Nini ni Kujenga Nishati ya Umeme?

Ni ni Nini Uzalishaji wa Umeme?

Maana ya Uzalishaji wa Umeme

Mfumo wa umeme una sehemu tatu muhimu: uzalishaji, utumizi, na uhamiaji. Maandiko haya yanahusu uzalishaji, ambapo aina moja ya nishati hupanuliwa kwenye nishati ya umeme. Nishati ya umeme hutengenezwa kutoka chombo mbalimbali za asili.

 Chombo za nishati zinajaribu kulingana na zile zinazoweza kupata tena na zile zinazosimama tu. Sasa, umeme mwingi unatengenezwa kutoka chombo zisizoweza kupata tena kama vile mvuke, mafuta, na mafuta ya ardhi.

 Hata hivyo, chombo zisizoweza kupata tena ni zilizopungua. Tunapaswa kutumia kwa wazi na kutafuta vyanzo vingine au vingine vinavyoweza kupata tena.

 Vingine vinavyoweza kupata tena ni jua, upepo, maji, madhara, na mabio. Hivi ndiyo chombo zenye kuheshimu mazingira, zinazotolewa bure, na zinazopewa kwa ukubwa. Hebu tusijui zaidi kuhusu vingine vinavyoweza kupata tena hivi.

 Vingine Vinavyoweza Kupata Tenaten

Vingine vinavyoweza kupata tena kama jua, upepo, maji, madhara, na mabio ni zenye kuheshimu mazingira na hazitosimama.

 Uzalishaji wa Umeme kutoka Jua

Nishati ya jua ni bora kama chaguo kingine cha uzalishaji wa umeme. Kuna njia mbili muhimu za kutengeneza umeme kutoka mwanga wa jua.

 Tunaweza kutengeneza umeme moja kwa kutumia seli za fotovoltaiki (PV). Seli za fotovoltaiki zinajengwa kutoka silicon. Selizidi zinajunganisha kwa mfululizo au upande ili kutengeneza paneli ya jua.

Tunaweza kutengeneza moto (thermal ya jua) kwa kutumia daraja katika mwanga wa jua, na kutumia moto huo kutengeneza maji kuwa vinywaji. Vinywaji hivi viwekwi vyenye moto vihifadhi vya turubaini.

 Faida za Mfumo wa Nishati ya Jua

• Mfumo wa kutengeneza umeme kutoka jua ni zenye kuheshimu mazingira.

• Bei ya huduma ni chache.

• Ni chaguo bora kwa maeneo machafu ambayo hayawezi kuunganishwa kwenye grid.

Matatizo ya Mfumo wa Nishati ya Jua

• Bei ya mwanzo ni juu.

• Inahitaji eneo kubwa kwa uzalishaji wa wingi.

• Mfumo wa kutengeneza umeme kutoka jua unategemea tabia ya hewa.

• Kuhifadhi umeme kutoka jua (battery) ni ghali.

 Mfumo wa Nishati ya Upepo

Turubaini za upepo hutumiwa kutengeneza nishati ya upepo kwenye umeme. Upepo unateketeza kutokana na mabadiliko ya joto katika atmosfera. Turubaini za upepo hupanuliwa nishati ya upepo kwenye nishati ya kinetiki. Nishati ya kinetiki hii hutengeneza generator wa induksi, na generator huu hutengeneza nishati ya kinetiki kwenye umeme.

Faida za Mfumo wa Nishati ya Upepo

• Nishati ya upepo ni chombo lenye wingi, linapatikana bure na linatengeneza umeme safi.

• Bei ya kudhibiti ni karibu sifuri.

• Mfumo wa kutengeneza umeme kutoka upepo unaweza kutengeneza umeme kwenye maeneo machafu.

Matatizo ya Mfumo wa Nishati ya Upepo

• Haawezi kutengeneza umeme sawa kabisa kila wakati.

• Inahitaji eneo la anga kubwa.

• Hutoa sauti.

• Prosesi ya kujenga turubaini za upepo ni ghali.

• Hutoa umeme chache.

• Inapata hatari kutoka ndege.

Mfumo wa Nishati ya Maji

Umeme uliyopatikana kutoka maji ya mito au bahari unatafsiriwa kama nishati ya maji. Viwanda vya nishati ya maji viendelea kutokana na athari za nguvu ya kugurusha. Hapa tunahifadhi maji katika damu au reservoir. Tukipumzisha maji, mzunguko wa maji haya kama yale yanayofika penstock hutengeneza nishati ya kinetiki ambayo hutengeneza turubaini.

 Faida za Mfumo wa Nishati ya Maji

• Inaweza kutumika mara moja tu.

• Baada ya prosesi hii, maji yanaweza kutumika kwa majengo na matumizi mengine.

• Damu zinajengwa kwa muda mrefu na zinaweza kutengeneza umeme kwa miaka mingi.

• Bei ya kudhibiti na huduma ni chache.

• Haihitaji kutumia mafuta.

Matatizo ya Mfumo wa Nishati ya Maji

• Bei ya mwanzo ya viwanda vya nishati ya maji ni juu.

• Viwanda vya nishati ya maji vipo katika maeneo yenye magamba, na ni mbali sana kutoka kwa nyuzi. Kwa hiyo, inahitaji mstari wa kutuma mrefu.

• Jenga damu zinaweza kurusha miji na vitongoji.

• Pia inategemea tabia ya hewa.

Nishati ya Mvuke na Nishati ya Nyuklia

Mfumo wa Nishati ya Mvuke

Viwanda vya nishati ya moto vinatumia kuharibu mvuke katika boiler kutengeneza umeme. Moto hutumika kutengeneza maji kuwa vinywaji. Vinywaji hivi vyenye moto mkubwa na temperature vya juu vinachofika kwenye turubaini huweka generator ili kutengeneza umeme.

Baada ya kuamka kwenye turubaini, vinywaji hupungua moto katika condenser na kutumika tena kwenye boiler ili kutengeneza vinywaji tena. Viwanda vya nishati ya moto vinajenga kulingana na mfano wa Rankine.

 Faida za Mfumo wa Nishati ya Mvuke

• Mvuke ni rahisi kupata.

• Una bei chache ya mwanzo kuliko viwanda vya nishati vinavyoweza kupata tena.

• Haihitaji eneo kubwa kama viwanda vya nishati ya maji.

• Tunaweza kujenga viwanda vya nishati ya moto kwenye eneo lolote kwa sababu mvuke unaweza kutumika kwenye viwanda vilivyoko wapi popote.

• Ujengaji na ubunifu wa viwanda vya nishati ya moto unatumia muda chache kuliko viwanda vya nishati ya maji.

Matatizo ya Mfumo wa Nishati ya Mvuke

• Mvuke ni chombo lisizoweza kupata tena.

• Bei ya kudhibiti ni juu na inabadilika kulingana na bei ya mafuta.

• Hupungua mazingira kutokana na mafuta na mafuta.

• Haihitaji maji mengi.

Mfumo wa Nishati ya Nyuklia

Kazi ya viwanda vya nishati ya nyuklia ni karibu na viwanda vya nishati ya moto. Katika viwanda vya nishati ya moto, mvuke hutumika kwenye boiler kutengeneza moto.

Katika viwanda vya nishati ya nyuklia, uranium hutumika kwenye reactor ya nyuklia kutengeneza moto. Katika viwanda vyote, nishati ya moto hupanuliwa kwenye umeme.

1kg ya uranium inaweza kutengeneza nishati sawa na nishati iliyotengenezwa kutokana na kuharibu 4500 tanja ya mvuke au 2000 tanja ya mafuta.

 Faida za Mfumo wa Nishati ya Nyuklia

• Haihitaji eneo kubwa kama viwanda vya nishati ya moto na viwanda vya nishati ya maji.

• Inaweza kutengeneza umeme wingi kutoka kwenye viwanda moja.

• Haipepete CO2

• Viwanda vya nishati ya nyuklia haina chombo chache.

 Matatizo ya Mfumo wa Nishati ya Nyuklia

• Bei ya mwanzo ya ujengaji ni juu.

• Bei ya kudhibiti na huduma ni juu.

• Ina busara za nyuklia.

• Ina hatari ya radioactivity na explosion.