Nguồn năng lượng điện
Vấn đề năng lượng là một trong những vấn đề chính của nhân loại. Các nguồn năng lượng chính hiện nay là khí đốt, than đá và dầu mỏ. Theo dự báo, trữ lượng dầu sẽ kéo dài 40 năm, than - 395 năm và khí đốt - 60 năm. Hệ thống năng lượng toàn cầu đang phải đối mặt với những vấn đề khổng lồ.
Về điện, các nguồn năng lượng điện được đại diện bởi các nhà máy điện khác nhau - nhiệt điện, thủy điện và hạt nhân. Do sự cạn kiệt nhanh chóng của các chất mang năng lượng tự nhiên, nhiệm vụ tìm kiếm các phương pháp thu năng lượng mới được đặt lên hàng đầu.
Nguồn năng lượng điện — một sản phẩm điện (thiết bị) chuyển đổi các loại năng lượng khác nhau thành năng lượng điện (GOST 18311-80).
Nguồn năng lượng điện cơ bản
• TPP
Chúng hoạt động trên nhiên liệu hữu cơ - dầu nhiên liệu, than đá, than bùn, khí đốt, đá phiến sét. Các nhà máy nhiệt điện chủ yếu nằm ở nơi có tài nguyên thiên nhiên và gần các nhà máy lọc dầu lớn.
• Nhà máy thuỷ điện
Chúng được dựng lên ở những nơi có những con sông lớn bị chặn bởi một con đập và nhờ năng lượng của nước rơi xuống, các tuabin của máy phát điện quay. Việc sản xuất điện theo phương pháp này được coi là thân thiện với môi trường nhất do không đốt cháy các loại nhiên liệu khác nhau nên không tạo ra chất thải độc hại. Kiểm tra thêm chi tiết tại đây — Nguyên lý hoạt động của nhà máy thủy điện
• Nhà máy điện hạt nhân
Nước nóng đòi hỏi năng lượng nhiệt, được giải phóng do phản ứng hạt nhân. Nếu không nó trông giống như một nhà máy nhiệt điện.
Nguồn năng lượng phi truyền thống
Chúng bao gồm gió, mặt trời, nhiệt từ tua-bin trên đất liền và thủy triều. Gần đây, chúng ngày càng được sử dụng làm nguồn năng lượng bổ sung phi truyền thống. Các nhà khoa học nói rằng vào năm 2050 nguồn năng lượng phi tiêu chuẩn sẽ trở nên cơ bản và tầm thường sẽ mất đi ý nghĩa của chúng.
• Năng lượng mặt trời
Có một số cách để sử dụng nó. Trong phương pháp vật lý để lấy năng lượng từ mặt trời, pin điện được sử dụng, có thể hấp thụ và biến năng lượng mặt trời thành điện năng hoặc nhiệt. Một hệ thống gương cũng được sử dụng để phản chiếu các tia nắng mặt trời và hướng chúng tới các ống chứa đầy dầu nơi tập trung nhiệt của mặt trời.
V Ở một số vùng, việc sử dụng các bộ thu năng lượng mặt trời sẽ phù hợp hơn, nhờ đó có thể giải quyết một phần vấn đề môi trường và sử dụng năng lượng cho nhu cầu gia đình.
Ưu điểm chính của năng lượng mặt trời là tính sẵn có chung và nguồn vô tận, hoàn toàn an toàn cho môi trường và là nguồn năng lượng sạch chính về mặt sinh thái.
Nhược điểm chính là cần diện tích đất lớn để xây dựng nhà máy điện mặt trời.
• Năng lượng gió
Các trang trại gió chỉ có khả năng sản xuất điện khi gió mạnh. "Nguồn năng lượng hiện đại chính" của gió là tuabin gió, đây là một cấu trúc khá phức tạp. Hai chế độ hoạt động được lập trình trong đó - gió thấp và gió lớn, đồng thời cũng có động cơ dừng nếu có gió rất mạnh.
nhược điểm chính nhà máy điện gió (HPP) — tiếng ồn do chuyển động quay của cánh quạt tạo ra, phù hợp nhất là các cối xay gió nhỏ được thiết kế để cung cấp điện giá rẻ và an toàn với môi trường ở các khu vực ngoại ô hoặc các trang trại riêng lẻ.
• Nhà máy điện thủy triều
Năng lượng thủy triều được sử dụng để tạo ra điện. Để xây dựng nhà máy điện thủy triều đơn giản nhất, cần có một lưu vực, một con đập hoặc cửa hoặc vịnh của một con sông. Đập được trang bị tuabin thủy điện và cống.
Nước vào lưu vực khi thủy triều xuống, khi mực nước lưu vực và mực nước biển bằng nhau thì các cống được đóng lại. Khi thủy triều xuống gần, mực nước giảm, áp suất đủ lớn, các tua-bin và máy phát điện bắt đầu hoạt động, và dần dần nước rời khỏi hồ bơi.
Các nguồn năng lượng mới dưới dạng nhà máy điện thủy triều có một số nhược điểm — làm gián đoạn quá trình trao đổi nước ngọt và nước mặn bình thường; ảnh hưởng đến khí hậu, do công việc của họ làm thay đổi tiềm năng năng lượng của nước, tốc độ và diện tích chuyển động.
Ưu điểm — thân thiện với môi trường, chi phí sản xuất năng lượng thấp, giảm mức độ khai thác, đốt cháy và vận chuyển nhiên liệu hóa thạch.
• Các nguồn năng lượng địa nhiệt phi truyền thống
Nhiệt của các tuabin trên trái đất (suối nước nóng nằm sâu) được sử dụng để tạo ra điện. Nhiệt này có thể được sử dụng ở bất kỳ khu vực nào, nhưng chi phí chỉ có thể được phục hồi ở những nơi nước nóng càng gần vỏ trái đất càng tốt - những khu vực hoạt động tích cực của các mạch nước phun và núi lửa.
Các nguồn năng lượng chính được thể hiện dưới hai dạng - bể ngầm với chất mang nhiệt tự nhiên (nguồn thủy nhiệt, nhiệt hơi nước hoặc hơi nước) và nhiệt của đá nóng.
Loại đầu tiên là nồi hơi ngầm sẵn sàng sử dụng, từ đó hơi nước hoặc nước có thể được sản xuất từ các giếng thông thường. Loại thứ hai cho phép thu được hơi nước hoặc nước quá nhiệt, có thể được sử dụng tiếp cho mục đích năng lượng.
Nhược điểm chính của cả hai loại là nồng độ dị thường địa nhiệt thấp khi đá nóng hoặc suối tiếp cận bề mặt. Cũng cần phải bơm lại nước thải vào tầng ngầm, vì nước nóng chứa nhiều muối của kim loại độc hại và các hợp chất hóa học không thể xả vào hệ thống nước mặt.
Ưu điểm - những nguồn dự trữ này là vô tận.Năng lượng địa nhiệt rất phổ biến do hoạt động tích cực của núi lửa và mạch nước phun, có lãnh thổ chiếm 1/10 bề mặt trái đất.
Nguồn năng lượng hứa hẹn mới - sinh khối
Sinh khối là sơ cấp và thứ cấp. Để lấy năng lượng, bạn có thể sử dụng tảo khô, chất thải nông nghiệp, gỗ, v.v. Lựa chọn sinh học để sử dụng năng lượng là sản xuất khí sinh học từ phân chuồng do quá trình lên men mà không cần tiếp cận với không khí.
Ngày nay, thế giới đã tích tụ một lượng rác kha khá làm suy thoái môi trường, rác thải gây ảnh hưởng xấu đến con người, động vật và mọi sinh vật. Do đó, việc phát triển năng lượng sử dụng sinh khối thứ cấp để ngăn ngừa ô nhiễm môi trường là cần thiết.
Theo tính toán của các nhà khoa học, các khu định cư chỉ có thể được cung cấp điện hoàn toàn bằng rác thải của họ. Ngoài ra, thực tế không có lãng phí. Do đó, vấn đề xử lý chất thải sẽ được giải quyết đồng thời với việc cung cấp điện cho người dân với chi phí tối thiểu.
Ưu điểm — nồng độ carbon dioxide không tăng, vấn đề sử dụng chất thải được giải quyết, do đó hệ sinh thái được cải thiện.