Conţinut
- Surse de energie
- Energie regenerabilă explicată
- Energie din combustibili fosili
- Energie din biomasă
- Energie de la Soare
- Energie din vânt
- Energie nucleara
Ce este energia și de unde provine? În limbajul de zi cu zi, energia este o calitate nedefinită, dar de dorit, care vă permite să faceți lucruri precum exercițiul fizic, să completați misiunile de clasă și să vă faceți treaba. În fizică, forța sa se înmulțește cu o distanță și se exprimă în aceleași unități ca și munca și căldura. În termeni practice, pe ce se bazează societățile umane pentru căldură, lumină, transport, fabricație și alte procese care separă oamenii de astăzi de cei care au trăit în timpurile preistorice și istorice timpurii.
În aceste zile, energia este, de asemenea, controversată - ce nu este? - mulțumesc în principal problemei schimbărilor climatice. Arderea combustibililor fosili, în special a cărbunelui, a fost ferm stabilită ca un principal contribuitor la încălzirea globală cauzată de om din cauza dioxidului de carbon (CO2) eliberat în atmosferă în timpul procesului de ardere. Dar lumea trebuie să producă o mare cantitate de energie pentru a menține standardele de viață personale și comerciale moderne. Din fericire pentru sănătatea mediului înconjurător, alte surse de energie sunt explorate cu o vigoare crescândă, pe măsură ce planeta devine inexorabil din ce în ce mai afectată de ravagiile schimbărilor climatice.
Surse de energie
În general, producția de energie provine de la două primar surse; acestea sunt combustibili fosili și energie curată. Secundar sursele provin din surse primare; un exemplu este energia electrică. În SUA, consumul de energie este de obicei dat în kilowatt-ore, sau kWh. Această unitate este egală cu 3,6 milioane de jouli, joule sau newton-meter, fiind unitatea standard de energie în fizică. Alte unități comune sunt erg, unitatea termică britanică și caloriile. (Trivia: „caloria” pe care o vedeți pe etichetele nutriționale este de fapt o kilocalorie, sau 1.000 de calorii „reale”.)
Termenii „energie curată” și „energie regenerabilă” sunt adesea folosiți în mod interschimbabil. Acest lucru nu este strict exact deoarece, după cum veți vedea, în timp ce energia nucleară este o formă de energie curată, este posibil să se pună problema dacă poate fi clasificată drept regenerabilă. Indiferent, formele de energie curată includ - alături de energia nucleară - energia solară, energia eoliană, hidroenergetică, energia geotermală și bioenergia.
Energie regenerabilă explicată
O listă semnificativă de resurse regenerabile pentru producția de energie în secolul XXI ar include biomasa (de exemplu, deșeuri de lemn și lemn, deșeuri solide municipale, gaz de depozit și biogaz, etanol și biodiesel); hidroenergetică sau de apă; energia geotermală, care provine din adâncul interiorului Pământului; și energia eoliană și solară. Acestea sunt denumite „regenerabile”, deoarece provin dintr-o ofertă care în teorie este inepuizabilă. Adică, în timp ce Pământul este de așteptat ca într-o bună zi să producă ultima uncie de gaz natural și uncie finală de cărbune, ideea de lumina soarelui, vânt și râuri care dispare cu totul este - cel puțin se speră! - fără sens
Până la mijlocul anilor 1800, America a derivat energia necesară din arderea lemnului. Deoarece populația Statelor Unite era relativ redusă și cea mai mare parte a acestei energii era pentru încălzire, lumină și gătit, mașini precum mașini și aparate de aer condiționat încă departe, lemnul era suficient pentru a face treaba. De la sfârșitul anilor 1800 până la începutul secolului XXI, combustibilii fosili (cărbune, petrol și gaze naturale) au servit ca sursă de energie a națiunilor. Până în anii 90, principalele regenerabile - termen care a fost mai teoretic decât real până în ultimele decenii - au fost hidroenergetica și biomasa solidă; astăzi, biocombustibilii, energia solară și energia eoliană joacă toate roluri serioase și în continuă creștere.
În 2017, energia regenerabilă a furnizat aproximativ o nouă parte din consumul total de energie din Statele Unite. 57% din consum au fost sub formă de energie electrică, iar aproximativ o șesime au fost generate din surse regenerabile.
Energia regenerabilă este importantă pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, deoarece reduce dependența de combustibilii fosili. În timp ce cărbunele, gazul și petrolul sunt împreună campion mondial la nivel mondial de energie, indiscutabil, consumul de biocombustibili și alte surse regenerabile non-hidroelectrice a fost de peste două ori mai mare în 2017 decât fusese la începutul secolului XXI. Această tendință a fost stimulată de o combinație de acțiuni formale de reglementare și stimulente financiare pentru companii să dezvolte surse regenerabile. Această tendință de creștere a utilizării non-hidrocarburi nu va fi continuată până în 2050.
Energie din combustibili fosili
Cu toate că ceva din lumea non-grata în lumea energetică în zilele noastre, petrolul, gazele naturale și petrolul au rămas principalele surse de energie în SUA și la nivel global începând cu 2018. Combustibilitatea acestor combustibili este responsabilă pentru 75 la sută din emisiile de dioxid de carbon din sfârșitul secolului XX.
Combustibilii fosili s-au format când plantele și animalele preistorice au pierit și, pe o perioadă de milioane de ani, au fost îngropate și zdrobite sub straturi de rocă. În principal, ca urmare a compresiunii mecanice, s-au format diferite tipuri de combustibili în funcție de circumstanțele locale, cum ar fi ce materie care conține carbon a fost prezentă, cât timp a fost îngropată și care au fost condițiile de temperatură și presiune la momentul respectiv. Industriile cu combustibili fosili găuri (petrol și gaz) sau mină (cărbune) pentru aceste surse de energie, apoi le ard pentru a produce energie electrică sau a le modifica pentru a fi utilizate ca combustibil în scopuri de încălzire (de exemplu, ulei de cuptor) sau de transport (de exemplu, benzină).
Energie din biomasă
Biomasa se referă la materie vie, adică la plante și animale. Sursele de energie din biomasă includ deșeuri de prelucrare a lemnului, care pot fi arse pentru încălzirea clădirilor, produc căldură de proces în industrie și generează energie electrică; materiale reziduale agricole, care pot fi arse ca combustibil sau convertite în biocombustibili lichizi; unele gunoaie, care pot fi arse pentru a genera energie electrică în centralele electrice sau transformate în biogaz în depozitele de deșeuri; și chiar gunoi de grajd și canalizare, care poate fi transformat în biogaz.
Energie de la Soare
Soarele a fost, evident, o sursă de energie pentru toate lucrurile vii de-a lungul istoriei umane. Mai recent, oamenii au dezvoltat capacitatea de a valorifica această energie și de a o pune la diferite utilizări moderne. Sistemele de energie termică solară sunt folosite astăzi pentru încălzirea apei pentru utilizare în case, clădiri și jacuzzi; încălziți interiorul locuințelor, șopronelor și serele; și încălzește lichidele la temperaturile foarte ridicate cerute în centralele solare.
Sistemele fotovoltaice solare sunt utilizate pentru a converti lumina solară în electricitate. Celulele fotovoltaice sau fotovoltaice transformă lumina solară în electricitate. Unele dintre acestea pot alimenta dispozitive mici, cum ar fi calculatoare și ceasuri, în timp ce tablouri mari de celule PV pot produce suficientă energie electrică pentru o casă tipică. Unele dintre aceste centrale electrice au tablouri masive de celule fotovoltaice pe mai multe acri, iar acestea sunt suficient de mari pentru a satisface nevoile de electricitate în mii de case.
Energie din vânt
În timpul orei de zi, aerul de deasupra pământului se încălzește mai repede decât aerul peste apă. Aerul peste pământ se extinde și crește pe măsură ce se încălzește, și aerul mai puternic, mai rece, curge pentru a-și lua locul, creând vânt. Noaptea, vânturile inversează direcția. În mod similar, vânturile atmosferice care înconjoară Pământul sunt create deoarece terenul din apropierea ecuatorului este mai cald decât pământul de lângă poli. Energia eoliană, captată de mori de vânt (deseori în tablouri mari) este utilizată mai ales pentru producerea de energie electrică
Energie nucleara
Energia nucleară este un exemplu de energie „curată” și considerată regenerabilă de unele surse, cu toate acestea este foarte controversată în sine. Deoarece aprovizionarea la nivel mondial de uraniu, materialul utilizat în centralele nucleare, este finit, energia nucleară este de obicei alimentată cu combustibili fosili și clasificată drept nerenergibile.
În orice caz, energia nucleară a furnizat 20% din energie în SUA din 2018, fiind folosită de peste 60 de ani. Datorită rolului lor de a ajuta indirect la reducerea emisiilor de carbon, „centralele nuke” rămân un element principal în SUA, precum și în străinătate. Din cauza accidentelor și a speriei bine mediatizate de-a lungul anilor, la centralele nucleare, mulți oameni rămân demni de această sursă de energie, dar consensul științific favorizează dezvoltarea ulterioară în acest domeniu, cu accent pe siguranță.