Vrste energije su različiti načini na koje se energija manifestira. Energija je sposobnost tijela da proizvodi rad, odnosno da potiče djelovanje ili kretanje.
Struja
Električna energija jedna je od najčešće korištenih vrsta energije na svijetu, lako se prenosi kabelima i limenkama biti proizvedeni iz različitih izvora energije, poput vode, vjetra, sunca i gorivih tvari goriva.
Električna energija ili električna energija rezultat su pomicanja malih čestica zvanih elektroni, koje nose žice.
Svi elektronički uređaji i svjetla koja palimo u svojim domovima napajaju se električnom energijom. Električna energija se proizvodi u elektranama i do naših domova dolazi električnim kabelima.
Električni kabeli distribuiraju energiju proizvedenu u postrojenjima.
Koji su izvori električne energije?
U pogonima električnu energiju proizvode generatori koji se aktiviraju kretanjem turbina. Kretanje turbina u osnovi se može dogoditi na dva načina:
- mehanička energija: kada se turbine pomiču snagom vode i vjetra, kao u hidroelektranama i vjetroelektranama.
- kemijska energija: kada se turbine premještaju parom iz izgaranja goriva, kao što je slučaj s termoelektričnim i nuklearnim elektranama.
Neki primjeri goriva koja se koriste u termoelektranama su: ugljen, nafta, prirodni plin i biomasa. Nuklearne elektrane koriste radioaktivne elemente poput urana i plutonija.
Mehanička energija
Mehanička energija odnosi se na sposobnost tijela da se kreće. Mehanička energija je zbroj kinetičke energije i potencijalne energije.
- Kinetička energija: to je energija povezana s kretanjem tijela, ona postoji kad god dobije brzinu;
- Potencijalna energija: je energija tijela koje je u položaju, ali se može kretati. To je energija koja se može pretvoriti u kinetiku.
Primjer potencijalne energije je metalna kugla pričvršćena na njihalo. Kada rukom podignemo loptu, ona stječe potencijalnu energiju, jer će krenuti kad je pustimo.
Lopta ovješena o njihalo ima potencijalnu energiju kada miruje i kinetičku energiju kad se kreće.
Što su mehanički izvori energije?
Mehanička energija postoji u bilo kojem tijelu u pokretu ili u položaju iz kojeg može generirati kretanje, odnosno raditi.
U svakodnevnom životu možemo pronaći primjere mehaničke energije, poput vjetra, lopte bačene u zrak, osobe koja trči ili automobila u pokretu.
Snaga vode jedan je od najčešće korištenih mehaničkih izvora energije za proizvodnju drugih vrsta energije, poput električne energije.
U hidroelektrani se sila velikog vodopada koristi za pomicanje turbina koje pokreću generatore i transformiraju mehaničku energiju u električnu.
Nauči više o mehanička energija.
Termalna energija
Toplinska energija je unutarnja energija tijela ili tvari i rezultat je vibracija njegovih atoma i molekula.
Toplinska energija dobiva se iz topline: što je tvar vruća, to će se čestice brže pomicati i toplinska energija je veća.
Možemo se sjetiti nekoliko primjera toplinske energije u našem svakodnevnom životu, poput grijača koje koristimo na hladnom, pećnice u kojoj pečemo kolač i šalice vruće čokolade.
Da bismo, primjerice, napravili vruću čokoladu, u vrč za mlijeko stavimo hladno mlijeko i uključimo štednjak. Plamen zagrijava mlijeko i miješa njegove molekule, što rezultira povećanjem toplinske energije.
Hrana zagrijana na štednjaku stječe toplinsku energiju.
Koji su izvori toplinske energije?
Toplinska energija može se dobiti izgaranjem nekog goriva poput plina, nafte ili drva, a može se dobiti i iz sunčevih zraka i topline proizvedene unutar Zemlje.
Toplinska energija koristi se u nekim postrojenjima za proizvodnju drugih vrsta energije, poput električne i mehaničke energije, ili se može koristiti izravno kao toplinska energija u sustavima grijanja.
Nauči više o Termalna energija.
Nuklearna energija
Nuklearna energija je energija koja postoji u jezgri atoma i koja se oslobađa kad se jezgra rascijepi ili razbije.
Atomi su čestice koje čine sve predmete koji postoje u prirodi (uključujući i naša tijela). Sastoje se od protona, elektrona i neutrona i jezgre odakle dolazi energija.
Nuklearna energija koristi se za proizvodnju električne energije u nekoliko zemalja svijeta, ali također se koristi u vojne svrhe u proizvodnji atomskih bombi.
Postrojenje za proizvodnju nuklearne energije.
Koji su izvori nuklearne energije?
Glavni izvor nuklearne energije je uran, radioaktivni element koji se nalazi u stijenama. Ovaj je element dobiven iz prirode i pretvoren u pelete koji će se koristiti u nuklearnim reaktorima.
Proces proizvodnje energije odvija se na sljedeći način:
- Jezgru urana razbijaju neutroni koji se bacaju prema njoj;
- Prekidom jezgre nastaju dva atoma urana;
- Kad se jezgra slomi, oslobađaju se energija i novi neutroni;
- Ti se neutroni usmjeravaju prema drugim jezgrama urana, uzrokujući njihov puknuće započinjući lančanu reakciju.
Nauči više o nuklearna energija.
Kemijska energija
Kemijska energija je potencijalna energija i pohranjuje se u vezama kemijskih elemenata. Kada se dogodi kemijska reakcija, ta se energija oslobađa.
Kemijska reakcija obično proizvodi toplinu, a kad se dogodi, matična tvar pretvara se u potpuno novu tvar. Jedan od glavnih primjera kemijske energetske reakcije je izgaranje.
Drvo ima kemijsku energiju koja se oslobađa izgaranjem.
Koji su izvori kemijske energije?
Kemijska energija prisutna je u elementima koji izgaranjem proizvode energiju, poput ugljena, biomase, drva i nafte.
Ti se elementi tvore kemijskim vezama i kad izgaraju, oslobađaju energiju i njihovi se atomi reorganiziraju stvarajući novu kemijsku supstancu.
Pogledajmo reakciju izgaranja vodika (H2), što se događa s pola molekule kisika (½ O2):
H2 + ½2 → H2O
Kada molekula vodika reagira s pola molekule kisika, dolazi do reakcije u kojoj se oslobađa energija i čiji je produkt molekula vode.
Sljedeći bi primjer bio izgaranje ugljena (C) koji reagira u dodiru s kisikom (O2):
C + O2 → CO2
Molekula ugljika reagirala je s molekulom kisika, mijenjajući kemijske veze i stvarajući molekulu ugljičnog dioksida (CO).2). U ovom procesu dolazi i do oslobađanja energije.
Nauči više o kemijska energija.
Izvori energije: što su obnovljiva i neobnovljiva energija?
Izvori energije su sirovine koje se koriste za proizvodnju energije. Energija se koristi za rad strojeva, prijevoznih sredstava i elektroničkih uređaja.
Proizvodnja energije može imati velike utjecaje na prirodne resurse i održivost planeta. S tim u vezi, izvori energije mogu se klasificirati kao obnovljivi i neobnovljivi.
Obnovljivi izvori energije
Obnovljivi izvori energije su koji se ne troše uporabom, poput energije vjetra ili sunca. Bez obzira na to koliko se ti resursi koriste za proizvodnju energije, njihova dostupnost u prirodi nije umanjena.
Glavni izvori obnovljive energije su:
- voda: sila kretanja vode okreće turbine i aktivira generatore koji proizvode energiju;
- vjetar: sila vjetrova okreće vjetrenjače ili vjetrove i aktivira vjetroturbine koje proizvode energiju;
- Geotermalna: Para i vruća voda iz topline unutar Zemlje koriste se za okretanje turbina i proizvodnju energije. Ovaj izvor energije dobiva se bušenjem dubokih ležišta;
- Solarni: solarni paneli hvataju energiju iz topline i sunčeve svjetlosti koja prolazi kroz pretvarač i pretvara se u električnu energiju;
- biomasa: je energija dobivena izgaranjem organskih tvari životinjskog ili biljnog podrijetla. Biomasa se može dobiti razgradnjom hrane i biljnih ostataka, stajskog gnoja i smeća;
- oceana: je energija dobivena kretanjem plime i oseke (plimni val) ili morskog vala (ondomotiv). Kretanje vode pokreće električne generatore koji su polupotopljeni u moru i pohranjuju energiju.
Nauči više o obnovljiva energija.
Neobnovljivi izvori energije
Neobnovljivi izvori energije oni su koji se mogu potrošiti uporabom, jer ih priroda nije u stanju obnoviti istom brzinom kojom se koriste.
Ti su izvori organskog podrijetla, biljnog i životinjskog podrijetla, a priroda ih stvara u sporim procesima koji mogu trajati i do milijuna godina.
Glavni neobnovljivi izvori energije su:
- Mineralni ugljen: ugljen je fosilno gorivo dobiveno rudarstvom i koristi se za proizvodnju električne energije u termoelektranama. Također se koristi kao toplinska energija za industrijske procese;
- Nafta: Nafta je fosilno gorivo dobiveno bušenjem na dnu oceana. Koristi se za proizvodnju električne energije i također u gorivima za motorna vozila;
- Prirodni gas: Prirodni plin također je fosilno gorivo i uglavnom se nalazi blizu nafte. Prirodni plin također se koristi kao gorivo i za proizvodnju električne energije;
- nuklearna goriva: Nuklearna energija uglavnom se dobiva iz urana, materijala koji je u prirodi dostupan u ograničenim količinama. Osim što se ne mogu obnoviti, nuklearna goriva opasna su i zbog svoje radioaktivnosti.
Nauči više o neobnovljive energije.
Koji su glavni izvori energije u Brazilu?
Prema podacima Ministarstva rudarstva i energetike iz 2016. godine, Brazil je jedna od zemalja koja najviše koristi energiju iz obnovljivih izvora, oni čine 42,9% njegove energetske matrice.
S obzirom na cijeli svijet, postotak obnovljive energije je samo 13,7%, što predstavlja prednost u pogledu održivosti zemlje. Uz to, postoji raznolikost u izvorima energije, provjerite.
Obnovljivi izvori energije predstavljaju 42,9% brazilske energetske matrice
- Biomasa šećerne trske: 17%
- Hidraulika: 12%
- Ogrjev i drveni ugljen: 8%
- Izbjeljivači i drugi obnovljivi izvori: 5,9%
Itaipu je najveća hidroelektrana u Brazilu i druga po veličini na svijetu.
Neobnovljive energije predstavljaju 57,1% brazilske energetske matrice
- Nafta i derivati: 36,4%
- Prirodni plin: 13%
- Ugljen: 5,7%
- Uran: 1,4%
- Ostali neobnovljivi izvori: 0,6%
Platforma za vađenje nafte u mjestu Angra dos Reis, Rio de Janeiro.
Primarni izvori energije transformiraju se u sekundarnu energiju
Primarni izvori energije su oni koji dolaze izravno iz prirode i pretvaraju se u sekundarne energije koje će čovjek koristiti. Neki od primarnih izvora energije su: voda, sunce, vjetar, fosilna goriva, šećerna trska i uran.
Te se energije hvataju u centrima za transformaciju, kao što su elektrane i rafinerije, i transformiraju se u sekundarne energije. Neki primjeri sekundarne energije su: električna energija, bioplin, naftni derivati, etanol, benzin i ugljen.
3 primjera utjecaja na okoliš uzrokovanih proizvodnjom energije
Od industrijske revolucije potražnja za energijom rasla je vrlo visokim stopama. Energija je potrebna za rad u industriji, promet, proizvodnju električne energije u domovima, za poljoprivredu itd.
Ova velika potreba za proizvodnjom energije uzrokuje velike utjecaje na okoliš, poput onečišćenja zraka i oceana te neravnoteže ekosustava. Pogledajte neke od glavnih utjecaja proizvodnje energije na okoliš:
1. Za globalno zagrijavanje najzaslužnija su fosilna goriva
Trenutno su najčešće korišteni izvori energije na svijetu fosilna goriva. Nafta, prirodni plin i ugljen zajedno čine 81% sve proizvodnje i potrošnje energije u svijetu.
Fosilna goriva sačinjavaju sve žive materije (biljke i životinje) koje su se razgrađivale milijunima godina. To znači da se vaša proizvodnja odvija vrlo sporo.
Ta goriva imaju veliku količinu ugljika u svom sastavu, a kemijska reakcija koja se odvija tijekom njihova izgaranja oslobađa energiju i plinove poput ugljičnog dioksida.
Kakav je odnos fosilnih goriva s globalnim zagrijavanjem?
Izgaranjem fosilnih goriva oslobađaju se staklenički plinovi poput ugljičnog dioksida (CO2), vodena para (H2O), metan (CH4) i dušikov oksid (N2O).
Ti se plinovi nakupljaju u atmosferi i sprečavaju povrat sunčevih zraka u atmosferu. Dio topline koja bi se trebala odraziti zarobljen je na površini Zemlje, podižući joj temperaturu.
Globalno zagrijavanje rezultira otapanjem polarnih ledenih kapa i porastom razine mora, izumiranjem vrsta i neravnotežom ekosustava.
Globalno zagrijavanje uzrokuje topljenje ledenjaka.
2. Nuklearna goriva su radioaktivna i opasna po život
Proizvodnja nuklearne energije meta je mnogih kritika zbog rizika povezanih s uporabom radioaktivnih materijala. Najveći utjecaji ove vrste energije su:
Opasnost od onečišćenja jalovinom
Elementi koji se koriste u proizvodnji nuklearne energije, poput urana i plutonija, predstavljaju veliki rizik za život jer su vrlo radioaktivni.
Za proizvodnju nuklearne energije koriste se peleti uranovog dioksida koji ostaju otrovni tisućama godina i moraju se čuvati u olovnim rezervoarima.
Ako se ti ostaci ne skladište ispravno, mogu kontaminirati tlo i vode, uzrokujući neravnotežu u ekosustavima i predstavljajući rizike za sve oblike života.
Rizik od onečišćenja u nesrećama
Nuklearne elektrane slijede stroge sigurnosne protokole, ali predstavljaju rizik od istjecanja i nesreća, poput onih koje su se dogodile u Černobilu (1986) i Fukušimi (2011).
Zračenje koje se emitira u tim nesrećama može uzrokovati smrt, bolesti poput raka, malformacije fetusa, genetske mutacije insekata, biljaka i životinja i opekline.
Grijanje morske vode
Postrojenja za proizvodnju nuklearne energije koriste morsku vodu za hlađenje reaktora koji pokreću turbine i dosežu vrlo visoke temperature.
U tom se procesu morska voda koja se koristi za hlađenje zagrijava i vraća u more 60 ° C toplije od temperature okoline, što može utjecati na morski ekosustav.
Konstrukcija uništena nakon nesreće u Černobilu u Ukrajini.
3. Hidroelektrična energija je obnovljiva, ali uzrokuje utjecaje na okoliš
Hidroelektrane koriste mehaničku energiju snage vode za pomicanje turbina, no kako bi voda postigla potrebnu čvrstoću, grade se brane koje vodu brane.
Kad se brana napuni, brane se otvaraju i voda se spušta pod velikim pritiskom, pomičući turbine da generiraju električnu energiju.
Iako se može obnoviti, za izgradnju brane potrebno je poplaviti vrlo veliko područje, što uzrokuje velike utjecaje na okoliš, poput izumiranja vrsta i promjene ekosustava.
Uz to, jer koriste vrlo velike površine, obično se grade hidroelektrane ukloniti riječne zajednice koje su prisiljene napustiti svoje domove i početi ispočetka u drugima lokacijama.
Brana elektrane Itaipu.
Saznajte više o: fosilna goriva i globalno zagrijavanje i efekt staklenika.
