Vyombo vya Kuunda Nishati ya Umeme: Jinsi Umeme Huundwa
Nishati ya umeme ni aina ya nishati inayatokea kutokana na mzunguko wa elektroni kutoka sehemu moja hadi nyingine katika mchakato. Ni chanzo cha nishati la mara pili, ambalo linamaanisha kwamba linatokana na chanzo kikuu kingine cha nishati, kama vile mafuta yasiyozingatiwa, nguvu za nyuklia, nguvu za jua, nguvu za upepo, nguvu za maji, na kadhalika. Chanzo kikuu hiki cha nishati linaloweza kutengenezwa kwa njia mbalimbali, kulingana na tabia na upatikanaji wake. Katika makala hii, tutajaribu kutathmini chanzo muhimu kwa nishati ya umeme na jinsi zinavyotumika kutengeneza nishati.
Nishati ya Umeme ni Nini?
Nishati ya umeme inaelezwa kama kazi inayofanywa na msumari au nishati ya uwiano uliozitishwa katika maeneo ya umeme. Nishati ya umeme inaweza kutumika kutoka sehemu moja hadi nyingine kwa kutumia mifano ya umeme na inaweza kutumika kutengeneza aina nyingine za nishati, kama vile moto, nuru, sauti, mzunguko wa nguvu, na kadhalika. Nishati ya umeme inamalizwa kwa vitu vya joules (J) au watt-hours (Wh).
Chanzo Muhimu Kwa Nishati ya Umeme ni Nini?
Chanzo muhimu kwa nishati ya umeme zinaweza kugunduliwa kwa kundi mbili: zinazoweza kutengenezwa tena na zisizowezi kutengenezwa tena. Chanzo zinazoweza kutengenezwa tena ni zile zinazoweza kutengenezwa asilimia au kunyanzishwa kwa muda mfupi, kama vile nguvu za jua, nguvu za upepo, nguvu za maji, biomass, na kadhalika. Chanzo zisizowezi kutengenezwa tena ni zile zinazoweza kuwa na gharama kamili na hazitoshi kwa urahisi, kama vile mafuta yasiyozingatiwa, nguvu za nyuklia, na kadhalika.
Jadwal hii inajumuisha chanzo muhimu kwa nishati ya umeme na faida na madhara yake:
| Chanzo | Maelezo | Faida | Madhara |
|---|---|---|---|
| Nishati ya jua | Ubadilishaji wa nuru ya jua kwa nishati ya umeme kwa kutumia seli za photovoltaic au viwanja vya solar thermal. | Safi, wazi, zinaweza kutengenezwa tena, gharama ndogo ya huduma. | Zinaweza kutokuwa na umuhimu, huwasiliana na hali ya hewa na eneo, gharama ya mwanzo ni juu, inahitaji eneo kubwa. |
| Nishati ya upepo | Ubadilishaji wa nishati ya kinetiki ya upepo kwa nishati ya umeme kwa kutumia turubaini za upepo. | Safi, zinaweza kutengenezwa tena, gharama ndogo ya kutumia. | Zinaweza kutokuwa na umuhimu, huwasiliana na mwendo wa upepo na mwenendo, inasababisha kelele, ina athari ya mtazamo, inaweza kuwa na athari kwa mazingira. |
| Nishati ya maji | Ubadilishaji wa nishati ya potential ya maji kwa nishati ya umeme kwa kutumia damu za hydroelectric au turubaini. | Safi, zinaweza kutengenezwa tena, imara, gharama ndogo ya kutumia, inaweza kutengeneza nishati. | Inaweza sababisha utambuzi wa hewa na gases za chane na inaweza kukabiliana na uzalishaji wa chakula na matumizi ya ardhi. |
| Biomass | Gharama ya mwanzo ni juu, na athari ya mazingira, inaweza kuchanganya watu na wanyama, na inaweza kuathiri ubora na wingi wa maji. | Zinaweza kutengenezwa tena, hutumia ustawi wa mazingira, inaweza kutumia mtaa wazi. | Zinaweza kutokuwa na umuhimu, huwasiliana na hali ya hewa na eneo, gharama ya mwanzo ni juu, inahitaji eneo kubwa. |
| Mafuta yasiyozingatiwa | Ubadilishaji wa mazingira ya kimataifa (kama vile mti, mazao, na takataka) kwa nishati ya umeme kwa kutumia moto au gasification. | Wazi, salama, rahisi kutumia na kuhifadhi. | Zisizowezi kutengenezwa tena, inasababisha utambuzi wa hewa na gases za chane, inaweza kupunguza viresi, na kupunguza bei. |
| Nishati ya nyuklia | Ubadilishaji wa nishati ya fission ya nyuklia iliyotokea kutokana na viresi vya radioactivity (kama vile uranium) kwa nishati ya umeme kwa kutumia reactors za nyuklia. | Ubadilishaji wa nishati ya kimataifa iliyohifadhiwa katika mafuta, mafuta, au mafuta ya nyama kwa nishati ya umeme kwa kutumia moto katika viwanja vya thermal power plants. | Zisizowezi kutengenezwa tena, hutoa takataka ya radioactive, inaweza kuwa na hatari ya usalama na security, na inaweza kutumia uranium. |
Nishati ya nyuklia ni moja ya chanzo muhimu zaidi kwa nishati ya umeme, kwa sababu ina faida na madhara. Kila upande, nishati ya nyuklia ni chanzo chenye umuhimu, kubwa, na chache cha carbon ambacho linaweza kupunguza gases za chane na kufananisha mafuta yasiyozingatiwa. Upande mwingine, nishati ya nyuklia inahitaji gharama ya juu, management ya takataka, accidents, na issues za proliferation, na wasiwasi kuhusu supply ya uranium.
Jinsi Nishati Inatengenezwa Kutoka Chanzo Tofauti?
Mchakato wa kutengeneza nishati unabadilika kulingana na chanzo cha nishati kilichotumiwa. Hata hivyo, njia nyingi zinatumia kutumia generator kutengeneza nishati ya umeme kutokana na nishati ya kinetiki. Generator ni kifaa kinachounganisha mzunguko wa kinetiki kwa msumari kwa kutumia electromagnetic induction. Msimbo msingi wa electromagnetic induction ni kuwa magnetic field inabadilika inaweza kutengeneza voltage katika conductor.
Kama inavyoonyeshwa katika diagram, chanzo nyingi kwa nishati ya umeme yanahitaji turbine ili kurudisha generator. Turbine ni kifaa kinachounganisha mzunguko wa fluid (kama vile maji, steam, au air) kwa mzunguko wa kinetiki. Mzunguko wa fluid unaweza kutengenezwa kwa njia mbalimbali, kama vile kutumia mafuta yasiyozingatiwa, kutumia maji kwa fission ya nyuklia, kutumia nishati ya upepo au maji, na kadhalika.
Baadhi ya chanzo kwa nishati ya umeme hazihitaji turbine au generator kutengeneza nishati. Kwa mfano, nishati ya jua hutumia seli za photovoltaic kutengeneza nishati ya umeme moja kwa moja kutokana na jua kutumia photoelectric effect. Photoelectric effect ni athari ya materials fulani inaweza kutengeneza electrons wakati wanapata nuru. Kwa mfano lingine ni cells za mafuta, ambazo hutumia chemical reactions kutengeneza nishati kwa kutumia hydrogen na oxygen.
Mwisho
Nishati ya umeme ni aina muhimu na yenye umuhimu wa nishati ambayo inaweza kutumika katika jamii yetu ya sasa. Inaweza kutengenezwa kutokana na chanzo tofauti kwa nishati, kila chanzo kina faida na madhara yake. Baadhi ya chanzo ni safi na zinaweza kutengenezwa tena, wengine ni zisizowezi kutengenezwa tena na zinaweza kutengeneza utambuzi. Baadhi ya chanzo ni imara na bora, wengine ni zinaweza kutokuwa na umuhimu na zinaweza kubadilika. Kwa hivyo, ni muhimu kutenga mlingapi kati ya athari za mazingira, kiuchumi, na kijamii kwa chanzo tofauti kwa nishati ya umeme na kutengeneza suluhisho lisilo na udhaifu na yenye ubunifu kwa afaka ya baadaye.
Taarifa: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
