7 Główne źródła energii Możemy uzyskać od środowiska

Niektóre z głównych źródeł energii obecnych w środowisku to: 1. Paliwa kopalne, 2. Energia wodna, 3. Energia wiatru, 4. Energia geotermalna, 5. Energia słoneczna, 6. Energia biomasy i 7. Energia jądrowa:

Główną część naszych wymagań energetycznych spełnia spalanie paliw, takich jak drewno, węgiel, nafta, ropa naftowa, olej napędowy, gaz ziemny, gaz do gotowania itp.

1. Paliwa kopalne:

Węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny itp. Są nazywane paliwami kopalnymi, ponieważ uważa się, że powstają z pozostałości roślin i zwierząt.

(a) Węgiel:

Węgiel to paliwo kopalne powstałe w ciągu milionów lat z rozkładających się roślin. Węgiel jest spalany głównie w elektrowniach, aby wytwarzać energię elektryczną i jako źródło ciepła dla przemysłu. Kiedy węgiel jest spalany, wytwarza on dużą ilość dwutlenku węgla, który jest jednym z gazów odpowiedzialnych za wzmocniony efekt cieplarniany.

(b) Ropa naftowa:

Ropa naftowa lub ropa naftowa powstaje w podobny sposób, jak w przypadku węgla. Ale zamiast stać się skałą, staje się płynem uwięzionym między warstwami skał. Można go przekształcić w gaz, benzynę, nafta, olej napędowy, oleje i bitumy.

Produkty te są wykorzystywane w domach do ogrzewania i gotowania oraz w fabrykach jako źródło energii cieplnej. Są również wykorzystywane w elektrowniach i dostarczają paliwa do transportu. Jednak ich stosowanie, zwłaszcza ropa naftowa i olej napędowy, zanieczyszcza środowisko i wpływa na zdrowie ludzi.

(c) Gaz:

Gaz jest wytwarzany w taki sam sposób jak ropa naftowa i jest również uwięziony między warstwami skał. Gaz ziemny jest uwięziony, sprężony i doprowadzony do domów w celu wykorzystania w piecach i systemach ciepłej wody. Skroplony gaz ropopochodny wytwarzany jest z ropy naftowej. Służy do gotowania i ogrzewania w domach, ogrzewania przemysłowego w kotłach, piecach i piecach. Gaz płynny może być również stosowany jako alternatywa dla benzyny jako paliwa silnikowego i transportowego.

Zanieczyszczenie związane z konsumpcją paliw kopalnych:

W ubiegłym stuleciu zauważono, że zużycie nieodnawialnych źródeł energii spowodowało większe szkody w środowisku niż jakakolwiek inna działalność człowieka. Energia elektryczna wytwarzana z paliw kopalnych, takich jak węgiel i ropa naftowa, doprowadziła do wysokich stężeń szkodliwych gazów w atmosferze.

To z kolei doprowadziło do wielu obecnych problemów, takich jak zubożenie warstwy ozonowej i globalne ocieplenie. Istotnym problemem był również problem zanieczyszczenia powietrza. Kwaśne deszcze i globalne ocieplenie to dwa z najpoważniejszych problemów środowiskowych związanych ze spalaniem paliw kopalnych na dużą skalę. Inne problemy środowiskowe, takie jak rekultywacja gruntów i wycieki ropy, są również związane z wydobyciem i transportem paliw kopalnych.

2. Energia wodna:

Energia wodna została uznana za względnie czyste, bezpieczne, tanie i odnawialne źródło energii. W wielu krajach ta percepcja trwa nadal i wykorzystuje się energię wodną. Jednak w wielu krajach rozwiniętych większość najlepszych obiektów jest już opracowana lub nie nadaje się, ponieważ ich zastosowanie miałoby niedopuszczalne skutki ekologiczne.

Efekty te mogą obejmować zalanie wyjątkowych obszarów widokowych lub historycznych. W związku z tym w uprzemysłowionych krajach elektrownie szczytowo-pompowe wydają się być jedyną ważną opcją dla rozwoju hydroenergetyki na dużą skalę. W niektórych obszarach rozwój elektrowni wodnych na małą skalę może mieć marginalny pozytywny wpływ.

W większości krajów rozwój energii wodnej może mieć wpływ na zdrowie. Wśród nich są możliwości:

(a) Utrata życia spowodowana awarią tam,

(b) Utrata łowisk spowodowana zmianą gradientu termicznego,

(c) Zwiększenie utraty wody przez odparowanie, oraz

(d) Utrata powierzchni gospodarstwa rolnego za matkami w wyniku zwiększonej erozji.

Energia wodna ma pewien dodatkowy potencjał dla pompowanej przestrzeni magazynowej, aby zmniejszyć zapotrzebowanie szczytowe i na niewielką skalę wytwarzanie energii elektrycznej. Stworzenie dużych zbiorników retencyjnych może zmienić zasolenie wody, produktywność łowisk i rozprzestrzenianie się chorób przenoszonych przez wodę.

3. Siła wiatru:

W zastosowaniach na dużą skalę energia wiatrowa była wykorzystywana głównie do wytwarzania energii elektrycznej, ale mniejsze aplikacje zostały wykorzystane do pompowania wody i odsalania wody morskiej. Oczekuje się, że energia wiatrowa zapewni około 2 do 3 procent produkcji energii elektrycznej i zależy od kilku czynników. Problem związany z siłą wiatru, podobnie jak z mocą pływową, to nieregularny charakter podaży wiatru i towarzysząca mu konieczność magazynowania energii.

Generatory wiatrowe na dużą skalę mogą bezpośrednio wpływać na środowisko, wywierając wpływ na lokalny klimat na odległość mierzoną około dziesięciokrotnie większą od średnicy śmigła. Co więcej, generatory są głośne. Pośrednie skutki wynikają z potrzeby przechowywania i systemów zapasowych oraz technologii wykorzystywanej do przechowywania.

Małe generatory wiatrowe generujące energię elektryczną wymagają systemów przechowywania, takich jak baterie, które mogą mieć znaczące konsekwencje dla zdrowia. Podobnie jak w przypadku generatorów na dużą skalę, hałas i lokalne zmiany klimatu mogą mieć znaczące skutki.

Kiedy generatory małej mocy są wykorzystywane do wytwarzania energii mechanicznej, takiej jak pompowanie, może być przydatne rozważenie pozytywnego efektu netto, tj. Źródło energii, które jest przemieszczane, może być mniej pożądanym paliwem, takim jak olej napędowy.

Energia wiatru ma kilka zalet. Jest przyjazny dla środowiska. Koszty eksploatacji i konserwacji są niskie. Farmy wiatrowe mogą być zlokalizowane na małych, zdecentralizowanych obszarach, co zapobiega utracie transmisji i dystrybucji. Głównymi przeszkodami dla rozwoju energetyki wiatrowej w Indiach są niedobór kapitału inwestycyjnego, brak doświadczonej siły roboczej dla konkretnych projektów i ograniczone światowe dostawy sprzętu.

Energia wiatru jest tańsza niż moc diesla. Ta przewaga powinna wzrosnąć, ponieważ koszt eksploatacji energii cieplnej / diesla będzie nadal wzrastał, podczas gdy koszty wytwarzania energii wiatrowej powinny spadać wraz ze wzrostem technologii.

W ten sposób energia wiatrowa, w stosownych przypadkach, może dostarczać lokalne, ale przerywane dodatki do sieci elektrycznej i może być stosowana w niektórych obszarach przybrzeżnych do odsalania wody morskiej. Jednak lokalne zanieczyszczenie hałasem może być poważnym problemem.

W Indiach istnieją regiony o wysokiej energii wiatrowej, które są częścią Gudżaratu, Radżastanu, zachodniej Madhja Pradesh, nadmorskiego obszaru Południowego Tamil Nadu, Zatoki Bengalskiej i części Karnataki. We wszystkich tych regionach Indii wiatr wieje bardzo szybko, dzięki czemu regiony te są bardziej odpowiednie do wykorzystania energii wiatru.

Opracowano dużą liczbę programów w celu wykorzystania pełnego potencjału energii wiatrowej w Indiach. Na przykład w Okha w Gudżarat ustanowiono elektrownię energii wiatrowej o mocy 1 megawata.

Kolejna elektrownia wiatrowa została założona w Lamba w rejonie Porbandar w Gudżaracie. Ta elektrownia wiatrowa jest rozłożona na ogromnej powierzchni 200 hektarów i ma 50 turbin wiatrowych, które mogą wytworzyć 2000 milionów jednostek energii elektrycznej.

Kraje takie jak Ameryka, Niemcy, Hiszpania i Dania wraz z Indiami stały się liderami w rozwoju energetyki wiatrowej. Ocena zasobów energii wiatrowej w Indiach wskazuje na potencjał około 20 000 megawatów, ale do roku 1991 Indie zebrały tylko 1025 megawatów.

W różnych częściach kraju zidentyfikowano około 85 obiektów o potencjale 4500 MW. Są one zlokalizowane w Tamil Nadu, Andhra Pradesh, Karnataka, Gujarat, Kerala, Madhya Pradesh, Maharashtra i Lakshadweep. Największa farma wiatrowa o mocy 150 MW znajduje się w Tamil Nadu.

4. Energia geotermalna:

Do tej pory energia geotermalna została uzyskana dzięki ograniczonej liczbie metod. Najczęściej stosowano bezpośrednie wykorzystanie gorących płynów z głębokich warstw geotermalnych. Opracowywane są inne techniki oparte na sztucznym pompowaniu wody z powierzchni w dół przez warstwy gorących skał.

Energia geotermalna może mieć wpływ na zdrowie ludzi, narażając je na toksyczne lub potencjalnie toksyczne pierwiastki, w tym naturalne radionuklidy, a także czynniki niejądrowe. Każde źródło będzie prawdopodobnie miało własne spektrum zanieczyszczeń, chociaż można je łatwo zidentyfikować; informacje na temat ich potencjalnego wpływu na zdrowie są skąpe, szczególnie w przypadku długotrwałego, niskiego poziomu narażenia.

Energia geotermalna była użytecznym dodatkiem do źródła energii w kilku miejscach, ale jej potencjał jest ograniczony, a wydobywanie podziemnych płynów może uwalniać toksyczne substancje, takie jak bor, arsen i radon.

5. Energia słoneczna:

Energia słoneczna jest generalnie wytwarzana z małych lokalnych źródeł lub dużych stacji centralnych na lądzie lub satelitach. W przeciwieństwie do technologii paliw kopalnych, technologia słoneczna nie powoduje znaczących emisji do środowiska podczas eksploatacji iw przeciwieństwie do technologii jądrowej, nie wytwarza niebezpiecznych odpadów podczas operacji.

Największa część potencjalnego wpływu na zdrowie instalacji, eksploatacji i zaprzestania produkcji energii słonecznej prawdopodobnie będzie wiązać się z masowym wydobywaniem materiałów i konstrukcji koniecznych do budowy systemów energii słonecznej. Lądowa technologia wykorzystująca energię słoneczną wymaga dużych obszarów zbiórki na jednostkę zainstalowanej mocy.

6. Energia biomasy:

Energia biomasy powstaje w wyniku działań, które rozciągają się od bezpośredniego spalania drewna lub zgazowania resztek rolniczych do odzysku biopaliwa zawierającego metan z komunalnych wysypisk śmieci. Techniki będą musiały zostać opracowane w celu poprawy produkcji i zbioru biomasy. Jego wpływ na zdrowie jest różny.

Nieostrożne i nieodpowiednie używanie pieców do ogrzewania domów może spowodować pożar, nawet jeśli właściwie używane piece wytwarzają tlenek węgla i materiał mutagenny w dymie. Popiół drzewny nie wydaje się być toksyczny i chociaż spalanie drewna nie wydaje się wytwarzać dużych ilości tlenków siarki lub metali ciężkich, jego szerokie zastosowanie może mieć poważny wpływ na zdrowie. Produkcja biomasy wymaga ekstensywnej uprawy i zbioru z pewnymi związanymi zagrożeniami. Jednak biomasa, która obecnie jest uznawana za odpady, może być wykorzystywana i produkowana na innych, nieproduktywnych terenach.

Istnieją obawy związane z dużą ilością potrzebnej wody do nawadniania i związaną z tym możliwością ługowania gleby. Szeroki podział małych jednostek wytwórczych wykorzystujących biomasę może prowadzić do wypadków i trudności w utrzymaniu i kontroli jakości. Zwiększone spalanie drewna na potrzeby ogrzewania domu stwarza poważne problemy związane z zanieczyszczeniem powietrza, zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz, ze zwiększonym poziomem produktów spalania, w tym potencjalnie rakotwórczymi lotnymi i skraplającymi się związkami organicznymi.

Biogaz:

Odpadowa biomasa, taka jak odchody bydła, resztki roślin / roślin uprawnych i ścieków itp. Podczas fermentacji w nieobecności powietrza, wytwarza palny gaz zwany biogazem. Jest szeroko wykorzystywany jako źródło energii na obszarach wiejskich krajów najsłabiej rozwiniętych.

7. Energia jądrowa:

Pozostaje źródło energii, które nie zależy ani od słońca, ani od wody. To jest energia jądrowa. W ciągu ostatnich dwudziestu lat w wielu krajach powstało wiele elektrowni. Opierają się one na jednym z naturalnie występujących izotopów uranu i na drugorzędnych, wytworzonych przez człowieka izotopach. Stało się znane jako pluton klasy broni i który jest w rzeczywistości produktem ubocznym reaktorów wykorzystujących uran.

Oprócz tego, że uran jest zmarnowanym zasobem, rozprzestrzenianie się centrów energii jądrowej niesie poważne zagrożenia dla całej ludzkości. Zagrożenia te obejmują rosnącą ilość odpadów radioaktywnych, kilka z okresów półtrwania trwających tysiące lat i więcej.

Jego utylizacja już stanowi poważne zagrożenie w zanieczyszczaniu ziemi, wody mórz i powietrza. To nie tylko zaburza równowagę ekologiczną naturalnego życia; jest prawdziwym i poważnym zagrożeniem dla samego życia na całym świecie.

Energia jądrowa jest wyjątkowa wśród potencjalnych potencjalnych źródeł energii człowieka w następującej kombinacji cech:

(a) Wpływ na zdrowie publiczne wprowadzenia na szeroką skalę jest znacznie mniejszy niż w przypadku innych już wdrożonych źródeł, z punktu widzenia zanieczyszczenia powietrza, wydobywania paliw, transportu paliwa i odpadów.

(b) Oferuje potencjalnie niewyczerpalne źródło energii.

(c) Jego paliwo jest bardzo skoncentrowane, a zatem transport nie jest przeszkodą w jego użyciu w dowolnym miejscu na świecie, w tym pod wodą.

(d) Elektryczność jądrowa jest generalnie ekonomiczna w porównaniu do konwencjonalnych elektrowni zasilanych paliwami kopalnymi.

Z drugiej jednak strony ma również unikalne wady:

1. Wytwarzaniu energii rozszczepienia towarzyszy wytwarzanie promieniowania o sześć rzędów wielkości większego niż jakakolwiek inna działalność człowieka.

2. Reakcje rozszczepienia wykorzystują jako paliwo i jako produkty stanowią materiał najbardziej niszczycielskiej broni człowieka.

3. Władza rozszczepienia podlega bezprecedensowym regulacjom rządowym, opartym na względach bezpieczeństwa narodowego i polityki zagranicznej.

Amory B. Lovins zwrócił uwagę, że jeśli energia jądrowa jest bezpieczna, ekonomiczna, bezpieczna i nieszkodliwa społecznie, wciąż byłaby nieatrakcyjna ze względu na polityczne implikacje tego rodzaju gospodarki energetycznej, w której nas zamknie. Paul Ehrlich zapewnia: "Obdarzanie społeczeństwa tanim obfitym źródłem energii byłoby równoznaczne z udzieleniem idioty dziecku karabinu maszynowego".

Istnieje również niebezpieczeństwo wypadków i wycieków w centrach energii jądrowej. Takie wypadki się zdarzyły. Żaden ludzki system nigdy nie odniósł sukcesu w opracowaniu pełnego bezpieczeństwa od wypadków. Pomimo różnych prezentacji, które mają na celu rozwiać obawy społeczeństwa, pozostaje faktem, że ilość materiałów radioaktywnych zanieczyściła obszary wokół scen z wypadkami.

Centrum Badań Atomowych w Bhabha w Bombaju jest głównym ośrodkiem badań i rozwoju energetyki jądrowej w Indiach. Inne elektrownie atomowe są. Elektrownia atomowa Tarapur w Tarapur, Elektrownia atomowa w Kota, elektrownia atomowa Madras w Kalpakkam i elektrownia atomowa Narora w Uttar Pradesh.

Tabela 10.1: