איך ניתן להפיק אנרגיה חשמלית?

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:18

מההתחלה של התפתחות הציוויליזציה, האנושות מקבלת אנרגיה באמצעות משאבים טבעיים. נפט, גז, פחם - מינרלים אלה הם שאין להם תחליף. הרזרבות שלהם מתרוקנות עם הזמן, מה שללא ספק, בעתיד הקרוב עלול להוביל למשבר אנרגיה. אנרגיה חשמלית היא העתיד של האנושות. צדדיות, גיוון ביישום הוא האיכות העיקרית של אנרגיה חשמלית. אבל שיטות מודרניות ומשולטות היטב להשגתה תלויות לחלוטין במשאבים שהוזכרו לעיל, או גורמות נזק בלתי הפיך לסביבה.

תחנות כוח תרמיות צורכות כמות עצומה של מזוט או פחם, ולפליטת פחמן דו חמצני לאטמוספירה יש השפעה מזיקה על האקולוגיה הכוללת של האזור. תחנות כוח הידרואלקטריות אינן גורמות נזק רב במהלך הפעילות, אך לצורך בנייתן משתנה אפיק הנחל, מה שמשפיע לרעה על המערכת האקולוגית.

תחנות כוח גרעיניות גם לא מזיקות, הן אינן פולטות פליטות לאטמוספירה, אבל כל אחת מהן היא פצצת זמן רבת עוצמהפעולות. דוגמה חיה לכך היא שני האסונות הנוראים מעשה ידי אדם בתחנת הכוח הגרעינית בצ'רנוביל בברית המועצות ובפוקושימה ביפן. אבל ניתן להשיג אנרגיה חשמלית לא רק בשיטות מסורתיות. יתר על כן, הפקת אנרגיה חשמלית באמצעות טכנולוגיה חלופית כבר נבחנה ונלמדה במלואה. אפילו הוחל, אם כי לא בקנה מידה כה גדול.

עם הטכנולוגיה של היום, החשמל יכול להיות כמעט בחינם. אתה יכול להשיג אותו באמצעות כוח הרוח, החום של כדור הארץ, המרת אנרגיה סולארית ודלק ביולוגי. כל סוג של ייצור חשמל יידון בפירוט רב יותר להלן.

האנושות משתמשת בכוחה של הרוח מאז ימי קדם. בעזרת הרוח נעו ספינות, אבני הריחיים הסתובבו, וכעת הרוח עוזרת לייצר חשמל על ידי סיבוב להבי חוות הרוח. הם שונים בגודל ובכוח הפלט, חוות רוח מסוגלות לשמש כמקור אנרגיה עיקרי וגם כמקור נוסף.

ניתן להשיג אנרגיה חשמלית מתחנות כוח גיאותרמיות. עקרון פעולתם דומה לפעולה של תחנת כוח תרמית, אך חום המים התרמיים משמש כדלק. ברוסיה, תחנות כוח דומות ממוקמות בקמצ'טקה. חסרונות משמעותיים של תחנות כאלה היו העלות הגבוהה והבנייה המוגבלת. תחנות כאלה יכולות להיות ממוקמות רק באזורים של מעיינות חמים פעילים.

התקנה שבעזרת תאי פוטו רגישים ממירה אנרגיה סולארית לחשמלי, הנקרא סוללה סולארית. הסוללות הללו משמשות כיום בחלל, ומספקות חשמל ל-ISS, מה שמבטיח את פעולתה ללא הפרעה. כמות החשמל המתקבלת תלויה באופן ישיר בשטח של תאי הפוטו. ניתן להשתמש בתחנות כוח כאלה הן ברמת בית אחד והן בקנה מידה של העיר.

פסולת היא אחת הבעיות העיקריות של הציוויליזציה המודרנית. המזבלות ההולכות וגדלות של פסולת ביתית מזהמים יותר ויותר את הסביבה. אבל ניתן לעבד כל פסולת ביתית לדלק ביולוגי, שצפוי להפוך לדלק מיינסטרים בעתיד הקרוב. הפסולת נתונה לפירוליזה וגיזוז, והתפוקה היא אלכוהול וביוגז. הם מסוגלים לסובב את הטורבינות של תחנות כוח תרמיות מיושנות אפילו. ניתן להשתמש בדלק ביולוגי בכלי רכב דיזל.

למרות היתרונות הברורים לכאורה של שימוש במקורות חלופיים לייצור חשמל, הממשלה נרתעת ביותר לבנות אותם. תחנות הכוח של העתיד ישלמו על עצמן, אבל לאורך זמן, וכמות האנרגיה שהן מוציאות עדיין נמוכה מהתפוקה מתחנות כוח גרעיניות ותחנות כוח הידרואלקטריות. אבל משבר האנרגיה הקרוב והמצב הסביבתי המדרדר עדיין יובילו ליצירת תחנות כוח חדשות, זולות וידידותיות לסביבה.