Energia i technologia

Do czego może się ludzkości przydać biomasa?Cały żywy świat jaki nas otacza zawiera w sobie energię zwaną biomasą, również my sami. Jest to energia która krąży w przyrodzie od początku jej istnienia. Z chwilą śmierci organizmu rozpoczyna się proces jego rozkładania, w którym to biomasa powraca ponownie do środowiska. Biomasa, która można wykorzystać do produkcji energii elektrycznej to energia znajdująca się w obumarłych szczątkach roślin oraz zwierząt. Energię można pozyskać poprzez spalanie tak powstałego paliwa. Spalanie to nie ma praktycznie żadnych złych skutków dla naszej przyrody. Podczas tego procesu uwalniamy bowiem sztucznie całą biomasę z powrotem do środowiska, a więc obieg zostaje zachowany. Oczywiście samemu procesowi spalania zawsze towarzyszy kilka niechcianych reakcji chemicznych, jednak ich negatywny wpływ na środowisko jest naprawdę znikomy. Z tego powodu biomasa ma naprawdę ogromne szanse do stania się paliwem naszej przyszłości. Na pewno nauczymy się wykorzystywać ją szybciej niż inne alternatywne źródła energii. Wiatr nie musi mieć tylko siły niszczącej. Można wykorzystać go do produkcji energii elektrycznej.Energia wiatrowa jest coraz powszechniej dziś wykorzystywanym alternatywnym źródłem energii. Zdecydowanie jednak nie jest to nowy pomysł. Ludzie od bardzo dawna bowiem ułatwiali sobie życie poprzez wykorzystanie mocy jaką niesie ze sobą wiatr. Pierwsze wiatraki według wielu zapisków spotykane były około 2.5 tys. lat temu. Wtedy to człowiek używał ich np. do szybkiego czerpania wody ze strumieni. Dopiero XX wiek i upowszechnienie się energii elektrycznej znalazło dla wiatru zupełnie nowe zastosowanie. Współczesny wiatrak jest bowiem bardzo nowoczesną konstrukcją. Monstrualna budowla ma bowiem zapewnić dostarczenie prądu do pobliskiej wsi, zakładu lub domostwa. Wiatr napędza wirnik wiatraka i jego ruch obrotowy jest przekazywany na generator. Generator z kolei produkuje dzięki ruchowi obrotowemu energię elektryczną. Niestety jak na razie technologia pozyskiwania energii z siły wiatru jest niezwykle droga. Dodatkowo nie wszędzie wiatraki można montować ze względu na wysokie ich wymagania. Jednak może w przyszłości wiatr zostanie lepiej zagospodarowany? Woda wcale nie musi nam się kojarzyć jedynie z powodziami. Można ją wykorzystać również dla dobra człowieka.Woda i jej siła nurty to kolejny przykład na alternatywne źródło energii. Jej zasoby są nieograniczone, gdyż woda nieustannie krąży w ekosystemach, a produkcja energii elektrycznej z jej wykorzystaniem jest bardzo czysta. Na czym to wszystko polega? Na rzekach o odpowiednio silnym nurcie montowane są ogromne koła. Koła te są oczywiście wprawiane w ruch poprzez nurt rzeki. Cała konstrukcja jest połączona z generatorem, który wprawiony w ruch obrotowy wytwarza energię elektryczną. Zaletą energetyki wodnej jest to, że rzeki płyną nieustannie i nie straszne są im zmiany pogody. Prąd można więc pozyskiwać niemalże cały rok (zarówno w dzień jak i w nocy). Ilość energii jaką można wyprodukować może nie jest bardzo fascynująca, jednak i tak warto zainwestować w małą elektrownię wodną jeśli mamy rzekę w pobliżu gospodarstwa. Po pierwsze kosz budowy takiej elektrowni jest naprawdę niski, a po drugie prąd mamy dostarczany 24 godziny na dobę. Najważniejszą wadą tego alternatywnego źródła energii jest to, że jej wykorzystanie uwarunkowane jest obecnością rzeki i to z dobrym nurtem.

W jaki sposób można efektywnie wykorzystać biomasę?Bardzo możliwe, że nawet nie zdajesz sobie sprawy jak wiele energii znajduje się w twoim ciele. Co ciekawe energia ta przed twoim urodzeniem mogła znajdować się np. w jakiejś roślince. Ta życiowa energia jest popularnie nazywana biomasą i występuje w każdym organizmie żywym. Nieustannie krąży ona w przyrodzie dzięki czemu następuje odpowiedni bilans energetyczny na naszej planecie. Spalanie paliw kopalnych doprowadza do zaburzenia tego bilansu poprzez uwalnianie nowych związków chemicznych. Gdy spalamy obumarłe szczątki zwierząt i roślin to uwalniamy do atmosfery związki, które i tak krążą w niej od zarania dziejów. Przyczyniamy się więc do utrzymania odpowiedniej równowagi ekologicznej na naszej planecie. To właśnie dlatego biomasa jest uważana za tak czyste źródło energii. Dodatkowo można przyjąć iż jest to źródło odnawialne, gdyż na ziemi ciągle następuje wymiana organizmów. Jedne umierają a inne się rodzą i jest to naturalne. Wykorzystanie biomasy może mieć więc przyszłość jeśli odpowiednio się tym tematem zainteresujemy. Każde alternatywne źródło energii jest godne uwagi i wód geotermalnych nie należy pomijać.Źródła i podziemne zbiorniki z gorącą wodą również mogą być wykorzystane do produkcji energii elektrycznej. Obecnie ten rodzaj źródła energii wykorzystuje się głównie do ogrzewania różnego rodzaju budynków oraz oczywiście do wypełniania basenów termalnych. Zbiorniki geotermalne to nic innego jak podziemne zasoby bardzo gorącej wody. Woda ta osiąga taką temperaturę z racji bliskiej obecności ogniska lub ognisk magmy. Rozgrzane skały podgrzewają wodę. Tak zgromadzona woda wytwarza oczywiście ogromne ilości pary wodnej. To właśnie ta siła pary wodnej może być z powodzeniem wykorzystana jako paliwo do produkcji energii elektrycznej. Niestety uwalnianie tej pary wiąże się z pewnym zagrożeniem. Można bowiem łatwo skazić wody głębinowe radonem oraz siarkowodorem, którego pełno w złożach wód geotermalnych. Wody te są również bardzo słone więc urządzenia je wykorzystujące narażone są na bardzo nie komfortowe warunki pracy. Doprowadza to do szybkiego zużycia maszyn i tym samym wysokiego kosztu produkcji takiej energii. Jeśli warunki ku temu sprzyjają to czemu nie wykorzystać wiatru jako źródła energii?Na pewno wiele osób uwielbia orzeźwiający wiatr w upalne, letnie dni. Nie ma nic przyjemniejszego niż powiem miłego chłodu. Wiatr jednak wcale nie musi służyć nam jedynie do ochładzania się. Od wielu lat na ziemi montowane są specjalne elektrownie wiatrowe, które wykorzystując ruch powietrza produkują tak bardzo nam dziś potrzebną energię elektryczną. Konstrukcja wiatraka jest dziś dość prosta. Po pierwsze jest to bardzo wysoka wieża na szczycie której zamontowany zostaje wirnik z łopatkami. Gdy wiatr wieje to wirnik zostaje wprawiony w ruch obrotowy. Wirnik jest na stałe połączony z turbiną i ruch obrotowy z niego jest na nią przekazywany. Turbina z kolei ma za zadanie przekształcić ten ruch obrotowy na energię elektryczną. Działanie bardzo proste, ale cena niestety niesamowicie wysoka. Ogromny koszt budowy takich urządzeń skutecznie zniechęca jak na razie do wykorzystania przez człowieka tej energii. Problemem jest również fakt, że w wielu miejscach jego budowa się nie opłaca ze względu na zbyt słaby wiatr w ciągu całego roku.

W procesie produkcji wydobyte surowce są przekształcone w dobrą zaspokajające potrzeby ludzkie. Przekształceniem ich zajmuje się jedna z gałęzi przemysłu-hutniczego. Obejmuje ono otrzymywanie metali z rud i koncentratów, a także recykling, oraz przeróbkę plastyczną odlanych do form metali. W zakładach przeróbki plastycznej prasowniach, a zwłaszcza w przemyśle maszynowym, budownictwie i transporcie. O znaczeniu transportu świadczy to, że do połowy XX wieku, produkcję stali na jednego mieszkańca traktowano jako miernik rozwoju gospodarczego. Mimo konkurencji materiałów z tworzyw sztucznych, stal nadal jest najważniejszym materiałem konstrukcyjnym. Cecha charakterystyczną hutnictwa jest koncentracja produkcji w niewielkiej liczbie dużych zakładów w rejonach dysponujących bazą surowcową i energetyczną. Hutnictwo jest jedno z gałęzi przemysłu najbardziej niekorzystnie oddziałujących na środowisko przyrodnicze. Obecnie prowadzi się intensywne prace nad wykorzystaniem biomasy, czyli materii zawartej w organizmach zwierzęcych i roślinnych. Przykładem tego wykorzystania są biopaliwa, wytworzone z naturalnych surowców. Rośliny hoduje się w specjalnych plantacjach lub wykorzystuje odpady powstałe w leśnictwie, rolnictwie lub przemyśle drzewnym. Biopaliwa odznaczają się właściwościami proekologicznymi. Posiadają wysoki stopień biodegradalności w wodzie, glebie i zmniejszoną emisję toksyczną. Mogą być ciekłe i gazowe. Obecnie na największa skalę produkuje się biogaz, używany jako paliwo energetyczne. Biogaz jest gazem palnym, powstający podczas fermentacji substancji organicznych. Surowy nieczyszczony biogaz zawiera metan, dwutlenek węgla, siarkowodór i inne związki siarki. Wytwarza się go z odpadów roślinnych, odchodów zwierzęcych, ściekowych i śmieci. Na wysypiskach śmieci biogaz tworzy się samoczynnie i dlatego SA one wyposażone w instalacje odgadujące. Proces fermentacji biomasy prowadzi się w komorach fermentacyjnych lub w bioreaktorach. Rozwój techniki wymagał udoskonalenia sposobów pozyskiwania, przetwarzania, gromadzenia i przesyłania różnych form i nośników energii. Zagadnieniami tymi zajmuje się energetyka. Użyteczne formy energii uzyskuje się w wyniku przetwarzania energii pierwotnych, głównie chemicznej, jądrowej, wód i promieniowania słońca. Ocenę ilości pierwotnych nośników energii oraz potencjalnych możliwości jej pozyskania, stanowi wielkość zasobów energetycznych. W zależności od postaci energii pierwotnej, energetyka dzieli się na: cieplną, wodną, jądrową, gazoenergetykę i elektroenergetykę. W procesie rozwoju ludności zużycie energii rosło i obecnie osiągnęło w uprzemysłowionych krajach świata poziom 150-300 GJ na osobę rocznie. Przetwarzaniu energii towarzyszy emisja szkodliwych substancji: dwutlenku, siarki. Tlenków azotu, dwutlenku węgla i węglowodorów. W Polsce emisja ta jest dość wysoka, ze względu na dominujący udział węgla jako paliwa. Sprawami energii zajmuje się Światowa Rada Energetyczna. Od 1997 roku podstawę prawną energetyki stanowi ustawa Prawo Energetyczne.