Quellen elektrischer Energie

Das Energieproblem ist eines der Hauptprobleme der Menschheit. Die wichtigsten Energiequellen sind derzeit Gas, Kohle und Öl. Der Prognose zufolge reichen die Ölreserven 40 Jahre, die Kohlereserven 395 Jahre und die Gasreserven 60 Jahre. Das globale Energiesystem steht vor gigantischen Problemen.

In Bezug auf die Elektrizität werden die Quellen elektrischer Energie durch verschiedene Kraftwerke repräsentiert – Wärmekraftwerke, Wasserkraftwerke und Kernkraftwerke. Durch die rasante Erschöpfung der natürlichen Energieträger rückt die Suche nach neuen Methoden der Energiegewinnung in den Vordergrund.

Quelle elektrischer Energie – ein elektrisches Produkt (Gerät), das verschiedene Arten von Energie in elektrische Energie umwandelt (GOST 18311-80).

Quellen der grundlegenden elektrischen Energie

• TPP

Sie arbeiten mit organischem Brennstoff – Heizöl, Kohle, Torf, Gas, Schiefer. Wärmekraftwerke befinden sich hauptsächlich in Gebieten mit natürlichen Ressourcen und in der Nähe großer Ölraffinerien.

• Wasserkraftwerke

Sie werden an Orten errichtet, an denen große Flüsse durch einen Damm blockiert sind, und dank der Energie des fallenden Wassers drehen sich die Turbinen eines elektrischen Generators. Die Stromerzeugung nach dieser Methode gilt als die umweltfreundlichste, da keine verschiedenen Brennstoffe verbrannt werden und somit kein schädlicher Abfall entsteht. Weitere Details finden Sie hier – Das Funktionsprinzip eines Wasserkraftwerks

• Atomkraftwerke

Das Erhitzen von Wasser erfordert Wärmeenergie, die durch eine Kernreaktion freigesetzt wird. Ansonsten sieht es aus wie ein Wärmekraftwerk.

Unkonventionelle Energiequellen

Dazu gehören Wind, Sonne, Wärme von landgestützten Turbinen und Meeresgezeiten. In jüngster Zeit werden sie zunehmend als unkonventionelle zusätzliche Energiequellen genutzt. Wissenschaftler sagen das bis 2050 nicht standardmäßige Energiequellen wird zu etwas Grundlegendem und das Gewöhnliche wird seine Bedeutung verlieren.

• Energie der Sonne

Es gibt mehrere Möglichkeiten, es zu verwenden. Bei der physikalischen Energiegewinnung aus der Sonne kommen galvanische Batterien zum Einsatz, die Energie aufnehmen und absorbieren können wandelt Sonnenenergie in Strom um oder Hitze. Außerdem kommt ein Spiegelsystem zum Einsatz, das die Sonnenstrahlen reflektiert und in mit Öl gefüllte Röhren lenkt, in denen die Sonnenwärme konzentriert wird.

V In manchen Regionen ist der Einsatz von Solarkollektoren sinnvoller, mit deren Hilfe das Umweltproblem teilweise gelöst und Energie für den Haushaltsbedarf genutzt werden kann.

Die Hauptvorteile der Solarenergie sind die allgemeine Verfügbarkeit und Unerschöpflichkeit der Quellen, völlige Sicherheit für die Umwelt und die wichtigsten ökologisch sauberen Energiequellen.

Der Hauptnachteil ist der Bedarf an großen Flächen für den Bau eines Solarkraftwerks.

• Windenergie

Windparks können nur bei starkem Wind Strom produzieren. Die „wichtigste moderne Energiequelle“ des Windes ist die Windkraftanlage, bei der es sich um eine recht komplexe Struktur handelt. Darin sind zwei Betriebsmodi programmiert – schwacher und starker Wind, und bei sehr starkem Wind gibt es auch einen Motorstopp.

Der Hauptnachteil Windkraftanlagen (WKW) — Lärm, der durch die Drehung der Propellerblätter entsteht. Am besten geeignet sind kleine Windmühlen, die in Vorstädten oder einzelnen Bauernhöfen umweltfreundlichen und kostengünstigen Strom liefern sollen.

• Gezeitenkraftwerke

Zur Stromerzeugung wird Gezeitenenergie genutzt. Um das einfachste Gezeitenkraftwerk zu bauen, wäre ein Becken, ein Damm oder die Mündung oder Bucht eines Flusses erforderlich. Der Damm ist mit Wasserturbinen und Durchlässen ausgestattet.

Bei Ebbe gelangt Wasser in das Becken, und wenn Becken und Meeresspiegel gleich sind, werden die Durchlässe geschlossen. Wenn Ebbe naht, sinkt der Wasserstand, der Druck reicht aus, die Turbinen und Stromgeneratoren beginnen zu arbeiten und nach und nach verlässt das Wasser das Becken.

Neue Energiequellen in Form von Gezeitenkraftwerken haben einige Nachteile: Störung des normalen Austauschs von Süß- und Salzwasser; Einfluss auf das Klima, durch ihre Arbeit verändert sich das Energiepotential der Gewässer, die Geschwindigkeit und das Bewegungsgebiet.

Vorteile: Umweltfreundlichkeit, niedrige Kosten der erzeugten Energie, Reduzierung des Ausmaßes der Gewinnung, Verbrennung und des Transports fossiler Brennstoffe.

• Unkonventionelle Quellen geothermischer Energie

Zur Stromerzeugung wird die Wärme der Erdturbinen (tief gelegene heiße Quellen) genutzt. Diese Wärme kann in jeder Region genutzt werden, die Kosten können jedoch nur dort gedeckt werden, wo das heiße Wasser möglichst nahe an der Erdkruste liegt – Zonen aktiver Aktivität von Geysiren und Vulkanen.

Die Hauptenergiequellen werden in zwei Arten dargestellt – ein unterirdisches Becken mit einem natürlichen Wärmeträger (hydrothermale, Dampfthermal- oder Dampfwasserquellen) und die Wärme heißer Gesteine.

Beim ersten Typ handelt es sich um einen betriebsfertigen Erdkessel, aus dem aus herkömmlichen Brunnen Dampf oder Wasser gewonnen werden kann. Die zweite Art ermöglicht die Gewinnung von Dampf oder überhitztem Wasser, das energetisch weiterverwendet werden kann.

Der Hauptnachteil beider Arten ist die geringe Konzentration geothermischer Anomalien, wenn sich heißes Gestein oder Quellen der Oberfläche nähern. Es ist auch notwendig, Abwasser wieder in den unterirdischen Horizont einzuleiten, da Thermalwasser viele Salze giftiger Metalle und chemischer Verbindungen enthält, die nicht in Oberflächenwassersysteme eingeleitet werden können.

Vorteile – diese Reserven sind unerschöpflich.Geothermie erfreut sich aufgrund der aktiven Aktivität von Vulkanen und Geysiren, deren Territorium 1/10 der Erdoberfläche einnimmt, großer Beliebtheit.

Neue vielversprechende Energiequellen – Biomasse

Biomasse ist primär und sekundär. Um Energie zu gewinnen, können Sie getrocknete Algen, landwirtschaftliche Abfälle, Holz usw. verwenden. Die biologische Option der Energienutzung ist die Erzeugung von Biogas aus Gülle durch Vergärung ohne Luftzugang.

Heutzutage hat sich auf der Welt eine beträchtliche Menge Müll angesammelt, der die Umwelt schädigt. Müll hat schädliche Auswirkungen auf Menschen, Tiere und alle Lebewesen. Daher ist die Entwicklung von Energiequellen erforderlich, bei denen sekundäre Biomasse zur Vermeidung von Umweltverschmutzung genutzt wird.

Nach Berechnungen der Wissenschaftler können Siedlungen nur auf Kosten ihres Mülls vollständig mit Strom versorgt werden. Zudem entsteht praktisch kein Abfall. Somit wird das Problem der Abfallentsorgung gleichzeitig mit der Stromversorgung der Bevölkerung zu minimalen Kosten gelöst.

Vorteile – die Kohlendioxidkonzentration steigt nicht, das Problem der Abfallnutzung wird gelöst und dadurch die Ökologie verbessert.