Odnawialne źrodła energii - Notatki - Geografia - Część 2, Notatki z Geografia

Pobierz Odnawialne źrodła energii - Notatki - Geografia - Część 2 i więcej Notatki w PDF z Geografia tylko na Docsity!

Zalety wynikające z produkcji energii geotermicznej:

• jest niewyczerpalna,
• niski koszt produkcji energii cieplnej,
• niezależność od zmiennych warunków klimatycznych,
• wydobycie wód geotermalnych jest ekonomicznie opłacalne do głębokości 3km.

1.3. Energia słoneczna

„Ogromne są zasoby energii cieplnej i świetlnej docierające na Ziemię ze Słońca. (…). Pewne nadzieje wiąże się z roślinami wiążącymi energię słoneczną, które następnie można spalać lub w inny sposób odzyskiwać z nich energię. W wielu rejonach świata odpady po produkcji roślinnej służą celom energetycznym. Naturalnymi kolektorami ciepła słonecznego są oceany. W strefie międzyzwrotnikowej istnieje duża różnica między temperaturą wody na powierzchni i w głębi oceanów. Wykorzystując tę różnicę, w komorach podciśnieniowych można wytworzyć parę wodną napędzającą turbiny elektrowni. Dotychczas nie powstały jednak tego typu elektrownie. Korzysta się natomiast ze sztucznych kolektorów ciepła. Służą one zazwyczaj do ogrzewania domów. Wynaleziono także fotoogniwo przetwarzające energię świetlną Słońca bezpośrednio w energię elektryczną. Jak do tej pory są one jednak dość drogie i mało wydajne”^9. Najbardziej naturalnym sposobem wykorzystywania energii słonecznej jest spalanie biomasy, która powstaje w procesie fotosyntezy. Fotosynteza to asymilacja dwutlenku węgla z powietrza przez rośliny przy pomocy światła słonecznego. Energię słoneczna wykorzystuje się do:

• produkcji energii elektrycznej,
• produkcji ciepłej wody. Istnieją dwie metody przetwarzania energii słonecznej:
• heliotermiczna,
• helioelektryczna. Energia słoneczna jest bezpośrednim źródłem energii poprzez zastosowanie tzw. ogniw solarnych. Ogniwo solarne to płaska płytka składająca się z dwóch warstw:
• krzemu,
• stopu krzemu z bizmutem.

(^9) S. Jaszczuk, Repetytorium maturzysty – geografia, GREG, Kraków 2006

Na takie ogniwo solarne padają promienie słoneczne, dzięki czemu powstaje prąd elektryczny, który przesyłany jest do obwodów elektrycznych lub akumulatorów.

Rys. 4. Promieniowanie słoneczne w Polsce Źródło: www.zis-sonitex.pl

W poszczególnych regionach Polski natężenie promieniowania słonecznego jest bardzo różne. Waha się od 900 kWh/m^2 do 1200 kWh/m2.

1.4. Energia wiatru

Energia wiatru jest kolejnym z odnawialnych źródeł energii. Energia wiatru zależna jest od jego prędkości w trzeciej potędze: PA = 1 / 2 pv^3 q – gęstość powietrza, v – prędkość powietrza. Jak łatwo się domyśleć najważniejszym czynnikiem jest duża prędkość wiatru, jak również jego stałość występowania w danym miejscu. Elektrownia wiatrowa jest opłacalna, kiedy jest usytuowana na terenie o małej gęstości zaludnienia oraz braku sieci elektrycznej.

ELEKTROWNIE WIATROWE

Ogólnie to zespół urządzeń, które produkują energię elektryczną przez wykorzystanie do tego celu turbin wiatrowych. Turbina wiatrowa to urządzenie, które zmienia energię kinetyczną wiatru na prace mechaniczną. Podział turbin:

• bębnowe,
• karuzelowe,
• rotorowe Savoniusa,
• wielopłatowe,
• Darrieusa,
• śmigłowe,
• typu tornado.

Rys. 6. Rozmieszczenie elektrowni wiatrowych w Polsce Źródło: www.turbiny.pl/.../energia-wiatru/

Wady i zagrożenia jakie niesie za sobą energia wiatrowa:

• zapotrzebowanie na ogromne powierzchnie,
• hałas,
• ujemny wpływ na ptactwo,
• możliwość zakłócenia odbioru TV,
• zmiany krajobrazu. Zalety związane z produkcją energii wiatrowej:
• teren w bezpośrednim sąsiedztwie może być w pełni wykorzystywany do celów rolniczych,
• tania energia,
• nieskomplikowana budowa urządzeń,
• prosta eksploatacja,
• energia ekologicznie czysta.

1.5. Biomasa

Biomasa to „ilość substancji organizmów żywych zamieszkujących w określonym momencie, określoną przestrzeń. Biomasę mierzy się zwykle w jednostkach wagowych i odnosi do jednostki powierzchni lub objętości środowiska. Wyznaczenie biomasy pozwala określić produktywność biologiczną.” 10 Przyrost biomasy roślin zależy od:

• nasłonecznienia,
• gleby, -wody. Biomasa wyrażona jest w postaci:
• świeżej masy – organizmów żywych lub naturalnej masie organizmów,
• suchej masy – masy organizmów żywych po wysuszeniu bądź odparowaniu wody. Poprzez fotosyntezę energia słoneczna kumuluje się w biomasie, najpierw organizmów roślinnych, następnie w łańcuchu pokarmowym zwierząt. Energię zawartą w biomasie w biomasie wykorzystuje się poprzez: a) spalanie – w wyniku spalania otrzymuje się ciepło, które może być przetwarzane na energię elektryczną. Do celów energetycznych najczęściej wykorzystuje się:
• drewno, odpady drzewne,
• słomy, ziarna,

(^10) M. Ciesielska , Słowniczek…… op. cit. s 7

• azot N 2 ,
• tlen O 2. Spalanie następuje zgodnie z reakcją: CH 4 + 2O 2 = 2H 2 O + CO 2 Zastosowanie biogazu:
• paliwo dla generatorów prądu elektrycznego,
• energia do ogrzewania wody,
• paliwo do napędu silników po wcześniejszym oczyszczeniu.

„Wiele krajów prowadzi intensywne prace nad wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii. W kilku krajach m.in. w Niemczech, istnieją elektrownie wykorzystujące energię słoneczną. (…). Od stuleci wykorzystuje się energię wiatru. (…). Są próby wykorzystania energii pływów morskich. Nadają się do tego celu szeroko otwarte ku oceanom eustuoria rzeczne. Znane są dwa tego typu zakłady energetyczne:

• w Normandii na rzece Rence
• w zatoce Kisłaja na Morzu Białym. (…). Rozmieszczenie produkcji energii elektrycznej na świecie jest bardzo nierównomierne. Przodują w tej dziedzinie najsilniej uprzemysłowione i najludniejsze kraje świata:
• Stany Zjednoczone, Rosja, Japonia, Chiny, Niemcy. Poziom rozwoju energetyki określa się wielkością produkcji energii elektrycznej na jednego mieszkańca. (…). Głównym konsumentem energii elektrycznej jest przemysł. 12

Najważniejsze korzyści jakie niesie za sobą rozwój alternatywnych źródeł energii:

• postęp technologiczny,
• rozwój lokalnych rynków pracy,
• ograniczenie emisji zanieczyszczeń,
• zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego kraju. Regulacje prawne:
• ustawa o prawie energetycznym z dnia 10 kwietnia 1997 r.,
• rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 15 grudnia 2000 r.

(^12) R. Domachowski: Geografia społeczno ekonomiczna, OŚWIATA, Warszawa 1997