Hoe werk alternatiewe energiebronne?

Soos ander ontwikkelde lande, staat die Verenigde State baie op fossielbrandstowwe. Volgens die Amerikaanse Departement van Energie is minder as 10 persent van die land se energievoorsiening afgelei van hernubare bronne (sien Verwysings 1). Die verskaffing van fossielbrandstowwe brandstof is beperk en brandstof skep kweekhuisgasvrystellings. Daarom is die vervanging van steenkool en olie met alternatiewe energie `n hoë prioriteit (sien Verwysings 2). Alternatiewe energiebronne kan op `n klein skaal deur individuele huiseienaars en besighede gebruik word, veral in die geval van son- of windkrag. Hulle kan ook grootskaalse bedrywighede wees wat verband hou met `n munisipaliteit se bestaande elektriese kragnet, in welke geval hulle konvensionele kragsentrales aanvul of vervang.

Sonkrag

Sonfotovoltaïsche draai sonlig direk in elektriese stroom. Die selle wat deel uitmaak van sonpanele is saamgestel uit halfgeleier materiale wat saam landgebonde en spesiaal behandel sodat een laag het `n oormaat elektrone, terwyl die ander het `n oormaat van "gate" wat elektrone kan beset. Wanneer sonlig `n sonsel tref, begin die elektrone om van een laag na die ander te migreer. Dit skep `n elektriese stroom wat vloei deur `n draad wat aan die sonsel gekoppel is. Hierdie energie kan in battery packs gestoor word, in kragopwekkers gerig word of in die kragnet ingevoer word. Individuele huise en besighede kan aangedryf word deur `n paar sonpanele - groter skikkings soos dié in die Mojave-woestyn kan as alleenstaande kragtoestelle gebruik word. (Sien Verwysings 3 en 4). Termiese son gebruik sonlig vir hittevloeistowwe, soos gesmelte soute. Hierdie vloeistowwe vervoer hitte na `n wisselaar wat water laat stoom. Die stoom dryf `n kragopwekker-turbine om elektrisiteit op te wek. Die kragopwekker is verbind met die rooster, wat die elektrisiteit aan gebruikers in nabygeleë stede kan oordra. Tipies gebruik hierdie tipe plante `n verskeidenheid spieëls om die sonlig op `n "kragtoring" of soortgelyke struktuur te fokus, waar die gesmelte soute die son se strale die beste sal opdoen. (Sien Verwysings 2)

biobrandstof

Plante --- en sommige alge en bakterieë --- het reeds `n hoogs doeltreffende stelsel vir die berging van sonkrag. Deur die komplekse proses van fotosintese gebruik hulle sonlig om organiese verbindings uit koolstofdioksied en water te sintetiseer. Deur brandende biomassa --- organiese materiaal, soos plantmateriaal of dierafval --- of die vloeibare brandstof wat daaruit afgelei word, kan sommige van die sonkrag wat opgespoor word, onttrek word en gebruik word om besighede, huise en motors te dryf. (Sien Verwysings 2 en 5). Die mees algemene tipes biobrandstowwe wat vandag gebruik word, is etanol en biodiesel. Etanol is `n alkohol. Dit word tipies vervaardig deur gis te gebruik om suikers uit biomassa, soos koring of suikerriet, te suur. Die gisselle vrystel etanol as `n byproduk van hul metabolisme, en die etanol kan gedistilleer word om dit meer gekonsentreer te maak. Biodiesel, `n ander algemene biobrandstof, word gemaak deur vette, soos plantaardige olies, met alkohole, soos metanol, in die teenwoordigheid van `n katalisator te kombineer. Sommige navorsers werk aan biobrandstowwe uit geneties gemodifiseerde alge en bakterieë, want hulle sal laer impak hê as etanol of biodiesel, wat albei baie landbougrond benodig om te produseer. (Sien Verwysings 2 en 5)

Hidro-elektriese en gety krag

Gedryf deur swaartekrag, strome en riviere opwaarts in die rigting van die see. Mense kan voordeel trek uit hierdie natuurlike proses deur riviere met groot betondamme te blokkeer. Water bou agter die dam op en voed in `n inname. Die inname lei in `n kanaal wat die water deur die dam na die ander kant lei. Op die pad deur die kanaal draai die water `n propelleragtige turbine wat aan `n kragopwekker gekoppel is. Stroom van die elektriese kragopwekker voer in die kragnet. (Sien Verwysings 6) Getijdenkrag berus ook op swaartekrag, maar die gravitasie-invloed in hierdie geval is dié van die son en die maan wat die getye veroorsaak. Sommige ontwerpe gebruik `n spervuur ​​of dam om water by hoë getye te betrap. By laagwater word die water vrygestel deur turbines, net soos in `n hidro-elektriese dam, waardeur elektrisiteit opgewek word. Die wêreld se oudste gety-fasiliteit in La Rance, Frankryk, gebruik hierdie ontwerp. Ander skemas gebruik getyturbines wat baie soos windpompe lyk. Getystrome draai hierdie onderwaterturbines, wat aan kragopwekkers gekoppel is, deur die kragopwekkers te draai, hulle produseer elektrisiteit. (Sien Hulpbronne 2)

Windkrag

Windturbines maak voordeel van windstrome, aangesien die bewegende lugmassas die turbine lemme tref, die lemme draai. Die turbine lemme is aan `n skag verbind, en as die skag draai, draai dit `n kragopwekker wat elektriese stroom lewer. `N Windturbine is soos die teenoorgestelde van `n waaier: `n Fan gebruik elektrisiteit om `n motor te draai en lug te beweeg, terwyl `n windturbine bewegende lug gebruik om `n kragopwekker te draai en elektrisiteit te produseer. Die mees algemene soort windturbine het `n horisontale as en lyk soos `n reuse-propeller, hoewel sommige turbines `n vertikale as het en `n bietjie soos eierspelers lyk. Klein windturbines voorsien tot 100 kilowatt, genoeg om huise te onderhou of energie te bespaar deur batterye te herlaai - dit word soms in afgeleë plekke buite die rooster gebruik. Groter turbines voorsien tot `n paar megawatt en word gewoonlik saamgegroepeer in groot windplase, wat elektrisiteit direk aan die rooster voorsien. (Sien Hulpbronne 1)

Deel op sosiale netwerke: