Wszystkie rodzaje energii i ich źródła

Rodzaje energii to różne sposoby manifestacji energii. Energia to zdolność ciała do wykonywania pracy, to znaczy do pobudzania działania lub ruchu.

Elektryczność

Energia elektryczna jest jednym z najczęściej wykorzystywanych rodzajów energii na świecie, jest łatwo transportowana za pomocą kabli i może być produkowane z różnych źródeł energii, takich jak woda, wiatr, słońce i substancje palne paliwa.

Energia elektryczna lub elektryczność jest wynikiem poruszania się małych cząstek zwanych elektronami, które są przenoszone przez przewody.

Wszystkie urządzenia elektroniczne i światła, które włączamy w naszych domach, zasilane są energią elektryczną. Energia elektryczna wytwarzana jest w elektrowniach i dociera do naszych domów za pomocą kabli elektrycznych.

Kable elektryczne rozprowadzają energię wytworzoną w zakładach.

Jakie są źródła energii elektrycznej?

W elektrowniach energia elektryczna jest wytwarzana przez generatory, które są aktywowane ruchem turbin. Ruch turbin może zasadniczo odbywać się na dwa sposoby:

• energia mechaniczna: gdy turbiny poruszane są siłą wody i wiatru, jak w elektrowniach wodnych i wiatrowych.
• energia chemiczna: gdy turbiny są poruszane parą ze spalanych paliw, jak w przypadku elektrowni termoelektrycznych i jądrowych.

Przykładami paliw stosowanych w elektrowniach termoelektrycznych są: węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny i biomasa. Elektrownie jądrowe wykorzystują pierwiastki promieniotwórcze, takie jak uran i pluton.

Energia mechaniczna

Energia mechaniczna odnosi się do zdolności ciała do poruszania się. Energia mechaniczna to suma energii kinetycznej i energii potencjalnej.

• Energia kinetyczna: jest to energia związana z ruchem ciała, istnieje zawsze, gdy nabiera prędkości;
• Energia potencjalna: jest energią ciała, które jest w pozycji, ale może się poruszać. To energia, która może zamienić się w kinetykę.

Przykładem energii potencjalnej jest metalowa kula przymocowana do wahadła. Kiedy podnosimy piłkę ręką, nabiera ona energii potencjalnej, ponieważ wejdzie w ruch, gdy ją wypuścimy.

Kula zawieszona na wahadle ma energię potencjalną, gdy jest nieruchoma, oraz energię kinetyczną, gdy jest w ruchu.

Jakie są mechaniczne źródła energii?

Energia mechaniczna istnieje w każdym poruszającym się ciele lub w pozycji, z której może generować ruch, to znaczy wykonywać pracę.

Przykłady energii mechanicznej możemy znaleźć w naszym codziennym życiu, takie jak wiatr, piłka rzucona w powietrze, biegnąca osoba czy samochód w ruchu.

Moc wody jest jednym z najczęściej wykorzystywanych mechanicznych źródeł energii do produkcji innych rodzajów energii, takich jak energia elektryczna.

W elektrowni wodnej siła dużego wodospadu jest wykorzystywana do poruszania turbin, które napędzają generatory i przekształcają energię mechaniczną w energię elektryczną.

Dowiedz się więcej o energia mechaniczna.

Energia cieplna

Energia cieplna jest wewnętrzną energią ciała lub substancji i jest wynikiem wibracji jego atomów i cząsteczek.

Energia cieplna jest uzyskiwana z ciepła: im gorętsza jest substancja, tym szybciej poruszają się cząstki i tym wyższa jest energia cieplna.

Możemy pomyśleć o kilku przykładach energii cieplnej w naszym codziennym życiu, takich jak grzejniki, których używamy na zimno, piekarnik, w którym pieczemy ciasto i kubek gorącej czekolady.

Aby na przykład zrobić gorącą czekoladę, wlewamy zimne mleko do dzbanka na mleko i włączamy kuchenkę. Płomień podgrzewa mleko i miesza jego cząsteczki, co powoduje wzrost energii cieplnej.

Potrawa podgrzana na kuchence pozyskuje energię cieplną.

Jakie są źródła energii cieplnej?

Energia cieplna może być pozyskiwana ze spalania niektórych paliw, takich jak gaz, olej czy drewno, a także może być pozyskiwana z promieni słonecznych i ciepła wytwarzanego wewnątrz Ziemi.

Energia cieplna jest wykorzystywana w niektórych zakładach do produkcji innych rodzajów energii, takich jak energia elektryczna i mechaniczna, lub może być wykorzystana bezpośrednio jako energia cieplna w systemach grzewczych.

Dowiedz się więcej o Energia cieplna.

Energia nuklearna

Energia jądrowa to energia, która istnieje w jądrze atomu i jest uwalniana, gdy następuje rozszczepienie lub pęknięcie tego jądra.

Atomy to cząstki, które tworzą wszystkie obiekty istniejące w przyrodzie (w tym nasze ciała). Składają się z protonów, elektronów i neutronów oraz jądra, z którego pochodzi energia.

Energia jądrowa jest wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej w kilku krajach na całym świecie, ale była również wykorzystywana do celów wojskowych przy produkcji bomb atomowych.

Elektrownia jądrowa.

Jakie są źródła energii jądrowej?

Głównym źródłem energii jądrowej jest uran, pierwiastek radioaktywny występujący w skałach. Pierwiastek ten pozyskiwany jest z natury i przekształcany w peletki, które będą wykorzystywane w reaktorach jądrowych.

Proces produkcji energii przebiega w następujący sposób:

• Jądro uranu jest rozrywane przez rzucone w jego stronę neutrony;
• Wraz z rozerwaniem jądra powstają dwa atomy uranu;
• Kiedy jądro zostaje przerwane, uwalniana jest energia i nowe neutrony;
• Te neutrony kierują się w kierunku innych jąder uranu, powodując ich pękanie, rozpoczynając reakcję łańcuchową.

Dowiedz się więcej o energia nuklearna.

Energia chemiczna

Energia chemiczna jest energią potencjalną i jest magazynowana w wiązaniach pierwiastków chemicznych. Kiedy zachodzi reakcja chemiczna, ta energia jest uwalniana.

Reakcja chemiczna zwykle wytwarza ciepło, a kiedy to się dzieje, substancja, z której pochodzi, przekształca się w zupełnie nową substancję. Jednym z głównych przykładów reakcji energii chemicznej jest spalanie.

Drewno posiada energię chemiczną, która jest uwalniana podczas spalania.

Jakie są źródła energii chemicznej?

Energia chemiczna występuje w pierwiastkach, które podczas spalania wytwarzają energię, takich jak węgiel, biomasa, drewno i olej.

Pierwiastki te powstają z wiązań chemicznych, a podczas spalania uwalniają energię, a ich atomy reorganizują się, tworząc nową substancję chemiczną.

Przyjrzyjmy się reakcji spalania wodoru (H₂), co dzieje się z połową cząsteczki tlenu (½ O₂):

H₂ + ½₂ → H₂O

Gdy cząsteczka wodoru reaguje z połową cząsteczki tlenu, zachodzi reakcja, w której uwalniana jest energia i której produktem jest cząsteczka wody.

Innym przykładem może być spalanie węgla (C), który reaguje w kontakcie z tlenem (O₂):

C + O₂ → CO₂

Cząsteczka węgla reagowała z cząsteczką tlenu, zmieniając wiązania chemiczne i tworząc cząsteczkę dwutlenku węgla (CO).₂). W tym procesie następuje również uwolnienie energii.

Dowiedz się więcej o energia chemiczna.

Źródła energii: co to jest energia odnawialna i nieodnawialna?

Źródła energii to surowce wykorzystywane do produkcji energii. Energia wykorzystywana jest do pracy maszyn, środków transportu i urządzeń elektronicznych.

Produkcja energii może mieć duży wpływ na zasoby naturalne i zrównoważony rozwój planety. Pod tym względem źródła energii można sklasyfikować jako odnawialne i nieodnawialne.

Odnawialne źródła energii

Energie odnawialne to źródła energii, które nie ulegają wyczerpaniu w trakcie użytkowania, takie jak energia wiatrowa czy słoneczna. Bez względu na to, jak bardzo te zasoby są wykorzystywane do produkcji energii, ich dostępność w przyrodzie nie zmniejszyła się.

Głównymi źródłami energii odnawialnej są:

• woda: siła ruchu wody obraca turbiny i uruchamia generatory wytwarzające energię;
• wiatr: siła wiatru obraca wiatraki lub wiatraczki i uruchamia turbiny wiatrowe, które produkują energię;
• Geotermalna: Para i gorąca woda z ciepła wewnątrz Ziemi służą do obracania turbin i wytwarzania energii. To źródło energii pozyskiwane jest z wiercenia głębokich zbiorników;
• Słoneczny: panele słoneczne wychwytują energię z ciepła i światła słonecznego, która przechodzi przez falownik i jest przekształcana w energię elektryczną;
• biomasa: to energia uzyskana ze spalania materii organicznej pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego. Biomasę można uzyskać z rozkładu odpadów spożywczych i roślinnych, odchodów zwierzęcych i śmieci;
• oceany: to energia uzyskana z ruchu pływów (ruch pływowy) lub fal morskich (ondomotywa). Ruch wody napędza generatory elektryczne, które są częściowo zanurzone w morzu i magazynują energię.

Dowiedz się więcej o energia odnawialna.

Nieodnawialne źródła energii

Nieodnawialne źródła energii to takie, które można wyczerpywać w trakcie użytkowania, ponieważ natura nie jest w stanie odnawiać ich z taką samą prędkością, z jaką są używane.

Źródła te są pochodzenia organicznego, zarówno roślinnego, jak i zwierzęcego, i są tworzone przez naturę w powolnych procesach, które mogą trwać nawet miliony lat.

Głównymi nieodnawialnymi źródłami energii są:

• Węgiel mineralny: węgiel jest paliwem kopalnym pozyskiwanym przez wydobycie i jest wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej w elektrowniach termoelektrycznych. Jest również wykorzystywany jako energia cieplna w procesach przemysłowych;
• Ropa naftowa: Ropa to paliwo kopalne uzyskiwane z odwiertów na dnie oceanu. Wykorzystywany jest do produkcji energii elektrycznej, a także w paliwach samochodowych;
• Gazu ziemnego: Gaz ziemny jest również paliwem kopalnym i zwykle znajduje się w pobliżu ropy naftowej. Gaz ziemny jest również wykorzystywany jako paliwo i do wytwarzania energii elektrycznej;
• paliwa jądrowe: Energia jądrowa pozyskiwana jest głównie z uranu, materiału dostępnego w przyrodzie w ograniczonych ilościach. Oprócz tego, że nie są odnawialne, paliwa jądrowe są niebezpieczne ze względu na swoją radioaktywność.

Dowiedz się więcej o energie nieodnawialne.

Jakie są główne źródła energii w Brazylii?

Według danych Ministerstwa Górnictwa i Energii z 2016 r. Brazylia jest jednym z krajów, które w największym stopniu wykorzystuje energię ze źródeł odnawialnych, stanowią one 42,9% jej macierzy energetycznej.

Biorąc pod uwagę cały świat, udział energii odnawialnej wynosi tylko 13,7%, co stanowi przewagę pod względem zrównoważonego rozwoju kraju. Do tego dochodzi dywersyfikacja źródeł energii, sprawdź to.

Energia odnawialna stanowi 42,9% brazylijskiej matrycy energetycznej

• Biomasa z trzciny cukrowej: 17%
• Hydraulika: 12%
• Drewno opałowe i węgiel drzewny: 8%
• Wybielacz i inne odnawialne źródła energii: 5,9%

Itaipu to największa elektrownia wodna w Brazylii i druga co do wielkości na świecie.

Energie nieodnawialne stanowią 57,1% brazylijskiej macierzy energetycznej

• Ropa naftowa i pochodne: 36,4%
• Gaz ziemny: 13%
• Węgiel: 5,7%
• Uran: 1,4%
• Inne nieodnawialne: 0,6%

Platforma wydobywcza ropy naftowej w Angra dos Reis, Rio de Janeiro.

Źródła energii pierwotnej są przekształcane w energię wtórną

Pierwotne źródła energii to te, które pochodzą bezpośrednio z natury i są przekształcane w energię wtórną do wykorzystania przez człowieka. Niektóre podstawowe źródła energii to: woda, słońce, wiatr, paliwa kopalne, trzcina cukrowa i uran.

Energie te są wychwytywane w centrach transformacji, takich jak elektrownie i rafinerie, i są przekształcane w energie wtórne. Przykładami energii wtórnej są: energia elektryczna, biogaz, produkty naftowe, etanol, benzyna i węgiel drzewny.

3 przykłady wpływów na środowisko spowodowanych produkcją energii

Od czasu rewolucji przemysłowej zapotrzebowanie na energię rosło w bardzo szybkim tempie. Energia jest potrzebna do funkcjonowania przemysłu, transportu, wytwarzania energii elektrycznej w domach, dla rolnictwa itp.

To wysokie zapotrzebowanie na produkcję energii powoduje poważne skutki dla środowiska, takie jak zanieczyszczenie powietrza i oceanów oraz brak równowagi ekosystemów. Zobacz niektóre z głównych wpływów produkcji energii na środowisko:

1. Paliwa kopalne są najbardziej odpowiedzialne za globalne ocieplenie

Obecnie najczęściej używanymi źródłami energii na świecie są paliwa kopalne. Ropa naftowa, gaz ziemny i węgiel stanowią łącznie 81% całej produkcji i zużycia energii na świecie.

Paliwa kopalne składają się z całej żywej materii (roślin i zwierząt), która rozkładała się przez miliony lat. Oznacza to, że Twoja produkcja przebiega bardzo powoli.

Paliwa te zawierają w swoim składzie dużą ilość węgla, a reakcja chemiczna zachodząca podczas ich spalania uwalnia energię i gazy, takie jak dwutlenek węgla.

Jaki jest związek paliw kopalnych z globalnym ociepleniem?

Spalanie paliw kopalnych uwalnia gazy cieplarniane, takie jak dwutlenek węgla (CO₂), para wodna (H₂O), metan (CH₄) i podtlenek azotu (N₂O).

Gazy te gromadzą się w atmosferze i zapobiegają odbijaniu się promieni słonecznych z powrotem do atmosfery. Część ciepła, które powinno zostać odbite, zostaje uwięziona na powierzchni Ziemi, podnosząc jej temperaturę.

Globalne ocieplenie powoduje topnienie polarnych czap lodowych i podnoszenie się poziomu mórz, wymieranie gatunków i brak równowagi ekosystemów.

Globalne ocieplenie powoduje topnienie lodowców.

2. Paliwa jądrowe są radioaktywne i zagrażają życiu

Produkcja energii jądrowej jest przedmiotem wielu krytyki ze względu na ryzyko związane z użyciem materiałów radioaktywnych. Największe skutki tego rodzaju energii to:

Ryzyko zanieczyszczenia przez odpady

Pierwiastki wykorzystywane do produkcji energii jądrowej, takie jak uran i pluton, stanowią duże zagrożenie dla życia, ponieważ są wysoce radioaktywne.

Do produkcji energii jądrowej wykorzystuje się granulki dwutlenku uranu, które pozostają toksyczne przez tysiące lat i muszą być przechowywane w ołowianych zbiornikach.

Jeśli te pozostałości nie są prawidłowo przechowywane, mogą zanieczyścić gleby i wody, powodując brak równowagi w ekosystemach i stwarzając zagrożenie dla wszystkich form życia.

Ryzyko zanieczyszczenia w wypadkach

Elektrownie jądrowe przestrzegają ścisłych protokołów bezpieczeństwa, ale stwarzają ryzyko wycieków i wypadków, takich jak te, które miały miejsce w Czarnobylu (1986) i Fukushimie (2011).

Promieniowanie emitowane w tych wypadkach może powodować zgony, choroby takie jak nowotwory, wady rozwojowe płodów, mutacje genetyczne u owadów, roślin i zwierząt oraz oparzenia.

Ogrzewanie wody morskiej

Elektrownie jądrowe wykorzystują wodę morską do chłodzenia reaktorów, które poruszają turbiny i osiągają bardzo wysokie temperatury.

W tym procesie woda morska wykorzystywana do chłodzenia jest podgrzewana i zawracana do morza o 60 ° C cieplejsza niż temperatura otoczenia, co może mieć wpływ na ekosystem morski.

Konstrukcja zniszczona po wypadku w Czarnobylu na Ukrainie.

3. Energia wodna jest odnawialna, ale ma wpływ na środowisko

Elektrownie wodne wykorzystują energię mechaniczną wody do poruszania turbin, ale aby woda osiągnęła niezbędną siłę, budowane są tamy, które tamują wodę.

Kiedy tama się zapełnia, tamy są otwierane, a woda spływa z dużym ciśnieniem, poruszając turbiny w celu wytworzenia energii elektrycznej.

Pomimo tego, że jest odnawialna, do budowy tamy konieczne jest zalanie bardzo dużego obszaru, co powoduje poważne skutki dla środowiska, takie jak wymieranie gatunków i zmiany ekosystemów.

Ponadto, ponieważ wykorzystują one bardzo duże powierzchnie, zwykle budowa elektrowni wodnych usunąć społeczności nadrzeczne, które są zmuszone opuścić swoje domy i zacząć od nowa w innych; lokalizacje.

Tama elektrowni Itaipu.

Dowiedz się więcej o: paliwa kopalne i globalne ocieplenie i efekt cieplarniany.