V fiziki je energija preprosto definirana kot sposobnost dela. Sonce je najboljši vir naše energije v našem osončju. Energija je osnovna potreba živih bitij in življenje ne more obstajati brez energije. Primitivni človek je odkril ogenj in ga uporabljal iz različnih razlogov in tudi v današnjem svetu je energija osnovna potreba industrializiranega sveta. Rastline lovijo sončno energijo za svojo fotosintezo. Na cikličen način iz rastlin dobimo indirektno energijo. Tako kot človek, druge vire energije razvijajo za svoje potrebe.
Pomen energetskih virov in vrst
Obstajata dve osnovni vrsti energetskih virov
1. Obnovljivi viri energije
2. Neobnovljivi viri energije
Obnovljivi viri energije:
Ti viri energije se proizvajajo v naravi in so neizčrpni. Primeri obnovljivih virov so sončna energija, hidroenergija, geotermalna energija, energija vetra, energija plimovanja itd.
1. Vetrna energija:
Veter ima energijo, ko se giblje z veliko hitrostjo, energijo pa izkoriščamo za naše potrebe. Uporabljene tradicionalne energije se izčrpavajo, zato se uporablja. Vetrno energijo proizvajajo naravni in obnovljivi viri s sodobnimi tehnologijami. Ne onesnažuje okolja in poceni vira energije. Vetrne mline se uporabljajo za proizvodnjo električne energije. Ogromne lopatice vetrnic se premikajo z veliko hitrostjo vetra, da ustvarijo potrebno elektriko. Svet je geografsko blagoslovljen z obalnimi območji, puščavami in hribi, da izkoristi to energijo. V svetu Kerala, Gujarat, Tamil Nadu proizvajajo vetrno energijo. Danska, Kitajska, ZDA in Nemčija so glavni proizvajalci vetrne energije.
2. Sončna energija:
Sončna energija je glavni vir, ki je na voljo na Zemlji. Ta obnovljivi vir je na voljo v obilici. Energija se na soncu proizvaja z jedrsko fuzijo. Vendar je sončna energija slabe kakovosti, saj proizvaja omejeno količino energije in temperature. Tako se običajno uporablja za segrevanje vode in zraka za kuhanje in sušenje. Sončne celice se visoko sončno energijo pretvorijo v električno energijo. Uporablja se v kalkulatorjih. Sončni paneli so sestavljeni iz kombinacije številnih sončnih celic. V umetnih satelitih energijo zagotavljajo sončni paneli. Sončni štedilniki in sončni grelci so izdelani na podlagi tega načela.
3. Hidroenergija:
Ta energija pomaga prihraniti rezerve goriva. Cenejši in okolju prijaznejši od drugih virov energije. V hidroelektrarni je energija shranjena v vodi za jezom. Skladiščena voda pada na turbino z višine, da se lahko vrti. Sila vode vrti rezila turbine in tako proizvaja električno energijo. Hidroelektrarne so narejene na mnogih rekah, da dobijo elektriko.
4. Geotermalna energija:
To je energija, proizvedena pod zemeljsko površino. Znotraj Zemljine temperature je precej visoka. Ta visoka temperatura segreva podzemno vodo in proizvaja tok. Ta para se nato uporablja za pogon turbin za proizvodnjo električne energije. Nova Zelandija, ZDA in Islandija so ta vir energije izkoristile.
5. Energija plimovanja:
Plime so občasni dvigi in padci gladine oceana, ki nastanejo s pomočjo gravitacijske sile Lune. Plime vsebujejo veliko energije, ki pomaga ustvariti energijo plimovanja. Vzpon in padec vode je privedel do proizvodnje in proizvodnje energije, ki nato lopatice turbine premikajo za proizvodnjo električne energije. Najprimernejša lokacija za proizvodnjo energije plimovanja v svetu sta Arabsko morje in Bengalski zaliv.
6. Energija biomase:
Goveje gnojenje, odplake, kmetijski odpadki so biomasa, ki se tradicionalno uporablja za proizvodnjo energije. Torte iz kravjega gnoja in drva so bili pogosto uporabljeni za proizvodnjo toplotne energije. Pred kratkim se zaradi okoljskih vprašanj bioplin proizvaja iz biomase. Bioplin je mešanica številnih plinov, kot so metan, ogljikov dioksid, vodikov plin in drugi. Bioplin se zdaj uporablja za kuhanje na podeželju in se uporablja za proizvodnjo električne energije prek bioplinarn. V bioplinarni biomasa fermentira v odsotnosti zraka, vendar v prisotnosti vode. Mešanica ogljikovega dioksida in drugih plinov nastane zaradi razpada organskih snovi. Ta plin je zelo vnetljiv in je znan kot "bioplin".
7. Jedrska energija:
Jedrska energija je sestavljena iz elementov, ki so radioaktivni in so podvrženi jedrski cepitvi. Za pridobivanje jedrske energije so potrebna jedrska goriva, kot je uran, ki je zlahka na voljo. Jedrska energija se proizvaja v jedrskih elektrarnah z visoko zaščito, saj nastali proizvodi za nas škodujejo. Če bomo radioaktivne odpadke varno odlagali v okolje, bo to okolju prijazno in zanesljiv vir energije za našo prihodnost.
8. Kinetična energija
Kinetična energija je energija, ki izhaja iz gibanja predmeta, kot so stroj, kolesa, turbine in celo človek. S povečanjem hitrosti pride do sorazmernega povečanja ustvarjene energije. Ta vrsta energije se uporablja predvsem pri proizvodnji električne energije. Sodobni izumi so omogočili uporabo kinetične energije za zadovoljevanje vsakodnevnih potreb. Na primer, semaforji ob signalih svetijo od električne energije, ki nastane pri gibanju vozil.
9. Potencialna energija
Potencialna energija je energija, pridobljena iz predmeta zaradi njegovega relativnega položaja. Predmet je treba spremeniti iz običajnega položaja, da shrani obliko energije. Na primer, kroglica shrani nekaj energije, ko jo postavite v dvignjen položaj. Ta energija zdrobi vse pod seboj, ko se sprosti. Potencialna energija se uporablja v rolerjih, dvigalih, žerjavih itd.
10. Mehanska energija
Mehanska energija je energija, ki izvira iz katere koli kinetične ali potencialne energije. To pomeni, da predmet shranjuje mehansko energijo glede na njegov relativni položaj ali gibanje. Preprosto povedano, ko neko delo opravi predmet, se njegova energija izmenja ali prenese na predmet, na katerem je delo opravljeno. Mehanska energija se uporablja pri prenosu predmetov z enega kraja na drugega, avtomobile, motorje in turbine.
11. Toplotna energija
Toplotna energija je energija, ki jo vsebuje predmet, ki vzdržuje svojo temperaturo. Ko damo žlico v vrelo vodo, toplota iz vode prehaja v žlico, to imenujemo toplotna energija. Toplotna energija se uporablja v vsakdanjem življenju, kot je kuhanje hrane, sterilizacija, recikliranje, kurjenje odpadkov itd.
12. Gravitacijska energija
Gravitacijska energija je energija, ki jo ima objekt zaradi njegovega položaja, ki ga drži gravitacijska sila. To je oblika potencialne energije, kjer je objekt, ki ima več energije, tisti, ki je v višjem položaju od tal. Največja uporaba gravitacijske energije je pridobivanje električne energije iz energije gibanja turbine zaradi vode.
13. Sijajna energija
To je energija, ustvarjena zaradi elektromagnetnega sevanja. Elektromagnetni valovi lahko potujejo v vesolju in ne potrebujejo drugega medija. Sevalna energija se uporablja v mikrovalovnih pečicah, kjer valovi prenašajo energijo za kuhanje milijonov delcev v kratkem času.
14. Zvočna energija
Zvočna energija izhaja iz vibracij predmetov zaradi kakršne koli sile. Ta energija potuje v valovnih oblikah in za potovanje potrebuje medij. Ta oblika energije je običajno nizka v primerjavi z drugimi viri. Zvočna energija se uporablja v medicinskih terapijah, gojenju hrane, navigaciji in komunikaciji.
Neobnovljivi viri energije:
Ti viri energije nastajajo že zdavnaj in se nabirajo v naravi, vendar se brez težav izčrpajo. Teh ni mogoče nadomestiti. Na primer: fosilna goriva, kot so premog, zemeljski plin in nafta.
1. Kemična energija:
Kemična energija je energija, ki se iz kemijskih reakcij sprosti iz snovi. Viri so baterije, plin, hrana itd. Ko te snovi preidejo v kemijsko preobrazbo, je za pretrganje kemičnih vezi potrebno nekaj energije. To se imenuje Kemična energija. To je neobnovljiva oblika energije, saj je večina vpletenih snovi v omejenih količinah. Kemična energija se uporablja pri eksplozivih, prebavi hrane, vozilih itd.
2. Električna energija
Električna energija je energija, ki jo povzročajo premiki nabitih delcev. Ko se hitrost teh delcev povečuje, se električna proizvodnja povečuje. Ta energija proizvaja električno energijo, ki je nujno potrebna za človeško življenje. Električna energija je odgovorna za prenos električne energije iz elektrarn neposredno na naše domove.
3. Premog:
Premog je nastal že zdavnaj z razgradnjo rastlin pod zemljo pod visokim tlakom in temperaturo brez prisotnosti zraka. Je trda oblika goriva rjave ali rjavkaste črne barve. Premog se je pogosto uporabljal kot vir energije. Po lesu je bil premog glavni vir energije kot fosilno gorivo. Premog je različen glede na vsebnost ogljika, to je antracit, bitumen in lignit. Premog se uporablja, saj se lahko pretvori v trda, tekočina in plinasto gorivo. Zelo uporaben je pri proizvodnji električne energije. Uporablja se tudi kot surovina za droge, zdravila, eksploziv in gnojila.
4. Naftno:
To temno rjavo obarvano tekoče fosilno gorivo nastane z razpadanjem organskih snovi pod zelo visoko temperaturo in pritiskom. Ko so organizmi umrli, so se naselili na dno oceana in milijoni letne toplote in pritiska povzročijo, da se ti mrtvi organizmi spremenijo v olje. Surovo nafto dobimo z vrtanjem v Zemljino skorjo, različne sestavne dele pa se pridobivajo s frakcijsko destilacijo. Glavne komponente so bencin, dizel, nafta, kerozin, mazivo in parafinski vosek.
5. Zemeljski plin:
Ta plin se obilno proizvaja na močvirnih območjih. Njegova glavna komponenta je metan. Ta brezbarven plin in vonj je lažji od zraka. Zaradi tega pred prevozom napolnjenih jeklenk mešamo s kemičnim merkaptanom, da zagotovimo močan vonj. Zemeljski plin se uporablja za kuhanje v obliki UNP in se uporablja tudi kot gorivo v avtomobilih. Stisnjeni zemeljski plin (CNG) je čisto gorivo, ki se uporablja tudi v številnih industrijah.
Zaradi povečanja človeške populacije in omejenega vira fosilnih goriv je obnovljiva energija alternativa potrebam po energiji. Izgorevanje teh fosilnih goriv povzroča onesnaževanje zraka in nevarnosti za okolje. Zaradi tega so obnovljivi viri energije zdaj že nekaj dni.
Čudo narave je takšno, da lahko vsak atom, prisoten v njej, ustvari neko energijo, veliko ali majhno. Tudi za vas, ko utripate z očmi, se vanjo vnese določena energija. Če razumete vrste energij, se vam lahko zdi, da ne delujete kot profesionalec, ampak vam tudi pomagajo izbrati prave vire za opravljanje svojega dela.