Kaikentyyppiset energiat ja niiden lähteet

Energiatyypit ovat erilaisia ​​tapoja, joilla energia ilmenee. Energia on kehon kyky tuottaa työtä, eli edistää toimintaa tai liikkumista.

Sähkö

Sähköenergia on yksi eniten käytettyjä energiatyyppejä maailmassa, se kulkeutuu helposti kaapeleilla ja tölkeillä voidaan tuottaa erilaisista energialähteistä, kuten vedestä, tuulesta, auringosta ja palavista aineista polttoaineet.

Sähköenergia tai sähkö on seurausta pienten elektroneiksi kutsuttujen hiukkasten liikkumisesta, joita johtimet johtavat.

Kaikki elektroniset laitteet ja valot, jotka kodeissamme sytytetään, saavat virtaa sähköstä. Sähköä tuotetaan voimalaitoksissa ja se saapuu koteihimme sähkökaapeleilla.

Sähkökaapelit jakavat laitoksissa tuotetun energian.

Mitkä ovat sähköenergian lähteet?

Laitoksilla sähköenergiaa tuottavat generaattorit, jotka aktivoidaan turbiinien liikkeestä. Turbiinien liike voi tapahtua periaatteessa kahdella tavalla:

• mekaaninen energia: kun turbiinit liikkuvat veden ja tuulen voimalla, kuten vesivoimalaitoksissa ja tuulivoimaloissa.
• kemiallinen energia: kun turbiinit liikkuvat höyryllä polttoaineiden polttamisesta, kuten lämpö- ja ydinvoimaloiden tapauksessa.

Joitakin esimerkkejä lämpövoimalaitoksissa käytetyistä polttoaineista ovat: hiili, öljy, maakaasu ja biomassa. Ydinvoimaloissa käytetään radioaktiivisia elementtejä, kuten uraania ja plutoniumia.

Mekaaninen energia

Mekaaninen energia viittaa kehon kykyyn liikkua. Mekaaninen energia on kineettisen energian ja potentiaalienergian summa.

• Kineettinen energia: se on kehon liikkeeseen liittyvä energia, sitä on aina kun se saa nopeuden;
• Mahdollinen energia: on kehon energia, joka on asennossa, mutta voi liikkua. Se on energia, joka voi muuttua kinetiikaksi.

Esimerkki potentiaalienergiasta on heiluriin kiinnitetty metallipallo. Kun nostamme palloa kädellä, se saa potentiaalista energiaa, koska se liikkuu, kun vapautamme sen.

Heilurista ripustetulla pallolla on potentiaalienergiaa, kun se on paikallaan, ja liike-energiaa, kun se on liikkeessä.

Mitä ovat mekaaniset energialähteet?

Mekaanista energiaa on missä tahansa liikkuvassa kappaleessa tai asennossa, josta se voi tuottaa liikettä, eli tehdä työtä.

Voimme löytää esimerkkejä mekaanisesta energiasta jokapäiväisessä elämässämme, kuten tuuli, ilmaan heitetty pallo, juokseva henkilö tai auto liikkeessä.

Veden teho on yksi käytetyimmistä mekaanisista energialähteistä muun tyyppisen energian, kuten sähkön, tuottamiseen.

Vesivoimalaitoksessa suuren vesiputouksen voimaa käytetään turbiinien siirtämiseen, jotka käyttävät generaattoreita ja muuttavat mekaanisen energian sähköenergiaksi.

Lisätietoja mekaaninen energia.

Lämpöenergia

Lämpöenergia on ruumiin tai aineen sisäinen energia ja se on seurausta sen atomien ja molekyylien tärinästä.

Lämpöenergia saadaan lämmöstä: mitä kuumempi aine on, sitä nopeammin hiukkaset liikkuvat ja sitä suurempi lämpöenergia.

Voimme ajatella useita esimerkkejä lämpöenergiasta jokapäiväisessä elämässämme, kuten kylmässä käytettävät lämmittimet, uuni, jossa leivotaan kakku ja kuppi kuumaa suklaata.

Esimerkiksi kuumaa suklaata varten laitamme kylmää maitoa maitokannuun ja käynnistämme lieden. Liekki lämmittää maitoa ja sekoittaa sen molekyylejä, mikä johtaa lämpöenergian lisääntymiseen.

Liedellä lämmitetty ruoka saa lämpöenergiaa.

Mitkä ovat lämpöenergian lähteet?

Lämpöenergiaa voidaan saada polttamalla joitakin polttoaineita, kuten kaasua, öljyä tai puuta, ja sitä voidaan saada myös auringon säteistä ja maapallon sisällä tuotetusta lämmöstä.

Lämpöenergiaa käytetään joissakin laitoksissa muun tyyppisen energian, kuten sähköisen ja mekaanisen energian tuottamiseen, tai sitä voidaan käyttää suoraan lämpöenergiana lämmitysjärjestelmissä.

Lisätietoja Lämpöenergia.

Ydinenergia

Ydinenergia on atomin ytimessä oleva energia, joka vapautuu, kun ydin hajoaa tai rikkoutuu.

Atomit ovat hiukkasia, jotka muodostavat kaikki luonnossa olevat esineet (myös kehomme). Ne koostuvat protoneista, elektronista ja neutronista sekä ytimestä, josta energia tulee.

Ydinenergiaa käytetään sähköenergian tuottamiseen useissa maissa ympäri maailmaa, mutta sitä on käytetty myös sotilaallisiin tarkoituksiin atomipommien valmistuksessa.

Ydinvoimalan tuotantolaitos.

Mitkä ovat ydinenergian lähteet?

Tärkein ydinenergian lähde on uraani, kivistä löydetty radioaktiivinen alkuaine. Tämä alkuaine saadaan luonnosta ja muutetaan pelleteiksi, joita käytetään ydinreaktoreissa.

Energiantuotantoprosessi tapahtuu seuraavasti:

• Uraanin ydin rikkoutuu sitä kohti heitettävien neutronien kautta;
• Ytimen rikkoutuessa muodostuu kaksi uraaniatomia;
• Kun ydin rikkoutuu, vapautuu energiaa ja uusia neutroneja;
• Nämä neutronit suuntautuvat kohti muita uraanin ytimiä aiheuttaen niiden murtumisen aloittaen ketjureaktion.

Lisätietoja ydinenergia.

Kemiallinen energia

Kemiallinen energia on potentiaalienergiaa ja sitä varastoidaan kemiallisten alkuaineiden sidoksiin. Kun kemiallinen reaktio tapahtuu, tämä energia vapautuu.

Kemiallinen reaktio tuottaa yleensä lämpöä ja kun se tapahtuu, lähtöaine muuttuu täysin uudeksi aineeksi. Yksi tärkeimmistä esimerkkeistä kemiallisesta energiareaktiosta on palaminen.

Puussa on kemiallista energiaa, joka vapautuu palamisen yhteydessä.

Mitkä ovat kemiallisen energian lähteet?

Kemiallista energiaa on läsnä alkuaineissa, jotka palaessaan tuottavat energiaa, kuten hiili, biomassa, puu ja öljy.

Nämä alkuaineet muodostuvat kemiallisista sidoksista, ja kun ne palavat, ne vapauttavat energiaa ja niiden atomit organisoituvat muodostaen uuden kemiallisen aineen.

Katsotaanpa vedyn palamisreaktiota (H₂), joka tapahtuu puolen happimolekyylin (½ O₂):

H₂ + ½₂ → H₂O

Kun vetymolekyyli reagoi puolen happimolekyylin kanssa, tapahtuu reaktio, jossa vapautuu energiaa ja jonka tuote on vesimolekyyli.

Toinen esimerkki olisi hiilen (C) palaminen, joka reagoi kosketuksessa hapen (O₂):

C + O₂ → CO₂

Hiilimolekyyli reagoi happimolekyylin kanssa muuttaen kemiallisia sidoksia ja muodostaen hiilidioksidimolekyylin.₂). Tässä prosessissa tapahtuu myös energian vapautumista.

Lisätietoja kemiallinen energia.

Energialähteet: mitä ovat uusiutuva ja uusiutumaton energia?

Energialähteet ovat energian tuottamiseen käytettyjä raaka-aineita. Energiaa käytetään koneiden, kuljetusvälineiden ja elektronisten laitteiden käyttöön.

Energiantuotannolla voi olla merkittäviä vaikutuksia maapallon luonnonvaroihin ja kestävyyteen. Tältä osin energialähteet voidaan luokitella uusiutuviksi ja uusiutumattomiksi.

Uusiutuvat energianlähteet

Uusiutuvat energialähteet, kuten tuuli- tai aurinkoenergia, ovat energianlähteitä, joita ei käytetä loppuun. Riippumatta siitä, kuinka paljon näitä resursseja käytetään energiantuotantoon, niiden saatavuus luonnossa ei ole vähentynyt.

Tärkeimmät uusiutuvan energian lähteet ovat:

• vettä: veden liikkumisvoima kääntää turbiinit ja aktivoi energiaa tuottavat generaattorit;
• tuuli: tuulien voima kääntää tuulimyllyt tai väkkärät ja aktivoi tuuliturbiinit, jotka tuottavat energiaa;
• Maalämpö: Maapallon lämmön höyryä ja kuumaa vettä käytetään turbiinien kääntämiseen ja energian tuottamiseen. Tämä energialähde saadaan syvien säiliöiden poraamisesta;
• Aurinko: aurinkopaneelit sieppaavat lämmön ja auringonvalon energiaa, joka kulkee invertterin läpi ja muuttuu sähköenergiaksi;
• biomassa: on energia, joka saadaan polttamalla eläin- tai kasviperäisiä orgaanisia aineita. Biomassaa voidaan saada hajoamalla ruoka- ja kasvijätteet, eläinlanta ja roskat;
• valtameret: on vuorovesien (vuorovesi) tai meriaaltojen (ontomoottori) liikkeestä saatu energia. Veden liike käyttää sähkögeneraattoreita, jotka ovat puoliksi veden alla ja varastoivat energiaa.

Lisätietoja uusiutuva energia.

Uusiutumattomat energialähteet

Uusiutumattomat energialähteet ovat niitä, jotka voivat kulua loppuun, koska luonto ei pysty uudistamaan niitä samalla nopeudella kuin niitä käytetään.

Nämä lähteet ovat orgaanista alkuperää, sekä kasvi- että eläinperäisiä, ja ne muodostuvat luonnostaan ​​hitaissa prosesseissa, jotka voivat kestää jopa miljoonia vuosia.

Tärkeimmät uusiutumattomat energialähteet ovat:

• Mineraalihiili: hiili on fossiilinen polttoaine, joka saadaan kaivostoiminnasta ja jota käytetään sähkön tuottamiseen lämpösähkölaitoksissa. Sitä käytetään myös lämpöenergiana teollisiin prosesseihin;
• Maaöljy: Öljy on fossiilinen polttoaine, joka saadaan poraamalla meren pohjaan. Sitä käytetään sähköenergian ja myös moottoriajoneuvojen polttoaineiden tuotantoon;
• Maakaasu: Maakaasu on myös fossiilista polttoainetta, ja sitä esiintyy yleensä lähellä öljyä. Maakaasua käytetään myös polttoaineena ja sähkön tuottamiseen;
• ydinpolttoaineet: Ydinenergia saadaan pääasiassa uraanista, materiaalista, jota on saatavilla rajoitetusti luonnossa. Sen lisäksi, että ydinpolttoaineet eivät ole uusiutuvia, ne ovat radioaktiivisuuden vuoksi vaarallisia.

Lisätietoja uusiutumaton energia.

Mitkä ovat tärkeimmät energialähteet Brasiliassa?

Kaivos- ja energiaministeriön vuoden 2016 tietojen mukaan Brasilia on yksi niistä maista, jotka käyttävät eniten uusiutuvista lähteistä peräisin olevaa energiaa. Ne edustavat 42,9% sen energiamatriisista.

Koko maailmaa ajatellen uusiutuvan energian osuus on vain 13,7%, mikä on etu maan kestävyyden kannalta. Lisäksi energialähteissä on monipuolisuutta, tarkista se.

Uusiutuvat energialähteet edustavat 42,9% Brasilian energimatriisista

• Sokeriruo'on biomassa: 17%
• Hydrauliikka: 12%
• Polttopuut ja puuhiili: 8%
• Valkaisuainetta ja muita uusiutuvia aineita: 5,9%

Itaipu on Brasilian suurin vesivoimalaitos ja toiseksi suurin maailmassa.

Uusiutumattomat energiat edustavat 57,1% Brasilian energiamatriisista

• Öljy ja johdannaiset: 36,4%
• Maakaasu: 13%
• Hiili: 5,7%
• Uraani: 1,4%
• Muut uusiutumattomat: 0,6%

Öljyn uuttolava Angra dos Reisissä, Rio de Janeirossa.

Primaarienergian lähteet muunnetaan toissijaiseksi energiaksi

Ensisijaiset energialähteet ovat niitä, jotka tulevat suoraan luonnosta ja muunnetaan toissijaisiksi energioiksi, joita ihminen käyttää. Joitakin primaarienergialähteitä ovat vesi, aurinko, tuuli, fossiiliset polttoaineet, sokeriruoko ja uraani.

Nämä energiat kaapataan muunnoskeskuksiin, kuten voimalaitoksiin ja jalostamoihin, ja ne muunnetaan toissijaisiksi energioiksi. Joitakin esimerkkejä toissijaisesta energiasta ovat: sähkö, biokaasu, öljytuotteet, etanoli, bensiini ja hiili.

3 esimerkkiä energiantuotannon aiheuttamista ympäristövaikutuksista

Teollisen vallankumouksen jälkeen energian kysyntä on kasvanut erittäin nopeasti. Energiaa tarvitaan teollisuuden toimintaan, liikenteeseen, sähkön tuottamiseen kodeissa, maatalouteen jne.

Tämä suuri energiantuotannon tarve aiheuttaa merkittäviä ympäristövaikutuksia, kuten ilman ja valtameren pilaantumista ja ekosysteemien epätasapainoa. Katso joitain energiantuotannon tärkeimpiä ympäristövaikutuksia:

1. Fossiiliset polttoaineet ovat eniten vastuussa ilmaston lämpenemisestä

Tällä hetkellä eniten käytettyjä energialähteitä maailmassa ovat fossiiliset polttoaineet. Öljy, maakaasu ja hiili edustavat yhdessä 81% maailman energiantuotannosta ja kulutuksesta.

Fossiiliset polttoaineet koostuvat kaikesta elävästä aineesta (kasveista ja eläimistä), jotka ovat hajonneet miljoonien vuosien ajan. Tämä tarkoittaa, että tuotanto tapahtuu hyvin hitaasti.

Näiden polttoaineiden koostumuksessa on suuri määrä hiiltä, ​​ja niiden palamisen aikana tapahtuva kemiallinen reaktio vapauttaa energiaa ja kaasuja, kuten hiilidioksidia.

Mikä on fossiilisten polttoaineiden suhde ilmaston lämpenemiseen?

Fossiilisten polttoaineiden polttaminen vapauttaa kasvihuonekaasuja, kuten hiilidioksidia (CO₂), vesihöyry (H₂O), metaani (CH₄) ja typpioksidi (N₂O).

Nämä kaasut kertyvät ilmakehään ja estävät auringon säteiden heijastumisen takaisin ilmakehään. Osa heijastuvasta lämmöstä on loukussa maapallolla, nostaen sen lämpötilaa.

Maapallon lämpeneminen johtaa napajääkaappien sulamiseen ja merenpinnan nousuun, lajien sukupuuttoon ja ekosysteemien epätasapainoon.

Ilmaston lämpeneminen aiheuttaa jäätiköiden sulamisen.

2. Ydinpolttoaineet ovat radioaktiivisia ja hengenvaarallisia

Ydinenergian tuotantoa kritisoidaan paljon radioaktiivisten materiaalien käyttöön liittyvien riskien vuoksi. Tämäntyyppisen energian suurimmat vaikutukset ovat:

Jätteiden aiheuttama saastumisvaara

Ydinenergian tuotannossa käytettävät alkuaineet, kuten uraani ja plutonium, aiheuttavat suuren riskin elämälle, koska ne ovat erittäin radioaktiivisia.

Ydinenergian tuottamiseen käytetään uraanidioksidipellettejä, jotka ovat myrkyllisiä tuhansia vuosia ja jotka on varastoitava lyijysäiliöihin.

Jos näitä jäämiä ei varastoida oikein, ne voivat saastuttaa maaperän ja vedet, mikä aiheuttaa epätasapainoa ekosysteemeissä ja aiheuttaa riskejä kaikille elämänmuodoille.

Saastumisvaara onnettomuuksissa

Ydinvoimalaitokset noudattavat tiukkoja turvallisuusprotokollia, mutta aiheuttavat vuoto- ja onnettomuusriskejä, kuten esimerkiksi Tšernobylissä (1986) ja Fukushimassa (2011).

Näissä onnettomuuksissa säteilevä säteily voi aiheuttaa kuolemia, sairauksia, kuten syöpää, sikiöiden epämuodostumia, hyönteisten, kasvien ja eläinten geneettisiä mutaatioita ja palovammoja.

Meriveden lämmitys

Ydinenergian tuotantolaitokset käyttävät merivettä jäähdyttämään reaktoreita, jotka liikuttavat turbiinia ja saavuttavat erittäin korkean lämpötilan.

Tässä prosessissa jäähdytykseen käytetty merivesi lämmitetään ja palautetaan mereen 60 ° C ympäristön lämpötilaa lämpimämmäksi, mikä voi vaikuttaa meriekosysteemiin.

Rakentaminen tuhoutui Ukrainan Tšernobylin onnettomuuden jälkeen.

3. Vesivoiman energia on uusiutuvaa, mutta se aiheuttaa ympäristövaikutuksia

Vesivoimalaitokset käyttävät vesivoiman mekaanista energiaa turbiinien liikuttamiseen, mutta jotta vesi saavuttaisi tarvittavan lujuuden, rakennetaan patoja, jotka vaimentavat vettä.

Kun pato täyttyy, padot avataan ja vesi laskee suurella paineella, mikä siirtää turbiinit tuottamaan sähköä.

Huolimatta siitä, että se on uusiutuva, padon rakentaminen on välttämätöntä tulvia hyvin laajalle alueelle, mikä aiheuttaa merkittäviä ympäristövaikutuksia, kuten lajien sukupuutto ja ekosysteemien muutokset.

Lisäksi vesivoimalaitosten rakentaminen, koska niissä käytetään erittäin suuria alueita, rakennetaan yleensä poistaa joenrantayhteisöt, jotka joutuvat jättämään kotinsa ja aloittamaan alusta muissa sijainnit.

Itaipun voimalaitoksen pato.

Lisätietoja: fossiiliset polttoaineet ja ilmaston lämpeneminen ja kasvihuoneilmiö.