De soorten energie zijn de verschillende manieren waarop energie zich manifesteert. Energie is het vermogen van een lichaam om werk te produceren, dat wil zeggen om actie of beweging te bevorderen.
Elektriciteit
Elektrische energie is een van de meest gebruikte soorten energie ter wereld, het is gemakkelijk te transporteren via kabels en kan worden geproduceerd uit verschillende energiebronnen, zoals water, wind, de zon en brandende stoffen brandstoffen.
Elektrische energie of elektriciteit is het resultaat van bewegende kleine deeltjes, elektronen genaamd, die door draden worden gedragen.
Alle elektronische apparaten en lampen die we in huis aanzetten, werken op elektriciteit. Elektriciteit wordt geproduceerd in elektriciteitscentrales en bereikt onze huizen via elektriciteitskabels.
Elektrische kabels verdelen de energie die in de centrales wordt geproduceerd.
Wat zijn de bronnen van elektrische energie?
In de centrales wordt elektrische energie opgewekt door generatoren, die worden geactiveerd door de beweging van de turbines. De beweging van turbines kan in principe op twee manieren gebeuren:
- mechanische energie: wanneer de turbines worden bewogen door de kracht van water en wind, zoals in waterkrachtcentrales en windkrachtcentrales.
- chemische energie: wanneer de turbines worden aangedreven door stoom van brandende brandstoffen, zoals in het geval van thermo-elektrische en kerncentrales.
Enkele voorbeelden van brandstoffen die worden gebruikt in thermo-elektrische centrales zijn: kolen, olie, aardgas en biomassa. Kerncentrales gebruiken radioactieve elementen zoals uranium en plutonium.
Mechanische energie
Mechanische energie verwijst naar het vermogen van een lichaam om in beweging te komen. Mechanische energie is de som van kinetische energie en potentiële energie.
- Kinetische energie: het is de energie die verband houdt met de beweging van het lichaam, het bestaat wanneer het snelheid verwerft;
- Potentiële energie: is de energie van een lichaam dat zich in een positie bevindt maar kan bewegen. Het is een energie die kan veranderen in kinetiek.
Een voorbeeld van potentiële energie is een metalen bal die aan een slinger is bevestigd. Als we de bal met onze hand optillen, krijgt hij potentiële energie, omdat hij in beweging komt als we hem loslaten.
Een bal die aan een slinger hangt, heeft potentiële energie wanneer hij stilstaat en kinetische energie wanneer hij in beweging is.
Wat zijn mechanische energiebronnen?
Mechanische energie bestaat in elk bewegend lichaam of in een positie van waaruit het beweging kan genereren, dat wil zeggen, werk kan doen.
We kunnen voorbeelden van mechanische energie in ons dagelijks leven vinden, zoals de wind, een bal die in de lucht wordt gegooid, een rennende persoon of een rijdende auto.
De kracht van water is een van de meest gebruikte mechanische energiebronnen voor de productie van andere soorten energie, zoals elektriciteit.
In een waterkrachtcentrale wordt de kracht van een grote waterval gebruikt om de turbines in beweging te brengen, die de generatoren aandrijven en mechanische energie omzetten in elektrische energie.
Leer meer over mechanische energie.
Thermische energie
Thermische energie is de interne energie van een lichaam of substantie en is het resultaat van de vibratie van zijn atomen en moleculen.
Thermische energie wordt verkregen uit warmte: hoe heter een stof is, hoe sneller de deeltjes zullen bewegen en hoe hoger de thermische energie.
We kunnen verschillende voorbeelden bedenken van thermische energie in ons dagelijks leven, zoals de kachels die we gebruiken in de kou, de oven waarin we een cake bakken en een kop warme chocolademelk.
Om bijvoorbeeld warme chocolademelk te maken, doen we koude melk in een melkkan en zetten we het fornuis aan. De vlam verwarmt de melk en roert de moleculen, wat resulteert in een toename van thermische energie.
Voedsel dat op een fornuis wordt verwarmd, krijgt thermische energie.
Wat zijn de thermische energiebronnen?
Thermische energie kan worden verkregen door het verbranden van een brandstof zoals gas, olie of hout en kan ook worden verkregen uit zonnestralen en de warmte die in de aarde wordt geproduceerd.
Thermische energie wordt in sommige fabrieken gebruikt om andere soorten energie te produceren, zoals elektrische en mechanische energie, of het kan direct worden gebruikt als thermische energie in verwarmingssystemen.
Leer meer over Thermische energie.
Nucleaire energie
Kernenergie is de energie die in de kern van een atoom aanwezig is en die vrijkomt wanneer de kern wordt gesplitst of gebroken.
Atomen zijn deeltjes die alle objecten vormen die in de natuur bestaan (inclusief ons lichaam). Ze zijn opgebouwd uit protonen, elektronen en neutronen en een kern, waar de energie vandaan komt.
Kernenergie wordt in verschillende landen over de hele wereld gebruikt voor de productie van elektrische energie, maar het is ook voor militaire doeleinden gebruikt bij de productie van atoombommen.
Kerncentrale voor de productie van kernenergie.
Wat zijn de bronnen van kernenergie?
De belangrijkste bron van kernenergie is uranium, een radioactief element dat in gesteenten wordt aangetroffen. Dit element wordt uit de natuur gehaald en omgezet in pellets die in kernreactoren zullen worden gebruikt.
Het energieproductieproces verloopt als volgt:
- De uraniumkern wordt gebroken door neutronen die ernaartoe worden geslingerd;
- Met de verstoring van de kern worden twee uraniumatomen gevormd;
- Wanneer de kern wordt gebroken, komen energie en nieuwe neutronen vrij;
- Deze neutronen gaan richting andere uraniumkernen, waardoor ze breken en een kettingreactie starten.
Leer meer over nucleaire energie.
Chemische energie
Chemische energie is potentiële energie en wordt opgeslagen in de bindingen van chemische elementen. Wanneer er een chemische reactie plaatsvindt, komt deze energie vrij.
De chemische reactie produceert meestal warmte en als dat gebeurt, wordt de oorspronkelijke stof omgezet in een volledig nieuwe stof. Een van de belangrijkste voorbeelden van chemische energiereacties is verbranding.
Hout heeft chemische energie, die vrijkomt bij verbranding.
Wat zijn de bronnen van chemische energie?
Chemische energie is aanwezig in elementen die bij verbranding energie produceren, zoals steenkool, biomassa, hout en olie.
Deze elementen worden gevormd door chemische bindingen en wanneer ze verbranden, geven ze energie vrij en hun atomen reorganiseren zich en vormen een nieuwe chemische substantie.
Laten we eens kijken naar de waterstofverbrandingsreactie (H2), wat gebeurt met een half zuurstofmolecuul (½ O2):
H2 + de2 → H2O
Wanneer een waterstofmolecuul reageert met een half zuurstofmolecuul, ontstaat er een reactie waarbij energie vrijkomt en waarvan het product een watermolecuul is.
Een ander voorbeeld is de verbranding van steenkool (C) die reageert in contact met zuurstof (O2):
C + O2 → CO2
Het koolstofmolecuul reageerde met het zuurstofmolecuul, veranderde de chemische bindingen en vormde een koolstofdioxide (CO) molecuul.2). In dit proces is er ook het vrijkomen van energie.
Leer meer over chemische energie.
Energiebronnen: wat zijn hernieuwbare en niet-hernieuwbare energie?
Energiebronnen zijn de grondstoffen die worden gebruikt om energie te produceren. Energie wordt gebruikt voor de bediening van machines, transportmiddelen en elektronische apparaten.
Energieproductie kan grote gevolgen hebben voor de natuurlijke hulpbronnen en duurzaamheid van de planeet. In dit opzicht kunnen energiebronnen worden geclassificeerd als hernieuwbaar en niet-hernieuwbaar.
Hernieuwbare energiebronnen
Hernieuwbare energiebronnen zijn energiebronnen die niet uitgeput raken door gebruik, zoals wind- of zonne-energie. Ongeacht hoeveel deze hulpbronnen worden gebruikt voor energieproductie, hun beschikbaarheid in de natuur is niet afgenomen.
De belangrijkste bronnen van hernieuwbare energie zijn:
- water: de kracht van de waterbeweging laat de turbines draaien en activeert de generatoren die energie produceren;
- wind: de kracht van de wind doet de windmolens of pinwheels draaien en activeert de windturbines die energie produceren;
- Geothermisch: Stoom en heet water uit de warmte in de aarde worden gebruikt om turbines te laten draaien en energie te produceren. Deze energiebron wordt verkregen door het boren van diepe reservoirs;
- Zonne: zonnepanelen vangen energie op uit warmte en zonlicht, die door een omvormer gaat en wordt omgezet in elektrische energie;
- biomassa: is de energie die wordt verkregen door de verbranding van organisch materiaal van dierlijke of plantaardige oorsprong. Biomassa kan worden verkregen uit de afbraak van voedsel- en plantaardig afval, dierlijke mest en afval;
- oceanen: is de energie die wordt verkregen uit de beweging van de getijden (getijdenbeweging) of zeegolven (ondomotive). De beweging van water drijft elektrische generatoren aan die half ondergedompeld zijn in de zee en energie opslaan.
Leer meer over hernieuwbare energie.
Niet-hernieuwbare energiebronnen
Niet-hernieuwbare energiebronnen zijn energiebronnen die door gebruik uitgeput kunnen raken, omdat de natuur ze niet met dezelfde snelheid kan vernieuwen als ze worden gebruikt.
Deze bronnen zijn van organische oorsprong, zowel plantaardig als dierlijk, en worden door de natuur gevormd in langzame processen die tot miljoenen jaren kunnen duren.
De belangrijkste niet-hernieuwbare energiebronnen zijn:
- Minerale kolen: steenkool is een fossiele brandstof die wordt gewonnen door mijnbouw en wordt gebruikt om elektriciteit te produceren in thermo-elektrische centrales. Het wordt ook gebruikt als thermische energie voor industriële processen;
- Aardolie: Olie is een fossiele brandstof die wordt verkregen door te boren in de oceaanbodem. Het wordt gebruikt voor de productie van elektrische energie en ook in brandstoffen voor motorvoertuigen;
- Natuurlijk gas: Aardgas is ook een fossiele brandstof en wordt over het algemeen in de buurt van olie gevonden. Aardgas wordt ook gebruikt als brandstof en voor het opwekken van elektriciteit;
- nucleaire brandstoffen: Kernenergie wordt voornamelijk gewonnen uit uranium, een materiaal dat in beperkte hoeveelheden in de natuur beschikbaar is. Kernbrandstoffen zijn niet alleen hernieuwbaar, maar ook gevaarlijk vanwege hun radioactiviteit.
Leer meer over niet-hernieuwbare energie.
Wat zijn de belangrijkste energiebronnen in Brazilië?
Volgens gegevens uit 2016 van het Ministerie van Mijnbouw en Energie is Brazilië een van de landen die het meest energie uit hernieuwbare bronnen gebruikt, ze vertegenwoordigen 42,9% van de energiematrix.
Over de hele wereld gezien is het percentage hernieuwbare energie slechts 13,7%, wat een voordeel is in termen van duurzaamheid voor het land. Daarnaast is er een diversificatie in energiebronnen, check it out.
Hernieuwbare energieën vertegenwoordigen 42,9% van de Braziliaanse energiematrix
- Suikerriet biomassa: 17%
- Hydrauliek: 12%
- Brandhout en houtskool: 8%
- Bleekmiddel en andere hernieuwbare energiebronnen: 5,9%
Itaipu is de grootste waterkrachtcentrale in Brazilië en de op één na grootste ter wereld.
Niet-hernieuwbare energieën vertegenwoordigen 57,1% van de Braziliaanse energiematrix
- Olie en derivaten: 36,4%
- Aardgas: 13%
- Steenkool: 5,7%
- uranium: 1,4%
- Andere niet-hernieuwbare energiebronnen: 0,6%
Oliewinningsplatform in Angra dos Reis, Rio de Janeiro.
Primaire energiebronnen worden omgezet in secundaire energie
De primaire energiebronnen zijn die rechtstreeks uit de natuur komen en worden omgezet in secundaire energieën die door de mens kunnen worden gebruikt. Enkele primaire energiebronnen zijn: water, zon, wind, fossiele brandstoffen, suikerriet en uranium.
Deze energieën worden opgevangen in transformatiecentra, zoals krachtcentrales en raffinaderijen, en worden omgezet in secundaire energieën. Enkele voorbeelden van secundaire energie zijn: elektriciteit, biogas, aardolieproducten, ethanol, benzine en houtskool.
3 voorbeelden van milieueffecten veroorzaakt door energieproductie
Sinds de industriële revolutie is de vraag naar energie enorm gegroeid. Energie is nodig voor de exploitatie van industrieën, transport, opwekking van elektriciteit in woningen, voor landbouw, enz.
Deze grote behoefte aan energieproductie veroorzaakt grote milieueffecten, zoals lucht- en oceaanvervuiling en onbalans in ecosystemen. Bekijk enkele van de belangrijkste milieueffecten van energieproductie:
1. Fossiele brandstoffen zijn het meest verantwoordelijk voor de opwarming van de aarde
Momenteel zijn de meest gebruikte energiebronnen ter wereld fossiele brandstoffen. Samen vertegenwoordigen olie, aardgas en kolen 81% van alle energieproductie en -verbruik in de wereld.
Fossiele brandstoffen bestaan uit alle levende materie (planten en dieren) die in de loop van miljoenen jaren zijn afgebroken. Dit betekent dat uw productie zeer langzaam verloopt.
Deze brandstoffen hebben een grote hoeveelheid koolstof in hun samenstelling en de chemische reactie die plaatsvindt tijdens hun verbranding maakt energie en gassen zoals koolstofdioxide vrij.
Wat is de relatie van fossiele brandstoffen met de opwarming van de aarde?
Bij het verbranden van fossiele brandstoffen komen broeikasgassen vrij zoals koolstofdioxide (CO2), waterdamp (H2O), methaan (CH4) en lachgas (N2O).
Deze gassen hopen zich op in de atmosfeer en voorkomen dat de zonnestralen worden teruggekaatst in de atmosfeer. Een deel van de warmte die moet worden gereflecteerd, wordt gevangen op het aardoppervlak, waardoor de temperatuur stijgt.
De opwarming van de aarde leidt tot het smelten van de poolkappen en een stijgende zeespiegel, het uitsterven van soorten en de onbalans van ecosystemen.
Door de opwarming van de aarde smelten gletsjers.
2. Kernbrandstoffen zijn radioactief en levensbedreigend
De productie van kernenergie is het doelwit van veel kritiek vanwege de risico's van het gebruik van radioactieve stoffen. De grootste effecten van dit type energie zijn:
Risico op besmetting door residuen
De elementen die worden gebruikt bij de productie van kernenergie, zoals uranium en plutonium, vormen een groot risico voor het leven, omdat ze zeer radioactief zijn.
Voor de productie van kernenergie worden uraniumdioxidekorrels gebruikt, die duizenden jaren giftig blijven en in loodreservoirs moeten worden opgeslagen.
Als deze residuen niet correct worden opgeslagen, kunnen ze bodems en wateren verontreinigen, onevenwichtigheden in ecosystemen veroorzaken en risico's vormen voor alle vormen van leven.
Risico op besmetting bij ongevallen
Kerncentrales volgen strikte veiligheidsprotocollen, maar brengen risico's van lekkage en ongevallen met zich mee, zoals die in Tsjernobyl (1986) en Fukushima (2011).
De straling die bij deze ongevallen wordt uitgestoten, kan leiden tot sterfgevallen, ziekten zoals kanker, misvormingen van foetussen, genetische mutaties bij insecten, planten en dieren en brandwonden.
Zeewaterverwarming
Kernenergiecentrales gebruiken zeewater om de reactoren te koelen, die de turbines bewegen en zeer hoge temperaturen bereiken.
In dit proces wordt het zeewater dat wordt gebruikt voor koeling verwarmd en teruggevoerd naar de zee 60° C warmer dan de omgevingstemperatuur, wat een impact kan hebben op het mariene ecosysteem.
Bouw verwoest na het ongeval in Tsjernobyl, Oekraïne.
3. Hydro-elektrische energie is hernieuwbaar, maar heeft gevolgen voor het milieu
Waterkrachtcentrales gebruiken de mechanische energie van de kracht van water om de turbines te verplaatsen, maar om het water de nodige sterkte te geven, worden dammen gebouwd die het water afdammen.
Als de dam vol raakt, gaan de dammen open en komt het water onder grote druk naar beneden, waardoor de turbines in beweging komen om elektriciteit op te wekken.
Ondanks dat het hernieuwbaar is, moet om een dam te bouwen een zeer groot gebied onder water komen te staan, met grote gevolgen voor het milieu tot gevolg, zoals het uitsterven van soorten en verandering van ecosystemen.
Bovendien, omdat ze zeer grote gebieden gebruiken, is de bouw van waterkrachtcentrales meestal verwijder gemeenschappen langs de rivier, die gedwongen worden hun huizen te verlaten en opnieuw te beginnen in anderen locaties.
De krachtcentraledam van Itaipu.
Meer weten over: fossiele brandstoffen en opwarming van de aarde en broeikaseffect.
