[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Od początków swojego istnienia człowiek poszukiwał źródeł energii, które mógłby wykorzystać. Ogromnym przełomem w sposobie życia było zdobycie umiejętności wskrzeszania ognia, a tym samym wykorzystywania energii zgromadzonej we wszelkich materiałach nadających się na opał. Potem w miarę upływu czasu człowiek nauczył się wykorzystywać energię jaką niesie w sobie także woda czy wiatr. Jednak nadal głównym źródłem energii pozostawały i pozostają nadal paliwa kopalne. Wiąże się to niewątpliwie z ogromnym zanieczyszczeniem środowiska naturalnego a więc pociąga za sobą opracowanie nowoczesnych systemów ochrony powietrza i wód. Problem ochrony środowiska stanowi tylko jeden z szeregu argumentów przemawiających za zastąpieniem przynajmniej w pewnej części paliw kopalnych innymi źródłami energii. Kolejnym argumentem są dane ekspertów branży energetycznej mówiące o wyczerpywaniu się tego źródła energii. Tak więc w najbliższej przyszłości możemy stanąć przed problemem konieczności szybkiego zastąpienia paliw kopalnych innym, ale równie lub bardziej wydajnym źródłem energii. Każdy z nas ma świadomość, ze takiego procesu nie da się przeprowadzić nawet w ciągu kilku lat. Dlatego należy o tym pomyśleć wcześniej. Jak już wcześniej zostało wspomniane człowiek już dawno temu nauczył się wykorzystywać inne źródła energii. Jednym z takich źródeł jest obecnie bardzo doceniana energia geotermalna. To źródło energii pojawia się już w starożytnych mitach oraz przekazach różnych plemion na całym świecie. I faktycznie dzięki odkryciom archeologicznym dysponujemy wiedzą na temat wykorzystania takich źródeł przez wiele narodów. Wiadomo na przykład, ze energia geotermalna była bardzo ceniona w starożytnych Chinach oraz na obszarze Cesarstwa Rzymskiego. Już wówczas znano także jej własności lecznicze. Jednak inne przeznaczenie złóż wody geotermalnej czyli jej wykorzystanie w celach grzewczych oraz do generacji energii elektrycznej zostało zapoczątkowane dopiero w wieku dwudziestym. I stopniowo w miarę upływu lat rośnie udział energii geotermalnej w ogólnej produkcji energii. I przewiduje się, ze w wieku dwudziestym pierwszym ten udział będzie ciągle wzrastał. Energia geotermalna jest formą energii zgromadzoną w obrębie skał oraz w wodach, które znajdują się w szczelinach skalnych. Warto zastanowić się skąd bierze się ta energia. W tym celu wystarczy uświadomić sobie jak wysoką temperaturę ma jądro Ziemi. Sięga ona nawet 4500 stopni C. Natomiast w obszarze znajdującym się pod skorupą panuje temperatura rzędu 1000 stopni C. W związku z tym zachodzi ciągły transport energii z centrum Ziemi do wierzchnich warstw. Należy jednak uświadomić sobie fakt, ze dostęp do takiej formy energii jest mocno ograniczony i opłacalny tylko na obszarach, które charakteryzują się aktywnością wulkaniczną. Energia geotermalna jest również wykorzystywana na obszarze naszego kraju. Jednak opłacalne jest wydobycie jedynie dosyć płytkich pokładów wód geotermalnych. Mają więc one odpowiednio niższą temperaturę i nie nadają się do produkcji energii elektrycznej. W związku z tym wykorzystywane są jedynie w celach ciepłowniczych. Inną forma energii łatwo dostępną i wydajną jest energia słoneczna. Słońce jak na razie jest niewyczerpywalnym źródłem energii, które mogłoby dostarczyć energii wystarczającej na pokrycie zapotrzebowania na całym świecie. Okazuje się bowiem ,że moc promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi piętnaście tysięcy razy przewyższa zapotrzebowanie świata na energię. Energia słoneczna może być przekształcana w energię cieplną w kolektorach słonecznych lub w energie elektryczną za pomocą baterii słonecznych składających się z ogniw słonecznych. Przy projektowaniu urządzeń przekształcających energie słoneczną należy wziąć pod uwagę fakt, iż wartość natężenia promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi zależy zarówno od szerokości geograficznej jak i od pory roku panującej aktualnie na danym terenie. Warunki panujące w Polsce również pozwalają z powodzeniem na wykorzystywanie energii słonecznej, jednak jej udział Niewątpliwa zaletą energii słonecznej jest możliwość jej wykorzystania na obszarach trudno dostępnych dla przesyłu energii elektrycznej lub cieplnej produkowanej w tradycyjny sposób. Innym dostępnym źródłem energii jest energia wody. I chodzi tutaj zarówno o energie potencjalną rzek jak i energię pływów morskich. Energię wody rzecznej człowiek nauczył się wykorzystywać już bardzo dawno temu. Służyła ona m.in. do napędzania młyńskich kół, a potem także nauczono się ją wykorzystywać w kuźniach. W obecnych elektrowniach wodnych woda napędza turbiny elektryczne. Wykorzystanie energii pływów morskich wymaga spełnienia kilku warunków, m.in. musi być odpowiednio ukształtowana linia brzegowa. Taka elektrownia funkcjonuje np. we Francji. Moc tej elektrowni wynosi zaledwie 100 MW. Energia pływów powoduje ruch turbiny, która połączona jest z generatorem energii elektrycznej. Elektrownie takie nie są specjalnie wydajne i opłaca się je budować tylko przy sprzyjających warunkach . Inne źródło energii stanowić mogą także fale morskie. Ilość energii niesiona przez fale oceaniczne jest bardzo duża i jeśli udałoby się tylko wykorzystać ja w całości byłoby to bardzo wydajne źródło energii. Jednak jak do tej pory ciągle problem stanowi jej pozyskiwanie. Nieustannie trwają prace zmierzające do wynalezienia najbardziej efektywnego sposobu pozyskiwania energii fal morskich. Jedna z elektrowni już pracujących jest ta na wyspie Islay. Moc tej elektrowni sięga zaledwie 18 kW. W elektrowni tej wykorzystuje się komorę, która jest do połowy zanurzona w wodzie i od dołu otwarta. Natomiast nad powierzchnia wody w komorze znajduje się woda. I tak w momencie gdy przepływa fala woda poziom wody w komorze wznosi się ku górze. Powoduje to, że powietrze zaczyna poruszać się do wnętrza i na zewnątrz komory. Pod wpływem tego ruchu powietrza zaczyna poruszać się turbina, która jest połączona z generatorem prądu elektrycznego. Kolejną alternatywną formą energii jest energia wiatru. Podobnie jak energię wody tak i tą formę energii człowiek nauczył się wykorzystywać dosyć wcześnie. Pierwsze doniesienia na temat wykorzystania energii wiatrowej pochodzą z czwartego wieku . Wtedy to Persowie zbudowali młyny napędzane właśnie wiatrem czyli zaopatrzone w wiatraki. Zaopatrzone były one w skrzydła, które poruszały się w poziomie. Przytwierdzone były one do pionowego wała, którego drugi koniec był połączony z kamieniem młyńskim. Wiatraki szybko stały się popularne również w Europie. Różniły się one jednak nieco pod względem konstrukcji od tych wykorzystywanych przez Persów. Wiatraki budowane w Europie miały postać wiatraków kołowych. Wiatrak osadzony był na pionowym słupie, a skrzydła wiatraka obracały się w pionie. Za tą konstrukcją znajdował się drąg za pomocą którego można było zmieniać położenie wiatraka, tak aby było jak najbardziej korzystne ze względu na kierunek wiejącego wiatru. Z upływem czasu energia uzyskiwana dzięki wiatrakom zaczęła służyć także do innych celów. Umożliwiała między innymi podnoszenie worków z mąką. W kraju gdzie jest chyba najwięcej na świecie wiatraków jedna z funkcji wiatraków było osuszanie terenów położonych w pobliżu morza. Zastosowanie wiatraków miało niewątpliwie dużo zalet. Jednak najpoważniejszą ich wadą było uzależnienie pracy wiatraka od warunków pogodowych. Aby jednak zastąpić tradycyjna elektrownię węglową elektrownia wiatrową należałoby wybudować około 1000 generatorów, z których każdy miałby moc około 1 MW. Średnica wirnika pojedynczego generatora musiałaby wynosić około 50 metrów. Widać więc jak ogromną przestrzeń zajmowałaby taka elektrownia. Dlatego mimo niewątpliwych zalet energii wiatrowej zdania na temat elektrowni wiatrowych są podzielone. Wysuwane argumenty na "nie" dotyczą walorów estetycznych takich konstrukcji a także a może przede wszystkim ich wpływu na populację ptactwa na danym terenie. Poza tym elektrownie takie generują dosyć duży poziom hałasu co nie pozostaje bez wpływu na otaczające je środowisko. Niewątpliwą zaletą elektrowni wykorzystujących energię wiatru jest możliwość jej budowy w miejscach do których nie ma możliwości przesyłu energii produkowanej tradycyjną metodą.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
zanotowane.pldoc.pisz.plpdf.pisz.plrumian.htw.pl
|
