كيف يتم توليد الطاقة الكهربائية
ما تحتاج إلى معرفته عن الطاقة الكهربائية
يتم إنشاء الطاقة الكهربائية عن طريق تدفق الإلكترونات ، وغالبا ما يسمى "التيار" ، من خلال موصل ، مثل سلك. تعتمد كمية الطاقة الكهربائية الناتجة على عدد الإلكترونات المتدفقة وسرعة التدفق. الطاقة يمكن أن تكون إمكانات أو حركية. فعلى سبيل المثال ، يمثل كتلة من الفحم الطاقة الكامنة التي تصبح حركة حركية عند حرقها.
أشكال مشتركة للطاقة
فيما يلي الأشكال الستة الأكثر شيوعًا للطاقة.
- الطاقة الكيميائية. هذا مخزّن أو طاقة "محتملة". يتطلب إطلاق الطاقة الكيميائية من الوقود الكربوني عمومًا احتراقًا مثل حرق الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي أو الكتلة الحيوية مثل الخشب.
- طاقة حرارية. تشمل المصادر النموذجية للطاقة الحرارية الحرارة من الينابيع الساخنة تحت الأرض ، واحتراق الوقود الأحفوري والكتلة الحيوية (كما هو مذكور أعلاه) أو العمليات الصناعية.
- الطاقة الحركية. الطاقة الحركية هي الحركة ، والتي تحدث عندما يتحرك الماء مع المد والجزر أو يتدفق إلى أسفل ، أو عندما يتحرك الهواء توربينات الرياح في الريح.
- الطاقة النووية . هذه هي الطاقة المخزنة في الروابط داخل الذرات والجزيئات. عندما يتم إطلاق الطاقة النووية ، يمكن أن تنبعث منها النشاط الإشعاعي والحرارة (الطاقة الحرارية) كذلك.
- طاقة شمسية . يمكن التقاط الطاقة التي تشع من الشمس وأشعة الضوء باستخدام الخلايا الكهروضوئية وأشباه الموصلات. يمكن استخدام المرايا لتركيز الطاقة. حرارة الشمس هي أيضا مصدر حراري.
- الطاقة الدورانية. هذه هي الطاقة المشتقة من الغزل ، التي تنتج عادة عن طريق الأجهزة الميكانيكية مثل الحذافات.
كيف تقارن مصادر الطاقة
هناك الكثير من الحديث عن مصادر الطاقة الجيدة والسيئة وكيف (أو إذا) يساهمون في تغير المناخ. قبل أن تصبح جزءًا من المحادثة ، إليك نظرة على كيفية تكديس مصادر الطاقة في الولايات المتحدة وفقًا لمعهد أبحاث الطاقة (IER).
- الوقود الأحفوري 67٪ ( الفحم 41٪) ، النفط (5.1٪) ، الغاز الطبيعي (21٪)
- الطاقة المتجددة 16٪ (خاصة الطاقة الكهرومائية (92٪) والرياح (6٪) والطاقة الحرارية الأرضية (1٪) والطاقة الشمسية (1٪)
- الطاقة النووية 13٪
- مصادر أخرى 3٪ (أي الوقود الحيوي والكتلة الحيوية)
ما ينتظرنا في المستقبل
عندما تم تأسيس مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية في السبعينيات لحماية البيئة ، لم يكن الاحترار العالمي على رادار أحد. اليوم ، لا يمكنك الهروب من هذه القضية. ووفقاً لما ذكرته هيئة الإنصاف والمصالحة ، بين عامي 2013 و 2040 ، من المتوقع أن يزيد استهلاك الغاز الطبيعي بنسبة 13.4٪ واستهلاك الفحم بنسبة 5.6٪. وتتوقع هيئة الإنصاف والمصالحة الوقود الأحفوري الذي يحافظ على مركزها كمصدر رئيسي لأمريكا في استهلاك الطاقة على الأقل حتى عام 2040 ، مما يوفر 80٪ من احتياجات بلادنا من الطاقة.