מקורות אנרגיה. סוגי מקורות אנרגיה בעולם הנוכחי

בְּ מקורות אנרגיה הם משאבים טבעיים או מלאכותיים המשמשים את החברה לייצור אנרגיה כלשהי. אנרגיה, בתורם, משמשת להקלת תזוזה של כלי רכב, לייצר חום או לייצר חשמל למטרות שונות.

מקורות אנרגיה קשורים גם לנושאים סביבתיים, שכן, בהתאם לדרכי השימוש במשאבי אנרגיה, עלולה להיגרם השפעות חמורות על הטבע.

על פי היכולת הטבעית לחדש משאבים, ניתן לסווג מקורות אנרגיה ל מתחדשתו לא ניתן לשפץ.

מקורות אנרגיה מתחדשים

מקורות אנרגיה מתחדשים, כפי שהשם מרמז, הם אלה שיש להם יכולת להחליף באופן טבעי, מה שלא אומר שכולם בלתי נדלים. חלקם, כמו רוח ואור שמש, הם קבועים, אך אחרים, כמו מים, יכולים להיגמר, תלוי באופן השימוש בהם על ידי בני אדם. כדאי לזכור שלא כל מקור אנרגיה מתחדשת נקי, כלומר הוא נקי מפליטת מזהמים או מהשפעות סביבתיות רחבות היקף.

→ אנרגיית רוח

רוח היא משאב אנרגיה מתחדשת, ולכן בלתי נדלה. באזורים מסוימים של כדור הארץ, תדירותו ועוצמתו מספיקים לייצור חשמל באמצעות ציוד ספציפי לצורך פונקציה זו. בעיקרון, הרוחות מפעילות את הטורבינות של טורבינות רוח, גורם גנרטורים ממירים את האנרגיה המכנית המיוצרת לאנרגיה חשמלית.

נכון לעכשיו, אנרגיית רוח

אינו נפוץ כל כך בעולם בשל העלות הגבוהה של הציוד שלו. עם זאת, כמה מדינות, כמו ארצות הברית, סין וגרמניה, כבר אימצו את התכונה הזו באופן מהותי. היתרונות העיקריים של מקור אנרגיה זה הם אי פליטת מזהמים לאטמוספירה והשפעות סביבתיות נמוכות.

מפת חשיבה: מקורות אנרגיה חלופיים

* להורדת מפת החשיבה ב- PDF, לחץ כאן!

→ אנרגיה סולארית

ה אנרגיה סולארית זה השימוש באור שמש לייצור חשמל וחימום מים לשימוש. זהו גם מקור אנרגיה בלתי נדלה, בהתחשב בכך שהשמש - לפחות בתצורתה הנוכחית - תתקיים במשך מיליארדי שנים.

ישנן שתי דרכים לרתום את אנרגיית השמש: פוטו וולטאית ותרמית. בצורה הראשונה משתמשים בתאים ספציפיים המשתמשים ב"אפקט הפוטואלקטרי "לייצור חשמל. הדרך השנייה, מצידה, משתמשת בחימום מים הן לשימוש ישיר והן לייצור קיטור, אשר יפעל בתהליכי הפעלה של מחוללי אנרגיה. חשוב לזכור כי ניתן להשתמש גם בסוגי נוזלים אחרים.

בשל העלויות הגבוהות, אנרגיה סולארית עדיין אינה בשימוש נרחב. עם זאת, השימוש בו הלך וגדל בהדרגה, הן עם התקנת צלחות בבתים, תעשיות והן פרויקטים גדולים והקמת תחנות כוח סולאריות שמטרתן לייצר אנרגיה חשמלי.

קרא עוד:חימום מים באמצעות אנרגיה סולארית

→ כוח הידרואלקטרי

ה אנרגיה הידרו-חשמלית תואם את השימוש במים מהנהרות להעברת טורבינות חשמל. בברזיל זהו המקור העיקרי לאנרגיה חשמלית, לצד מפעלים תרמו-חשמליים, בהתחשב בגדול פוטנציאל שיש למדינה מבחינת זמינותם של נהרות מתאימים לייצור הידרואלקטריות.

במפעלים הידרואלקטריים, נבנים סכרים על אפיק הנהר כדי להטיל את המים שישמשו בתהליך ייצור החשמל. במקרה זה, המומלץ ביותר הוא שהסכרים ייבנו בנהרות בעלי אדמות לא אחידות על מנת לצמצם את השטח המוצף. לכן, מומלץ יותר להתקין צמחים אלה על נהרות הרמה, אם כי ניתן להתקין אותם גם על נהרות רגילים, אך עם השפעות סביבתיות גדולות יותר.

→ ביומסה

השימוש של ביומסה הוא מורכב משריפת חומרים ממוצא אורגני לייצור אנרגיה. זה מתרחש באמצעות בעירה של חומרים כגון עצי הסקה, קני סוכר ושאריות חקלאיות אחרות, שאריות יער ואפילו צואה של בעלי חיים. הוא נחשב למקור אנרגיה מתחדשת, מכיוון שהפחמן הדו-חמצני המיוצר במהלך הבעירה משמש את הצמחייה עצמה בביצוע פוטוסינתזה. משמעות הדבר היא כי כל עוד הוא נשלט, השימוש בו בר קיימא מכיוון שהוא אינו משנה את הרכב המאקרו של האטמוספירה של כדור הארץ.

אתה דלק ביולוגי, באופן מסוים, נחשבים לסוג ביומסה, מכיוון שהם מיוצרים גם מירקות ממוצא אורגני לייצור דלק. הדוגמה הידועה ביותר היא אתנול המיוצר מקנה סוכר, אך יתכנו תרכובות אחרות המגיעות מירקות שונים, כגון שעועית קיק, תירס ורבים אחרים.

→ אנרגיית גאות ושפל (גל גאות)

ה אנרגיית גאות ושפל - או גל גאות - הוא השימוש בגאות עולה ויורדת לייצור חשמל. זה עובד יחסית לסכר רגיל. בנוסף לסכרים, נבנים מנעולים ודידות המאפשרים כניסה ויציאה של מים בשיטפונות ושפל, המאפשרים תנועה של הטורבינות.

מקורות אנרגיה מתחדשים הם מקורות אנרגיה המתחדשים בטווח הקצר.

מקורות אנרגיה שאינם מתחדשים

מקורות אנרגיה שאינם מתחדשים הם אלו שעשויים להיגמר בעתיד הקרוב יחסית. ההערכה היא כי חלק ממקורות האנרגיה, כגון נפט, מוצו במשך כמה עשורים, מה שמגביר את האופי האסטרטגי של אלמנטים אלה.

→ דלקים מאובנים

שריפת דלקים מאובנים יכול לשמש גם לעקירת כלי רכב וגם לייצור חשמל בתחנות תרמו-חשמל. שלושת הסוגים העיקריים הם נֵפט, פחם מינרלי ו גז טבעי, אך ישנם רבים אחרים, כגון נפטה ופצלי שמן.

דלקים מאובנים הם מקורות האנרגיה החשובים והמחלוקת ביותר לאנושות כרגע. על פי נתוני סוכנות האנרגיה הבינלאומית, כ -81.63% מכלל מטריצת האנרגיה העולמית מגיעה משלושת הדלקים העיקריים שהוזכרו לעיל. מקורות אלה מייצגים 56.8% ממטריצת האנרגיה הברזילאית. לפיכך, מדינות רבות תלויות בייצוא של מוצרים אלה, בעוד שאחרות נוקטות באמצעים גיאופוליטיים בכדי להשיג אותן.

סוגיה נוספת שנדונה בהרחבה בנוגע לדלקים מאובנים מתייחסת לרמות הזיהום הגבוהות שנוצרות בעקבות שריפתם. חוקרים רבים מציינים כי הם האחראים העיקריים להתעצמות אפקט החממה ולהחמרת הבעיות הקשורות להתחממות כדור הארץ.

→ אנרגיה גרעינית (אטומית)

בְּ אנרגיה גרעינית - המכונה גם אנרגיה אטומית - ייצור החשמל מתרחש באמצעות חימום מים, שהופכים לאדים ומפעילים את הגנרטורים. במפעלים גרעיניים נוצר חום בכורים מה- ביקוע גרעיני של אורניום 235, חומר רדיואקטיבי במיוחד.

למרות שתחנות כוח גרעיניות מזהמות פחות מתחנות דומות אחרות, כמו תחנות כוח תרמו-חשמל, הן ממוקדות על ידי מחלוקות רבות, מכיוון שדליפה של פסולת גרעינית המופקת והתרחשות של תאונות עלולות לגרום להשפעות חמורות ורבות אנשים שנפטרו. עם זאת, עם הופעת נושא ההתחממות הגלובלית, השימוש בה נשקל על ידי מדינות רבות.

לכל סוג אנרגיה יתרונות וחסרונות. נכון לעכשיו, אין מקור בר-קיימא לחלוטין מהאחרים. חלקם זולים ושופעים, אך יש להם השפעות סביבתיות חמורות; אחרים נקיים וקיימים, אך אינם ניתנים לביצוע כלכלית. המומלץ ביותר הוא שיש בשטחים השונים גיוון במטריצות האנרגיה כך שהבעיות יוקלו. עם זאת, זה לא קורה בברזיל וברוב המדינות האחרות.

יודע יותר:מהם הסיכונים של ייצור חשמל גרעיני?

מקורות אנרגיה שאינם מתחדשים, כמו דלקים מאובנים, תואמים למשאבי אנרגיה שניתן להדלדל באופיים.

יתרונות וחסרונות השימוש במקורות אנרגיה

1. משאבים מתחדשים

ספק כוח	יתרון	חִסָרוֹן
אנרגיית רוח	הוא נחשב למקור נקי מכיוון שהוא אינו פולט גזים מזהמים לאטמוספירה.	התקנת טורבינות רוח גורמת לשינויים בנוף ופוגעת במסלול הנדידה של ציפורים.
אנרגיה סולארית	זהו מקור אנרגיה נקי, שופע בכמה תחומים וחסכוני.	השימוש באנרגיה מסוג זה עדיין מצריך התקדמות טכנולוגית ההופכת את השימוש בה לכלכלי.
אנרגיה הידרו-חשמלית	זהו מקור אנרגיה נקי, בעל עלות תפעול נמוכה וחידוש לטווח קצר.	זה גורם נזק סביבתי, משפיע על המגוון הביולוגי ועל האוכלוסייה המתגוררת באתר בניית המפעל.
ביומסה	זהו מקור אנרגיה מזהם נמוך שמשאביו מתחדשים בטווח הקצר.	השימוש בו יכול להשפיע על מקורות המים עקב הביקוש למים בשימוש. זה יכול גם לגרום לעלייה בכריתת יערות להקצאת שטחים לחקלאות.
אנרגיית גאות ושפל	הוא נחשב כמקור אנרגיה נקי לפגיעה מינימלית בסביבה.	כדי שהשימוש בו יהיה משתלם כלכלית, הוא דורש התקדמות טכנולוגית.

2. מקורות שאינם מתחדשים

ספק כוח	יתרון	חִסָרוֹן
דלקים מאובנים	יש להם יעילות אנרגטית גבוהה: שריפתם משחררת כמויות גדולות של אנרגיה. קל לאתר מאגרים, לחלץ ולעבד. לכן, הם זולים יותר ממקורות אנרגיה חלופיים.	השימוש האינטנסיבי בסוג זה של מקור אנרגיה גרם לצמצום רלוונטי במאגרים. שריפת דלקים אלה משחררת גזים מזהמים לאטמוספירה, פוגעת בשכבת האוזון ומעצימה את ההתחממות הגלובלית.
אנרגיה גרעינית	השימוש במקור אנרגיה זה אינו משחרר גזי חממה ואינו תלוי בגורמים אקלימיים כדי שהשימוש בו יהיה בר-קיימא.	זו אנרגיה יקרה בהשוואה למקורות אנרגיה אחרים. השימוש בו מהווה פוטנציאל גבוה לסיכון לתאונות גרעיניות.

למקורות אנרגיה שונים, מתחדשים ושאינם מתחדשים, יתרונות וחסרונות.

מקורות אנרגיה בברזיל

כ -42% מהייצור במטריקס האנרגיה הברזילאי מגיע ממקורות אנרגיה מתחדשים, כגון שימוש בביומסה, אתנול, מקורות מים, אנרגיית שמש ואנרגיית רוח. לפיכך, מטריצת האנרגיה הברזילאית מתחדשת יותר מהמטריצה ​​העולמית, המבוססת בעיקר על שימוש בדלקים מאובנים לייצור אנרגיה. לפיכך, ניתן לומר כי בהשוואה למדינות אחרות, ברזיל פולטת פחות גזי חממה.

יש כיום בברזיל 536 תחנות כוח רוח, בהן פועלות כ -6,600 גלגלים, מספר שמציב את ברזיל כמובילה באמריקה הלטינית בסוג זה של ייצור אנרגיה. עם זאת, מקור האנרגיה העיקרי בברזיל עדיין מגיע ממפעלים הידרואלקטריים, המהווים כ -64% מהפוטנציאל החשמלי במדינה. ייצור האנרגיה משימוש בביומסה תואם לכ- 9.2% ממטריצת האנרגיה הברזילאית ואילו כוח הרוח מייצג כ 8.5% מהמטריצה.

קרא גם:חלוקת החשמל בברזיל

תרגילים על מקורות אנרגיה

1. (אויב) במפעלים הידרואלקטיים, נפילת מים מניעה טורבינות המניעות גנרטורים. בחוות רוח, הגנרטורים מונעים על ידי מדחפים המונעים על ידי הרוח. בהמרה ישירה של חשמל סולארי, הם תאים פוטו-וולטאיים המייצרים מתח חשמלי. בנוסף לכל ייצור החשמל, תהליכים אלה משותפים לעובדה כי:

א) אל תגרום להשפעה סביבתית.

ב) ללא תלות בתנאי מזג האוויר.

ג) ניתן לאחסן את האנרגיה הנוצרת.

ד) להשתמש במקורות אנרגיה מתחדשים.

ה) תלויים במאגרי הדלקים המאובנים.

→ החלטה:

אלטרנטיבה D - אנרגיה הידרואלקטרית, אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית נחשבים למקורות אנרגיה מתחדשים, כלומר הם מקורות אנרגיה שניתן לחדש בטווח הקצר.

2. (אויב) הכוונה היא להתקין תחנת ייצור חשמל בעירייה הממוקמת בחלקו הפנימי של עמק קטן המוקף בהרים גבוהים וקשה לגישה. את העיר חוצה נהר, המהווה מקור מים לצריכה, השקיה של גידולי קיום ודיג. באזור, שיש לו הרחבה טריטוריאלית קטנה, שכיחות השמש גבוהה לאורך כל השנה. התחנה המדוברת תספק רק את העירייה המוצגת. איזו צורה של השגת אנרגיה, בין המוצגים, היא המתאימה ביותר ליישום בעירייה זו בכדי לגרום להשפעה הסביבתית הכי פחותה?

א) תרמו-אלקטרי, מכיוון שניתן להשתמש במי נהר במערכת הקירור.

ב) רוח, מכיוון שהגיאוגרפיה של המיקום מתאימה ללכידת אנרגיה מסוג זה.

ג) גרעיני, כיוון שאופן קירור מערכותיהם לא ישפיע על האוכלוסייה.

ד) פוטו-וולטאי, מכיוון שניתן לנצל את אנרגיית השמש המגיעה לפני השטח של האתר.

ה) תחנת כוח הידרואלקטרית, שכן הנהר החוצה את העירייה מספיק בכדי לספק את המפעל שנבנה.

→ החלטה:

חלופה D - באזור המדובר יש הרבה שכיחות שמש לאורך כל השנה, ולכן הדרך להשיג יותר אנרגיה שצוין וכי גורם פחות השפעה הוא אנרגיה סולארית או פוטו-וולטאית, המנצלת את שכיחות אור השמש לייצור אֵנֶרְגִיָה.

3. (UDESC) החיפוש אחר מקורות אנרגיה מתחדשים מופיע כאלטרנטיבה חשובה להתגברות על שתי בעיות עכשוויות: א מחסור במקורות אנרגיה שאינם מתחדשים, בעיקר נפט, וזיהום סביבתי הנגרם על ידי מקורות אלה (דלקים) מאובנים).

בדוק את האלטרנטיבה המציגה סוג של משאב אנרגיה שאינו מתחדש.

א) ביומסה, המסה של יצורים חיים המאכלסים אזור.

ב) מימן, משמש כתא דלק.

ג) ביוגז, שימוש בחיידקים בהפיכת פסולת אורגנית למתאן.

ד) פחם, המופק מהאדמה בתהליך הכרייה.

ה) אנרגיה גיאותרמית, רותמת חום מבפנים של כדור הארץ.

→ החלטה:

אלטרנטיבה D - פחם הוא סוג של משאב אנרגיה שאינו מתחדש, כלומר, הוא לא מתחדש בטווח הקצר ויכול להידלדל באופיו. שריפתו גורמת לפליטת גזים מזהמים לאטמוספירה, ומחמירה בעיות סביבתיות.

מאת רפאלה סוזה ואני. רודולפו אלבס פנה
בוגר ותואר שני בגיאוגרפיה, בהתאמה.

* מפה נפשית מאת רפאלה סוזה
בוגר גיאוגרפיה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-energia.htm