Všetky druhy energií a ich zdroje

Druhy energie sú rôzne spôsoby, ako sa energia prejavuje. Energia je schopnosť tela produkovať prácu, to znamená podporovať činnosť alebo pohyb.

Elektrina

Elektrická energia je jedným z najpoužívanejších druhov energie na svete, ľahko sa prenáša káblami a plechovkami byť vyrobené z rôznych zdrojov energie, ako je voda, vietor, slnko a horiace látky palivá.

Elektrická energia alebo elektrina sú výsledkom pohybu malých častíc nazývaných elektróny, ktoré sú prenášané drôtmi.

Všetky elektronické zariadenia a svetlá, ktoré zapíname v našich domácnostiach, sú napájané elektrickou energiou. Elektrická energia sa vyrába v elektrárňach a do našich domovov sa dostáva pomocou elektrických káblov.

Elektrické káble distribuujú energiu vyrobenú v závodoch.

Aké sú zdroje elektrickej energie?

V elektrárňach elektrickú energiu vyrábajú generátory, ktoré sa aktivujú pohybom turbín. K pohybu turbín môže v zásade dôjsť dvoma spôsobmi:

• mechanická energia: keď sa turbíny pohybujú silou vody a vetra, ako napríklad vo vodných a veterných elektrárňach.
• chemická energia: keď sa turbíny pohybujú parou zo spaľovania palív, ako je to v prípade termoelektrických a jadrových elektrární.

Niektoré príklady palív používaných v termoelektrických elektrárňach sú: uhlie, ropa, zemný plyn a biomasa. Jadrové elektrárne využívajú rádioaktívne prvky ako urán a plutónium.

Mechanická energia

Mechanická energia sa vzťahuje na schopnosť tela pohybovať sa. Mechanická energia je súčet kinetickej energie a potenciálnej energie.

• Kinetická energia: je to energia súvisiaca s pohybom tela, existuje vždy, keď dosiahne rýchlosť;
• Potenciálna energia: je energia tela, ktoré je v polohe, ale môže sa pohybovať. Je to energia, ktorá sa môže zmeniť na kinetiku.

Príkladom potenciálnej energie je kovová guľa pripevnená k kyvadlu. Keď loptu zdvihneme rukou, získa potenciálnu energiu, pretože keď ju pustíme, dostane sa do pohybu.

Guľa zavesená na kyvadle má potenciálnu energiu, keď je nehybná, a kinetickú energiu, keď je v pohybe.

Čo sú zdroje mechanickej energie?

Mechanická energia existuje v akomkoľvek pohybujúcom sa tele alebo v polohe, z ktorej môže generovať pohyb, to znamená vykonávať prácu.

V každodennom živote nájdeme príklady mechanickej energie, ako je vietor, lopta vyhodená do vzduchu, bežiaci človek alebo auto v pohybe.

Sila vody je jedným z najpoužívanejších zdrojov mechanickej energie na výrobu ďalších druhov energie, napríklad elektriny.

Vo vodnej elektrárni sa sila veľkého vodopádu využíva na pohyb turbín, ktoré poháňajú generátory a premieňajú mechanickú energiu na elektrickú.

Naučiť sa viac o mechanická energia.

Termálna energia

Tepelná energia je vnútorná energia tela alebo látky a je výsledkom vibrácií jeho atómov a molekúl.

Tepelná energia sa získava z tepla: čím je látka teplejšia, tým rýchlejšie sa častice pohybujú a tým vyššia je tepelná energia.

Napadá nás niekoľko príkladov tepelnej energie v našom každodennom živote, napríklad ohrievače, ktoré používame za studena, rúra na pečenie koláča a šálka horúcej čokolády.

Napríklad na prípravu horúcej čokolády dáme do džbánu na mlieko studené mlieko a zapneme sporák. Plameň zahrieva mlieko a mieša jeho molekuly, čo má za následok zvýšenie tepelnej energie.

Potraviny ohrievané na sporáku získavajú tepelnú energiu.

Čo sú zdroje tepelnej energie?

Tepelnú energiu je možné získať spaľovaním určitého množstva paliva, ako je plyn, ropa alebo drevo, a tiež slnečným žiarením a teplom produkovaným vo vnútri Zeme.

Tepelná energia sa v niektorých zariadeniach používa na výrobu iných druhov energie, ako je elektrická a mechanická energia, alebo ju možno priamo použiť ako tepelnú energiu vo vykurovacích systémoch.

Naučiť sa viac o Termálna energia.

Jadrová energia

Jadrová energia je energia existujúca v jadre atómu a ktorá sa uvoľňuje pri štiepení alebo rozbití jadra.

Atómy sú častice, ktoré tvoria všetky objekty existujúce v prírode (vrátane našich tiel). Skladajú sa z protónov, elektrónov a neutrónov a jadra, odkiaľ energia pochádza.

Jadrová energia sa používa na výrobu elektrickej energie vo viacerých krajinách sveta, ale tiež sa používa na vojenské účely pri výrobe atómových bômb.

Jadrová elektráreň.

Aké sú zdroje jadrovej energie?

Hlavným zdrojom jadrovej energie je urán, rádioaktívny prvok nachádzajúci sa v horninách. Tento prvok sa získava z prírody a transformuje sa na pelety, ktoré sa budú používať v jadrových reaktoroch.

Proces výroby energie prebieha takto:

• Jadro uránu je rozbité neutrónmi, ktoré sa k nemu vrhajú;
• Porušením jadra sa tvoria dva atómy uránu;
• Pri rozbití jadra sa uvoľní energia a nové neutróny;
• Tieto neutróny smerujú k iným jadrám uránu a spôsobujú ich zlomenie a zahájenie reťazovej reakcie.

Naučiť sa viac o jadrová energia.

Chemická energia

Chemická energia je potenciálna energia a je uložená vo väzbách chemických prvkov. Keď dôjde k chemickej reakcii, táto energia sa uvoľní.

Chemická reakcia zvyčajne produkuje teplo, a keď k tomu dôjde, materská látka sa premení na úplne novú látku. Jedným z hlavných príkladov chemickej energetickej reakcie je spaľovanie.

Drevo má chemickú energiu, ktorá sa uvoľňuje spaľovaním.

Aké sú zdroje chemickej energie?

Chemická energia je prítomná v prvkoch, ktoré pri spaľovaní vytvárajú energiu, ako napríklad uhlie, biomasa, drevo a ropa.

Tieto prvky sú tvorené chemickými väzbami a pri ich horení uvoľňujú energiu a ich atómy sa reorganizujú a vytvárajú novú chemickú látku.

Pozrime sa na reakciu spaľovania vodíka (H₂), čo sa deje s polovicou molekuly kyslíka (½ O.)₂):

H₂ + ½₂ → H₂O

Keď molekula vodíka reaguje s polovicou molekuly kyslíka, dôjde k reakcii, pri ktorej sa uvoľní energia a ktorej produktom je molekula vody.

Ďalším príkladom by mohlo byť spaľovanie uhlia (C), ktoré reaguje pri kontakte s kyslíkom (O₂):

C + O₂ → CO₂

Molekula uhlíka reagovala s molekulou kyslíka, zmenila chemické väzby a vytvorila molekulu oxidu uhličitého (CO).₂). V tomto procese dochádza aj k uvoľňovaniu energie.

Naučiť sa viac o chemická energia.

Zdroje energie: čo sú obnoviteľné a neobnoviteľné zdroje energie?

Zdroje energie sú suroviny používané na výrobu energie. Energia sa používa na prevádzku strojov, dopravných prostriedkov a elektronických zariadení.

Výroba energie môže mať zásadný vplyv na prírodné zdroje a udržateľnosť planéty. V tejto súvislosti možno energetické zdroje klasifikovať ako obnoviteľné a neobnoviteľné.

Obnoviteľné zdroje energie

Obnoviteľné energie sú zdroje energie, ktoré nie sú vyčerpané, napríklad veterná alebo slnečná energia. Bez ohľadu na to, koľko sa tieto zdroje používajú na výrobu energie, ich dostupnosť v prírode sa neznížila.

Hlavné zdroje obnoviteľnej energie sú:

• voda: sila pohybu vody otáča turbíny a aktivuje generátory produkujúce energiu;
• vietor: sila vetrov otáča veterné mlyny alebo veterníky a aktivuje veterné turbíny, ktoré produkujú energiu;
• Geotermálna: Para a horúca voda z tepla vo vnútri Zeme sa používajú na otáčanie turbín a na výrobu energie. Tento zdroj energie sa získava vŕtaním hlbokých nádrží;
• Solárne: solárne panely zachytávajú energiu z tepla a slnečného žiarenia, ktoré prechádza cez invertor a transformuje sa na elektrickú energiu;
• biomasa: je energia získaná spaľovaním organických látok živočíšneho alebo rastlinného pôvodu. Biomasu je možné získať rozkladom potravinového a rastlinného odpadu, živočíšneho hnoja a odpadkov;
• oceány: je energia získaná z pohybu prílivu a odlivu (prílivová vlna) alebo morských vĺn (ondomotíva). Pohyb vody poháňa elektrické generátory, ktoré sú čiastočne ponorené v mori a ukladajú energiu.

Naučiť sa viac o obnoviteľná energia.

Neobnoviteľné zdroje energie

Neobnoviteľné zdroje energie sú tie, ktoré sa dajú vyčerpať používaním, pretože príroda ich nie je schopná obnovovať rovnakou rýchlosťou, ako sa používajú.

Tieto zdroje sú organického pôvodu, rastlinného aj živočíšneho pôvodu, a sú tvorené prírodou pomalými procesmi, ktoré môžu trvať až milióny rokov.

Hlavné neobnoviteľné zdroje energie sú:

• Nerastné uhlie: uhlie je fosílne palivo získavané ťažbou a používa sa na výrobu elektriny v termoelektrických zariadeniach. Používa sa tiež ako tepelná energia pre priemyselné procesy;
• Ropa: Ropa je fosílne palivo získané z vrtov na dne oceánu. Používa sa na výrobu elektrickej energie a tiež do palív pre motorové vozidlá;
• Zemný plyn: Zemný plyn je tiež fosílne palivo a všeobecne sa nachádza blízko ropy. Zemný plyn sa tiež používa ako palivo a na výrobu elektriny;
• jadrové palivá: Jadrová energia sa získava hlavne z uránu, materiálu dostupného v prírode v obmedzenom množstve. Okrem toho, že jadrové palivá nie sú obnoviteľné, sú nebezpečné aj z dôvodu ich rádioaktivity.

Naučiť sa viac o neobnoviteľné energie.

Aké sú hlavné zdroje energie v Brazílii?

Podľa údajov ministerstva baní a energetiky z roku 2016 je Brazília jednou z krajín, ktorá najviac využíva energiu z obnoviteľných zdrojov, čo predstavuje 42,9% jej energetickej matice.

Pokiaľ ide o celý svet, percento obnoviteľnej energie je iba 13,7%, čo predstavuje výhodu z hľadiska udržateľnosti pre krajinu. Okrem toho existuje diverzifikácia zdrojov energie, vyskúšajte to.

Obnoviteľné energie predstavujú 42,9% brazílskej energetickej matice

• Biomasa z cukrovej trstiny: 17%
• Hydraulika: 12%
• Palivové drevo a drevené uhlie: 8%
• Bielidlo a iné obnoviteľné zdroje: 5,9%

Itaipu je najväčšia vodná elektráreň v Brazílii a druhá najväčšia na svete.

Neobnoviteľné energie predstavujú 57,1% brazílskej energetickej matice

• Ropa a deriváty: 36,4%
• Zemný plyn: 13%
• Nerastné uhlie: 5,7%
• Urán: 1,4%
• Ostatné neobnoviteľné zdroje: 0,6%

Plošina na ťažbu ropy v Angra dos Reis v Riu de Janeiro.

Primárne zdroje energie sa transformujú na sekundárnu energiu

Primárne zdroje energie sú tie, ktoré pochádzajú priamo z prírody a sú transformované na sekundárne energie, ktoré môže človek použiť. Niektoré primárne zdroje energie sú: voda, slnko, vietor, fosílne palivá, cukrová trstina a urán.

Tieto energie sú zachytávané v transformačných centrách, ako sú elektrárne a rafinérie, a sú transformované na sekundárne energie. Niektoré príklady sekundárnej energie sú: elektrina, bioplyn, ropné produkty, etanol, benzín a uhlie.

3 príklady vplyvov na životné prostredie spôsobených výrobou energie

Od priemyselnej revolúcie rástol dopyt po energii veľmi vysokou rýchlosťou. Energia je potrebná na prevádzku priemyselných odvetví, dopravu, výrobu elektriny v domácnostiach, na poľnohospodárstvo atď.

Táto vysoká potreba výroby energie má veľké dopady na životné prostredie, ako napríklad znečistenie ovzdušia a oceánov a nerovnováha ekosystémov. Pozrite sa na niektoré z hlavných vplyvov výroby energie na životné prostredie:

1. Fosílne palivá sú najviac zodpovedné za globálne otepľovanie

V súčasnosti sú najpoužívanejšími zdrojmi energie na svete fosílne palivá. Ropa, zemný plyn a uhlie spolu tvoria 81% všetkej výroby a spotreby energie na svete.

Fosílne palivá sú tvorené všetkou živou hmotou (rastlinami a živočíchmi), ktorá sa rozkladá už milióny rokov. To znamená, že vaša výroba prebieha veľmi pomaly.

Tieto palivá majú vo svojom zložení veľké množstvo uhlíka a chemická reakcia, ktorá prebieha pri ich spaľovaní, uvoľňuje energiu a plyny, ako je oxid uhličitý.

Aký je vzťah fosílnych palív s globálnym otepľovaním?

Pri spaľovaní fosílnych palív sa uvoľňujú skleníkové plyny, ako je oxid uhličitý (CO₂), vodná para (H₂O), metán (CH₄) a oxid dusný (N₂O).

Tieto plyny sa hromadia v atmosfére a zabraňujú spätnému odrazu slnečných lúčov do atmosféry. Časť tepla, ktoré by sa malo odrážať, sa zachytáva na povrchu Zeme a zvyšuje jeho teplotu.

Výsledkom globálneho otepľovania je topenie polárnych ľadových čiapok a zvyšovanie hladiny morí, vymieranie druhov a nerovnováha ekosystémov.

Globálne otepľovanie spôsobuje topenie ľadovcov.

2. Jadrové palivá sú rádioaktívne a životu nebezpečné

Výroba jadrovej energie je predmetom veľkej kritiky z dôvodu rizík spojených s používaním rádioaktívnych materiálov. Najväčšie vplyvy tohto typu energie sú:

Nebezpečenstvo kontaminácie hlušinou

Prvky používané pri výrobe jadrovej energie, ako sú urán a plutónium, predstavujú veľké riziko pre život, pretože sú vysoko rádioaktívne.

Na výrobu jadrovej energie sa používajú pelety oxidu uraničitého, ktoré zostávajú toxické po tisíce rokov a musia sa skladovať v olovených zásobníkoch.

Ak sa tieto zvyšky nebudú správne skladovať, môžu kontaminovať pôdy a vody, spôsobiť nerovnováhu v ekosystémoch a predstavovať riziká pre všetky formy života.

Nebezpečenstvo kontaminácie pri nehodách

Jadrové elektrárne sa riadia prísnymi bezpečnostnými protokolmi, predstavujú však riziko úniku a nehôd, ako napríklad tie, ktoré sa stali v Černobyle (1986) a Fukushima (2011).

Žiarenie emitované pri týchto nehodách môže spôsobiť smrť, choroby ako rakovina, malformácia plodov, genetické mutácie hmyzu, rastlín a zvierat a popáleniny.

Ohrev morskej vody

Závody na výrobu jadrovej energie využívajú morskú vodu na chladenie reaktorov, ktoré poháňajú turbíny a dosahujú veľmi vysoké teploty.

V tomto procese sa morská voda použitá na chladenie ohrieva a vracia sa do mora o 60 ° C teplejšia ako teplota okolia, čo môže mať vplyv na morský ekosystém.

Stavba zničená po nehode v ukrajinskom Černobyle.

3. Vodná energia je obnoviteľná, má však vplyv na životné prostredie

Vodné elektrárne využívajú na pohyb turbín mechanickú energiu sily vody, ale aby voda dosiahla potrebnú pevnosť, stavajú sa priehrady, ktoré vodu prehradzujú.

Keď sa priehrada naplní, priehrady sa otvoria a voda klesá s veľkým tlakom, čo vedie turbíny k výrobe elektriny.

Aj keď je výstavba priehrady obnoviteľná, je nevyhnutné zaplaviť veľmi veľkú oblasť, čo má zásadné dopady na životné prostredie, ako napríklad vyhynutie druhov a zmena ekosystémov.

Okrem toho, pretože využívajú veľmi veľké plochy, je výstavba vodných elektrární obyčajná odstrániť riečne spoločenstvá, ktoré sú nútené opustiť svoje domovy a začať znova v iných umiestnenia.

Priehrada rastlín Itaipu.

Viac informácií o: fosílne palivá a globálne otepľovanie a skleníkový efekt.