Question

PROSZĘ PILNIE !

rodzaje energetyki ( opis +ocena)

Answer 1

RODZAJE ENERGI :


ENERGIA SŁONECZNA
Energia cieplna pochodząca z promieniowania słonecznego dociera do nas nie tylko wtedy gdy słońce świeci pełnym blaskiem, ale również przy ciemnym zachmurzonym niebie. Energia ta jest najbezpieczniejsza ze wszystkich źródeł uzyskiwania energii. Jest ogromna, ale bardzo rozproszona. By wytworzyć z niej energię elektryczna buduje się elektrownie i ogniwa fotowoloiczne. Do budowy elektrowni wykorzystuje się stal i cement, a do produkowania ogniw - arsen, selen i tellur, czyli pierwiastki toksyczne. Większość tych substancje ulatnia się do atmosfery, zanieczyszczając ją.
Wszystkie domy ogrzewane są przez słońce, ale tylko niektóre są skonstruowane tak, aby uzyskać jak najwięcej energii cieplnej. W takich domach buduje się specjalne okna od strony bardziej nasłonecznionej, a na dachach umieszcza się panele, przez która przepływa zimna woda, która pod wpływem promieni słonecznych nagrzewa się.
Baterie słoneczne, czyli urządzenia elektroniczne też produkują energię elektryczną. Wykorzystują one zjawisko fotowotloiczne do przemiany światła na prąd elektryczny. Każde małe ogniwo wytwarza mały prąd, ale duża liczba ogniw wzajemnie połączonych jest w stanie wytworzyć prąd o użytecznej mocy.

ENERGIA MECHANICZNA, 
energia związana z ruchem układu mech. jako całości lub poszczególnych jego części względem siebie (energia kinet., energia potencjalna).

ENERGIA ELEKTRYCZNA, 
energia układu ładunków elektr. nieruchomych (energia elektrostat.) lub ruchomych (energia elektrodynamiczna); w praktyce przez e.e. rozumie się energię prądu elektr.; może być zamieniana w energię promieniowania elektromagnet. (żarówka, dioda luminescencyjna, urządzenia ogrzewcze), lub energię mech. (silniki elektr., głośniki).

ENERGIA SPRĘŻYSTA 
(energia odkształcenia sprężystego), energia potencjalna nagromadzona w ciele sprężystym podczas odkształcenia wywołanego obciążeniem; zwracana (prawie w całości) po odciążeniu.

ENERGIA ZEROWA, 
energia kinet., jaką zgodnie z mechaniką kwantową ma układ fiz. w najniższym stanie energ. (stan całkowitego spoczynku jest bowiem niemożliwy).

ENERGIA WZBUDZENIA, 
energia potrzebna do przeniesienia elektronu ze stanu podstawowego do stanu o wyższej energii (stanu wzbudzonego); ponieważ przejść takich może być wiele, istnieje wiele skwantowanych wartości e.w.

ENERGIA WIĄZANIA, 
energia, którą trzeba dostarczyć układowi fiz. (np. jądru atom., cząst.), aby rozdzielić go na poszczególne składniki; e.w. atomów w cząst. jest rzędu eV, nukleonów w jądrze atom. — od kilku do tys. MeV; e.w. układu jest proporcjonalna do niedoboru masy tego układu; zob. też Einsteina . E.w. między atomami w cząst. związków chem. zależy od rzędu wiązania (pojedyncze, wielokrotne) oraz rodzaju atomów i wartościowości pierwiastka; ma w przybliżeniu tę samą wartość w różnych cząst., np. dla C—C wynosi ok. 345 kJ/mol, C=C 602 kJ/mol, a C≡C — 835 kJ/mol.
ENERGIA SWOBODNA 
(funkcja Helmholtza, F ), jedna z funkcji stanu termodynamicznego; F = U — TS ( U — energia wewn. układu, S — jego entropia, T — temp. bezwzględna); w izotermicznych procesach odwracalnych równa pracy wykonanej nad układem.

ENERGIA SŁONECZNA, 
energia wytwarzana przez Słońce; gł. źródłem e.s. są reakcje termojądr. zachodzące w jądrze Słońca, polegające na przemianie jąder wodoru w jądra helu.

ENERGIA POTENCJALNA, 
część energii mech. układu fiz. zależna od wzajemnego rozmieszczenia części układu (np. energia sprężysta) i ich położenia w zewn. polu sił (np. polu grawitacyjnym, polu elektr.).
ENERGIA JONIZACJI, 
energia potrzebna do oderwania elektronu od obojętnego atomu lub cząst. i wytworzenia jonu; wartość e.j. zależy od rodzaju atomu (cząst.) i stanu elektronu w atomie; energie potrzebne do oderwania kolejnych elektronów z otrzymanego jonu zwą się odpowiednio drugą, trzecią, ..., e.j.; wyrażana zwykle w elektronowoltach (eV).
ENERGIA WEWNĘTRZNA 
( U ), jedna z funkcji stanu termodynamicznego; równa całkowitej energii układu (w e.w. nie uwzględnia się energii kinet. ruchu układu jako całości i energii potencjalnej układu w zewn. polach sił); zmiany e.w. w dowolnym procesie określa I zasada termodynamiki.


ENERGIA WIATROWA
Wiejący wiatr to masy powietrza atmosferycznego poruszające się nad powierzchnią ziemi z pewna prędkością. Masa i prędkość to energia. Energię wiatru można okiełzać i wykorzystać przy pomocy turbin wiatrowych. Elektrownie wiatrowe produkują energia, która wprowadzana jest do sieci energetycznych. Turbiny wiatrowe produkują energię w sposób ekologicznie bezpieczny, jednak niektórzy zarzucają im, że szpecą krajobraz, zakłócając jego naturalne piękno i hałasując.
Energetyka wiatrowa staje się coraz powszechniejsza na świecie. Jej rozwój w nowoczesnej formie datuje się od lat 70-tych. Obecnie moc wszystkich elektrowni wiatrowych na świecie sięga 8000MW. 
Dzięki sile wiatru człowiek był w stanie przed pięciuset laty rozpocząć odkrywanie nowych lądów. Żagle pozostały głównym napędem statków do czasów wynalezienia silnika. 
Takie wiatraki są charakterystycznym elementem krajobrazu Holandii i USA.

ENERGIA JĄDROWA
Wyzwolenie energii jądrowej polega na rozszczepieniu jądra ciężkiego atomu, złożonego z protonów i neutronów, na dwa jądra pierwiastków lżejszych, wydzielając w skutek ubytku masy energię cieplną i wyzwalając od 0 do 8 neutronów. Wyemitowane neutrony mogą trafić w inne jądra, które ulegają rozszczepieniu. W rezultacie powstaje coraz więcej swobodnych neutronów i coraz więcej jąder ciężkich atomów rozszczepia się, co zwiększa porcję energii.
Oprócz zjawiska rozszczepiania jąder ciężkich atomów energię możemy otrzymać także innym sposobem. Poprzez tzw. "syntezę jądrową", polegająca na łączeniu dwóch jąder lekkich atomów w jedno jądro atomu ciężkiego. Energia wydziela się w skutek różnicy mas pomiędzy substratami a produktami reakcji. 
Energetyka jądrowa była do niedawna najszybciej rozwijającą się dziedziną produkcji energii. Wynikało to głównie z ogromniej wydajności pierwiastków promieniotwórczych, a więc niskich kosztów wytwarzania energii. Przykładem tego będzie następujące porównanie : z 1 grama uranu 235 uzyskuje się tyle samo energii elektrycznej, ile w tradycyjnej elektrowni cieplnej z 2,5 tony paliwa umownego.
Obecnie ok. 19% światowej produkcji energii elektrycznej przypada na elektrownie atomowe. Udział energii utrzymuje się na niezmiennym poziomie od początku lat 80-tych. Główne przyczyny to: 
- wysokie koszty budowy elektrowni,
- problem składowania odpadów radioaktywnych, 
- negatywne nastawienie opinii publicznej - zwłaszcza po pamiętnej katastrofie w Czarnobylu na Ukrainie w 1986 r.
Elektrownie jądrowe podczas eksploatacji wywierają negatywny wpływ na środowisko poprzez :
- wydzielanie produktów promieniotwórczych do atmosfery 
- wydzielanie ciepła odpadowego do wody chłodzącej 
- podczas produkcji paliwa jądrowego powstają również odpady radioaktywne.
ENERGIA GEOTERMALNA

Energia geotermalna - energia wnętrza Ziemi - czyli naturalne ciepło wnętrza naszej planety zgromadzone w skalach i wypełniających je wodach. Jest to stosunkowo młoda metoda pozyskiwania energii gdyż, po raz pierwszy energie geotermalna zastosowano do produkcji elektryczności dopiero w 1904 r. w Larderello (Włochy). Eksploatacje tzw. wodno-dominujących studni geotermalnych rozpoczęto uruchomieniem w 1958 roku siłowni o mocy 50 MW w Nowej Zelandii. Większość obecnie pracujących studni geotermalnych pochodzi z lat 70 i 80. tego stulecia. Najbardziej znanym miejscem wykorzystania jest sztuczny geologiczny zbiornik ciepła w Los Alamos (USA), utworzony w skalach o temperaturze 200C, na głębokości 2000 m. Obecnie coraz powszechniej stosowane są pompy cieplne umożliwiające korzystanie z energii geotermalnej niskotemperaturowej. Energia geotermalna niskotemperaturowa występuje poniżej głębokości l do 1,5 m. w skalach i wodach je wypełniających. Pompy cieplne uruchamiane energią elektryczną lub gazową pozwalają na zamianę niskich temperatur uzyskiwanych z ziemi (10C - 30C) temperatury przydatnej w ciepłownictwie (45C - 80C). Powszechność występowania energii geotermalnej pozwala żywić nadzieje, że w przyszłości stanie się ona głównym źródłem ogrzewania budynków wolnostojących, odległych od scentralizowanych systemów ciepłowniczych, tak jak to jest obecnie w USA, Szwajcarii, Szwecji i w wielu innych rozwiniętych krajach świata. Aktualnie w Polsce wody geotermalne wykorzystuje się do celów ciepłowniczych zaledwie w dwóch miejscach: w Banskiej Niżnej koło Zakopanego i w Pyrzycach koło Szczecina. Szacuje się, że Polska powinna pokrywać około 15% swoich potrzeb energetycznych. 
Jednakże ten sposób pozyskiwania energii nie jest tak ekologiczny jak energia wiatru czy słońca. Eksploatacja energii geotermalnej powoduje poważne problemy ekologiczne, z których najważniejszy polega na kłopotach wiązanych z emisją szkodliwych gazów uwalniających się z geopłynu. Dotyczy to przede wszystkim siarkowodoru H^S, który powinien być pochłaniany w odpowiednich instalacjach, co podniosłoby oczywiście koszt produkcji energii elektrycznej. Inne potencjalne zagrożenie dla zdrowia powoduje radon, produkt rozpadu radioaktywnego uranu, wydobywający się wraz z parą ze studni geotermalnej. Ograniczenie szkodliwego oddziaływania tego gazu na środowisko naturalne stanowi otwarty, nie rozwiązany do tej pory problem techniczny. 
ENERGIAWODNA 
Energetyka wodna ( hydroenergetyka ) zajmuje się pozyskiwaniem energii wód i jej przetwarzaniem na energię mechaniczną i elektryczną przy użyciu silników wodnych ( turbin wodnych ) i hydrogeneratorów w siłowniach wodnych ( np. . w młynach ) oraz elektrowniach wodnych , a także innych urządzeń ( w elektrowniach maretermicznych i maremotorycznych) . Energetyka wodna opiera się przede wszystkim na wykorzystaniu energii wód śródlądowych ( rzadziej mórz – w elektrowniach pływowych ) o dużym natężeniu przepływu i dużym spadzie – mierzonym różnicą poziomów wody górnej i dolnej z uwzględnieniem strat przepływu . Wykorzystanie w elektrowniach energii wód śródlądowych oraz pływów wód morskich polega na zredukowaniu w granicach pewnego obszaru ( odcinek strumienia , rzeki , część zatoki ) naturalnych strat energii wody i uzyskaniu jej spiętrzenia względem poziomu odpływu . Poza energetycznym, elektrownie wodne zbiornikowe mogą spełniać jednocześnie inne zadania, jak zabezpieczenie przeciwpowodziowe, regulacja przepływu ze względu na żeglugę. Duże znaczenie mają elektrownie wodne szczytowo-pompowe, pozwalające na użycie wody jako magazynu energii. Rozwój hydroenergetyki jest uzależniony od zasobów energii wód, tak zwanych zasobów hydroenergetycznych. Dla Polski dominujące znaczenie ma hydroenergetyki maja dolna Wisła oraz Dunajec. W 1990 roku produkcja energii elektrycznej z energii wód w Polsce wynosiła 3,3 TW*h, a na świecie – około 2162 TW*h. Ostatnio coraz większą uwagę poświęca się energetycznemu wykorzystaniu niewielkich cieków wodnych przez budowę tak zwanych małych elektrowni wodnych; w pierwszej kolejności dotyczy to tych cieków, na których istnieją już urządzenia piętrzące wykorzystywane do innych celów. Za rozwojem hydroenergetyki przemawia fakt , że koszt energii elektrycznej produkowanej w elektrowni wodnej jest niższy niż energii elektrycznej produkowanej w elektrowni cieplnej .

ENERGIA FAL MORSKICH
Istnieją dwa rozwiązania wykorzystania energii fal morskich napędzających albo turbinę wodną albo powietrzną. W pierwszym rozwiązaniu woda morska pchana kolejnymi falami wpływa zwężającą się sztolnią do położonego na górze zbiornika. Gdy w zbiorniku tym jest wystarczająca ilość wody, wówczas przelewa się ona przez upust i napędza turbinę rurową Kaplana, sprzężona z generatorem. Po przepłynięciu przez turbinę woda wraca do morza. Wykorzystana jest więc przemiana energii kinetycznej fal morskich w energię potencjalną spadu. Instalacja taka pracuje od 1986r. na norweskiej wyspie Toftestallen koło Bergen dając moc 350kW. Takie rozwiązanie jest znane pod skrótem OWC. W drugim rozwiązaniu zbiornik jest zbudowany na platformach na brzegu morza. Fale wlewają się na podstawę platformy i wypychają powietrze do górnej części zbiornika. Sprężone przez fale powietrze wprawia w ruch turbinę Wellsa, która napędza generator. Rozwiązanie takie jest znane pod skrótem MOSC. Na rysunku pokazano schemat takiej elektrowni, zbudowanej na wyspie Jslay u wybrzeży Szkocji. Norwegia buduje elektrownie wykorzystujące fale morskie o mocy MW na wyspie Tongatapu na południowym Pacyfiku, kosztem 7,1$. 
Elektrownię typu MOSC projektuje się obecnie w Szkocji. Będzie ona miała moc 2000MW i będzie składała się z modułów po 5MW. Będzie ona też ochraniała brzeg morski przed zniszczeniem.


ENERGIA CIEPLNA OCEANU
Przemiana energii cieplej oceanu to wykorzystanie różnicy temperatury wody na powierzchni i w głębi morza lub oceanu. Jest to możliwe na obszarach równikowych; woda morska ma tam na powierzchni temperaturę ok. 30 0C, a na głębokości 300-500m temperaturę ok. 7 0C. Wykorzystanie tej różnicy polega na zastosowaniu czynnika roboczego, który paruje w temperaturze wody powierzchniowej i jest skraplany za pomocą wody czerpanej z głębokości 300-500m. Czynnikiem takim jest amoniak, freon lub propan. Cała instalacja wraz z generatorem znajduje się na platformie pływającej.
Energia geotermiczna
Energia geotermiczna to energia wydobytych na powierzchnię ziemi wód geotermalnych. Energię tę zliczamy do kategorii energii odnawialnej, bo jej źródło - gorące wnętrze kuli ziemskiej - jest praktycznie niewyczerpalne. W celu wydobycia wód geotermalnych na powierzchnię wykonuje się odwierty do głębokości zalegania tych wód.
W pewnej odległości od otworu czerpalnego wykonuje się drugi otwór, którym wodę geotermalną po odebraniu od niej ciepła, wtłacza się z powrotem do złoża. Wody geotermiczne są z reguły mocno zasobne, jest to powodem szczególnie trudnych warunków pracy wymienników ciepła i innych elementów armatury instalacji geotermicznych. Energie geotermiczną wykorzystuje się w układach centralnego ogrzewania jako podstawowe źródło energii cieplnej. Drugim zastosowaniem energii geotermicznej jest produkcja energii elektrycznej. Jest to opłacalne jedynie w przypadkach źródeł szczególnie gorących. Zagrożenie jakie niesie za sobą produkcja energii geotermicznej to zanieczyszczenia wód głębinowych, uwalnianie się rodanu, siarkowodoru i innych gazów.
Gorące źródła tzw. gejzery są charakterystycznym elementem krajobrazu Islandii, która wykorzystuje je jako źródło ogrzewania i ciepłej wody. Nie wpływa to ujemnie na środowisko naturalne.