Elektroenerģijas avoti: Kā ražota elektroenerģija
Elektriskā enerģija ir enerģijas veids, kas rodas no elektronu kustības no viena punkta uz otru vadijumā. Tā ir sekundāra enerģijas avots, tātad tas izcelsme ir citiem primārās enerģijas avotiem, piemēram, fosilajiem kurieniem, kodolenerģijai, saules enerģijai, vēja enerģijai, ūdens enerģijai utt. Šie primārie enerģijas avoti var tikt pārveidoti elektroenerģijā dažādiem paņēmieniem atkarībā no to dabas un pieejamības. Šajā rakstā mēs pētīsim galvenos elektroenerģijas avotus un to izmantošanu elektroenerģijas ražošanai.
Kas ir Elektriskā Enerģija?
Elektriskā enerģija definēta kā darbs, ko veic strāva vai potenciālā enerģija, kas saglabāta elektriskajā laukā. Elektriskā enerģija var tikt pārnēsāta no vietas uz vieta ar elektriskajiem shēmām un var tikt pārveidota citos enerģijas veidos, piemēram, siltumu, gaismu, skaņu, mehānisko kustību utt. Elektriskā enerģija mērīta dzouli (J) vai vatstundās (Wh).
Kādi ir Galvenie Elektriskās Enerģijas Avoti?
Galvenie elektriskās enerģijas avoti var tikt sadalīti divās kategorijās: atjaunojamie un neatjaunojamie. Atjaunojamie enerģijas avoti ir tie, kas var tikt atjaunoti dabiski vai mākslīgi īsā laikā, piemēram, saules enerģija, vēja enerģija, ūdens enerģija, biomasas utt. Neatjaunojamie enerģijas avoti ir tie, kuru piedāvājums ir ierobežots un kuri nevar viegli tikt atjaunoti, piemēram, fosilie kurieni, kodolenerģija utt.
Nakamo tabula apkopo galvenos elektroenerģijas avotus un to priekšrocības un trūkumi:
| Avots | Apraksts | Priekšrocības | Trūkumi |
|---|---|---|---|
| Saules enerģija | Saulgriezuma pārveidošana elektriskajā enerģijā ar fotovoltaiskajiem čūskājiem vai saules termiskajām stacijām. | Tīrs, bagāts, atjaunojams, zema uzturēšanas izmaksas. | Intermittenta, atkarīga no laika apstākļiem un atrašanās vietā, augsta sākotnējā izmaksas, prasa lielu platību. |
| Vēja enerģija | Vēja kinētiskās enerģijas pārveidošana elektriskajā enerģijā ar vēja turbīnām. | Tīrs, atjaunojams, zemas darbības izmaksas. | Intermittenta, atkarīga no vēja ātruma un virziena, troksnis, vizuālais ietekmes, var kaitēt dzīvniekiem. |
| Ūdens enerģija | Ūdens potenciālās enerģijas pārveidošana elektriskajā enerģijā ar hidroelektriskajām aigām vai turbīnām. | Tīrs, atjaunojams, uzticīgs, zemas darbības izmaksas, var glabāt enerģiju. | Var rasties gaisa piesārņojums un siltumnīcefekta gāzu emisijas un var konkurēt ar pārtikas ražošanu un zemes izmantošanu. |
| Biomasas | Augsta sākotnējā izmaksas un vides ietekme, var izslēgt cilvēkus un dzīvniekus, un var ietekmēt ūdens kvalitāti un daudzumu. | Atjaunojams, samazina atkritumu problēmu, var izmantot esošo infrastruktūru. | Intermittenta, atkarīga no laika apstākļiem un atrašanās vietā, augsta sākotnējā izmaksas, prasa lielu platību. |
| Fosilie kurieni | Organiskā materiāla (piemēram, koka, lauksaimniecības produkti un atkritumi) pārveidošana elektriskajā enerģijā ar sōdāšanu vai gāzes ieguvi. | Bagāts, lēts, uzticīgs, viegli transportēt un glabāt. | Neatjaunojams, rada gaisa piesārņojumu un siltumnīcefekta gāzu emisijas, var izsaurināt resursus un paaugstināt cenas. |
| Kodolenerģija | Radioaktīvo materiālu (piemēram, urāna) nukleārā šķīšanās enerģijas pārveidošana elektriskajā enerģijā ar nukleārām reaktorām. | Ugunsdzīvais kurināmais (piemēram, ogles, nafta vai dabas gāze) kemiskās enerģijas pārveidošana elektriskajā enerģijā ar sōdāšanu termiskajos elektrību stacijās. | Neatjaunojams, rada radioaktīvu atkritumu, rada nukleāras drošības un drošības riskus, un atkarīgs no urāna pieejamības. |
Kodolenerģija ir viens no strīdīgākajiem elektroenerģijas avotiem, jo tai ir gan priekšrocības, gan trūkumi. No vienas puses, kodolenerģija ir uzticīgs, lielapjoma un zems siltumnīcefekta enerģijas avots, kas var samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas un atkarību no fosilajiem kurieniem. No otras puses, kodolenerģija saistīta ar augstām investīcijas izmaksām, sarežģītu atkritumu pārvaldību, potenciālām negadījumiem un izplatīšanās jautājumiem, un nezināmību par urāna pieejamību.
Kā Ražot Elektrību no Dažādiem Avotiem?
Elektrības ražošanas process atšķiras atkarībā no izmantotā enerģijas avota. Tomēr, daudzi metodi ietver kādu mehāniskās enerģijas formu pārveidošanu elektriskajā enerģijā, izmantojot ģeneratoru. Ģeneratora ir ierīce, kas pārveido rotācijas kustību elektriskajā strāvā, izmantojot elektromagnētisko indukciju. Elektromagnētiskās indukcijas pamatprincips ir, ka mainīgais magnētiskais lauks izraisa elektrisko spriegumu vadijumā.
Kā redzams diagrammā, daudzi elektroenerģijas avoti prasa turbinu, lai pagrieztu ģeneratoru. Turbīna ir mašīna, kas pārveido šķidruma plūsmu (piemēram, ūdeni, pārvaru vai gaisu) rotācijas kustībā. Šķidruma plūsma var tikt radīta dažādiem paņēmieniem, piemēram, fosilu kurināmajā sōdāšanā, ūdens sildīšanā ar nukleāro šķīšanos, vēja vai ūdens kinētiskās enerģijas uzsūkšanā utt.
Daži elektroenerģijas avoti nereklamē turbinu vai ģeneratoru, lai ražotu elektrību. Piemēram, saules enerģija izmanto fotovoltaiskus čūskājus, lai tieši pārveidotu saules gaismu elektriskajā strāvā, izmantojot fotoelektriskā efektu. Fotoelektriskais efekts ir parādība, ka dažas vielas emitē elektronus, kad tie tiek izpostītas ar gaismu. Cits piemērs ir degvielas celtnes, kas izmanto ķīmiskās reakcijas, lai ģenerētu elektrību, savienojot hidrāgeni un skābekli.
Secinājumi
Elektriskā enerģija ir būtiska un universāla enerģijas forma, kas nodrošina mūsu moderno sabiedrību. To var ražot no dažādiem enerģijas avotiem, katrai ar savām priekšrocībām un trūkumiem. Daži avoti ir atjaunojamie un tīri, bet citi neatjaunojamie un piesārņojoši. Daži avoti ir uzticīgi un efektīvi, bet citi intermittenti un mainīgi. Tāpēc ir svarīgi līdzsvarot dažādo elektroenerģijas avotu vides, ekonomiskās un sociālās ietekmes, un attīstīt ilgtspējīgas un inovatīvas risinājumus nākotnei.
Declarācija: Cienīt originālo, labi raksti ir vērtīgi dalīties, jāsadzird par autortiesību pārkāpumu izdzēšanu.
