Enerji iş görmək qabiliyyətidir və ətrafımızda bir çox formalarda mövcuddur. Enerji çevrilməsi enerjinin bir formadan digərinə dəyişdirilməsi prosesidir. Mexanik, elektrik, kimyəvi, istilik və nüvə enerjisi də daxil olmaqla müxtəlif enerji növləri var. Enerji çevrilməsinin necə işlədiyini başa düşmək bir çox təbii və texnoloji prosesləri izah etməyə kömək edir.
Mexanik enerji potensial enerji və kinetik enerjinin cəmidir. Bu, cismin hərəkəti və mövqeyi ilə əlaqəli enerjidir. Elektrik enerjisi hərəkət edən elektrik yükləri nəticəsində yaranır. Kimyəvi enerji kimyəvi birləşmələrin bağlarında saxlanılır. İstilik enerjisi və ya istilik maddələrin içərisindəki hissəciklərin hərəkəti ilə əlaqədardır. Nəhayət, nüvə enerjisi nüvə reaksiyaları zamanı sərbəst buraxılır və güclü elektrik mənbəyi kimi istifadə olunur.
Enerji çevrilməsini müxtəlif gündəlik proseslərdə və cihazlarda görmək olar. Budur bir neçə nümunə:
Sadə quraşdırmalarla təcrübə enerji çevrilməsinin necə işlədiyini göstərməyə kömək edə bilər.
Təcrübə 1: Mexanik Enerjinin Elektrik Enerjisinə çevrilməsi
Velosipedə qoşulmuş sadə bir dinamo pedal çevirmənin mexaniki enerjisini elektrik lampasını işə sala bilən elektrik enerjisinə çevirə bilər. Bu, enerjinin fiziki hərəkətdən (mexaniki enerji) cihazları gücləndirə bilən formaya (elektrik enerjisi) çevrilməsini nümayiş etdirir.
Təcrübə 2: Kimyəvidən İstilik Enerjisinə
Kimyəvi reaksiya baş verdikdə, məsələn, kağız parçasını yandırdıqda, kağızda saxlanılan kimyəvi enerji və oksigen istilik enerjisinə (istilik) və işığa çevrilir. Bu prosesin müşahidəsi yığılmış enerjinin ətrafdakı materialların temperaturuna təsir edən formaya çevrilməsini göstərir.
Enerji çevrilməsinin əsas prinsipi, enerjinin yaradıla və ya məhv edilə bilməyəcəyini, yalnız bir formadan digərinə çevrildiyini bildirən Enerjinin Saxlanılması Qanunudur . Bu o deməkdir ki, enerji çevrilmə prosesindən əvvəl və sonra ümumi enerji eynidır, baxmayaraq ki, o, müxtəlif formalarda görünə bilər. Məsələn, su elektrik stansiyasında suyun mexaniki enerjisi elektrik enerjisinə çevrilir; enerjinin ümumi miqdarı sabit qalır, lakin onun forması dəyişir.
Enerji çevrilməsində səmərəlilik kritik bir anlayışdır. Sistemə daxil olan enerjinin nə qədərinin faydalı çıxış enerjisinə çevrildiyini ölçür. Səmərəlilik çox vaxt faizlə ifadə edilir və tənlikdən istifadə etməklə hesablana bilər:
Səmərəlilik% = Faydalı çıxış enerjisi ∕ Ümumi giriş enerjisi × 100%
Məsələn, qalıq yanacaqlarda yığılan kimyəvi enerjinin hamısı elektrik stansiyasında elektrik enerjisinə çevrilmir; bir hissəsi istilik enerjisi olaraq ətrafa itilir. Eynilə, günəş panelləri daxil olan günəş enerjisinin yalnız bir hissəsini elektrik enerjisinə çevirir, indiki texnologiyalar isə 15%-dən 20%-ə qədər səmərəlilik dərəcələrinə nail olur.
Enerjinin çevrilməsi kontekstində bərpa olunan və bərpa olunmayan enerji mənbələrini ayırd etmək vacibdir. Günəş işığı, külək və su kimi bərpa olunan enerji mənbələri təbii olaraq doldurulur və elektrik enerjisinə çevrildikdə ətraf mühitə daha az təsir göstərir. Kömür, neft və təbii qaz kimi qalıq yanacaqlar da daxil olmaqla bərpa olunmayan enerji mənbələri təchizat baxımından məhduddur və enerji yaratmaq üçün istifadə edildikdə daha çox çirklənmə və istixana qazı emissiyaları yaradır.
Enerji çevrilməsi müxtəlif enerji formalarından istifadə etmək üçün güclü bir vasitə olsa da, səmərəlilik itkiləri və ətraf mühitə təsirlər də daxil olmaqla problemlər yaradır. Daha səmərəli, dayanıqlı və daha təmiz enerjiyə çevrilmə texnologiyalarını inkişaf etdirmək üçün tədqiqat və inkişaf davam edir. Bu irəliləyişlər bərpa olunan enerji mənbələrinin elektrik enerjisinə çevrilməsinin səmərəliliyini artırmaq və enerji istehsalının ətraf mühitə təsirini minimuma endirmək məqsədi daşıyır.
Məsələn, günəş panellərinin və külək turbinlərinin səmərəliliyinin artırılması eyni miqdarda günəş işığından və ya küləkdən daha yüksək elektrik enerjisi çıxışına səbəb ola bilər. Eynilə, batareya texnologiyasındakı irəliləyişlər elektrik enerjisinin daha yaxşı saxlanması və istifadəsi üçün mühüm əhəmiyyət kəsb edir, beləliklə, enerjinin çevrilməsi proseslərinin ümumi səmərəliliyini artırır.
Enerjinin çevrilməsi gündəlik həyatımızda mühüm rol oynayır, ən kiçik qurğulardan tutmuş bütün şəhərlərə qədər hər şeyi gücləndirir. Enerjinin çevrilməsinin prinsiplərini başa düşməklə, biz müasir həyatı mümkün edən mürəkkəb prosesləri və enerjinin çevrilməsi və istifadəsi üçün daha səmərəli və davamlı üsulların işlənib hazırlanmasının vacibliyini qiymətləndirə bilərik. Enerjinin bir-birini əvəz edə bilən formalarının reallaşdırılması, daha davamlı və səmərəli enerji gələcəyini yaratmaq məqsədi ilə enerji texnologiyalarında innovasiyalara təkan verir.
