Fuentes de energía eléctrica
El problema energético es uno de los principales problemas de la humanidad. Las principales fuentes de energía en este momento son el gas, el carbón y el petróleo. Según el pronóstico, las reservas de petróleo durarán 40 años, carbón, 395 años y gas, 60 años. El sistema energético mundial se enfrenta a problemas gigantescos.
En términos de electricidad, las fuentes de energía eléctrica están representadas por varias plantas de energía: térmica, hidroeléctrica y nuclear. Como resultado del rápido agotamiento de los portadores naturales de energía, la tarea de encontrar nuevos métodos para obtener energía pasa a un primer plano.
Fuente de energía eléctrica: un producto (dispositivo) eléctrico que convierte varios tipos de energía en energía eléctrica (GOST 18311-80).
Fuentes de energía eléctrica básica
• TPP
Trabajan con combustible orgánico: fuel oil, carbón, turba, gas, esquisto. Las centrales térmicas se ubican principalmente en la zona donde existen recursos naturales y cerca de las grandes refinerías de petróleo.
• Plantas hidroeléctricas
Se levantan en lugares donde los grandes ríos están bloqueados por una presa, y gracias a la energía del agua que cae, giran las turbinas de un generador eléctrico. La producción de electricidad por este método se considera la más respetuosa con el medio ambiente debido a que no se queman diferentes tipos de combustible, por lo que no se producen residuos nocivos. Consulta más detalles aquí — El principio de funcionamiento de una central hidroeléctrica.
• Plantas de energía nuclear
Calentar agua requiere energía térmica, que se libera como resultado de una reacción nuclear. De lo contrario, parece una central térmica.
Fuentes de energía no convencionales
Estos incluyen energía eólica, solar, calor de turbinas terrestres y mareas oceánicas. Recientemente, se utilizan cada vez más como fuentes de energía adicionales no convencionales. Los científicos dicen que para 2050 fuentes de energía no estándar se volverán básicos y lo ordinario perderá su sentido.
• Energía del sol
Hay varias formas de usarlo. Durante el método físico de obtención de energía del sol, se utilizan baterías galvánicas, las cuales pueden absorber y convierte la energía solar en electricidad o calor. También se utiliza un sistema de espejos que refleja los rayos del sol y los dirige hacia unos tubos llenos de aceite donde se concentra el calor del sol.
V En algunas regiones, es más conveniente usar colectores solares, con la ayuda de los cuales es posible resolver parcialmente el problema ambiental y usar energía para las necesidades del hogar.
Las principales ventajas de la energía solar son la disponibilidad general e inagotable de fuentes, total seguridad para el medio ambiente y las principales fuentes de energía ecológicamente limpias.
La principal desventaja es la necesidad de grandes extensiones de terreno para construir una planta de energía solar.
• Energía eólica
Los parques eólicos solo son capaces de producir electricidad cuando el viento es fuerte. La "primaria fuente de energía moderna" del viento es la turbina eólica, que es una estructura bastante compleja. Tiene programados dos modos de operación: viento bajo y alto, y también hay una parada del motor si hay un viento muy fuerte.
El principal inconveniente plantas de energía eólica (HPP) — ruido generado por la rotación de las palas de la hélice. Los más adecuados son los pequeños molinos de viento diseñados para proporcionar electricidad económica y segura para el medio ambiente en áreas suburbanas o granjas individuales.
• Plantas de energía mareomotriz
La energía de las mareas se utiliza para generar electricidad. Para construir la central eléctrica mareomotriz más simple, se necesitaría una cuenca, una presa o la desembocadura o bahía de un río. La presa está equipada con turbinas hidráulicas y alcantarillas.
El agua entra en la cuenca durante la marea baja, y cuando el nivel de la cuenca y el del mar se igualan, las alcantarillas se cierran. A medida que se acerca la marea baja, el nivel del agua disminuye, la presión se vuelve suficiente, las turbinas y los generadores eléctricos comienzan a funcionar y, gradualmente, el agua sale de la piscina.
Las nuevas fuentes de energía en forma de plantas de energía mareomotriz tienen algunas desventajas: interrupción del intercambio normal de agua dulce y salada; influencia sobre el clima, como resultado de su trabajo cambia el potencial energético de las aguas, la velocidad y el área de movimiento.
Pros: respeto por el medio ambiente, bajo costo de la energía producida, reducción en el nivel de extracción, combustión y transporte de combustibles fósiles.
• Fuentes no convencionales de energía geotérmica
El calor de las turbinas terrestres (fuentes termales profundas) se utiliza para generar energía. Este calor se puede usar en cualquier región, pero los costos se pueden recuperar solo donde las aguas calientes están lo más cerca posible de la corteza terrestre: zonas de actividad activa de géiseres y volcanes.
Las principales fuentes de energía se presentan en dos tipos: una piscina subterránea con un portador de calor natural (fuentes hidrotermales, térmicas de vapor o de agua de vapor) y el calor de las rocas calientes.
El primer tipo es una caldera subterránea lista para usar a partir de la cual se puede producir vapor o agua a partir de pozos convencionales. El segundo tipo permite obtener vapor o agua sobrecalentada, que puede utilizarse posteriormente con fines energéticos.
La principal desventaja de ambos tipos es la baja concentración de anomalías geotérmicas cuando las rocas calientes o los manantiales se acercan a la superficie. También es necesario reinyectar las aguas residuales en el horizonte subterráneo, ya que el agua termal contiene muchas sales de metales tóxicos y compuestos químicos que no pueden descargarse en los sistemas de aguas superficiales.
Ventajas - estas reservas son inagotables.La energía geotérmica es muy popular debido a la actividad activa de volcanes y géiseres, cuyo territorio ocupa 1/10 de la superficie terrestre.
Nuevas fuentes prometedoras de energía: biomasa
La biomasa es primaria y secundaria. Para obtener energía se pueden utilizar algas secas, residuos agrícolas, madera, etc. La opción biológica para el aprovechamiento energético es la producción de biogás a partir de estiércol como resultado de la fermentación sin acceso al aire.
Hoy en día, el mundo ha acumulado una cantidad decente de basura que degrada el medio ambiente, la basura tiene un efecto perjudicial sobre los seres humanos, los animales y todos los seres vivos. Por lo tanto, es necesario el desarrollo de energías donde se utilizará biomasa secundaria para evitar la contaminación ambiental.
Según los cálculos de los científicos, los asentamientos pueden abastecerse completamente de electricidad solo a expensas de su basura. Además, prácticamente no hay desperdicio. Por lo tanto, el problema de la eliminación de residuos se resolverá simultáneamente con el suministro de energía eléctrica a la población a costos mínimos.
Ventajas: la concentración de dióxido de carbono no aumenta, se resuelve el problema del uso de desechos y, por lo tanto, se mejora la ecología.