Всі види енергій та їх джерела

Види енергії - це різні способи прояву енергії. Енергія - це здатність тіла виробляти роботу, тобто сприяти дії чи руху.

Електрика

Електрична енергія є одним із найбільш використовуваних видів енергії у світі, вона легко транспортується за допомогою кабелів та банок отримувати з різних джерел енергії, таких як вода, вітер, сонце та палаючі речовини палива.

Електрична енергія або електрика є результатом рухомих дрібних частинок, званих електронами, які несуться дротами.

Всі електронні пристрої та ліхтарі, які ми вмикаємо у своїх будинках, живляться від електрики. Електроенергія виробляється на електростанціях і потрапляє до наших будинків за допомогою електричних кабелів.

Електричні кабелі розподіляють енергію, що виробляється на заводах.

Які джерела електричної енергії?

На заводах електрична енергія виробляється генераторами, які активуються від руху турбін. Рух турбін в основному може відбуватися двома шляхами:

• механічна енергія: коли турбіни рухаються силою води та вітру, як на гідроелектростанціях та вітрових електростанціях.
• хімічна енергія: коли турбіни переміщуються парою від спалюваного палива, як у випадку з ТЕС та АЕС.

Деякі приклади палива, що використовується на ТЕС: вугілля, нафта, природний газ та біомаса. Атомні електростанції використовують радіоактивні елементи, такі як уран та плутоній.

Механічна енергія

Механічна енергія відноситься до здатності тіла рухатися в русі. Механічна енергія - це сума кінетичної енергії та потенційної енергії.

• Кінетична енергія: це енергія, пов’язана з рухом тіла, вона існує, коли вона набуває швидкості;
• Потенційна енергія: це енергія тіла, яке знаходиться в положенні, але може рухатися. Це енергія, яка може перетворитися на кінетику.

Прикладом потенційної енергії є металева кулька, прикріплена до маятника. Коли ми піднімаємо м’яч рукою, він набуває потенційної енергії, оскільки він рухатиметься, коли ми його випустимо.

Куля, підвішена до маятника, має потенційну енергію, коли вона нерухома, і кінетичну енергію, коли вона знаходиться в русі.

Що таке механічні джерела енергії?

Механічна енергія існує в будь-якому рухомому тілі або в положенні, з якого воно може генерувати рух, тобто виконувати роботу.

Ми можемо знайти приклади механічної енергії у своєму повсякденному житті, такі як вітер, м’яч, кинутий у повітря, людина, що біжить, або машина в русі.

Потужність води є одним із найбільш часто використовуваних механічних джерел енергії для виробництва інших видів енергії, таких як електрика.

На гідроелектростанції сила великого водоспаду використовується для переміщення турбін, які рухають генераторами і перетворюють механічну енергію в електричну.

Дізнайтеся більше про механічна енергія.

Термальна енергія

Теплова енергія - це внутрішня енергія тіла або речовини, яка є результатом вібрації його атомів і молекул.

Теплова енергія отримується від тепла: чим гарячіша речовина, тим швидше рухатимуться частинки і вища теплова енергія.

Ми можемо уявити кілька прикладів теплової енергії у своєму повсякденному житті, наприклад, обігрівачі, якими ми користуємося на морозі, духовку, де ми випікаємо торт, і чашку гарячого шоколаду.

Для приготування гарячого шоколаду, наприклад, ми кладемо холодне молоко в глечик з молоком і включаємо плиту. Полум'я нагріває молоко і перемішує його молекули, що призводить до збільшення теплової енергії.

Їжа, нагріта на плиті, набуває теплової енергії.

Які джерела теплової енергії?

Теплова енергія може бути отримана при спалюванні певного палива, такого як газ, нафта або деревина, а також від сонячних променів та тепла, що виробляється всередині Землі.

Теплова енергія використовується на деяких заводах для виробництва інших видів енергії, наприклад електричної та механічної, або може використовуватися безпосередньо як теплова енергія в системах опалення.

Дізнайтеся більше про Термальна енергія.

Атомна енергія

Ядерна енергія - це енергія, яка існує в ядрі атома і яка виділяється при розщепленні або розбитті ядра.

Атоми - це частинки, які утворюють усі предмети, що існують у природі (включаючи наше тіло). Вони складаються з протонів, електронів та нейтронів та ядра, звідки походить енергія.

Ядерна енергія використовується для виробництва електричної енергії в декількох країнах світу, але вона також використовується у військових цілях для виробництва атомних бомб.

Атомна електростанція.

Які джерела ядерної енергії?

Основним джерелом ядерної енергії є уран - радіоактивний елемент, що міститься в гірських породах. Цей елемент отримують з природи і перетворюють на гранули, які будуть використовуватися в ядерних реакторах.

Процес виробництва енергії відбувається наступним чином:

• Ядро урану розбивається нейтронами, які кидаються до нього;
• З порушенням ядра утворюються два атоми урану;
• При руйнуванні ядра відбувається вивільнення енергії та нових нейтронів;
• Ці нейтрони спрямовуються до інших ядер урану, змушуючи їх розриватися, починаючи ланцюгову реакцію.

Дізнайтеся більше про атомна енергія.

Хімічна енергія

Хімічна енергія є потенційною енергією і зберігається в зв'язках хімічних елементів. Коли відбувається хімічна реакція, ця енергія виділяється.

Хімічна реакція, як правило, виробляє тепло, а коли це відбувається, батьківська речовина перетворюється на абсолютно нову речовину. Одним з головних прикладів хімічної енергетичної реакції є горіння.

Деревина має хімічну енергію, яка виділяється при згорянні.

Які джерела хімічної енергії?

Хімічна енергія присутня в елементах, які при спалюванні виробляють енергію, такі як вугілля, біомаса, деревина та нафта.

Ці елементи утворені хімічними зв’язками і при згорянні вони виділяють енергію, а їх атоми реорганізуються, утворюючи нову хімічну речовину.

Давайте розглянемо реакцію горіння водню (H₂), що відбувається з половиною молекули кисню (½ O₂):

H₂ + ½₂ → H₂О

Коли молекула водню реагує з половиною молекули кисню, відбувається реакція, в якій виділяється енергія, а продуктом якої є молекула води.

Іншим прикладом може бути спалювання вугілля (C), яке реагує в контакті з киснем (O₂):

C + O₂ → CO₂

Молекула вуглецю реагувала з молекулою кисню, змінюючи хімічні зв’язки та утворюючи молекулу вуглекислого газу (CO).₂). У цьому процесі відбувається також виділення енергії.

Дізнайтеся більше про хімічна енергія.

Джерела енергії: що таке відновлювана та невідновлювана енергія?

Джерелами енергії є сировина, яка використовується для виробництва енергії. Енергія використовується для роботи машин, транспортних засобів та електронних пристроїв.

Виробництво енергії може мати значний вплив на природні ресурси та стійкість планети. У зв'язку з цим джерела енергії можна класифікувати як відновлювані та невідновлювані.

Відновлювані джерела енергії

Поновлювані джерела енергії - це джерела енергії, які не вичерпуються, наприклад, енергія вітру або сонця. Незалежно від того, наскільки ці ресурси використовуються для виробництва енергії, їх наявність у природі не зменшилась.

Основними джерелами відновлюваної енергії є:

• води: сила руху води обертає турбіни і активує генератори, що виробляють енергію;
• вітер: сила вітрів обертає вітряки або вертушки та активує вітряки, що виробляють енергію;
• Геотермальна: Пара та гаряча вода від тепла всередині Землі використовуються для обертання турбін та виробництва енергії. Це джерело енергії отримують при бурінні глибоких водойм;
• Сонячна: сонячні панелі вловлюють енергію від тепла і сонячного світла, яке проходить через інвертор і перетворюється в електричну енергію;
• біомаса: це енергія, отримана від спалювання органічних речовин тваринного або рослинного походження. Біомасу можна отримати при розкладанні харчових та рослинних відходів, гною та сміття;
• океанів: це енергія, отримана від руху припливів та відпливів (припливний рух) або морських хвиль (відмоторних). Рух води приводить в рух електричні генератори, які напівзанурені в море, і накопичують енергію.

Дізнайтеся більше про відновлювальна енергія.

Невідновлювані джерела енергії

Невідновлювані джерела енергії - це ті, які можуть бути виснажені при використанні, оскільки природа не в змозі поновлювати їх з такою ж швидкістю, як вони використовуються.

Ці джерела мають органічне походження, як рослинного, так і тваринного походження, і утворюються природою в повільних процесах, які можуть тривати до мільйонів років.

Основними невідновлюваними джерелами енергії є:

• Мінеральне вугілля: вугілля - це викопне паливо, що отримується при видобутку корисних копалин і використовується для виробництва електроенергії на термоелектричних установках. Він також використовується як теплова енергія для промислових процесів;
• Нафта: Нафта - це викопне паливо, отримане в результаті буріння на дні океану. Застосовується для виробництва електроенергії, а також для виробництва палива для транспортних засобів;
• Природний газ: Природний газ також є викопним паливом і зазвичай знаходиться близько до нафти. Природний газ також використовується як паливо та для виробництва електроенергії;
• ядерне паливо: Ядерну енергію отримують переважно з урану, матеріалу, який у природі доступний в обмежених кількостях. Окрім того, що ядерне паливо не є відновлюваним, воно небезпечне через свою радіоактивність.

Дізнайтеся більше про невідновлювані джерела енергії.

Які основні джерела енергії в Бразилії?

За даними Міністерства шахт та енергетики за 2016 рік, Бразилія є однією з країн, яка найбільше використовує енергію з відновлюваних джерел, вони становлять 42,9% її енергетичної матриці.

Враховуючи весь світ, відсоток відновлюваних джерел енергії становить лише 13,7%, що представляє перевагу з точки зору сталості для країни. Крім того, існує диверсифікація джерел енергії, перевірте це.

Поновлювані джерела енергії становлять 42,9% бразильської енергетичної матриці

• Біомаса цукрового очерету: 17%
• Гідравліка: 12%
• Дрова та деревне вугілля: 8%
• Відбілювач та інші відновлювані джерела енергії: 5,9%

Ітаіпу - найбільша гідроелектростанція Бразилії та друга за величиною у світі.

Невідновлювані джерела енергії становлять 57,1% бразильської енергетичної матриці

• Нафта та похідні: 36,4%
• Природний газ: 13%
• Мінеральне вугілля: 5,7%
• Уран: 1,4%
• Інші невідновлювані джерела: 0,6%

Платформа видобутку нафти в Ангра-дус-Рейс, Ріо-де-Жанейро.

Первинні джерела енергії перетворюються на вторинні

Первинними джерелами енергії є ті, що надходять безпосередньо від природи і перетворюються на вторинні енергії, які використовуються людиною. Деякі первинні джерела енергії: вода, сонце, вітер, викопне паливо, цукровий очерет та уран.

Ці енергії фіксуються в центрах трансформації, таких як електростанції та нафтопереробні заводи, і перетворюються у вторинні енергії. Деякі приклади вторинної енергії: електрика, біогаз, нафтопродукти, етанол, бензин та деревне вугілля.

3 приклади впливу на навколишнє середовище, спричиненого виробництвом енергії

Після промислової революції попит на енергію зріс дуже високими темпами. Енергія потрібна для функціонування промисловості, транспорту, виробництва електроенергії в будинках, для сільського господарства тощо.

Ця висока потреба у виробництві енергії спричиняє серйозні наслідки для навколишнього середовища, такі як забруднення повітря та океанів та дисбаланс екосистем. Подивіться деякі основні наслідки виробництва енергії на навколишнє середовище:

1. Викопне паливо є найбільш відповідальним за глобальне потепління

В даний час найбільш використовуваними джерелами енергії у світі є викопне паливо. Разом нафта, природний газ та вугілля становлять 81% усього виробництва та споживання енергії у світі.

Викопне паливо складається з усієї живої речовини (рослин і тварин), яка розкладається протягом мільйонів років. Це означає, що ваше виробництво відбувається дуже повільно.

У складі цих видів палива є велика кількість вуглецю, а хімічна реакція, яка відбувається під час їх згоряння, виділяє енергію та такі гази, як вуглекислий газ.

Який зв’язок викопного палива із глобальним потеплінням?

Спалювання викопного палива виділяє парникові гази, такі як вуглекислий газ (CO₂), водяна пара (H₂O), метан (CH₄) та закис азоту (N₂О).

Ці гази накопичуються в атмосфері і не дають сонячним променям відбиватися назад в атмосферу. Частина тепла, яке повинно відбиватися, потрапляє на поверхню Землі, підвищуючи її температуру.

Результатом глобального потепління є танення полярних крижаних шапок і підвищення рівня моря, вимирання видів та дисбаланс екосистем.

Глобальне потепління призводить до танення льодовиків.

2. Ядерне паливо є радіоактивним та небезпечним для життя

Виробництво ядерної енергії є об'єктом великої критики через ризики, пов'язані з використанням радіоактивних матеріалів. Найбільший вплив цього виду енергії:

Ризик забруднення хвостами

Елементи, що використовуються у виробництві ядерної енергії, такі як уран та плутоній, представляють великий ризик для життя, оскільки вони є високорадіоактивними.

Для виробництва ядерної енергії використовуються гранули з діоксидом урану, які залишаються токсичними протягом тисячоліть і повинні зберігатися у свинцевих резервуарах.

Якщо ці залишки неправильно зберігати, вони можуть забруднити ґрунти та води, спричиняючи дисбаланс в екосистемах та створюючи ризики для всіх форм життя.

Ризик забруднення при аваріях

Атомні електростанції дотримуються суворих правил безпеки, але створюють ризик витоків та аварій, таких як Чорнобиль (1986) та Фукусіма (2011).

Випромінювання, яке випромінюється в результаті цих аварій, може спричинити смерть, такі захворювання, як рак, вади розвитку плодів, генетичні мутації у комах, рослин та тварин та опіки.

Опалення морської води

Заводи з виробництва атомної енергії використовують морську воду для охолодження реакторів, які рухають турбіни і досягають дуже високих температур.

У цьому процесі морська вода, яка використовується для охолодження, нагрівається і повертається в море на 60 ° C теплішою за температуру навколишнього середовища, що може вплинути на морську екосистему.

Будівництво зруйноване після аварії в Чорнобилі, Україна.

3. Гідроенергетика є відновлюваною, але вона спричиняє вплив на навколишнє середовище

Гідроелектростанції використовують механічну енергію сили води для переміщення турбін, але для того, щоб вода досягла необхідної міцності, будуються дамби, які запруджують воду.

Коли дамба заповнюється, дамби відкриваються, і вода з великим тиском опускається вниз, рухаючи турбіни для виробництва електроенергії.

Незважаючи на те, що їх можна поновлювати, для будівництва дамби необхідно затопити дуже велику територію, що спричинить серйозні наслідки для навколишнього середовища, такі як вимирання видів та зміна екосистем.

Крім того, оскільки вони використовують дуже великі площі, будівництво ГЕС зазвичай усунути прибережні громади, які змушені покинути свої будинки і почати все спочатку в інших місця.

Гребля електростанції Ітайпу.

Дізнайтеся більше про: горючі корисні копалини і глобальне потепління та парниковий ефект.