Energie is essentieel voor al het leven en alle processen die in het hele universum plaatsvinden. De energiebehoefte van de vroege mens was modi, ze hadden alleen brandstof nodig voor vuren om warm te worden of om wat te koken. Tegenwoordig verbruiken mensen veel meer energie. Ze zullen dus veel meer energie nodig hebben dan de mensen in het verleden. Het energieverbruik van de mens is in de loop van de menselijke geschiedenis gestaag gegroeid. Op aarde is de zon de ultieme bron van alle energie die beschikbaar is en wordt gebruikt door mensen, dieren, planten en micro-organismen. Maar is de zon de enige energiebron? Zelfs als het het belangrijkste is, zijn er ook enkele andere energiebronnen.
In deze les gaan we leren over ENERGIEBRONNEN. We zullen proberen te begrijpen:
- Wat is energie?
- Wat zijn energiebronnen?
- Hernieuwbare versus niet-hernieuwbare energiebronnen.
- Primaire versus secundaire energiebronnen.
- Milieueffecten van energiebronnen.
Wat is energie?
Energie is het vermogen om arbeid te verrichten en is nodig voor levensprocessen. Het kan bestaan in potentiële, kinetische, thermische, elektrische, chemische, nucleaire of andere vormen. De wet van behoud van energie stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd - alleen omgezet van de ene vorm van energie in de andere.
Wat zijn energiebronnen?
Een energiebron is iets dat warmte kan produceren, leven kan aandrijven, objecten kan verplaatsen of elektriciteit kan produceren. De materie waarin energie wordt opgeslagen, wordt brandstof genoemd. Energiebronnen zijn alle vormen van brandstoffen die in de moderne wereld worden gebruikt, hetzij voor verwarming, opwekking van elektrische energie of voor andere vormen van energieomzettingsprocessen. Zonne-energie, windenergie, biomassa, kolen zijn slechts enkele voorbeelden van energiebronnen. Kun je meer bedenken?
Hernieuwbare versus niet-hernieuwbare energiebronnen
Elk van de bestaande energiebronnen kan tot een of andere groep behoren, hernieuwbare bronnen en niet-hernieuwbare bronnen genoemd. Wat is het verschil?
Hernieuwbaar zijn die hulpbronnen die zichzelf in de loop van de tijd vanzelf zullen aanvullen, zoals zon, wind, planten, bomen, enz. Niet-hernieuwbaar zijn die hulpbronnen die na gebruik voor altijd verdwenen zullen zijn, zoals steenkool, brandstof, enz.
Laten we ze bespreken en meer te weten komen over de twee groepen.
Hernieuwbare energiebronnen
Hernieuwbare energiebronnen zullen zichzelf na verloop van tijd vanzelf aanvullen. Dit zijn:
- Zonne energie
Zonne-energie is een hernieuwbare energiebron, komt van de zon, is duurzaam en totaal onuitputtelijk. Zonne-energie wordt omgezet in thermische of elektrische energie. Zonne-energie wordt gebruikt voor het verwarmen van water voor huishoudelijk gebruik, het verwarmen van ruimten in gebouwen en het opwekken van elektrische energie. Zonnetechnologieën zetten zonlicht om in elektrische energie, hetzij door fotovoltaïsche (PV) panelen of door spiegels die zonnestraling concentreren. Deze energie kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken of worden opgeslagen in batterijen of thermische opslag. Het wordt beschouwd als een milieuvriendelijke, de schoonste en de meest overvloedige energiebron omdat het rechtstreeks van de zon komt.
- Geothermische energie
Geothermische energie is de thermische energie in de aardkorst die afkomstig is van de vorming van de planeet en van het radioactieve verval van materialen. Geothermische energie is simpelweg de warmte in de aarde. Deze energie is een hernieuwbare energiebron omdat de bron de bijna onbeperkte hoeveelheid warmte is die wordt gegenereerd door de kern van de aarde. Geisers, warmwaterbronnen, lava, en zijn enkele natuurlijke voorbeelden van geothermische energie. De milieubelasting van aardwarmte is minimaal.
- Windenergie
Windenergie of windenergie is het gebruik van wind om mechanische energie te leveren door middel van windturbines. Windenergie is, net als zonne-energie, een hernieuwbare energiebron en zal nooit opraken. Windenergie is een van de snelst groeiende technologieën voor hernieuwbare energie. De wind wordt gebruikt om elektriciteit te produceren met behulp van de kinetische energie die wordt opgewekt door lucht in beweging. Hoeveel energie uit de wind wordt gehaald, hangt af van de snelheid. Hoe hoger de windsnelheid, hoe meer energie. Over het algemeen heeft het gebruik van wind om energie te produceren minder effecten op het milieu dan veel andere energiebronnen. Windturbines stoten geen emissies uit die de lucht of het water kunnen vervuilen (op enkele uitzonderingen na), en ze hebben geen water nodig om te koelen.
- biomassa
Biomassa is een plantaardig of dierlijk materiaal dat als brandstof wordt gebruikt om elektriciteit of warmte te produceren. Voorbeelden zijn hout, energiegewassen, afval van bossen, erven of boerderijen. Biomassa is een hernieuwbare energiebron. De initiële energie komt van de zon en de biomassa van planten of algen kan in relatief korte tijd opnieuw groeien. Bomen, gewassen en vast gemeentelijk afval zijn constant beschikbaar en kunnen duurzaam worden beheerd. Biomassa is een hernieuwbare energiebron omdat bomen en gewassen groeien en afval altijd zal blijven bestaan. Bij verbranding komt koolstofdioxide (CO2) vrij, maar aanzienlijk minder dan fossiele brandstoffen.
- Waterkracht
Waterkracht, ook wel waterkracht genoemd, is het gebruik van vallend of snelstromend water om elektriciteit te produceren of machines aan te drijven. Dit wordt bereikt door het zwaartekrachtpotentieel of de kinetische energie van een waterbron om te zetten in stroom. Waterkracht is een methode van duurzame energieproductie. Waterkracht is afhankelijk van het eindeloze, constant oplaadsysteem van de watercyclus om elektriciteit te produceren. Waterkracht is een klimaatvriendelijke energiebron die stroom opwekt zonder luchtvervuiling of giftige bijproducten te produceren.
Niet-hernieuwbare energiebronnen
Niet-hernieuwbare energiebronnen zijn beperkt beschikbaar en kunnen niet duurzaam worden gebruikt. Als deze hulpbronnen eenmaal zijn opgebruikt, kunnen ze niet meer worden vervangen, wat een groot probleem is voor de mensheid, aangezien we er momenteel van afhankelijk zijn om in de meeste van onze energiebehoeften te voorzien.
Deze omvatten fossiele brandstoffen en kernenergie. Olie, aardgas en steenkool worden samen fossiele brandstoffen genoemd. Fossiele brandstoffen werden gedurende miljoenen jaren in de aarde gevormd uit dode planten en dieren.
- Steenkool
Steenkool is een brandbaar zwart of bruinzwart sedimentair gesteente, gevormd als gesteentelagen die steenkoollagen worden genoemd. Het is meestal koolstof maar bevat ook waterstof, zwavel, zuurstof en stikstof. Zoals we al zeiden, steenkool is een fossiele brandstof. Het is afkomstig van de overblijfselen van planten die ongeveer 100 tot 400 miljoen jaar geleden stierven. Steenkool is geclassificeerd als een niet-hernieuwbare energiebron omdat het miljoenen jaren duurt om zich te vormen. Steenkool is wereldwijd de meest voorkomende bron van elektriciteit en levert momenteel meer dan 36% van de wereldwijde elektriciteit.
- Natuurlijk gas
Aardgas is een fossiele energiebron die diep onder het aardoppervlak is ontstaan. Het is een mengsel van gassen die rijk zijn aan koolwaterstoffen. Aardgas wordt voornamelijk gebruikt als brandstof voor de opwekking van elektriciteit en warmte. Het wordt niet in zijn pure vorm gebruikt, het wordt verwerkt en omgezet in schonere brandstof voor consumptie.
- Olie
Druk en warmte werkten samen om de plantaardige en dierlijke resten om te zetten in ruwe olie. Ruwe olie wordt ook wel aardolie genoemd. Olie is een niet-hernieuwbare energiebron. Het is 's werelds belangrijkste brandstofbron voor transport. Ruwe olie is een vloeibare fossiele brandstof die voornamelijk wordt gebruikt voor de productie van benzine en diesel voor voertuigen.
- Kernenergie
Kernenergie is een niet-hernieuwbare energiebron die uit de kern van atomen komt. Kernenergie is het gebruik van kernreacties om elektriciteit te produceren. Kernenergie kan worden verkregen uit kernsplijting, nucleair verval en kernfusiereacties. Het is afkomstig van radioactieve elementen (voornamelijk uranium), die worden gewonnen uit gedolven erts en vervolgens worden geraffineerd tot brandstof.
Primaire versus secundaire bronnen
Primaire energiebronnen zijn die welke in de natuur voorkomen. Secundaire energiebronnen zijn die vormen die moeten worden geproduceerd door de omzetting van primaire bronnen.
De energie van fossiele brandstoffen, zonnestraling, wind, stromend water, die allemaal primair zijn, kunnen worden omgezet in andere energievormen zoals elektriciteit en warmte. Op die manier zal er meer nuttig voor ons zijn. Alle energie die is onderworpen aan door mensen gemaakte transformatie wordt beschouwd als secundaire energie. Afgezien van elektriciteit en warmte; aardolieproducten, gefabriceerde vaste brandstoffen en gassen en biobrandstoffen zijn ook secundair.
Milieueffecten van energiebronnen
Alle energiebronnen hebben een impact op het milieu, maar niet in hetzelfde tempo. Ze kunnen allemaal lucht- en watervervuiling, schade aan de volksgezondheid, verlies van dieren in het wild en leefgebied, watergebruik, landgebruik en de uitstoot van de opwarming van de aarde veroorzaken. Niet-hernieuwbare bronnen veroorzaken aanzienlijk meer schade dan hernieuwbare energiebronnen.
Van alle energiebronnen worden zonne-, wind-, biomassa- en geothermische energie beschouwd als de schoonste vorm van energie.
De uitstoot van luchtverontreinigende stoffen door de verbranding van fossiele brandstoffen is de belangrijkste oorzaak van stedelijke luchtverontreiniging. Het verbranden van fossiele brandstoffen is ook de belangrijkste oorzaak van de uitstoot van broeikasgassen. Steenkool veroorzaakt meer vervuiling dan welke andere energiebron dan ook.
Overzicht
- Energie is essentieel voor al het leven en alle processen die in het hele universum plaatsvinden.
- Op aarde is de zon de ultieme bron van alle energie.
- Een energiebron is iets dat warmte kan produceren, leven kan aandrijven, objecten kan verplaatsen of elektriciteit kan produceren.
- Energiebronnen zijn onder meer zonne-energie, windenergie, geothermische energie, fossiele brandstoffen, kernenergie, enz.
- Energiebronnen kunnen hernieuwbaar of niet-hernieuwbaar zijn.
- Hernieuwbare hulpbronnen kunnen zichzelf in de loop van de tijd aanvullen, zoals zonne-energie, geothermische energie, windenergie, biomassa en waterkracht.
- Niet-hernieuwbare energiebronnen die eenmaal zijn gebruikt, kunnen niet worden vervangen en omvatten fossiele brandstoffen en kernenergie.
- Energiebronnen in de natuur zijn primaire bronnen.
- Primaire bronnen worden omgezet in secundaire bronnen.
- Alle energiebronnen hebben een impact op het milieu, maar niet in hetzelfde tempo.
- Zonne-, wind-, biomassa- en aardwarmte worden beschouwd als de schoonste vorm van energie.
- Steenkool veroorzaakt meer vervuiling dan welke andere energiebron dan ook.
