Izvori električne energije

Energetski problem je jedan od glavnih problema čovječanstva. Glavni izvori energije trenutno su plin, ugljen i nafta. Prema predviđanjima, rezerve nafte trajat će 40 godina, ugljena - 395 godina, a plina - 60 godina. Globalni energetski sustav suočava se s ogromnim problemima.

Što se tiče električne energije, izvore električne energije predstavljaju različite elektrane — termo, hidroelektrane i nuklearne. Kao rezultat brzog iscrpljivanja prirodnih nositelja energije, zadatak pronalaženja novih metoda dobivanja energije stavlja se u prvi plan.

Izvor električne energije - električni proizvod (uređaj) koji pretvara različite vrste energije u električnu energiju (GOST 18311-80).

Izvori osnovne električne energije

• TE

Rade na organsko gorivo - loživo ulje, ugljen, treset, plin, škriljevac. Termoelektrane su uglavnom smještene na području gdje postoje prirodni resursi iu blizini velikih rafinerija nafte.

• Hidroelektrane

Podižu se na mjestima gdje su velike rijeke pregrađene branom, a zahvaljujući energiji vode koja pada vrte se turbine električnog generatora. Proizvodnja električne energije ovom metodom smatra se ekološki najprihvatljivijom s obzirom na to da nema izgaranja raznih vrsta goriva, samim tim nema štetnog otpada. Više detalja provjerite ovdje — Princip rada hidroelektrane

• Nuklearne elektrane

Za grijanje vode potrebna je toplinska energija koja se oslobađa kao rezultat nuklearne reakcije. Inače izgleda kao termoelektrana.

Nekonvencionalni izvori energije

To uključuje vjetar, sunce, toplinu iz turbina na kopnu i morske oseke. U posljednje vrijeme sve se više koriste kao nekonvencionalni dodatni izvori energije. Znanstvenici kažu da će do 2050 nestandardni izvori energije postat će osnovni i obični će izgubiti smisao.

• Energija sunca

Postoji nekoliko načina za korištenje. Tijekom fizikalne metode dobivanja energije od sunca koriste se galvanske baterije koje mogu apsorbirati i pretvara sunčevu energiju u električnu ili topline. Također se koristi sustav zrcala koji reflektira sunčeve zrake i usmjerava ih u cijevi napunjene uljem u kojima se koncentrira sunčeva toplina.

V U nekim je regijama svrsishodnije koristiti solarne kolektore uz pomoć kojih je moguće djelomično riješiti ekološki problem i koristiti energiju za potrebe kućanstva.

Glavne prednosti solarne energije su opća dostupnost i neiscrpnost izvora, potpuna sigurnost za okoliš i glavni ekološki čisti izvori energije.

Glavni nedostatak je potreba za velikim površinama zemljišta za izgradnju solarne elektrane.

• Energija vjetra

Vjetroelektrane su sposobne proizvoditi električnu energiju samo kada je vjetar jak. „Primarni suvremeni izvori energije“ vjetra su vjetroturbine, koje su prilično složene strukture. U njega su programirana dva načina rada - slab i jak vjetar, a postoji i gašenje motora ako puše jako jak vjetar.

Glavni nedostatak vjetroelektrane (HE) — buka koju stvara rotacija lopatica propelera Najprikladnije su male vjetrenjače dizajnirane za opskrbu ekološki sigurnom i jeftinom električnom energijom u prigradskim područjima ili pojedinačnim farmama.

• Plimne elektrane

Energija plime i oseke koristi se za proizvodnju električne energije. Za izgradnju najjednostavnije plimne elektrane bio bi potreban bazen, brana ili ušće ili zaljev rijeke. Brana je opremljena hidroturbinama i propustima.

Voda ulazi u bazen za vrijeme oseke, a kada se razina bazena i mora izjednači, propusti se zatvaraju. Kako se približava oseka, razina vode opada, tlak postaje dovoljan, turbine i električni generatori počinju raditi, a voda postupno napušta bazen.

Novi izvori energije u obliku plimnih elektrana imaju neke nedostatke — poremećaj normalne izmjene slatke i slane vode; utjecaj na klimu, kao rezultat njihovog rada mijenja energetski potencijal vode, brzinu i područje kretanja.

Prednosti — ekološka prihvatljivost, niska cijena proizvedene energije, smanjenje razine ekstrakcije, izgaranja i transporta fosilnih goriva.

• Nekonvencionalni izvori geotermalne energije

Toplina Zemljinih turbina (dubokih vrućih izvora) koristi se za proizvodnju energije. Ta se toplina može koristiti u bilo kojoj regiji, ali troškovi se mogu nadoknaditi samo tamo gdje su tople vode što bliže zemljinoj kori — zonama aktivne aktivnosti gejzira i vulkana.

Glavni izvori energije predstavljeni su u dvije vrste - podzemni bazen s prirodnim nositeljem topline (hidrotermalni, paro-termalni ili parno-vodeni izvori) i toplina vrućih stijena.

Prvi tip je podzemni kotao spreman za upotrebu iz kojeg se može proizvesti para ili voda iz konvencionalnih bušotina. Drugi tip omogućuje dobivanje pare ili pregrijane vode, koja se dalje može koristiti u energetske svrhe.

Glavni nedostatak obje vrste je niska koncentracija geotermalnih anomalija kada vruće stijene ili izvori priđu površini. Također je potrebno ponovno ubrizgavanje otpadnih voda u podzemni horizont jer termalna voda sadrži mnogo soli toksičnih metala i kemijskih spojeva koji se ne mogu ispuštati u površinske vodene sustave.

Prednosti - ove rezerve su neiscrpne.Geotermalna energija je vrlo popularna zbog aktivne aktivnosti vulkana i gejzira, čiji teritorij zauzima 1/10 zemljine površine.

Novi perspektivni izvori energije — biomasa

Biomasa je primarna i sekundarna. Za dobivanje energije možete koristiti sušene alge, poljoprivredni otpad, drvo itd. Biološka mogućnost korištenja energije je proizvodnja bioplina iz stajnjaka kao rezultat fermentacije bez pristupa zraku.

Danas se u svijetu nakupila pristojna količina smeća koje degradira okoliš, smeće štetno djeluje na ljude, životinje i sva živa bića. Stoga je nužan razvoj energetike gdje će se koristiti sekundarna biomasa za sprječavanje onečišćenja okoliša.

Prema izračunima znanstvenika, naselja se u potpunosti mogu opskrbiti električnom energijom samo na račun svog smeća. Osim toga, praktički nema otpada. Dakle, problem zbrinjavanja otpada rješavat će se istovremeno s opskrbom stanovništva električnom energijom uz minimalne troškove.

Prednosti — ne povećava se koncentracija ugljičnog dioksida, rješava se problem korištenja otpada, stoga se poboljšava ekologija.