Vrste energije so različni načini, na katere se energija manifestira. Energija je sposobnost telesa, da proizvaja delo, torej spodbuja delovanje ali gibanje.
Elektrika
Električna energija je ena najpogosteje uporabljanih vrst energije na svetu, zlahka jo prepeljemo po kablih in pločevinkah iz različnih virov energije, kot so voda, veter, sonce in goreče snovi goriv.
Električna energija ali elektrika je posledica gibanja majhnih delcev, imenovanih elektroni, ki jih nosijo žice.
Vse elektronske naprave in luči, ki jih vklopimo v svojih domovih, poganja elektrika. Elektrika se proizvaja v elektrarnah in do naših domov prihaja po električnih kablih.
Električni kabli distribuirajo energijo, proizvedeno v rastlinah.
Kateri so viri električne energije?
V obratih električno energijo proizvajajo generatorji, ki se aktivirajo s premikanjem turbin. Premikanje turbin se lahko v bistvu zgodi na dva načina:
- mehanska energija: ko se turbine premikajo s silo vode in vetra, kot v hidroelektrarnah in vetrnih elektrarnah.
- kemična energija: ko turbine premika para s kurjenjem goriv, kot v primeru termoelektrarn in jedrskih elektrarn.
Nekaj primerov goriv, ki se uporabljajo v termoelektrarnah, so: premog, nafta, zemeljski plin in biomasa. Jedrske elektrarne uporabljajo radioaktivne elemente, kot sta uran in plutonij.
Mehanska energija
Mehanska energija se nanaša na sposobnost telesa, da se premika. Mehanska energija je vsota kinetične in potencialne energije.
- Kinetična energija: gre za energijo, povezano z gibanjem telesa, obstaja, kadar koli pridobi hitrost;
- Potencialna energija: je energija telesa, ki je v položaju, vendar se lahko premika. To je energija, ki se lahko spremeni v kinetiko.
Primer potencialne energije je kovinska krogla, pritrjena na nihalo. Ko žogo dvignemo z roko, ta pridobi potencialno energijo, saj se bo sprostila, ko jo spustimo.
Kroglica, obešena na nihalo, ima potencialno energijo, ko miruje, in kinetično energijo, ko se giblje.
Kaj so mehanski viri energije?
Mehanska energija obstaja v katerem koli gibljivem telesu ali v položaju, iz katerega lahko ustvari gibanje, torej opravlja delo.
V vsakdanjem življenju lahko najdemo primere mehanske energije, kot so veter, žoga vržena v zrak, oseba, ki teče, ali avtomobil v gibanju.
Moč vode je eden najpogosteje uporabljenih mehanskih virov energije za proizvodnjo drugih vrst energije, na primer električne energije.
V hidroelektrarni se sila velikega slapa uporablja za premikanje turbin, ki poganjajo generatorje in mehansko energijo pretvarjajo v električno.
Več o mehanska energija.
Termalna energija
Toplotna energija je notranja energija telesa ali snovi in je posledica vibracij njegovih atomov in molekul.
Toplotna energija se pridobiva iz toplote: bolj kot je snov bolj vroča, hitreje se bodo delci premikali in večja bo toplotna energija.
V svojem vsakdanjem življenju si lahko omislimo več primerov toplotne energije, na primer grelnike, ki jih uporabljamo v mrazu, pečico, v kateri pečemo torto, in skodelico vroče čokolade.
Za pripravo vroče čokolade denimo v vrč za mleko damo hladno mleko in prižgemo štedilnik. Plamen segreje mleko in premeša njegove molekule, kar povzroči povečanje toplotne energije.
Hrana, ogreta na štedilniku, pridobi toplotno energijo.
Kateri so viri toplotne energije?
Toplotno energijo lahko pridobimo s sežiganjem nekaterih goriv, kot so plin, olje ali les, lahko pa tudi s sončnimi žarki in toploto, proizvedeno znotraj Zemlje.
Toplotna energija se v nekaterih obratih uporablja za proizvodnjo drugih vrst energije, na primer električne in mehanske energije, ali pa se lahko neposredno uporablja kot toplotna energija v ogrevalnih sistemih.
Več o Termalna energija.
Nuklearna energija
Jedrska energija je energija, ki obstaja v jedru atoma in se sprosti, ko se jedro razcepi ali zlomi.
Atomi so delci, ki tvorijo vse predmete, ki obstajajo v naravi (vključno z našimi telesi). Sestavljeni so iz protonov, elektronov in nevtronov ter jedra, od koder prihaja energija.
Jedrska energija se v več državah po svetu uporablja za proizvodnjo električne energije, v vojaške namene pa se uporablja tudi pri proizvodnji atomskih bomb.
Jedrska elektrarna.
Kateri so viri jedrske energije?
Glavni vir jedrske energije je uran, radioaktivni element v kamninah. Ta element je pridobljen iz narave in preoblikovan v pelete, ki se bodo uporabljali v jedrskih reaktorjih.
Postopek proizvodnje energije poteka na naslednji način:
- Uranovo jedro pretrgajo nevtroni, ki jih vržejo proti njemu;
- Z motenjem jedra nastaneta dva atoma urana;
- Ko se jedro razbije, se sprostijo energija in novi nevtroni;
- Ti nevtroni se odpravijo proti drugim uranovim jedrom, zaradi česar se zlomijo in začnejo verižno reakcijo.
Več o Nuklearna energija.
Kemična energija
Kemična energija je potencialna energija in je shranjena v vezi kemičnih elementov. Ko pride do kemične reakcije, se ta energija sprosti.
Kemična reakcija običajno proizvede toploto in ko se to zgodi, se snov, ki izvira, spremeni v popolnoma novo snov. Eden glavnih primerov reakcije kemične energije je zgorevanje.
Les ima kemično energijo, ki se sprošča z zgorevanjem.
Kateri so viri kemijske energije?
Kemična energija je prisotna v elementih, ki pri izgorevanju proizvajajo energijo, kot so premog, biomasa, les in olje.
Ti elementi nastanejo s kemičnimi vezmi in ko zgorevajo, sproščajo energijo, njihovi atomi pa se reorganizirajo in tvorijo novo kemično snov.
Poglejmo si reakcijo izgorevanja vodika (H2), kar se zgodi s polovico molekule kisika (. O2):
H2 + ½2 → H2O
Ko molekula vodika reagira s polovico molekule kisika, pride do reakcije, v kateri se sprosti energija in katere produkt je molekula vode.
Drug primer bi bilo zgorevanje premoga (C), ki reagira v stiku s kisikom (O2):
C + O2 → CO2
Molekula ogljika je reagirala z molekulo kisika, spreminjala je kemijske vezi in tvorila molekulo ogljikovega dioksida (CO).2). V tem procesu pride tudi do sproščanja energije.
Več o kemična energija.
Viri energije: kaj so obnovljive in neobnovljive energije?
Viri energije so surovine, ki se uporabljajo za proizvodnjo energije. Energija se uporablja za delovanje strojev, prevoznih sredstev in elektronskih naprav.
Proizvodnja energije lahko močno vpliva na naravne vire in trajnost planeta. V zvezi s tem lahko energente razvrstimo med obnovljive in neobnovljive.
Obnovljivi viri energije
Obnovljivi viri energije so viri energije, ki se ne porabijo, na primer energija vetra ali sonca. Ne glede na to, koliko se ti viri uporabljajo za proizvodnjo energije, se njihova razpoložljivost v naravi ni zmanjšala.
Glavni viri obnovljive energije so:
- vode: sila gibanja vode obrača turbine in aktivira generatorje, ki proizvajajo energijo;
- veter: sila vetrov obrača vetrnice ali vrtišča in aktivira vetrnice, ki proizvajajo energijo;
- Geotermalna: Para in vroča voda iz toplote znotraj Zemlje se uporabljata za obračanje turbin in proizvodnjo energije. Ta vir energije se pridobiva z vrtanjem globokih rezervoarjev;
- Sončna: sončni kolektorji zajemajo energijo iz toplote in sončne svetlobe, ki gre skozi pretvornik in se pretvori v električno energijo;
- biomaso: je energija, pridobljena s sežiganjem organskih snovi živalskega ali rastlinskega izvora. Biomaso lahko pridobimo z razgradnjo hrane in rastlinskih odpadkov, živalskega gnoja in smeti;
- oceani: je energija, pridobljena z gibanjem plime in oseke (gibanje plime in oseke) ali morskimi valovi (ondomotiva). Gibanje vode poganja električne generatorje, ki so napol potopljeni v morju in hranijo energijo.
Več o obnovljiva energija.
Neobnovljivi viri energije
Neobnovljivi viri energije so tisti, ki jih je mogoče izčrpati z uporabo, saj jih narava ne more obnoviti z enako hitrostjo, kot se uporabljajo.
Ti viri so organskega izvora, tako rastlinskega kot živalskega izvora, narava pa jih tvori v počasnih procesih, ki lahko trajajo do milijonov let.
Glavni neobnovljivi viri energije so:
- Mineralni premog: premog je fosilno gorivo, pridobljeno z rudarstvom in se uporablja za proizvodnjo električne energije v termoelektrarnah. Uporablja se tudi kot toplotna energija za industrijske procese;
- Nafta: Nafta je fosilno gorivo, pridobljeno z vrtanjem v dnu oceana. Uporablja se za proizvodnjo električne energije in tudi v gorivih za motorna vozila;
- Zemeljski plin: Zemeljski plin je tudi fosilno gorivo in ga običajno najdemo blizu nafte. Zemeljski plin se uporablja tudi kot gorivo in za proizvodnjo električne energije;
- jedrska goriva: Jedrska energija se pridobiva predvsem iz urana, snovi, ki je v naravi na voljo v omejenih količinah. Jedrska goriva so poleg tega, da jih ni mogoče obnoviti, zaradi radioaktivnosti nevarna.
Več o neobnovljive energije.
Kateri so glavni viri energije v Braziliji?
Po podatkih ministrstva za rudnike in energetiko za leto 2016 je Brazilija ena izmed držav, ki najbolj uporablja energijo iz obnovljivih virov, predstavljajo 42,9% njene energetske matrike.
Glede na ves svet je delež obnovljive energije le 13,7%, kar predstavlja prednost glede trajnosti države. Poleg tega obstaja raznolikost virov energije, preverite.
Obnovljivi viri energije predstavljajo 42,9% brazilske energetske matrike
- Biomasa sladkornega trsa: 17%
- Hidravlika: 12%
- Drva in oglje: 8%
- Beljenje in drugi obnovljivi viri: 5,9%
Itaipu je največja hidroelektrarna v Braziliji in druga največja na svetu.
Neobnovljive energije predstavljajo 57,1% brazilske energetske matrike
- Nafta in derivati: 36,4%
- Zemeljski plin: 13%
- Mineralni premog: 5,7%
- Uran: 1,4%
- Drugi neobnovljivi viri: 0,6%
Platforma za črpanje nafte v mestu Angra dos Reis v Rio de Janeiru.
Primarni viri energije se pretvorijo v sekundarno energijo
Primarni viri energije so tisti, ki prihajajo neposredno iz narave in se pretvorijo v sekundarne energije, ki jih bo človek uporabil. Nekateri primarni viri energije so: voda, sonce, veter, fosilna goriva, sladkorni trs in uran.
Te energije se zajamejo v transformacijskih centrih, kot so elektrarne in rafinerije, in se pretvorijo v sekundarne energije. Nekaj primerov sekundarne energije je: elektrika, bioplin, naftni derivati, etanol, bencin in oglje.
3 primeri vplivov na okolje, ki jih povzroča proizvodnja energije
Od industrijske revolucije je povpraševanje po energiji raslo zelo hitro. Energija je potrebna za delovanje industrij, promet, proizvodnjo električne energije v domovih, za kmetijstvo itd.
Ta velika potreba po proizvodnji energije povzroča velike vplive na okolje, kot so onesnaženje zraka in oceanov ter neravnovesje ekosistemov. Oglejte si nekaj glavnih vplivov proizvodnje energije na okolje:
1. Za globalno segrevanje so najbolj odgovorna fosilna goriva
Trenutno so najpogosteje uporabljani viri energije na svetu fosilna goriva. Nafta, zemeljski plin in premog skupaj predstavljajo 81% celotne proizvodnje in porabe energije na svetu.
Fosilna goriva sestavljajo vsa živa snov (rastline in živali), ki se razgrajujejo že milijone let. To pomeni, da se vaša proizvodnja dogaja zelo počasi.
Ta goriva imajo v svoji sestavi veliko ogljika in kemijska reakcija, ki poteka med njihovim zgorevanjem, sprošča energijo in pline, kot je ogljikov dioksid.
Kakšen je odnos fosilnih goriv z globalnim segrevanjem?
Pri izgorevanju fosilnih goriv se sproščajo toplogredni plini, kot je ogljikov dioksid (CO2), vodna para (H2O), metan (CH4) in dušikov oksid (N2O).
Ti plini se kopičijo v ozračju in preprečujejo, da bi se sončni žarki odbili nazaj v ozračje. Del toplote, ki bi jo bilo treba odbiti, je ujetih na površini Zemlje in zviša njeno temperaturo.
Rezultat globalnega segrevanja je taljenje polarnih ledenih kap in dvig morske gladine, izumrtje vrst in neravnovesje ekosistemov.
Globalno segrevanje povzroči, da se ledeniki stopijo.
2. Jedrska goriva so radioaktivna in življenjsko nevarna
Proizvodnja jedrske energije je tarča številnih kritik zaradi tveganj, povezanih z uporabo radioaktivnih snovi. Največji vplivi te vrste energije so:
Nevarnost kontaminacije z jalovino
Elementi, ki se uporabljajo pri proizvodnji jedrske energije, kot sta uran in plutonij, predstavljajo veliko tveganje za življenje, saj so zelo radioaktivni.
Za proizvodnjo jedrske energije se uporabljajo peleti iz uranovega dioksida, ki ostanejo strupeni tisoče let in jih je treba hraniti v rezervoarjih s svincem.
Če teh ostankov ne shranimo pravilno, lahko onesnažijo tla in vode, kar povzroči neravnovesja v ekosistemih in predstavlja tveganje za vse oblike življenja.
Nevarnost kontaminacije v nesrečah
Jedrske elektrarne sledijo strogim varnostnim protokolom, vendar predstavljajo nevarnost uhajanja in nesreč, kakršne so se zgodile v Černobilu (1986) in Fukušimi (2011).
Sevanje, ki ga oddajajo te nesreče, lahko povzroči smrt, bolezni, kot so rak, malformacije plodov, genetske mutacije žuželk, rastlin in živali ter opekline.
Ogrevanje morske vode
Obrati za proizvodnjo jedrske energije uporabljajo morsko vodo za hlajenje reaktorjev, ki premikajo turbine in dosegajo zelo visoke temperature.
Pri tem se morska voda, ki se uporablja za hlajenje, segreje in vrne v morje 60 ° C topleje od temperature okolice, kar lahko vpliva na morski ekosistem.
Gradnja uničena po nesreči v Černobilu v Ukrajini.
3. Hidroelektrična energija je obnovljiva, vendar povzroča vplive na okolje
Hidroelektrarne uporabljajo mehansko energijo moči vode za premikanje turbin, vendar da bi voda dosegla potrebno trdnost, so zgrajeni jez, ki vodo zajezi.
Ko se jez napolni, se jezovi odprejo in voda se z velikim pritiskom spusti navzdol in turbine premakne za proizvodnjo električne energije.
Kljub obnovljivosti je za gradnjo jezu treba poplaviti zelo veliko območje in povzročiti večje vplive na okolje, kot sta izumrtje vrst in spremembe ekosistemov.
Poleg tega, ker uporabljajo zelo velike površine, gradnja hidroelektrarn običajno odstraniti rečne skupnosti, ki so prisiljene zapustiti domove in začeti znova v drugih lokacijah.
Jez elektrarne Itaipu.
Izvedite več o: fosilna goriva in globalno segrevanje in učinek tople grede.
