Igat tüüpi energiad ja nende allikad

Energia tüübid on erinevad energia avaldumise viisid. Energia on keha võime toota tööd, see tähendab edendada tegevust või liikumist.

Elekter

Elektrienergia on üks enimkasutatavaid energialiike maailmas, seda saab kaablite ja purkide abil hõlpsasti transportida toota erinevatest energiaallikatest, nagu vesi, tuul, päike ja põletavad ained kütused.

Elektrienergia või elekter on saadud väikeste osakeste, mida nimetatakse elektronideks, liikumisel, mida juhtmed kannavad.

Kõik elektroonikaseadmed ja valgustid, mille me oma kodus sisse lülitame, saavad elektrit. Elektrienergia toodetakse elektrijaamades ja see jõuab meie kodudesse elektrikaablite kaudu.

Elektrikaablid jaotavad jaamades toodetud energiat.

Millised on elektrienergia allikad?

Jaamades toodavad elektrienergiat generaatorid, mis aktiveeritakse turbiinide liikumisest. Turbiinide liikumine võib toimuda põhimõtteliselt kahel viisil:

• mehaaniline energia: kui turbiinid liiguvad vee ja tuule jõul, nagu hüdroelektrijaamades ja tuuleelektrijaamades.
• keemiline energia: kui turbiinid liiguvad kütuse põletamisel auruga, nagu termoelektrijaamade ja tuumaelektrijaamade puhul.

Mõned näited termoelektrijaamades kasutatavatest kütustest on: kivisüsi, nafta, maagaas ja biomass. Tuumaelektrijaamades kasutatakse selliseid radioaktiivseid elemente nagu uraan ja plutoonium.

Mehaaniline energia

Mehaaniline energia viitab keha võimele liikumiseks liikuda. Mehaaniline energia on kineetilise energia ja potentsiaalse energia summa.

• Kineetiline energia: see on keha liikumisega seotud energia, see eksisteerib alati, kui see kiiruse omandab;
• Potentsiaalne energia: on keha energia, mis on asendis, kuid saab liikuda. See on energia, mis võib muutuda kineetikaks.

Potentsiaalse energia näiteks on pendli külge kinnitatud metallkuul. Kui tõstame palli käega, omandab see potentsiaalset energiat, kuna see läheb liikuma, kui selle vabastame.

Pendli küljes oleval kuulil on potentsiaalne energia, kui see on paigal, ja kineetiline energia, kui see on liikvel.

Mis on mehaanilised energiaallikad?

Mehaaniline energia eksisteerib igas liikuvas kehas või asendis, kust see võib liikumist genereerida, see tähendab tööd teha.

Leiame näiteid oma igapäevaelust mehaanilisest energiast, näiteks tuulest, õhku visatud pallist, jooksvast inimesest või liikuvast autost.

Vee võimsus on üks enim kasutatud mehaanilisi energiaallikaid muud tüüpi energia, näiteks elektri tootmiseks.

Hüdroelektrijaamas kasutatakse suure kose jõudu turbiinide liigutamiseks, mis juhivad generaatoreid ja muudavad mehaanilise energia elektrienergiaks.

Lisateave mehaaniline energia.

Soojusenergia

Soojusenergia on keha või aine siseenergia ning selle aatomite ja molekulide vibratsiooni tulemus.

Soojusenergia saadakse kuumusest: mida kuumem on aine, seda kiiremini osakesed liiguvad ja seda suurem on soojusenergia.

Võime mõelda mitmele näitele soojusenergiast oma igapäevaelus, näiteks kütteseadmed, mida kasutame külmas, ahi, kus küpsetame kooki ja tass kuuma šokolaadi.

Näiteks kuuma šokolaadi valmistamiseks paneme piimakannu külma piima ja lülitame pliidi sisse. Leek soojendab piima ja segab selle molekule, mille tulemuseks on soojusenergia suurenemine.

Pliidil kuumutatud toit omandab soojusenergiat.

Millised on soojusenergiaallikad?

Soojusenergiat võib saada mõne kütuse, näiteks gaasi, õli või puidu põletamisel, samuti päikesekiirtest ja Maa sees tekkivast soojusest.

Soojusenergiat kasutatakse mõnes tehases muud liiki energia, näiteks elektri- ja mehaanilise energia tootmiseks, või seda saab kasutada otse küttesüsteemides soojusenergiana.

Lisateave Soojusenergia.

Tuumaenergia

Tuumaenergia on energia, mis eksisteerib aatomi tuumas ja mis vabaneb selle tuuma lõhustumisel või purunemisel.

Aatomid on osakesed, mis moodustavad kõik looduses eksisteerivad objektid (ka meie keha). Need koosnevad prootonitest, elektronidest ja neutronitest ning tuumast, kust energia pärineb.

Tuumaenergiat kasutatakse elektrienergia tootmiseks mitmes maailma riigis, kuid seda on kasutatud ka sõjalistel eesmärkidel aatomipommide tootmisel.

Tuumaelektrijaam.

Millised on tuumaenergia allikad?

Peamine tuumaenergia allikas on uraan, radioaktiivne element, mida leidub kivimites. See element saadakse loodusest ja muundatakse graanuliteks, mida kasutatakse tuumareaktorites.

Energia tootmise protsess toimub järgmiselt:

• Uraanituuma purustavad neutronid, mis selle poole paiskuvad;
• Tuuma purunemisega moodustub kaks uraani aatomit;
• Tuuma purunemisel vabanevad energia ja uued neutronid;
• Need neutronid suunduvad teiste uraani tuumade poole, põhjustades nende purunemist, alustades ahelreaktsiooni.

Lisateave tuumaenergia.

Keemiline energia

Keemiline energia on potentsiaalne energia ja seda hoitakse keemiliste elementide sidemetes. Kui toimub keemiline reaktsioon, siis see energia vabaneb.

Keemiline reaktsioon tekitab tavaliselt soojust ja kui see tekib, muundatakse lähteaine täiesti uueks aineks. Keemilise energia reaktsiooni üks peamisi näiteid on põlemine.

Puidul on keemiline energia, mis eraldub põlemisel.

Millised on keemilise energia allikad?

Keemilist energiat leidub elementides, mis põletamisel toodavad energiat, näiteks kivisüsi, biomass, puit ja õli.

Need elemendid moodustuvad keemiliste sidemete abil ja põlemisel vabastavad nad energiat ja nende aatomid reorganiseeruvad, moodustades uue keemilise aine.

Vaatame vesiniku põlemisreaktsiooni (H₂), mis toimub poole hapniku molekuliga (½ O₂):

H₂ + ½₂ → H₂O

Kui vesiniku molekul reageerib poole hapniku molekuliga, tekib reaktsioon, mille käigus eraldub energia ja mille produkt on veemolekul.

Teine näide on hapniku (O, O) kokkupuutel reageeriva söe (C) põletamine₂):

C + O₂ → CO₂

Süsiniku molekul reageeris hapniku molekuliga, muutes keemilisi sidemeid ja moodustades süsinikdioksiidi (CO) molekuli.₂). Selles protsessis toimub ka energia vabanemine.

Lisateave keemiline energia.

Energiaallikad: mis on taastuv ja taastumatu energia?

Energiaallikad on tooraine, mida kasutatakse energia tootmiseks. Energiat kasutatakse masinate, transpordivahendite ja elektroonikaseadmete tööks.

Energia tootmisel võib olla suur mõju planeedi loodusvaradele ja jätkusuutlikkusele. Sellega seoses võib energiaallikaid klassifitseerida taastuvateks ja taastumatuteks.

Taastuvad energiaallikad

Taastuvad energiaallikad on energiaallikad, mida ei ammendu kasutamine, näiteks tuule- või päikeseenergia. Olenemata sellest, kui palju neid ressursse energia tootmiseks kasutatakse, pole nende kättesaadavus looduses vähenenud.

Peamised taastuvenergia allikad on:

• vesi: vee liikumise jõud pöörab turbiinid ja aktiveerib energiat tootvad generaatorid;
• tuul: tuulte jõud pöörab tuulikuid või tuulerattaid ja aktiveerib energiat tootvaid tuulikuid;
• Geotermiline: Maa sees olevast kuumusest saadud auru ja kuuma vett kasutatakse turbiinide pööramiseks ja energia tootmiseks. See energiaallikas saadakse sügavate reservuaaride puurimisel;
• Päikeseenergia: päikesepaneelid koguvad soojusest ja päikesevalgusest tulenevat energiat, mis läbib inverterit ja muundub elektrienergiaks;
• biomasson loomse või taimse päritoluga orgaaniliste ainete põletamisel saadud energia. Biomassi võib saada toidu ja taimejääkide, loomasõnniku ja prügi lagundamisel;
• ookeanid: on tõusulaine (mõõna- või merelainete) liikumisel saadud energia. Vee liikumine ajab merre pooleldi uppunud ja energiat salvestavaid elektrigeneraatoreid.

Lisateave taastuv energia.

Taastumatud energiaallikad

Taastumatud energiaallikad on need, mille kasutamine võib otsa saada, kuna loodus ei ole võimeline neid uuendama sama kiirusega kui neid kasutatakse.

Need allikad on orgaanilist päritolu, nii taimset kui ka loomset, ning looduse poolt moodustuvad need aeglastes protsessides, mis võivad kesta kuni miljoneid aastaid.

Peamised taastumatud energiaallikad on:

• Mineraal kivisüsi: kivisüsi on kaevandamisel saadud fossiilkütus ja seda kasutatakse termoelektrijaamades elektri tootmiseks. Seda kasutatakse ka tööstuslike protsesside soojusenergiana;
• Nafta: Nafta on fossiilne kütus, mis saadakse ookeani põhja puurimisel. Seda kasutatakse elektrienergia tootmiseks ja ka mootorsõidukite kütustes;
• Maagaas: Maagaas on ka fossiilne kütus ja seda leidub tavaliselt nafta lähedal. Maagaasi kasutatakse ka kütusena ja elektri tootmiseks;
• tuumkütused: Tuumaenergiat saadakse peamiselt uraanist, mis on looduses piiratud koguses saadaval olev materjal. Lisaks sellele, et tuumkütused pole taastuvad, on nad oma radioaktiivsuse tõttu ohtlikud.

Lisateave taastumatu energia.

Mis on Brasiilia peamised energiaallikad?

Kaevandus- ja energeetikaministeeriumi 2016. aasta andmete kohaselt on Brasiilia üks riikidest, mis kasutab enim taastuvatest energiaallikatest toodetud energiat, nad moodustavad 42,9% tema energiamaatriksist.

Arvestades kogu maailma, on taastuvenergia osakaal vaid 13,7%, mis on riigi jätkusuutlikkuse seisukohalt eelis. Lisaks on energiaallikate mitmekesistamine, kontrollige seda.

Taastuvad energiad moodustavad Brasiilia energiamaatriksist 42,9%

• Suhkruroo biomass: 17%
• Hüdraulika: 12%
• Küttepuud ja puusüsi: 8%
• Valgendi ja muud taastuvad energiaallikad: 5,9%

Itaipu on Brasiilia suurim ja maailmas suuruselt teine ​​hüdroelektrijaam.

Taastumata energia moodustab Brasiilia energiamaatriksist 57,1%

• Õli ja derivaadid: 36,4%
• Maagaas: 13%
• Mineraal kivisüsi: 5,7%
• Uraan: 1,4%
• Muud taastumatud: 0,6%

Nafta kaevandamise platvorm Angra dos Reises, Rio de Janeiro.

Primaarsed energiaallikad muudetakse sekundaarseks energiaks

Primaarsed energiaallikad on need, mis pärinevad otse loodusest ja muunduvad sekundaarseteks energiaallikateks, mida inimene kasutab. Mõned primaarsed energiaallikad on vesi, päike, tuul, fossiilkütused, suhkruroog ja uraan.

Need energiad püütakse ümberkujundamiskeskustes, nagu elektrijaamad ja rafineerimistehased, ning muundatakse sekundaarseteks energiateks. Mõned näited sekundaarsest energiast on: elekter, biogaas, naftasaadused, etanool, bensiin ja puusüsi.

3 näidet energiatootmise põhjustatud keskkonnamõjudest

Pärast tööstusrevolutsiooni on nõudlus energia järele kasvanud väga kiiresti. Energiat on vaja tööstuse tööks, transpordiks, kodudes elektri tootmiseks, põllumajanduseks jne.

See suur energiatootmise vajadus põhjustab suuri keskkonnamõjusid, nagu õhu ja ookeani reostus ning ökosüsteemi tasakaalustamatus. Vaadake mõningaid peamisi energiatootmise keskkonnamõjusid:

1. Globaalse soojenemise eest vastutavad kõige rohkem fossiilkütused

Praegu on maailmas enim kasutatud energiaallikad fossiilkütused. Nafta, maagaas ja kivisüsi moodustavad kokku 81% kogu energiatootmisest ja -tarbimisest maailmas.

Fossiilkütused koosnevad kõigist elusolenditest (taimedest ja loomadest), mis on miljonite aastate jooksul lagunenud. See tähendab, et teie tootmine toimub väga aeglaselt.

Nendel kütustel on koostises palju süsinikku ja nende põlemisel toimuv keemiline reaktsioon eraldab energiat ja gaase nagu süsinikdioksiid.

Milline on fossiilkütuste suhe globaalse soojenemisega?

Fossiilkütuste põletamisel eralduvad kasvuhoonegaasid nagu süsinikdioksiid (CO₂), veeaur (H₂O), metaan (CH₄) ja dilämmastikoksiid (N₂O).

Need gaasid kogunevad atmosfääri ja takistavad päikesekiirte peegeldumist atmosfääri. Osa soojusest, mis peaks peegelduma, jääb Maa pinnale kinni, tõstes selle temperatuuri.

Globaalse soojenemise tagajärjel sulavad polaarsed jääkatted ja tõuseb merevee tase, liikide väljasuremine ja ökosüsteemide tasakaalustamatus.

Kliima soojenemine põhjustab liustike sulamist.

2. Tuumakütused on radioaktiivsed ja eluohtlikud

Tuumaenergia tootmine on radioaktiivsete materjalide kasutamisega seotud riskide tõttu palju kriitikat objekt. Seda tüüpi energia suurim mõju on:

Saastumisoht jäätmetega

Tuumaenergia tootmisel kasutatavad elemendid, näiteks uraan ja plutoonium, kujutavad endast suurt ohtu elule, kuna need on väga radioaktiivsed.

Tuumaenergia tootmiseks kasutatakse uraandioksiidi graanuleid, mis jäävad mürgiseks tuhandeid aastaid ja mida tuleb hoida pliihoidlates.

Kui neid jääke ei ladustata õigesti, võivad need saastata mulda ja vett, põhjustades tasakaalustamatust ökosüsteemides ja ohustades kõiki eluvorme.

Saastumisoht õnnetuste korral

Tuumaelektrijaamad järgivad rangeid ohutusprotokolle, kuid kujutavad endast lekke- ja õnnetusohtu, näiteks Tšernobõlis (1986) ja Fukushimas (2011).

Nendes õnnetustes kiiratav kiirgus võib põhjustada surma, haigusi nagu vähk, loote väärarenguid, putukate, taimede ja loomade geneetilisi mutatsioone ning põletushaavu.

Merevee soojendamine

Tuumaenergia tootmisjaamad kasutavad merevett reaktorite jahutamiseks, mis liigutavad turbiinid ja saavutavad väga kõrge temperatuuri.

Selles protsessis jahutamiseks kasutatav merevesi kuumutatakse ja juhitakse merre 60 ° C ümbritsevast temperatuurist soojemaks, mis võib mõjutada mereökosüsteemi.

Ehitis hävis pärast õnnetust Ukrainas Tšernobõlis.

3. Hüdroelektrienergia on taastuv, kuid see põhjustab keskkonnamõjusid

Hüdroelektrijaamad kasutavad turbiinide liigutamiseks vee võimsuse mehaanilist energiat, kuid selleks, et vesi jõuaks vajaliku tugevuseni, ehitatakse tammid, mis vee ära tammuvad.

Kui tamm täitub, avatakse tammid ja vesi tuleb suure rõhuga alla, liigutades turbiinid elektri tootmiseks.

Vaatamata taastuvusele on tammi ehitamiseks vaja üleujutada väga suur ala, mis põhjustab suuri keskkonnamõjusid, nagu liikide väljasuremine ja ökosüsteemide muutumine.

Lisaks, kuna nad kasutavad väga suuri alasid, ehitatakse hüdroelektrijaamad tavaliselt kõrvaldada jõekogukonnad, kes on sunnitud oma kodust lahkuma ja alustama teistest asukohad.

Itaipu elektrijaama tamm.

Lisateave: fossiilkütused ja globaalne soojenemine ja kasvuhooneefekt.