Energija je neophodna za sav život i sve procese koji se odvijaju u cijelom svemiru. Zahtjevi za energijom kod ranih ljudi bili su načini, gorivo im je bilo potrebno samo da bi se ugrijali ili skuhali hranu. Danas ljudi troše mnogo više energije. Stoga će im trebati mnogo više energije nego ljudima u prošlosti. Ljudska potrošnja energije stalno je rasla kroz ljudsku povijest. Na Zemlji je sunce krajnji izvor sve energije koja je dostupna i koju koriste ljudi, životinje, biljke i mikroorganizmi. Ali je li sunce jedini izvor energije? Iako je najvažnije, postoje i neki drugi izvori energije.
U ovoj lekciji ćemo učiti o IZVIRIMA ENERGIJE. Pokušat ćemo razumjeti:
- Što je energija?
- Što su energetski resursi?
- Obnovljivi naspram neobnovljivih izvora energije.
- Primarni VS sekundarni izvori energije.
- Utjecaj energetskih izvora na okoliš.
Što je energija?
Energija je sposobnost obavljanja rada i potrebna je za životne procese. Može postojati u potencijalnom, kinetičkom, toplinskom, električnom, kemijskom, nuklearnom ili drugim različitim oblicima. Zakon o održanju energije kaže da se energija ne može niti stvoriti niti uništiti - samo se može pretvoriti iz jednog oblika energije u drugi.
Što su energetski resursi?
Energetski resurs je nešto što može proizvoditi toplinu, opskrbljivati životom, pomicati objekte ili proizvoditi električnu energiju. Tvar koja skladišti energiju naziva se gorivo. Energetski resursi su svi oblici goriva koji se koriste u modernom svijetu, bilo za grijanje, proizvodnju električne energije ili za druge oblike procesa pretvorbe energije. Sunčeva energija, energija vjetra, biomasa, ugljen samo su neki od primjera energetskih izvora. Možete li smisliti još?
Obnovljivi naspram neobnovljivih izvora energije
Svaki od postojećih izvora energije može pripadati jednoj ili drugoj skupini, koja se naziva obnovljivi izvori i neobnovljivi izvori. Koja je razlika?
Obnovljivi su oni resursi koji će se prirodno obnoviti tijekom vremena, poput sunca, vjetra, biljaka, drveća itd. Neobnovljivi su oni resursi koji će zauvijek nestati nakon upotrebe, poput ugljena, goriva itd.
Raspravljajmo o njima i upoznajmo više o dvije skupine.
Obnovljivi izvori energije
Obnovljivi izvori energije prirodno će se obnoviti tijekom vremena. Ovi su:
- Solarna energija
Solarna energija je obnovljivi izvor energije, dolazi od sunca, održiva je i potpuno neiscrpna. Sunčeva energija se pretvara u toplinsku ili električnu energiju. Sunčeva energija koristi se za zagrijavanje vode za kućanstvo, grijanje prostora u zgradama i proizvodnju električne energije. Solarne tehnologije pretvaraju sunčevu svjetlost u električnu energiju putem fotonaponskih (PV) panela ili kroz ogledala koja koncentriraju sunčevo zračenje. Ta se energija može koristiti za proizvodnju električne energije ili se može pohraniti u baterije ili termalne spremnike. Smatra se ekološki prihvatljivim, najčišćim i najobilnijim izvorom energije jer dolazi izravno od Sunca.
- Geotermalna energija
Geotermalna energija je toplinska energija u Zemljinoj kori koja potječe od formiranja planeta i od radioaktivnog raspada materijala. Geotermalna energija je jednostavno toplina unutar zemlje. Ova energija je obnovljivi izvor energije jer je njen izvor gotovo neograničena količina topline koju stvara Zemljina jezgra. Gejziri, topli izvori, lava i neki su prirodni primjeri geotermalne energije. Utjecaj geotermalne energije na okoliš je minimalan.
- Energija vjetra
Snaga vjetra ili energija vjetra je korištenje vjetra za dobivanje mehaničke energije putem vjetroturbina. Energija vjetra, kao i sunčeva energija, obnovljiv je izvor energije i nikada neće nestati. Energija vjetra jedna je od najbrže rastućih tehnologija obnovljivih izvora energije. Vjetar se koristi za proizvodnju električne energije koristeći kinetičku energiju koju stvara zrak u kretanju. Koliko će energije biti izvučeno iz vjetra, ovisi o njegovoj brzini. Što je veća brzina vjetra, to je više energije. Općenito, korištenje vjetra za proizvodnju energije ima manje utjecaja na okoliš nego mnogi drugi izvori energije. Vjetroturbine ne ispuštaju emisije koje mogu zagaditi zrak ili vodu (uz rijetke iznimke), a za hlađenje im nije potrebna voda.
- Biomasa
Biomasa je biljni ili životinjski materijal koji se koristi kao gorivo za proizvodnju električne ili toplinske energije. Primjeri su drvo, energetski usjevi, otpad iz šuma, dvorišta ili farmi. Biomasa je obnovljivi izvor energije. Njegova početna energija dolazi od sunca, a biomasa biljaka ili algi može ponovno izrasti u relativno kratkom vremenu. Drveće, usjevi i komunalni čvrsti otpad stalno su dostupni i njima se može održivo upravljati. Biomasa je obnovljivi izvor energije jer drveće i usjevi rastu, a otpada će uvijek biti. Izgaranjem oslobađa ugljični dioksid (CO2), ali znatno manje od fosilnih goriva.
- Hidroenergija
Hidroenergija, također poznata kao snaga vode, je korištenje vode koja pada ili brzo teče za proizvodnju električne energije ili za pogon strojeva. To se postiže pretvaranjem gravitacijske potencijalne ili kinetičke energije izvora vode u proizvodnju energije. Hidroenergija je metoda održive proizvodnje energije. Hidroenergija se oslanja na beskrajni sustav vodenog ciklusa koji se stalno puni za proizvodnju električne energije. Hidroenergija je klimatski prihvatljiv izvor energije, koji proizvodi energiju bez stvaranja onečišćenja zraka ili toksičnih nusproizvoda.
Neobnovljivi izvori energije
Neobnovljivi izvori energije ograničeni su u opskrbi i ne mogu se koristiti na održiv način. Jednom kad se ti resursi potroše, ne mogu se nadomjestiti, što je veliki problem za čovječanstvo budući da trenutno ovisimo o njima za zadovoljavanje većine naših energetskih potreba.
To uključuje fosilna goriva i nuklearnu energiju. Nafta, prirodni plin i ugljen zajednički se nazivaju fosilnim gorivima. Fosilna goriva nastala su unutar Zemlje od mrtvih biljaka i životinja tijekom milijuna godina.
- Ugljen
Ugljen je zapaljiva crna ili smeđe-crna sedimentna stijena, nastala kao slojevi stijena koji se nazivaju ugljeni slojevi. Uglavnom je ugljik, ali također sadrži vodik, sumpor, kisik i dušik. Kao što smo rekli, ugljen je fosilno gorivo. Dolazi iz ostataka biljaka koje su umrle prije otprilike 100 do 400 milijuna godina. Ugljen je klasificiran kao neobnovljivi izvor energije jer su mu potrebni milijuni godina da nastane. Ugljen je najobilniji izvor električne energije u svijetu, trenutno osigurava više od 36% globalne električne energije.
- Prirodni gas
Prirodni plin je fosilni izvor energije nastao duboko ispod zemljine površine. To je mješavina plinova koji su bogati ugljikovodicima. Prirodni plin uglavnom se koristi kao gorivo za proizvodnju električne i toplinske energije. Ne koristi se u čistom obliku, već se prerađuje i pretvara u čišće gorivo za potrošnju.
- Ulje
Pritisak i toplina djelovali su zajedno kako bi biljne i životinjske ostatke pretvorili u sirovu naftu. Sirova nafta je također poznata kao nafta. Nafta je neobnovljivi izvor energije. To je primarni svjetski izvor goriva za prijevoz. Sirova nafta je tekuće fosilno gorivo koje se uglavnom koristi za proizvodnju benzina i dizel goriva za vozila.
- Nuklearna energija
Nuklearna energija je neobnovljivi izvor energije koji dolazi iz jezgre atoma. Nuklearna energija je korištenje nuklearnih reakcija za proizvodnju električne energije. Nuklearna energija može se dobiti iz nuklearne fisije, nuklearnog raspada i reakcija nuklearne fuzije. Dolazi od radioaktivnih elemenata (uglavnom urana), koji se ekstrahiraju iz iskopane rude i potom rafiniraju u gorivo.
Primarni vs sekundarni resursi
Primarni izvori energije su oni koji se nalaze u prirodi. Sekundarni izvori energije su oni oblici koji se moraju proizvesti pretvorbom primarnih izvora.
Energija fosilnih goriva, sunčevog zračenja, vjetra, tekuće vode, koji su svi primarni, može se pretvoriti u druge oblike energije kao što su električna energija i toplina. Tako će nam biti više koristi. Sva energija koja je bila podvrgnuta ljudskoj transformaciji smatra se sekundarnom energijom. Osim električne energije i topline; naftni derivati, proizvedena kruta goriva i plinovi te biogoriva također su sekundarna.
Utjecaj energetskih izvora na okoliš
Svi izvori energije utječu na okoliš, ali ne jednakom brzinom. Svi oni mogu uzrokovati onečišćenje zraka i vode, štetu javnom zdravlju, gubitak divljih životinja i staništa, korištenje vode, korištenje zemljišta i emisije globalnog zatopljenja. Neobnovljivi izvori uzrokuju znatno više štete od obnovljivih izvora energije.
Od svih izvora energije, solarna energija, energija vjetra, biomase i geotermalna energija smatraju se najčišćim oblikom energije.
Emisija zagađivača zraka izgaranjem fosilnih goriva glavni je uzrok onečišćenja zraka u gradovima. Izgaranje fosilnih goriva također najviše pridonosi emisiji stakleničkih plinova. Ugljen proizvodi više onečišćenja nego bilo koji drugi izvor energije.
Sažetak
- Energija je neophodna za sav život i sve procese koji se odvijaju u cijelom svemiru.
- Na Zemlji je sunce krajnji izvor sve energije.
- Energetski resurs je nešto što može proizvoditi toplinu, opskrbljivati životom, pomicati objekte ili proizvoditi električnu energiju.
- Izvori energije uključuju solarnu energiju, energiju vjetra, geotermalnu energiju, fosilna goriva, nuklearnu energiju itd.
- Izvori energije mogu biti obnovljivi i neobnovljivi.
- Obnovljivi izvori mogu se sami obnavljati tijekom vremena, a uključuju solarnu energiju, geotermalnu energiju, energiju vjetra, biomasu, hidroenergiju.
- Jednom iskorišteni neobnovljivi izvori energije ne mogu se nadomjestiti, a tu spadaju fosilna goriva i nuklearna energija.
- Izvori energije koji se nalaze u prirodi primarni su resursi.
- Primarni resursi se pretvaraju u sekundarne resurse.
- Svi izvori energije utječu na okoliš, ali ne jednakom brzinom.
- Sunčeva energija, energija vjetra, biomase i geotermalna energija smatraju se najčišćim oblicima energije.
- Ugljen proizvodi više onečišćenja nego bilo koji drugi izvor energije.
