x
Učitavanje

4.7 Energija i energetika

Europska unija, Zajedno do fondova EU
Sadržaj jedinice
Povećanje slova
Smanjenje slova
Početna veličina slova Početna veličina slova
Visoki kontrast
a Promjena slova
  • Verdana
  • Georgia
  • Dyslexic
  • Početni
Upute za korištenje

Na početku...

Prikaz termocentrale, hidrocentrale, vjetrenjače i  fotopanela.

Koji su najčešći izvori energije? Odakle dolazi električna energija u naše kuće i stanove?

Što je najveći problem prilikom proizvodnje energije?

Zagađenje okoliša.

Glavni problem kod proizvodnje energije je zagađenje okoliša. Pri proizvodnji energije i preradi sirovina nastaju otpadne tvari koje onečišćuju okoliš.

Znanost koja se bavi proučavanjem energije je energetika. Energetika se bavi proučavanjem prijenosa i iskorištavanja oblika energije.

Zbog sve većeg broja stanovništva i potreba za energijom je sve veća. U razvijenim se zemljama po čovjeku potroši preko 1 000 MJ energije dok su se naši predci koristili samo energijom u hrani i to oko 10 MJ na dan.

Izvori energije mogu biti obnovljivi i neobnovljivi.

Neobnovljivi izvori energije

Glavni izvori energije uglavnom su neobnovljivi izvori energije, odnosno fosilna goriva ugljen, nafta i prirodni plin.

Ovi se izvori energije ne obnavljaju, a to znači da se ne mogu regenerirati niti ponovo proizvesti.

Pretpostavlja se da su svjetske zalihe nafte i prirodnog plina dovoljne za oko pola stoljeća, a ugljena za nekoliko stoljeća. Fosilna goriva vrlo su štetna za okoliš zbog ispuštanja velike količine ugljikovog dioksida ( CO 2 ), zagađenja okoliša u obliku izlijevanja nafte u more ili zbog izazivanja smoga koji je vrlo štetan za zdravlje. ​

Negativni je efekt upotrebe fosilnih goriva globalno zatopljenje i efekt staklenika.

Izgaranje fosilnih goriva glavni je krivac za globalno zatopljenje zbog ispuštanja ugljičnog dioksida koji je staklenički plin.

Efekt staklenika u normalnim uvjetima omogućava ljudima život na Zemlji jer bi bez njega temperature bile znatno niže, ali preveliki efekt staklenika mogao bi uništiti život na Zemlji. Ako u atmosferu uđe previše stakleničkih plinova, efekt staklenika će jačati i temperature će se povećavati.

Kutak za znatiželjne

Sunčeva energija dolazi na Zemlju i u obliku svjetlosti prolazi kroz staklo i dolazi do biljaka u stakleniku. Biljke i tlo u stakleniku upijaju Sunčevu energiju i zagrijavaju se te zrače infracrveno zračenje odnosno toplinsko zračenje. Toplinsko zračenje ne prolazi kroz staklo jer ga staklo upija i temperatura u stakleniku se povećava i veća je nego u okolini.

Efekt staklenika

Neki plinovi kao ugljikov dioksid imaju slična svojstva propuštanja svjetlosti, a upijanja infracrvenog zračenja kao i staklo. Ugljikov dioksid je plin koji nastaje prilikom izgaranja fosilnih goriva i oko Zemlje stvara omotač koji može utjecati na klimu Zemlje zbog efekta staklenika.

Zanimljivost

Na planetu Veneri koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi iznosi golemih 96,5 % , pa su zbog efekta staklenika temperature na površini i preko 460 ° C .

Obnovljivi izvori energije

Energija vjetra, energija Sunca, voda, biomasa, energija sakrivena u tlu našeg planeta energija je kojoj bismo se trebali okrenuti i više je iskorištavati jer je to energija koje ima u izobilju.

Sunce je najveći izvor energije, a količina solarne energije koja svakog sata dolazi na Zemlju dovoljna je za godišnje energetske potrebe čitavog čovječanstva.

Vanjski tuš.

Postoji nekoliko načina iskorištavanja energije Sunca. Najjednostavniji je i najjeftiniji način grijanje vode ili neke druge tekućine za upotrebu u domaćinstvima.

fotonaponske ćelija na krovu kuće

Fotonaponske ćelije često se postavljaju na krovove građevina i izravno pretvaraju solarnu energiju u električnu energiju.


Geotermalna energija

Procijenjena temperatura unutrašnje jezgre Zemlje iznosi oko 4 000 ° C na dubini od 6 370 km i postupno opada do samo nekoliko stupnjeva na površini Zemlje. Zemljina kora, debljine oko 30 km , na omotaču je oko vanjske i unutrašnje jezgre.

Za korištenje geotermalnom energijom važna je samo Zemljina kora i to na mjestima gdje se dodiruju tzv. tektonske ploče zbog toga jer postoji tehnološka mogućnost pristupa većim dubinama.

Zanimljivost

Početci korištenja toplinom Zemlje za dobivanje električne energije povezani su s malim talijanskim mjestom Landerellom i 1904. godinom kad je počelo eksperimentiranje s takvim oblikom proizvodnje električne energije. Para se koristila za pokretanje male turbine, odnosno generatora koji je napajao pet žarulja. Taj se eksperiment smatra prvom upotrebom geotermalne energije za proizvodnju električne energije. Ondje je 1911. počela gradnja prve geotermalne elektrane koja je završena 1913. godine. Nazivna snaga bila joj je 250 kW .

Princip rada je jednostavan: hladna voda upumpava se na vruće granitne stijene, koje se nalaze blizu površine Zemlje, a van pod visokim tlakom izlazi vruća para temperature iznad 200 ° C koja pokreće turbine, odnosno generatore.

Biomasa

Biomasa je biorazgradivi dio otpada i ostataka poljoprivredne proizvodnje, biljnog i životinjskog podrijetla. Energija iz biomase dolazi u čvrstom, tekućem (npr. biodizel, bioetanol, biometanol) i plinovitom stanju (npr. bioplin, plin iz rasplinjavanja biomase i deponijski plin).

Energija vjetra

Vjetroelektrana

Koji se oblik energije u vjetroelektrani pretvara u električnu energiju?

Princip rada vjetroelektrane je da vjetar pokreće turbinu koja počinje okretati osovinu spojenu na generator i to okretanje proizvodi električnu energiju.

Velike industrijske vjetroturbine mogu imati snagu od 750 kW do 1,5 MW , dok manje turbine koje koriste kućanstva imaju snagu do 50 kW . Turbine mogu imati 100 ili više metara u promjeru. Za usporedbu: nogometno igralište dugo je oko 100 m .

Energija vjetra transformirani je oblik Sunčeve energije. Sunce neravnomjerno zagrijava različite dijelove Zemlje i to stvara različite tlakove zraka, a vjetar nastaje jer se izjednačavaju tlakovi zraka. Postoje dijelovi Zemlje na kojima pušu takozvani stalni vjetrovi i na tim je područjima iskorištavanje energije vjetra najkorisnije.

Energija vode

Hidroelektrana.

Energija vode ili hidroenergija vrlo je važan obnovljivi izvor energije. Hidroenergiju dobivamo od gravitacijske energije vode.

Voda iza brane nalazi se na većoj visini i kada prelazi na nižu razinu preko turbina, njezina gravitacijska energija prelazi u kinetičku energiju, a kinetička  u električnu energiju.

...i na kraju

 Ako vas zanima koliko se energije proizvodi i potroši u Hrvatskoj - više informacija možete dobiti na stranicama Nacionalnog portala energetske učinkovitosti enu.hr.