Surse de Energie

OBIECTIVUL ŞI CONŢINUTUL DISCIPLINEI.SURSE REGENERABILE DE ENERGIE: NOŢIUNI GENERALE

1.1. Obiective

1.2. Test de autoevaluare

1.3. Lucrare de verificare

1.1. Obiective :

- să dobândească cunoştinţe legate de conversia diferitelor forme de energie;

- să descrie tipurile de energie;

- să explice folosirea resurselor reînnoibile de energie;

- să enumere şi să definească sursele regenerabile de energie;

-să explice formele de energie existente;

Obiectivul şi conţinutul disciplinei. Surse regenerabile de energie: noţiuni generale. Energia şi mediul ambiant. Problema energiei a fost, este şi va fi problema centrală a omenirii. Una din cele mai mari provocări ai secolului XXI constă în asigurarea accesului fiecărui cetăţean al planetei Pământ la energie curată (nonpoluantă), durabilă şi la un cost rezonabil. Producerea (conversia) energiei din surse fosile provoacă poluarea mediului şi schimbarea climei. Pe parcurs de milenii omenirea a folosit pentru satisfacerea necesităţilor sale doar energie regenerabilă. Începând cu secolul XIX se creează noi sisteme energetice bazate pe avantajele incontestabile ale surselor fosile: concentrare ridicată, posibilitate de stocare, pot fi transportate la distanţe mari şi convertite în alte tipuri de energie - termică, mecanică, electrică. Pe parcursul a circa 200 ani omenirea a creat un complex energetic grandios şi greu de imaginat, care asigură serviciile fundamental: iluminatul, încălzirea, refrigerarea, transport, procesele tehnologice, etc. Există trei tipuri principale de energie: - Cinetică- caracterizează starea de mişcare a corpului. - Potenţială, determinată de forţele de acţiune asupra corpului din partea altor corpuri, atât la nivel macro, cât şi la nivel micro.

- Energia proprie a corpului - determinată de masa corpului şi viteza luminii (E = m·c2, unde c - este viteza luminii în vid).

Energia regenerabilă se referă la forme de energie produse prin transferul energetic al energiei rezultate din procese naturale regenerabile. Astfel, energia luminii solare, a vânturilor, a apelor curgătoare, a proceselor biologice şi a căldurii geotermale pot fi captate de către oameni utilizând diferite procedee. Sursele de energie ne-reînnoibile includ energia nucleară precum şi energia generată prin arderea combustibililor fosili, aşa cum ar fi ţiţeiul, cărbunele şi gazele naturale. Aceste resurse sunt, în chip evident, limitate la existenţa zăcămintelor respective şi sunt considerate în general (a se vedea teoria academicianului român Ludovic Mrazec de formare anorganică a ţiţeiului şi a gazelor naturale) ne-regenerabile. Dintre sursele regenerabile de energie fac parte: energia eoliană energia solară energia apei

o energia hidraulică

o energia mareelor energia geotermică energie derivata din biomasa: biodiesel, bioetanol, biogaz Cele mai răspândite şi uzuale forme de energie sunt: chimică, termică, electrică, electromagnetică şi nucleară. Energia chimică este înmagazinată în legăturile atomice care formează moleculele. Când diferite elemente chimice reacţionează între ele aceste legături se rup sau se modifică, adesea generând energie în formă de căldură. La nivel micro, energia surselor fosile de energie (cărbune, petrol, gaze naturale, lemne, etc.) poate fi considerată ca energie potenţial a legăturilor atomice, care la arderea combustibilului se rup, se modifică şi se degajă energie. Energia termică este suma energiei cinetice şi potenţiale ale tuturor atomilor şi moleculelor în mişcare şi care formează un corp solid, lichid sau gazos. Cu cât viteza de mişcare a atomilor şi moleculelor este mai mare cu atât temperatura corpului va fi mai mare. Energia electrică este un flux de particule încărcate cu sarcina electrică. Mişcarea particulelor este produsă de forţa câmpului electric cauzată de diferenţa de potenţial. Odată ce purtătorii de sarcina electrică se mişcă, înseamnă, că ei posedă energie cinetică. La nivel micro, energia electrică este o formă a energiei cinetice. Energia electromagnetică este transmisă prin intermediul undelor cu diferite lungimi. Un exemplu semnificativ de energie electromagnetică este energia solară, care prezintă un spectru de unde electromagnetice de diferite

lungimi, cu ajutorul cărora energia soarelui prin spaţiu ajunge la suprafaţa pământului. Dar unda electromagnetică, în acelaşi timp, are proprietăţi de particulă, care se mişcă cu viteza luminii, deci energia electromagnetică este energie cinetică. Energia nucleară este energia obţinută în urma reacţiei de fisiune a nucleului atomic (uranium-235 sau plutonium-239). Fisiune înseamnă a scinda, a diviza nucleul atomic in mai multe fragmente. Diferenţa de masă a nucleului iniţial şi a sumei maselor fragmentelor se transformă în energie cinetică a acestora, care, la rândul său, în reactorul nuclear se transformă în energie termică. În procesul de fisiune nucleară se degajă doar 0,1% din energia proprie (E=mc2) a atomului, celelalte 99,9% rămân înmagazinate în masa fragmentelor - protonilor şi neutronilor nou create. În procesele fizice energia nu poate fi distrusă sau diminuată, ea poate fi doar convertită (transformată) dintr-o formă de energie în alta. În tabelul 1 sunt prezentate posibilităţi de conversie a energiei dintr-o formă în alta.