Извори на електрична енергија: Како се генерира електрицитет
Електричната енергија е форма на енергија која резултира од движењето на електрони од една точка до друга во проводник. Таа е вторичен извор на енергија, што значи дека се изведува од други првични извори на енергија, како на пример фосилни горива, јадерна енергија, сончева енергија, ветарска енергија, водна енергија итн. Овие првични извори на енергија можат да се конвертираат во електрична енергија со различни методи, според нивната природа и достапност. Во овој чланок ќе истражуваме главните извори на електрична енергија и како се користат за генерирање на електричество.
Што е електрична енергија?
Електричната енергија е дефинирана како работа направена од електрична струја или потенцијална енергија складирана во електрично поле. Електричната енергија може да се пренесе од едно место до друго преку електрични кола и може да се конвертира во други форми на енергија, како топлина, светлина, звук, механички движење итн. Електричната енергија се мери во единици джоули (J) или ват-часови (Wh).
Кои се главните извори на електрична енергија?
Главните извори на електрична енергија можат да се класифицираат во две категории: обновливи и необновливи. Обновливите извори на енергија се она што можат да се пополнат природно или уметно во краток период време, како на пример сончева енергија, ветарска енергија, водна енергија, биомаса итн. Необновливите извори на енергија се она што имаат ограничен опремин и лесно не можат да се регенерираат, како на пример фосилни горива, јадерна енергија итн.
Следната табела сумира главните извори на електрична енергија и нивните предности и недостатоци:
| Извор | Опис | Предности | Недостатоци |
|---|---|---|---|
| Сончева енергија | Конверзија на сончевата светлина во електрична енергија преку фотолектични ћелии или сончеви термални планини. | Чиста, изобилна, обновлива, ниски трошоци за одржување. | Прекинута, зависна од временските услови и локација, висок почетен трошок, потребен е голем простор. |
| Ветарска енергија | Конверзија на кинетичката енергија на ветарот во електрична енергија преку ветарски турбини. | Чиста, обновлива, ниски трошоци за функционирање. | Прекинута, зависна од брзината и правецот на ветарот, шумна, визуелен удар, може да нанесе штета на животната средина. |
| Водна енергија | Конверзија на потенцијалната енергија на водата во електрична енергија преку хидроелектрани планини или турбини. | Чиста, обновлива, надежна, ниски трошоци за функционирање, може да се складира енергија. | Може да причини замуравање на воздухот и емисии на парникови гасови и може да се конкурент со производството на храна и користењето на земја. |
| Биомаса | Висок почетен трошок и еколошки влијание, може да иселе луѓе и животни, и може да влијае на качеството и количеството на водата. | Обновлива, намалува проблемот со отпадот, може да се користат постојните инфраструктури. | Прекинута, зависна од временските услови и локација, висок почетен трошок, потребен е голем простор. |
| Фосилни горива | Конверзија на органско вещество (како на пример дрво, култури и отпад) во електрична енергија преку комбустација или газификација. | Изобилна, евтина, надежна, лесно се пренесува и складира. | Необновлива, причинува замуравање на воздухот и емисии на парникови гасови, може да источи ресурси и да ги зголеми цените. |
| Јадерна енергија | Конверзија на енергијата на јадерна фисија испуштена од радиоактивни материјали (како на пример уран) во електрична енергија преку јадерни реактори. | Конверзија на хемиската енергија складирана во камен, масло или природен гас во електрична енергија преку комбустација во термални електростанции. | Необновлива, произведува радиоактивен отпад, поставува ризици од јадерна безбедност и сигурност, и зависи од достапноста на уран. |
Јадерната енергија е еден од најконтроверзните извори на електрична енергија, бидејќи има и предности и недостатоци. От една страна, јадерната енергија е надежен, масовен и ниско-углероден извор на енергија кој може да намали емисиите на парникови гасови и зависноста од фосилни горива. Од друга страна, јадерната енергија вклучува високи инвестициони трошоци, комплексна управа со отпад, потенцијални аварии, проблеми со размножување и несигурност за достапноста на уран.
Како се генерира електрична енергија од различни извори?
Процесот на генерирање на електричество варира според изворот на енергија што се користи. Меѓутоа, повеќето методи вклучуваат конверзија на некоја форма на механичка енергија во електрична енергија со користење на генератор. Генераторот е уред кој конвертира ротационот движење во електрична струја со користење на електромагнетна индукција. Основниот принцип на електромагнетната индукција е дека променливото магнетно поле индуцира електрична напон во проводник.
Како што е прикажано на дијаграмот, повеќето извори на електрична енергија бараат турбина за да се заврти генератор. Турбината е машината која конвертира текот на флуид (како на пример вода, пара или воздух) во ротационот движење. Текот на флуидот може да се произведе со различни методи, како на пример со гарење на фосилни горива, загревање на вода со јадерна фисија, запишување на кинетичката енергија на ветарот или водата итн.
Некои извори на електрична енергија не бараат турбина или генератор за да произведат електричество. На пример, сончевата енергија користи фотолектични ћелии за директна конверзија на сончевата светлина во електрична струја со користење на фотоелектричен ефект. Фотоелектричниот ефект е феноменот при кој одредени материјали испуштаат електрони кога се изложени на светлина. Друг пример се горивни ѓелии, кои користат хемиски реакција за да генерираат електричество со комбинирање на водород и кислород.
Заклучок
Електричната енергија е суштинска и многуфункционална форма на енергија која го осигурува нашето современо општество. Може да се генерира од различни извори на енергија, секој со своите предности и недостатоци. Некои извори се обновливи и чисти, додека други се необновливи и загадувачки. Некои извори се надежни и ефикасни, додека други се прекинути и варијабилни. Затоа, е важно да се балансираат екологичките, економските и социјалните влијанија на различните извори на електрична енергија и да се развијат одржливи и иновативни решенија за иднината.
Изјава: Почитувајте оригиналот, добри чланици се заслужни за споделување, ако постои нарушение на авторските права се контактирајте за брисање.
