środa 23 października 2019 imieniny Marleny i Seweryna 1927 - Urodził się Leszek Kołakowski
Do końca roku pozostało: 0 dni
Fizyka i astronomia
Interaktywna mapa szkół
Język polski Historia WOS Sztuka (plastyka i muzyka) Języki obce Religia i etyka
Matematyka Fizyka i astronomia Chemia Biologia Przyroda Geografia Technika Informatyka
Przedmioty zawodowe WF Ścieżki edukacyjne Wychowanie przedszkolne Nauczanie zintegrowane Więcej
Energia - raport bieżący

Charakterystyka źródeł

Paliwa kopalne

Paliwa kopalne są pozostałością po roślinach i zwierzętach żyjących na Ziemi miliony lat temu. Z drzew oraz innych roślin powstały złoża węgla, podczas gdy gaz ziemny i ropa naftowa powstały ze zwierząt oraz roślin wodnych. Pierwszym paliwem kopalnym używanym przez człowieka był prawdopodobnie torf. Jest to bardzo miękka i młoda odmiana węgla, powstająca tuż pod powierzchnią torfowisk w umiarkowanej strefie klimatycznej. Po długim czasie torf przemienia się w węgiel brunatny. Ten z kolei zmienia się w czarny węgiel kamienny. Antracyt, najtwardsza i najczystsza odmiana węgla powstaje ze zwykłego węgla kamiennego po kilku milionach lat.



Ropę naftową znajduje się najczęściej w skałach pod ziemią, lecz czasami wycieka ona na powierzchnię. Bezpośrednio z ropy powstaje asfalt, oleje napędowe, oleje i smary, nafta oraz benzyny. Większość z najbogatszych złóż ropy zalega na dużych głębokościach i ich eksploatacja wymaga dużych nakładów finansowych, związanych z głębokimi odwiertami. Pierwszy udany odwiert w poszukiwaniu ropy wykonano w Pensylwanii, w 1859 roku. Był to otwór o głębokości około 30 metrów. To przedsięwzięcie można uznać za początek nowożytnej historii przemysłu przetwórstwa ropy naftowej.

Pierwszymi ludźmi, którzy użyli gazu do oświetlenia byli Chińczycy. Jednak na szerszą skalę wykorzystano gaz dopiero w dziewiętnastym wieku. Gaz ziemny składa się głównie z metanu wraz z etanem oraz niewielkich ilości propanu, butanu i azotu. Jego wartość opałowa jest znacznie wyższa niż gazu koksowniczego. Wiele państw posiada cenne złoża gazu ziemnego, zwykle występujące wraz z pokładami ropy naftowej. Od lat czterdziestych XX wieku, są one głównym źródłem gazu w USA. Niedługo potem także Europa, dzięki złożom pod powierzchnią Morza Północnego oraz w Rosji, przeszła głównie na ten rodzaj gazu.

Energia jądrowa

Obecnie wszystkie pracujące reaktory wykorzystują do produkcji energii zjawisko rozszczepienia jąder ciężkich atomów. Lecz istnieje inny sposób otrzymywania jeszcze większej energii, wykorzystywany dotąd wyłącznie w celach militarnych. Jest nim synteza jądrowa. Polega ona na łączeniu się dwóch jąder lekkich atomów w jedno jądro atomu cięższego oraz wolną cząstkę elementarną. Światowe zasoby deuteru są ogromne (oceany), zaś tryt jest łatwy do wyprodukowania. Reakcja nie wytwarza też odpadów promieniotwórczych. Problem polega na tym, że do jej przeprowadzenia potrzebna jest temperatura 40 mln stopni Celsjusza. Poza tym jądra muszą znaleźć się odpowiednio blisko siebie, potrzebna jest więc ogromna gęstość plazmy. Dotychczas warunki takie uzyskano w bombie wodorowej (zapalnikiem bomby wodorowej jest bomba atomowa). W laboratoriach pracuje się nad kontrolowaną reakcją termojądrową, stosując szereg pomysłowych technologii, wciąż, jak narazie bez powodzenia. Jednak kto wie czy nie będzie to główne źródło energii w przyszłości.



Energia słoneczna

Paliwa naturalne, takie jak węgiel i ropa naftowa, eksploatowane nadal w takim samym tempie jak obecnie, wyczerpią się w przyszłym stuleciu. Elektrownie jądrowe, które wydawały się być dobrą alternatywą są dość ryzykowne, jak pokazała katastrofa w Czarnobylu w 1986 roku. Ze wszystkich alternatywnych źródeł energii energia słoneczna jest najbezpieczniejsza.

Baterie słoneczne są to urządzenia elektroniczne, które wykorzystują zjawisko fotowoltaiczne do zamiany światła na prąd elektryczny. Ogniwa są zbudowane z cienkich warstw półprzewodników, zwykle z krzemu. Czasem wykorzystuje się arszenik galu, ponieważ pozwala na pracę ogniw w wysokich temperaturach, np. w przestrzeni kosmicznej. Baterii używa się również w małych kalkulatorach i zegarkach. Ogniwa słoneczne są niezawodne. Raz zamontowane nie wymagają konserwacji przez wiele lat.

Możliwe, że w następnym stuleciu będziemy korzystać z energii dostarczanej z przestrzeni kosmicznej. Projekt zakłada wystrzelenie na orbitę okołoziemską zestawu 40 satelitarnych elektrowni słonecznych (SPS - Solar Power Satelites), wyposażonych w olbrzymie panele baterii słonecznych. Wytworzona elektryczność ma być zamieniana na promieniowanie mikrofalowe, transmitowane do odbiorników na Ziemi, gdzie nastąpi znowu zamiana mikrofal w prąd elektryczny. Zdaniem Europejskiej Agencji Przestrzeni Kosmicznej 40 SOPS-ów zaspokoi 25% zapotrzebowania na energię elektryczną Zjednoczonej Europy do 2040 roku.

Energia wiatru i fal

Energia elektryczna uzyskana z wiatru jest ekologicznie czysta, gdyż jej wytworzenie nie pociąga za sobą spalania żadnego paliwa. Aby uzyskać 1 MW mocy, wirnik takiej turbiny powinien mieć średnicę około 50 metrów. Ponieważ duża konwencjonalna elektrownia ma moc sięgającą nawet 1000 MW, to jej zastąpienie wymagałoby użycia nawet do 1000 takich generatorów wiatrowych. W niektórych krajach budowane są elektrownie wiatrowe, składające się z wielu ustawionych blisko siebie turbin. Jednak opinia publiczna bywa niekiedy nieprzychylna takim inwestycjom, gdyż szpecą one krajobraz. Dlatego przyszłość elektrowni tego typu jest niepewna.



W swym dolnym biegu rzeki są zbyt leniwe, aby budować na nich elektrownie wodne. Alternatywne źródło energii mogą tam stanowić pływy morskie. Siła pływów, podobnie jak w zwykłej elektrowni wodnej, obraca turbinę, połączoną z generatorem. Jednak w niewielu tylko miejscach budowa takiej elektrowni jest opłacalna, gdyż elektrownie te cechują się znikomą rentownością. W Polsce nie ma takich zapór, ponieważ przypływy i odpływy na Bałtyku są bardzo małe.

Innym źródłem energii może być falowanie morza. Wielkie fale oceaniczne niosą ze sobą naprawdę znaczne jej ilości, lecz problemem jest jej efektywne pozyskanie. W jednym z eksperymentalnych urządzeń pływak poruszany jest w górę i w dół, w miarę falowania powierzchni wody. Ruch ten napędza pompę, która dostarcza wodę pod ciśnieniem na turbinę, zasilającą generator.




Autor: mgr inż. Krzysztof Kopij
Komentarze + Dodaj komentarz
  • ., pożeracz kapci (odpowiedzi: 0)
  • budyń to świetny deser, ale słabo sprawdza się jako sanki
  • Fizyka, Vego (odpowiedzi: 0)
  • Przydało mi się to wypracowanie na zadanie z fizyki, pozdrawiam i zachęcam do pisania kolejnych.
 
Nasi partnerzy:
MEN SchoolNet eTwinning Związek Powiatów Polskich PCSS
Cisco OFEK Przyjazna Szkoła Fundacja Junior FIO CEO
Parafiada net PR Orange IMAX Cinema City WSP TWP
IMAGE PPI-ETC ArcaVir Master Solution Device


Projekt Polski Portal Edukacyjny Interkl@sa
powstał i był realizowany w latach 2000-2011 dzięki wsparciu
Polsko-Amerykańskiej Fundacji Wolności.

W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej "Polityce Prywatności".


Pytania i uwagi: portal@interklasa.pl

Regulamin portalu /  Polityka prywatności /  Ochrona własności intelektualnej /  Zasady korzystania / 
Wyłączenie odpowiedzialności /  Biuro prasowe /  Zasady współpracy /  Redakcja /  Kontakt

Przejdź na stronę ucznia Przejdź na stronę nauczyciela Przejdź na stronę rodzica Certyfikat sieciaki.pl Przyjazna strona kidprotect.pl