Све врсте енергија и њихови извори

Врсте енергије су различити начини на које се енергија манифестује. Енергија је способност тела да производи рад, односно да подстиче акцију или покрет.

Електрична енергија

Електрична енергија је једна од најчешће коришћених врста енергије на свету, лако се преноси кабловима и лименкама бити произведени из различитих извора енергије, као што су вода, ветар, сунце и горуће материје горива.

Електрична енергија или електрична енергија резултат су кретања малих честица званих електрони, које носе жице.

Сви електронски уређаји и светла која палимо у нашим домовима напајају се електричном енергијом. Електрична енергија се производи у електранама и до наших домова стиже електричним кабловима.

Електрични каблови дистрибуирају енергију произведену у постројењима.

Који су извори електричне енергије?

У погонима електричну енергију производе генератори који се активирају кретањем турбина. Кретање турбина у основи се може догодити на два начина:

• механичка енергија: када се турбине покрећу силом воде и ветра, као у хидроелектранама и ветроелектранама.
• хемијска енергија: када се турбине померају паром из сагоревања горива, као што је случај са термоелектричним и нуклеарним електранама.

Неки примери горива који се користе у термоелектранама су: угаљ, нафта, природни гас и биомаса. Нуклеарне електране користе радиоактивне елементе попут уранијума и плутонијума.

Механичка енергија

Механичка енергија се односи на способност тела да се креће. Механичка енергија је збир кинетичке енергије и потенцијалне енергије.

• Кинетичке енергије: то је енергија везана за кретање тела, она постоји кад год стиче брзину;
• Потенцијална енергија: је енергија тела које је у положају, али може да се креће. То је енергија која се може претворити у кинетику.

Пример потенцијалне енергије је метална кугла причвршћена за клатно. Када подигнемо лопту руком, она добија потенцијалну енергију, јер ће кренути када је пустимо.

Лопта окачена на клатно има потенцијалну енергију када је стационарна и кинетичку енергију када се креће.

Шта су механички извори енергије?

Механичка енергија постоји у било ком покретном телу или у положају из ког може да генерише кретање, односно да ради.

У свакодневном животу можемо пронаћи примере механичке енергије, као што су ветар, лопта бачена у ваздух, особа која трчи или аутомобил у покрету.

Снага воде је један од најчешће коришћених механичких извора енергије за производњу других врста енергије, попут електричне енергије.

У хидроелектрани се сила великог водопада користи за померање турбина, које покрећу генераторе и трансформишу механичку енергију у електричну.

Сазнајте више о механичка енергија.

Топлотна енергија

Термичка енергија је унутрашња енергија тела или супстанце и резултат је вибрација његових атома и молекула.

Термичка енергија се добија из топлоте: што је супстанца топлија, то ће се честице брже кретати и већа је топлотна енергија.

Можемо смислити неколико примера топлотне енергије у нашем свакодневном животу, попут грејача које користимо на хладном, рерне у којој печемо торту и шоље вруће чоколаде.

Да бисмо направили топлу чоколаду, на пример, у врч за млеко ставимо хладно млеко и укључимо шпорет. Пламен загрева млеко и меша његове молекуле, што резултира повећањем топлотне енергије.

Храна загрејана на шпорету стиче топлотну енергију.

Који су извори топлотне енергије?

Термичка енергија се може добити сагоревањем горива, попут гаса, нафте или дрвета, а може се добити и од сунчевих зрака и топлоте произведене унутар Земље.

Термална енергија се користи у неким постројењима за производњу других врста енергије, попут електричне и механичке енергије, или се може директно користити као топлотна енергија у системима грејања.

Сазнајте више о Топлотна енергија.

Нуклеарна енергија

Нуклеарна енергија је енергија која постоји у језгру атома и која се ослобађа када се језгро цепа или ломи.

Атоми су честице које чине све предмете који постоје у природи (укључујући и наша тела). Састоје се од протона, електрона и неутрона и језгра одакле енергија долази.

Нуклеарна енергија се користи за производњу електричне енергије у неколико земаља света, али се користи и у војне сврхе у производњи атомских бомби.

Постројење за производњу нуклеарне енергије.

Који су извори нуклеарне енергије?

Главни извор нуклеарне енергије је уранијум, радиоактивни елемент који се налази у стенама. Овај елемент се добија из природе и трансформише у пелете који ће се користити у нуклеарним реакторима.

Процес производње енергије одвија се на следећи начин:

• Језгро уранијума разбијају неутрони који се бацају ка њему;
• Прекидом језгра настају два атома уранијума;
• Када се језгро сломи, ослобађају се енергија и нови неутрони;
• Ови неутрони се крећу према другим језгрима уранијума, што доводи до њиховог пуцања, започињући ланчану реакцију.

Сазнајте више о нуклеарна енергија.

Хемијска енергија

Хемијска енергија је потенцијална енергија и складишти се у везама хемијских елемената. Када се догоди хемијска реакција, ова енергија се ослобађа.

Хемијска реакција обично производи топлоту, а када се догоди, матична супстанца се претвара у потпуно нову супстанцу. Један од главних примера хемијске енергетске реакције је сагоревање.

Дрво има хемијску енергију која се ослобађа сагоревањем.

Који су извори хемијске енергије?

Хемијска енергија је присутна у елементима који сагоревањем производе енергију, као што су угаљ, биомаса, дрво и нафта.

Ови елементи настају хемијским везама и када сагоревају ослобађају енергију и њихови атоми се реорганизују формирајући нову хемијску супстанцу.

Погледајмо реакцију сагоревања водоника (Х₂), што се дешава са пола молекула кисеоника (½ О₂):

Х.₂ + ½ тхе₂ → Х.₂О.

Када молекул водоника реагује са пола молекула кисеоника, јавља се реакција у којој се ослобађа енергија и чији је производ молекул воде.

Други пример би био сагоревање угља (Ц) који реагује у додиру са кисеоником (О₂):

Ц + О₂ → ЦО₂

Молекул угљеника је реаговао са молекулом кисеоника, мењајући хемијске везе и формирајући молекул угљен-диоксида (ЦО).₂). У овом процесу долази и до ослобађања енергије.

Сазнајте више о хемијска енергија.

Извори енергије: шта су обновљива и необновљива енергија?

Извори енергије су сировине које се користе за производњу енергије. Енергија се користи за рад машина, превозних средстава и електронских уређаја.

Производња енергије може имати велике утицаје на природне ресурсе и одрживост планете. С тим у вези, извори енергије могу се класификовати као обновљиви и необновљиви.

Обновљиви извори енергије

Обновљиви извори енергије су извори енергије који се не троше употребом, попут енергије ветра или сунца. Без обзира на то колико се ти ресурси користе за производњу енергије, њихова доступност у природи није умањена.

Главни извори обновљиве енергије су:

• воде: сила кретања воде окреће турбине и активира генераторе који производе енергију;
• ветар: сила ветрова окреће ветрењаче или ветрењаче и активира ветротурбине које производе енергију;
• Геотермална: Пара и топла вода из топлоте унутар Земље користе се за окретање турбина и производњу енергије. Овај извор енергије добија се бушењем дубоких резервоара;
• Соларни: соларни панели хватају енергију из топлоте и сунчеве светлости која пролази кроз претварач и трансформише се у електричну енергију;
• биомаса: је енергија добијена сагоревањем органских материја животињског или биљног порекла. Биомаса се може добити разградњом хране и биљног отпада, стајског ђубрива и смећа;
• океани: је енергија добијена кретањем плиме и осеке (плимно кретање) или морским таласима (ондомотив). Кретање воде покреће електричне генераторе који су полупотопљени у мору и чувају енергију.

Сазнајте више о обновљива енергија.

Необновљиви извори енергије

Необновљиви извори енергије су они који се могу потрошити употребом, јер природа није у стању да их обнавља истом брзином којом се користе.

Ови извори су органског порекла, биљног и животињског порекла, а природа их формира у спорим процесима који могу трајати и до милиона година.

Главни необновљиви извори енергије су:

• Минерални угаљ: угаљ је фосилно гориво добијено рударством и користи се за производњу електричне енергије у термоелектранама. Такође се користи као топлотна енергија за индустријске процесе;
• Нафта: Нафта је фосилно гориво добијено бушењем на дну океана. Користи се за производњу електричне енергије и такође у горивима за моторна возила;
• Природни гас: Природни гас је такође фосилно гориво и углавном се налази близу нафте. Природни гас се такође користи као гориво и за производњу електричне енергије;
• нуклеарна горива: Нуклеарна енергија се углавном добија из уранијума, материјала који је у природи доступан у ограниченим количинама. Осим што се не могу обновити, нуклеарна горива су опасна и због своје радиоактивности.

Сазнајте више о необновљиве енергије.

Који су главни извори енергије у Бразилу?

Према подацима Министарства рударства и енергетике из 2016. године, Бразил је једна од земаља која највише користи енергију из обновљивих извора, они представљају 42,9% његове енергетске матрице.

С обзиром на цео свет, проценат обновљиве енергије је само 13,7%, што представља предност у погледу одрживости земље. Поред тога, постоји диверзификација у изворима енергије, погледајте то.

Обновљиви извори енергије представљају 42,9% бразилске енергетске матрице

• Биомаса шећерне трске: 17%
• Хидраулика: 12%
• Огревно дрво и угаљ: 8%
• Избељивач и други обновљиви извори: 5,9%

Итаипу је највећа хидроелектрана у Бразилу и друга по величини на свету.

Необновљиве енергије представљају 57,1% бразилске енергетске матрице

• Нафта и деривати: 36,4%
• Природни гас: 13%
• Угаљ: 5,7%
• Уранијум: 1,4%
• Остали необновљиви извори: 0,6%

Платформа за вађење нафте у месту Ангра дос Реис, Рио де Јанеиро.

Примарни извори енергије трансформишу се у секундарну

Примарни извори енергије су они који долазе директно из природе и трансформишу се у секундарне енергије које човек користи. Неки од примарних извора енергије су: вода, сунце, ветар, фосилна горива, шећерна трска и уранијум.

Те енергије се хватају у центрима за трансформацију, као што су електране и рафинерије, и трансформишу у секундарне енергије. Неки примери секундарне енергије су: електрична енергија, биогас, нафтни производи, етанол, бензин и угаљ.

3 примера утицаја на животну средину изазваних производњом енергије

Од индустријске револуције, потражња за енергијом је расла врло високим стопама. Енергија је потребна за рад индустрије, транспорт, производњу електричне енергије у домовима, за пољопривреду итд.

Ова велика потреба за производњом енергије узрокује велике утицаје на животну средину, попут загађења ваздуха и океана и неравнотеже екосистема. Погледајте неке од главних утицаја производње енергије на животну средину:

1. Фосилна горива су најодговорнија за глобално загревање

Тренутно су најчешће коришћени извори енергије на свету фосилна горива. Нафта, природни гас и угаљ заједно чине 81% све производње и потрошње енергије у свету.

Фосилна горива сачињавају све живе материје (биљке и животиње) које се распадају милионима година. То значи да се ваша производња одвија врло споро.

Ова горива имају велику количину угљеника у свом саставу и хемијска реакција која се одвија током њиховог сагоревања ослобађа енергију и гасове попут угљен-диоксида.

Какав је однос фосилних горива са глобалним загревањем?

Сагоревањем фосилних горива ослобађају се гасови стаклене баште попут угљен-диоксида (ЦО₂), водена пара (Х.₂О), метан (ЦХ₄) и азот-оксид (Н.₂О).

Ови гасови се накупљају у атмосфери и спречавају поврат сунчевих зрака у атмосферу. Део топлоте која би требало да се одрази зароби се на површини Земље, подижући јој температуру.

Глобално загревање резултира топљењем поларних ледених капа и порастом нивоа мора, изумирањем врста и неравнотежом екосистема.

Глобално загревање доводи до топљења глечера.

2. Нуклеарна горива су радиоактивна и опасна по живот

Производња нуклеарне енергије на мети је многих критика због ризика повезаних са употребом радиоактивних материјала. Највећи утицаји ове врсте енергије су:

Ризик од контаминације јаловином

Елементи који се користе у производњи нуклеарне енергије, попут уранијума и плутонијума, представљају велики ризик за живот, јер су високо радиоактивни.

За производњу нуклеарне енергије користе се пелети од уранијум-диоксида, који остају токсични хиљадама година и морају се чувати у оловним резервоарима.

Ако се ти остаци не складиште правилно, могу контаминирати земљиште и воде, узрокујући неравнотежу у екосуставима и представљајући ризике за све облике живота.

Ризик од контаминације у несрећама

Нуклеарне електране следе строге сигурносне протоколе, али представљају ризик од цурења и несрећа, попут оних које су се догодиле у Чернобилу (1986) и Фукушими (2011).

Зрачење које се емитује у овим несрећама може проузроковати смрт, болести попут рака, малформације фетуса, генетске мутације инсеката, биљака и животиња и опекотине.

Грејање на морску воду

Постројења за производњу нуклеарне енергије користе морску воду за хлађење реактора који покрећу турбине и достижу врло високе температуре.

У овом процесу морска вода која се користи за хлађење се загрева и враћа у море 60 ° Ц топлије од температуре околине, што може утицати на морски екосистем.

Конструкција уништена након несреће у Чернобилу у Украјини.

3. Хидроелектрична енергија је обновљива, али узрокује утицаје на животну средину

Хидроелектране користе механичку енергију снаге воде за померање турбина, али да би вода постигла потребну чврстоћу граде се бране које воду бране.

Када се брана напуни, бране се отварају и вода се спушта под великим притиском, померајући турбине да генеришу електричну енергију.

Упркос томе што се могу обновити, за изградњу бране неопходно је поплавити врло велико подручје, узрокујући велике утицаје на животну средину, попут изумирања врста и промена екосистема.

Поред тога, јер користе врло велике површине, изградња хидроелектрана обично уклонити речне заједнице, које су присиљене да напусте домове и започну испочетка у другима локације.

Брана електране Итаипу.

Сазнајте више о: фосилна горива и глобално загревање и ефекат стаклене баште.