinu razgradnje masti, sprječavajući probleme s jetrom.

Sve komponente dodataka prehrani međusobno savršeno djeluju, što pridonosi učinkovitijem učinku na ljudsko tijelo. ZMA kompleks je izvrstan alat za izgradnju mišićne mase.

Kako održati ravnotežu vitamina i minerala

Ponekad velika opterećenja sportaša dovode do slabljenja tijela. Razlog tome može biti pothranjenost, stres i drugi čimbenici koji remete ravnotežu tvari potrebnih za normalno funkcioniranje svih ljudskih sustava. Stoga malo ljudi odbija kompenzacijske lijekove, jer se vitaminski kompleksi pokazuju osobi od djetinjstva, a njihova pravilna uporaba daje samo pozitivni rezultati. Nemojte misliti da će uzimanje većih doza pomoći u postizanju boljeg učinka. Višak vitamina i minerala može dovesti do negativnih posljedica, stoga proizvođač provodi temeljita istraživanja i izračunava optimalne doze.

Dodaci prehrani koje nudi internetska trgovina NOW Foods nisu lijekovi. Ne vrijedi računati na izlječenje zanemarenih oblika poremećaja u radu tijela. Biološki aktivni kompleksi su odličan način ubrzati proces oporavka ili spriječiti bolest. Sve su one stvorene s brigom o zdravlju.

Tijelo je stalno povezano s razmjenom energije. Reakcije energetskog metabolizma događaju se neprestano, čak i kada spavamo. Nakon složenih kemijskih promjena, prehrambene tvari se pretvaraju iz makromolekularnih u jednostavne, što je popraćeno oslobađanjem energije. Sve je to razmjena energije.

Energetski zahtjevi tijela tijekom trčanja vrlo su visoki. Na primjer, za 2,5-3 sata trčanja troši se oko 2600 kalorija (ovo je maratonska udaljenost), što znatno premašuje potrošnju energije osobe koja vodi sjedilački način života dnevno. Tijekom utrke energija se crpi iz tjelesnih zaliha mišićnog glikogena i masti.

Mišićni glikogen, koji je složen lanac molekula glukoze, nakuplja se u aktivnim mišićnim skupinama. Kao rezultat aerobne glikolize i dva druga kemijska procesa, glikogen se pretvara u adenozin trifosfat (ATP).

Molekula ATP glavni je izvor energije u našem tijelu. Održavanje energetske ravnoteže i energetskog metabolizma događa se na razini stanice. Brzina i izdržljivost trkača ovisi o disanju stanice. Dakle, da bi se postigli najviši rezultati, potrebno je stanici osigurati kisik za cijelu udaljenost. Tome služi trening.

Energija u ljudskom tijelu. Faze energetskog metabolizma.

Uvijek primamo i trošimo energiju. U obliku hrane dobivamo glavnu hranjivim tvarima, ili gotove organske tvari, to su bjelančevine masti i ugljikohidrati. Prva faza je probava, nema oslobađanja energije koju naše tijelo može pohraniti.

Probavni proces nije usmjeren na dobivanje energije, već na razbijanje velikih molekula na male. U idealnom slučaju, sve bi trebalo biti razloženo na monomere. Ugljikohidrati se razgrađuju na glukozu, fruktozu i galaktozu. Masti - na glicerol i masne kiseline, proteini na aminokiseline.

Stanično disanje

Osim probave, postoji i drugi dio ili faza. Ovo je dah. Dišemo i tjeramo zrak u pluća, ali to nije glavni dio disanja. Disanje je kada naše stanice koriste kisik za sagorijevanje hranjivih tvari u vodu i ugljični dioksid za energiju. Ovo je završna faza dobivanja energije koja se odvija u svakoj našoj stanici.

Glavni izvor ljudske prehrane su ugljikohidrati pohranjeni u mišićima u obliku glikogena, glikogen je obično dovoljan za 40-45 minuta trčanja. Nakon tog vremena tijelo se mora prebaciti na drugi izvor energije. To su masti. Masti su Alternativna energija glikogen.

Alternativna energija- to znači potrebu izbora jednog od dva izvora energije ili masti ili glikogena. Naše tijelo može dobiti energiju samo iz jednog izvora.

Trčanje na duge staze razlikuje se od sprinta po tome što se tijelo stajnera neizbježno prebacuje na korištenje mišićne masti kao dodatnog izvora energije.

Masne kiseline nisu najbolja zamjena za ugljikohidrate, jer im je potrebno mnogo više energije i vremena da se izoliraju i iskoriste. Ali ako je glikogena više, tada tijelo nema izbora nego koristiti masti, izvlačeći potrebnu energiju na taj način. Ispostavilo se da su masti uvijek rezervna opcija za tijelo.

Napominjem da su masti koje se koriste pri trčanju sadržane u mišićnim vlaknima, a ne masne naslage koje prekrivaju tijelo.

Prilikom spaljivanja ili cijepanja bilo koje organske tvari dobiva se proizvodni otpad, a to su ugljični dioksid i voda. Naši organski sastojci su proteini, masti i ugljikohidrati. Ugljični dioksid se izdiše sa zrakom, a vodu tijelo koristi ili izlučuje znojem ili urinom.

Probavljajući hranjive tvari, naše tijelo gubi dio energije u obliku topline. Tako se motor u automobilu zagrijava i gubi energiju u prazno, a mišići trkača troše ogromnu količinu energije. pretvaranje kemijske energije u mehaničku. Štoviše, učinkovitost je oko 50%, odnosno polovica energije odlazi u obliku topline u zrak.

Mogu se razlikovati glavne faze energetskog metabolizma:

Jedemo da bismo dobili hranjive tvari, razgradili ih, zatim uz pomoć kisika postoji proces oksidacija, što rezultira energijom. Dio energije uvijek odlazi u obliku topline, a dio skladištimo. Energija je pohranjena u obliku kemijskog spoja koji se zove ATP.

Što je ATP?

ATP je adenozin trifosfat veliki značaj u izmjeni energije i tvari u organizmima. ATP je univerzalni izvor energije za sve biokemijske procese koji se odvijaju u živim sustavima.

U tijelu je ATP jedna od najčešće ažuriranih tvari, pa je kod ljudi životni vijek jedne molekule ATP-a manji od minute. Tijekom dana jedna molekula ATP-a prolazi kroz prosječno 2000-3000 ciklusa resinteze. Ljudsko tijelo sintetizira oko 40 kg ATP-a dnevno, ali ga u svakom trenutku sadrži otprilike 250 g, odnosno rezervi ATP-a u tijelu praktički nema, a za normalan život potrebno je stalno sintetizirati nove molekule ATP-a.

Zaključak: Naše tijelo može pohraniti energiju za sebe u obliku kemijskog spoja. Ovo je ATP.

ATP se sastoji od dušične baze adenin, riboza i trifosfat, ostaci fosforne kiseline.

Za stvaranje ATP-a potrebno je puno energije, ali ako se on uništi, ta se energija može vratiti. Naše tijelo, razlažući hranjive tvari, stvara molekulu ATP-a, a zatim, kada mu je potrebna energija, razgrađuje molekulu ATP-a ili kida veze molekule. Cijepanjem jednog od ostataka fosforne kiseline, možete dobiti oko -40 kJ. ⁄ mol.

To se događa stalno, jer nam je stalno potrebna energija, pogotovo dok trčimo. Izvori unosa energije u organizam mogu biti različiti (meso, voće, povrće i dr.) . Postoji samo jedan unutarnji izvor energije - ATP. Život molekule kraći je od jedne minute. dakle, tijelo neprestano razgrađuje i reproducira ATP.

Splitska energija. Stanična energija

Disimilacija

Većinu energije dobivamo iz glukoze u obliku ATP-a. Budući da nam je energija potrebna stalno, te će molekule doći u tijelo gdje je potrebno dati energiju.

ATP oslobađa energiju i razgrađuje se u ADP adenozin difosfat. ADP je ista molekula ATP, samo bez jednog ostatka fosforne kiseline. D znači dva. Glukoza, cijepajući se, daje energiju koju ADP uzima i obnavlja svoj fosforni ostatak, pretvarajući se u ATP, koji je opet spreman trošiti energiju.To se događa stalno.

Taj se proces naziva − disimilacija.(uništenje).U ovom slučaju za dobivanje energije potrebno je uništiti molekulu ATP.

Asimilacija

Ali postoji još jedan proces. Možete izgraditi vlastite tvari uz cijenu energije. Taj se proces naziva − asimilacija. Od manjih stvoriti veće tvari. Proizvodnja vlastitih proteina, nukleinskih kiselina, masti i ugljikohidrata.

Na primjer, pojeli ste komad mesa.Meso je protein koji se mora razgraditi na aminokiseline, od tih aminokiselina će se sastaviti ili sintetizirati vaši vlastiti proteini koji će postati vaši mišići. To će oduzeti dio energije.

Dobivanje energije. Što je glikoliza?

Jedan od procesa dobivanja energije za sve žive organizme je glikoliza. Glikoliza se može naći u citoplazmi bilo koje naše stanice. Naziv "glikoliza" dolazi od grčkog. - slatko i grčko. - rastvaranje.

Glikoliza je enzimski proces uzastopne razgradnje glukoze u stanicama, praćen sintezom ATP-a. Riječ je o 13 enzimskih reakcija. Glikoliza pri aerobni uvjetima dovodi do stvaranja pirogrožđane kiseline (piruvat).

Glikoliza u anaerobni uvjetima dovodi do stvaranja mliječne kiseline (laktata). Glikoliza je glavni put katabolizma glukoze u životinja.

Glikoliza je jedan od najstarijih metaboličkih procesa poznatih u gotovo svim živim organizmima. Pretpostavlja se da se glikoliza pojavila prije više od 3,5 milijardi godina u primarnoj prokarioti. (Prokarioti su organizmi u čijim stanicama nema formirane jezgre. Njegove funkcije obavlja nukleotid (tj. "kao jezgra"); za razliku od jezgre, nukleotid nema svoju ljusku).

Anaerobna glikoliza

Anaerobna glikoliza je način dobivanja energije iz molekule glukoze bez korištenja kisika. Proces glikolize (cijepanja) je proces oksidacije glukoze, pri čemu iz jedne molekule glukoze nastaju dvije molekule. pirogrožđana kiselina.

Molekula glukoze se dijeli na dvije polovice, koje se mogu nazvati piruvat, što je isto što i pirogrožđana kiselina. Svaka polovica piruvata može obnoviti ATP molekulu. Ispada da jedna molekula glukoze tijekom cijepanja može obnoviti dvije molekule ATP-a.

Prilikom dugotrajnog trčanja ili trčanja u anaerobnom načinu rada, nakon nekog vremena postaje teško disati, mišići nogu se umore, noge postaju teške, one, poput vas, prestaju primati dovoljno kisika.

Jer proces dobivanja energije u mišićima završava glikolizom. Zbog toga mišići počinju boljeti i odbijaju raditi zbog nedostatka energije. Formirano mliječna kiselina ili laktat. Ispostavilo se da što brže sportaš trči, to brže proizvodi laktat. Razina laktata u krvi usko je povezana s intenzitetom vježbanja.

Aerobna glikoliza

Glikoliza je sama po sebi potpuno anaeroban proces, odnosno ne zahtijeva prisutnost kisika za odvijanje reakcija. Ali morate priznati da je dobivanje dvije molekule ATP-a tijekom glikolize vrlo malo.

Stoga tijelo ima alternativnu mogućnost dobivanja energije iz glukoze. Ali uz sudjelovanje kisika. Ovo je disanje kisikom. koje svatko od nas ima, odn aerobna glikoliza. Aerobna glikoliza može brzo obnoviti rezerve ATP-a u mišićima.

Tijekom dinamička opterećenja kao što su trčanje, plivanje itd. dolazi do aerobne glikolize. to jest, ako trčite i ne gušite se, već mirno razgovarate sa suradnikom koji trči u blizini, tada možemo reći da trčite u aerobnom načinu rada.

Dolazi do disanja ili aerobne glikolize mitohondrije pod utjecajem posebnih enzima i zahtijeva troškove kisika, a time i vrijeme za njegovu isporuku.

Oksidacija se odvija u nekoliko faza, prvo dolazi do glikolize, ali se dvije molekule piruvata nastale tijekom međufaze ove reakcije ne pretvaraju u molekule mliječne kiseline, već prodiru u mitohondrije, gdje se oksidiraju u Krebsovom ciklusu do ugljičnog dioksida CO2 i vode H2O i daju energiju za proizvodnju još 36 molekula ATP-a.

mitohondriji- to su posebne organele koje se nalaze u stanici, pa stoga i postoji tonešto poput staničnog disanja. Takvo se disanje događa u svim organizmima koji trebaju kisik, uključujući i tebe i mene.

Glikoliza je katabolički put od iznimne važnosti. Osigurava energiju za stanične reakcije, uključujući sintezu proteina. Intermedijarni produkti glikolize koriste se u sintezi masti. Piruvat se također može koristiti za sintezu alanina, aspartata i drugih spojeva. Zahvaljujući glikolizi, performanse mitohondrija i dostupnost kisika ne ograničavaju snagu mišića tijekom kratkotrajnih ekstremnih opterećenja. Aerobna oksidacija je 20 puta učinkovitija od anaerobne glikolize.

Što je mitohondrij?

Mitohondriji (od grčkog μίτος - nit i χόνδρος - zrno, zrno) - dvomembranski sferni ili elipsoidni organoid promjera obično oko 1 mikrometra .. Energetska stanica stanice; glavna funkcija je oksidacija organskih spojeva i korištenje energije oslobođene tijekom njihovog raspada za stvaranje električnog potencijala, sintezu ATP-a i termogenezu.

Broj mitohondrija u stanici nije stalan. Posebno ih je mnogo u stanicama u kojima je potreba za kisikom velika. Ovisno o tome u kojim dijelovima stanice u svakom pojedinom trenutku postoji povećana potrošnja energije, mitohondriji u stanici mogu se kretati kroz citoplazmu do zona najveće potrošnje energije.

Mitohondrijske funkcije

Jedna od glavnih funkcija mitohondrija je sinteza ATP-a, univerzalnog oblika kemijske energije u svakoj živoj stanici. Gle, na ulazu su dvije molekule piruvata, a na izlazu ogromna količina "puno toga". To "mnogo stvari" naziva se "Krebsov ciklus". Inače, Hans Krebs je za otkriće ovog ciklusa dobio Nobelovu nagradu.

Možemo reći da je to ciklus trikarboksilnih kiselina. U tom ciklusu mnoge se tvari sukcesivno pretvaraju jedna u drugu. Općenito, kao što razumijete, ova stvar je vrlo važna i razumljiva za biokemičare. Drugim riječima, to je ključni korak u disanju svih stanica koje koriste kisik.

Kao rezultat toga, na izlazu dobivamo ugljični dioksid, vodu i 36 molekula ATP-a. Podsjetit ću vas da je glikoliza (bez sudjelovanja kisika) proizvela samo dvije molekule ATP-a po molekuli glukoze. Stoga, kada naši mišići počnu raditi bez kisika, oni uvelike gube učinkovitost. Zato je sav trening usmjeren na to da mišići mogu što duže raditi na kisiku.

Građa mitohondrija

Mitohondriji imaju dvije membrane: vanjsku i unutarnju. Glavna funkcija vanjske membrane je odvajanje organoida od citoplazme stanice. Sastoji se od bilipidnog sloja i proteina koji prodiru u njega, kroz koje se provodi transport molekula i iona potrebnih za rad mitohondrija.

Dok je vanjska membrana glatka, unutarnja membrana tvori brojne nabore -kriste, što značajno povećava njegovu površinu. Unutarnja membrana najvećim se dijelom sastoji od proteina, među kojima su enzimi respiratornog lanca, transportni proteini i veliki ATP-sintetazni kompleksi. Ovdje se odvija sinteza ATP-a. Između vanjske i unutarnje membrane nalazi se intermembranski prostor sa svojim inherentnim enzimima.
Unutrašnjost mitohondrija naziva se matrica. Ovdje se nalaze enzimski sustavi za oksidaciju masnih kiselina i piruvata, enzimi Krebsovog ciklusa, kao i nasljedni materijal mitohondrija - DNK, RNK i aparat za sintezu proteina.

Mitohondriji su jedini izvor energije za stanice. Smješteni u citoplazmi svake stanice, mitohondriji se mogu usporediti s "baterijama" koje proizvode, pohranjuju i distribuiraju energiju potrebnu za stanicu.
Ljudske stanice sadrže prosječno 1500 mitohondrija. Posebno su brojni u stanicama s intenzivnim metabolizmom (primjerice u mišićima ili jetri).
Mitohondriji su pokretni i kreću se u citoplazmi ovisno o potrebama stanice. Zbog prisutnosti vlastite DNK razmnožavaju se i samouništavaju bez obzira na diobu stanica.
Stanice ne mogu funkcionirati bez mitohondrija, bez njih nije moguć život.

Svi živi organizmi, osim virusa, sastoje se od stanica. Oni osiguravaju sve procese potrebne za život biljke ili životinje. Sama stanica može biti zaseban organizam. I kako tako složena struktura može živjeti bez energije? Naravno da ne. Dakle, kako se odvija opskrba stanica energijom? Temelji se na procesima o kojima ćemo govoriti u nastavku.

Opskrba stanica energijom: kako se to događa?

Malo stanica dobiva energiju izvana, one je same proizvode. imaju svoje "stanice". A izvor energije u stanici su mitohondriji – organela koja je proizvodi. To je proces staničnog disanja. Zbog njega se stanice opskrbljuju energijom. Međutim, prisutni su samo u biljkama, životinjama i gljivama. Mitohondriji su odsutni u bakterijskim stanicama. Stoga se u njima opskrba stanica energijom događa uglavnom zbog procesa fermentacije, a ne disanja.

Građa mitohondrija

Ovo je dvomembranski organoid koji se pojavio u eukariotskoj stanici tijekom evolucije kao rezultat njezine apsorpcije jedne manje. Time se može objasniti činjenica da mitohondriji sadrže vlastitu DNA i RNA, kao i mitohondrijske ribosome koji proizvode proteine ​​potrebne za organele.

Unutarnja membrana ima izraštaje koji se nazivaju kriste ili grebeni. Na kristama se odvija proces staničnog disanja.

Ono što se nalazi unutar dviju membrana naziva se matrica. Sadrži proteine, enzime potrebne za ubrzavanje kemijskih reakcija, kao i RNA, DNA i ribosome.

Stanično disanje je osnova života

Odvija se u tri faze. Pogledajmo svaki od njih detaljnije.

Prva faza je pripremna

Tijekom ove faze složeni organski spojevi razgrađuju se na jednostavnije. Tako se proteini razgrađuju na aminokiseline, masti na karboksilne kiseline i glicerol, nukleinske kiseline na nukleotide, a ugljikohidrati na glukozu.

glikoliza

Ovo je anoksični stadij. Leži u činjenici da se tvari dobivene tijekom prve faze dalje razgrađuju. Glavni izvori energije koje stanica koristi u ovoj fazi su molekule glukoze. Svaki od njih se u procesu glikolize razgrađuje na dvije molekule piruvata. To se događa tijekom deset uzastopnih kemijskih reakcija. Zbog prvih pet, glukoza se fosforilira, a zatim dijeli na dvije fosfotrioze. Sljedećih pet reakcija proizvodi dvije molekule i dvije molekule PVC-a (pirogrožđane kiseline). Energija stanice pohranjuje se u obliku ATP-a.

Cijeli proces glikolize može se pojednostaviti na sljedeći način:

2NAD + 2ADP + 2H 3 RO 4 + C 6 H 12 O 6 → 2H 2 O + 2 PREKO. H2 + 2C3H4O3 + 2ATP

Dakle, pomoću jedne molekule glukoze, dvije molekule ADP i dvije fosforne kiseline stanica dobiva dvije molekule ATP (energija) i dvije molekule pirogrožđane kiseline koje će iskoristiti u sljedećem koraku.

Treća faza je oksidacija

Ovaj korak se događa samo u prisutnosti kisika. Kemijske reakcije u ovom koraku odvijaju se u mitohondrijima. Ovo je glavni dio tijekom kojeg se oslobađa najviše energije. U ovoj fazi, reagirajući s kisikom, razgrađuje se na vodu i ugljični dioksid. Osim toga, u tom procesu nastaje 36 molekula ATP-a. Dakle, možemo zaključiti da su glavni izvori energije u stanici glukoza i pirogrožđana kiselina.

Zbrajajući sve kemijske reakcije i izostavljajući detalje, cijeli proces staničnog disanja možemo izraziti jednom pojednostavljenom jednadžbom:

6O 2 + C 6 H 12 O 6 + 38 ADP + 38 H 3 RO 4 → 6CO2 + 6H2O + 38ATP.

Tako tijekom disanja od jedne molekule glukoze, šest molekula kisika, trideset osam molekula ADP-a i isto toliko fosforne kiseline stanica prima 38 molekula ATP-a u čijem se obliku pohranjuje energija.

Raznolikost mitohondrijskih enzima

Stanica dobiva energiju za život disanjem – oksidacijom glukoze, a zatim pirogrožđane kiseline. Sve te kemijske reakcije ne bi se mogle odvijati bez enzima – bioloških katalizatora. Pogledajmo one koje se nalaze u mitohondrijima – organelama odgovornim za stanično disanje. Sve se one nazivaju oksidoreduktaze, jer su potrebne za odvijanje redoks reakcija.

Sve oksidoreduktaze mogu se podijeliti u dvije skupine:

• oksidaze;
• dehidrogenaze;

Dehidrogenaze se pak dijele na aerobne i anaerobne. Aerobna hrana sadrži koenzim riboflavin, koji tijelo dobiva iz vitamina B2. Aerobne dehidrogenaze sadrže NAD i NADP molekule kao koenzime.

Oksidaze su raznolikije. Prije svega, podijeljeni su u dvije skupine:

• oni koji sadrže bakar;
• one koje sadrže željezo.

Prvi uključuju polifenol oksidaze, askorbat oksidazu, potonji - katalazu, peroksidazu, citokrome. Potonji su pak podijeljeni u četiri skupine:

• citokromi a;
• citokromi b;
• citokromi c;
• citokromi d.

Citokromi a sadrže željezo formilporfirin, citokromi b sadrže željezo protoporfirin, c sadrže supstituirani željezo mezoporfirin, a d sadrže željezo dihidroporfirin.

Postoje li drugi načini za dobivanje energije?

Dok ga većina stanica dobiva staničnim disanjem, postoje i anaerobne bakterije kojima kisik nije potreban za preživljavanje. Fermentacijom proizvode potrebnu energiju. To je proces tijekom kojeg se ugljikohidrati razgrađuju uz pomoć enzima bez sudjelovanja kisika, uslijed čega stanica dobiva energiju. Postoji nekoliko vrsta fermentacije ovisno o konačnom produktu kemijske reakcije. To može biti mliječna kiselina, alkohol, maslačna kiselina, aceton-butan, limunska kiselina.

Na primjer, razmotrite Može se izraziti na sljedeći način:

C6H1206 → C2H5OH + 2CO2

Odnosno, bakterija razgrađuje jednu molekulu glukoze na jednu molekulu etilnog alkohola i dvije molekule ugljičnog oksida (IV).