Zdroje elektrickej energie

Energetický problém je jedným z hlavných problémov ľudstva. Hlavnými zdrojmi energie sú v súčasnosti plyn, uhlie a ropa. Podľa prognózy zásoby ropy vydržia 40 rokov, uhlia - 395 rokov a plynu - 60 rokov. Globálny energetický systém čelí gigantickým problémom.

Z hľadiska elektriny sú zdroje elektrickej energie zastúpené rôznymi elektrárňami — tepelnými, vodnými a jadrovými. V dôsledku rýchleho vyčerpania prirodzených nosičov energie sa do popredia dostáva úloha hľadania nových spôsobov získavania energie.

Zdroj elektrickej energie — elektrický výrobok (zariadenie), ktorý premieňa rôzne druhy energie na elektrickú energiu (GOST 18311-80).

Zdroje základnej elektrickej energie

• TPP

Pracujú na organickom palive – vykurovací olej, uhlie, rašelina, plyn, bridlica. Tepelné elektrárne sa nachádzajú najmä v oblasti, kde sú prírodné zdroje a v blízkosti veľkých ropných rafinérií.

• Vodné elektrárne

Vznikajú na miestach, kde sú veľké rieky blokované priehradou a vďaka energii padajúcej vody sa otáčajú turbíny elektrického generátora. Výroba elektriny týmto spôsobom je považovaná za najekologickejšiu vďaka tomu, že nedochádza k spaľovaniu rôznych druhov palív, teda nevzniká škodlivý odpad. Viac podrobností nájdete tu — Princíp činnosti vodnej elektrárne

• Jadrové elektrárne

Na ohrev vody je potrebná tepelná energia, ktorá sa uvoľňuje v dôsledku jadrovej reakcie. Inak to vyzerá ako v tepelnej elektrárni.

Nekonvenčné zdroje energie

Patria sem vietor, slnko, teplo z pozemných turbín a príliv a odliv v oceáne. V poslednej dobe sa čoraz viac využívajú ako nekonvenčné doplnkové zdroje energie. Vedci tvrdia, že do roku 2050 neštandardné zdroje energie sa stane základným a obyčajné stratí zmysel.

• Energia slnka

Existuje niekoľko spôsobov, ako ho použiť. Pri fyzikálnom spôsobe získavania energie zo slnka sa využívajú galvanické batérie, ktoré dokážu absorbovať a premieňa slnečnú energiu na elektrickú energiu alebo teplo. Používa sa aj systém zrkadiel, ktoré slnečné lúče odrážajú a smerujú do trubíc naplnených olejom, kde sa sústreďuje slnečné teplo.

V V niektorých regiónoch je účelnejšie využívať slnečné kolektory, pomocou ktorých je možné čiastočne riešiť ekologický problém a využívať energiu pre potreby domácnosti.

Hlavnými výhodami slnečnej energie sú všeobecná dostupnosť a nevyčerpateľnosť zdrojov, úplná bezpečnosť pre životné prostredie a hlavné ekologicky čisté zdroje energie.

Hlavnou nevýhodou je potreba veľkých plôch pozemkov na výstavbu solárnej elektrárne.

• Veterná energia

Veterné elektrárne sú schopné produkovať elektrickú energiu len vtedy, keď je silný vietor. „Primárnym moderným zdrojom energie“ vetra je veterná turbína, ktorá je pomerne zložitou konštrukciou. Sú v ňom naprogramované dva režimy prevádzky – slabý a silný vietor a nechýba ani zastavenie motora, ak je veľmi silný vietor.

Hlavná nevýhoda veterné elektrárne (HPP) — hluk spôsobený otáčaním vrtuľových listov Najvhodnejšie sú malé veterné mlyny určené na poskytovanie ekologicky bezpečnej a lacnej elektriny v prímestských oblastiach alebo na jednotlivých farmách.

• Prílivové elektrárne

Prílivová energia sa využíva na výrobu elektriny. Na vybudovanie najjednoduchšej prílivovej elektrárne by bolo potrebné povodie, priehrada alebo ústie či záliv rieky. Priehrada je vybavená vodnými turbínami a priepustmi.

Voda vstupuje do povodia pri odlive a keď je hladina povodia a mora rovnaká, priepusty sú uzavreté. Keď sa blíži odliv, hladina vody klesá, tlak je dostatočný, turbíny a elektrické generátory začínajú pracovať a voda postupne opúšťa bazén.

Nové zdroje energie vo forme prílivových elektrární majú určité nevýhody — narušenie normálnej výmeny sladkej a slanej vody; vplyv na klímu, v dôsledku ich práce mení energetický potenciál vôd, rýchlosť a oblasť pohybu.

Plusy — šetrnosť k životnému prostrediu, nízke náklady na vyrobenú energiu, zníženie úrovne ťažby, spaľovania a prepravy fosílnych palív.

• Nekonvenčné zdroje geotermálnej energie

Teplo zemských turbín (hlboko usadených horúcich prameňov) sa využíva na výrobu elektriny. Toto teplo je možné využiť v ktoromkoľvek regióne, ale náklady je možné získať späť len tam, kde sú horúce vody čo najbližšie k zemskej kôre – zónam aktívnej činnosti gejzírov a sopiek.

Hlavné zdroje energie sú prezentované v dvoch typoch - podzemný bazén s prírodným nosičom tepla (hydrotermálne, paro-termálne alebo paro-vodné zdroje) a teplo horúcich hornín.

Prvým typom je podzemný kotol pripravený na použitie, z ktorého sa môže vyrábať para alebo voda z bežných studní. Druhý typ umožňuje získať paru alebo prehriatu vodu, ktorú je možné ďalej využívať na energetické účely.

Hlavnou nevýhodou oboch typov je nízka koncentrácia geotermálnych anomálií, keď sa horúce horniny alebo pramene priblížia k povrchu. Do podzemného horizontu je tiež potrebné opätovne vháňať odpadové vody, nakoľko termálna voda obsahuje množstvo solí toxických kovov a chemických zlúčenín, ktoré nie je možné vypúšťať do systémov povrchových vôd.

Výhody – tieto rezervy sú nevyčerpateľné.Geotermálna energia je veľmi populárna vďaka aktívnej činnosti sopiek a gejzírov, ktorých územie zaberá 1/10 zemského povrchu.

Nové perspektívne zdroje energie – biomasa

Biomasa je primárna a sekundárna. Na získanie energie môžete použiť sušené riasy, poľnohospodársky odpad, drevo atď. Biologickou možnosťou energetického využitia je výroba bioplynu z hnoja ako výsledok fermentácie bez prístupu vzduchu.

Dnes sa vo svete nahromadilo slušné množstvo odpadkov, ktoré znehodnocujú životné prostredie, odpadky majú neblahý vplyv na ľudí, zvieratá a všetko živé. Preto je potrebný rozvoj energetiky, kde sa bude využívať sekundárna biomasa, aby sa zabránilo znečisťovaniu životného prostredia.

Podľa výpočtov vedcov môžu byť osady plne zásobované elektrinou len na úkor ich odpadu. Okrem toho prakticky nevzniká žiadny odpad. Preto bude problém likvidácie odpadu riešený súčasne s dodávkou elektriny pre obyvateľstvo s minimálnymi nákladmi.

Výhody — koncentrácia oxidu uhličitého sa nezvyšuje, problém využitia odpadu je vyriešený, čím sa zlepšuje ekológia.