Energetický problém je jedním z hlavních problémů lidstva. Hlavními zdroji energie jsou v současnosti plyn, uhlí a ropa. Podle prognóz vydrží zásoby ropy na 40 let, uhlí na 395 let a plynu na 60 let. Globální energetický systém čelí obrovským výzvám.
Z hlediska elektřiny jsou zdroje elektrické energie zastoupeny různými elektrárnami – tepelnými, vodními a jadernými elektrárnami. V důsledku rychlého vyčerpání přírodních zdrojů energie vystupuje do popředí úkol hledat nové způsoby výroby energie.
Zdroj elektrické energie je elektrický výrobek (zařízení), který přeměňuje různé druhy energie na elektrickou energii (GOST 18311-80).
Zdroje základní elektrické energie
Fungují na organická paliva – topný olej, uhlí, rašelina, plyn, břidlice. Tepelné elektrárny se nacházejí především v regionu s přírodními zdroji a v blízkosti velkých ropných rafinérií.
Staví se v místech, kde velké řeky blokuje přehrada, a díky energii padající vody se otáčejí turbíny elektrického generátoru. Výroba elektřiny touto metodou je považována za nejšetrnější k životnímu prostředí, protože se nespalují různé druhy paliva, takže nevzniká žádný škodlivý odpad. Více podrobností zde – Princip fungování vodní elektrárny
Ohřev vody vyžaduje tepelnou energii, která se uvolňuje v důsledku jaderné reakce. V ostatních ohledech je to obdoba tepelné elektrárny.
Nekonvenční zdroje energie
Patří mezi ně vítr, slunce, teplo ze zemských turbín a příliv a odliv. V poslední době jsou stále častěji využívány jako netradiční doplňkové zdroje energie. Vědci tvrdí, že do roku 2050 se netradiční zdroje energie stanou hlavními a konvenční ztratí na významu.
Existuje několik způsobů, jak jej použít. Při fyzikálním způsobu získávání sluneční energie se používají galvanické baterie, které dokážou absorbovat a přeměnit sluneční energii na elektrickou nebo tepelnou energii. Systém zrcadel se také používá k odrážení slunečních paprsků a jejich nasměrování do potrubí naplněných olejem, kde se koncentruje sluneční teplo.
V některých regionech je vhodnější využívat solární kolektory, s jejichž pomocí lze částečně řešit ekologický problém a využívat energii pro domácí potřeby.
Hlavními výhodami solární energie jsou všeobecná dostupnost a nevyčerpatelnost zdrojů, naprostá bezpečnost pro životní prostředí a hlavní ekologické zdroje energie.
Hlavní nevýhodou je potřeba velkých ploch pozemků pro stavbu solární elektrárny.
Větrné elektrárny jsou schopny vyrábět elektrickou energii pouze při silném větru. „Hlavními moderními zdroji větrné energie“ jsou větrné turbíny, což je poměrně složitá konstrukce. Má dva naprogramované provozní režimy – slabý a silný vítr a má také zastavení motoru, pokud je vítr velmi silný.
Hlavní nevýhodou větrných elektráren (WPP) je hluk vznikající při otáčení listů vrtule. Nejvhodnější jsou malé větrné turbíny navržené tak, aby poskytovaly elektřinu šetrnou k životnímu prostředí a levnou elektřinu pro letní chaty nebo jednotlivé farmy.
Přílivová energie se používá k výrobě elektrické energie. Abyste mohli postavit jednoduchou přílivovou elektrárnu, budete potřebovat pánev, přehrazené ústí řeky nebo záliv. Přehrada je vybavena hydraulickými turbínami a propustky.
Při přílivu se voda dostává do bazénu a při srovnání hladin v bazénu a v moři se propustky uzavírají. Jak se blíží příliv, hladina vody klesá, tlak je dostatečně silný, turbíny a elektrické generátory začínají svou práci a voda postupně opouští bazén.
Nové zdroje energie v podobě přílivových elektráren mají některé nevýhody – narušení normální výměny sladké a slané vody; vliv na klima, takže v důsledku jejich práce se mění energetický potenciál vody, rychlost a oblast pohybu.
Klady: šetrnost k životnímu prostředí, nízké náklady na vyrobenou energii, snížení úrovně těžby, spalování a přepravy fosilních paliv.
• Netradiční zdroje geotermální energie
Teplo ze zemských turbín (hlubinných horkých pramenů) se využívá k výrobě energie. Toto teplo lze využít v jakémkoli regionu, ale náklady se mohou vrátit pouze tam, kde je horká voda co nejblíže zemské kůře – oblasti, kde jsou aktivní gejzíry a sopky.
Hlavní zdroje energie představují dva typy – podzemní bazén přírodního chladiva (hydrotermální, parotermální nebo parovodní zdroje) a teplo horkých hornin.
Prvním typem jsou podzemní kotle připravené k použití, ze kterých lze pomocí klasických vrtů odsávat páru nebo vodu. Druhý typ umožňuje vyrábět páru nebo přehřátou vodu, kterou lze později využít pro energetické účely.
Hlavní nevýhodou obou typů je slabá koncentrace geotermálních anomálií při přiblížení horkých hornin nebo pramenů k povrchu. Vyžaduje se také zpětné vstřikování odpadních vod do podzemního horizontu, protože termální voda obsahuje mnoho solí toxických kovů a chemických sloučenin, které nelze vypouštět do systémů povrchových vod.
Výhody – tyto rezervy jsou nevyčerpatelné. Geotermální energie je velmi oblíbená díky aktivní činnosti sopek a gejzírů, jejichž území zabírá 1/10 rozlohy Země.
Nové perspektivní zdroje energie – biomasa
Biomasa může být primární a sekundární. K získání energie lze využít sušené řasy, zemědělský odpad, dřevo apod. Biologickou možností energetického využití je výroba bioplynu z hnoje v důsledku fermentace bez přístupu vzduchu.
Dnes se ve světě nahromadilo slušné množství odpadků, které zhoršují životní prostředí, odpadky mají škodlivý vliv na lidi, zvířata a vše živé. Proto je nutný rozvoj energetiky, kde bude sekundární biomasa využívána k zamezení znečišťování životního prostředí.
Podle výpočtů vědců si obydlené oblasti mohou plně zajistit elektřinu pouze ze svých odpadků. Navíc nevzniká prakticky žádný odpad. V důsledku toho bude problém likvidace odpadů vyřešen současně se zásobováním obyvatel elektřinou s minimálními náklady.
Výhody – koncentrace oxidu uhličitého se nezvyšuje, problém s používáním odpadků je vyřešen, a proto se zlepšuje životní prostředí.
Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře
Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!
