Elektrina a moderný človek
Moderná priemyslová spoločnosť spotrebuje množstvo energie. V súčasnom dobe existuje výroba energie pomocou vetra, uhlí, vody, plynu atd´.
Človek elektrinu používa na kúrenie, varenie alebo na klimatizáciu.
Elektrická energia sa vyrába pomocou elektrární.
Poznáme tri základné typy elektrární:
- vodná
- tepelná
- jadrová
Ďalšie typy elektrární, ktoré
využívajú vetro, svetlo, bioenergiu atd´.
Voda sa využíva vo vodných elektrárňach. Voda sa používa viac než 2000 rokov a je
najstarším zdrojom energie. Vodné elektrárne využívajú veľké priehrady a obrovské nádržie, ktoré umožňujú veľký rozdiel hladín
označovaný ako spád.
V moderných elektrárňach se používajú turbíny namiesto veľkých a nemotorných vodních kolies, ktoré
majú veľmi malú účinnosť. V turbíne sa otáča prúd vody rotorem. Každá turbína poháňa elektrický generátor. Vo vodných elektrárňach
sa používajú tri druhy turbín.
Peltonova turbína je namontována vertikálne a má radu lopatiek, ktoré sú
umiestnené okolo obvodu turbíny. Veľmi rychlý prúd vody sa tečie do lopatiek, otáča sa rotorem a poháňa generátor elektrického prúdu.
Peltonova turbína sa používá tedy, ked´ spád vody je vyšší než 300 metru.
Francisova turbína má na rotoru
dvadsať či viacej lopatiek. Je namontována horizontálne vnútri v sktine a je kompletne ponorená do rýchle prúdiacej vody. Používá sa pri
spádu vody medzi 30 a 300 metrov.
Kaplanova turbína sa podobá Francisove turbína s tým rozdielom, že jeho rotor má tvar ľod´ného
šrúbu. Používá sa, pri spáde vody menšie než 30 metrov.
Jadrová energia
Od doby, kedy bola vyvinutá
atomová bomba. Ľudstvo kládalo veľké nádeje do jadrových elektrární a sľubovalo si od nich, že budú pokrývaľ veľký podiel svetové
spotrebu energie. V roke 1990 bolo na svete 435 jadrových elektrární, ktoré pokrývaly približne 1 % svetovej spotreby energie.
V jadrovom
reaktoru vzniká teplo pomocou atómu radioaktivného prvku známého ako uran 235. Teplo z jadrového reakcie sa používa pre výrobu páry, ktorá
poháňa turbíny vyrábajúc elektrinu. Uran 235 je vzácny izotop uranu, ktorý tvorí 0,7% celkového množstva uranu. Zbytok tvorí izotop uranu
238. Izotop je taková forma prvku, ktorá je chemicky totožná s ostatními izotopy, ale má odlišnú atomovú váhu.
Zásoby uranu 235
nie sú nekonečné podobne ako zásoby fosilních palív. Existuje však reaktor, ktorý dokáže premenovať izotop uranu 238 na iný radioaktivny
prvok - plutonium 239. Plutonium 239 sa používa ako palivo pre výrobu tepla. Najúspešnejší zo superrýchlých reaktoru je francúzský reaktor
Phénix. by se tyto reaktory začaly bežne využívat, vystačí svetová zásoba uranu na tisíce let.
Jadrová energia má niekoľko
výhod. Je ekonomická - jedna tona uranu 235 poskytne viacej energie než 12 miliónov barelu ropy. Jej využívánie je čisté a neznečišťuje
atmosféru.
Má však aj nevýhody. Výstavba jadrových elektrární je veľmi nákladná. Jadrová elektrárňa produkuje veľké
množstvo nebezpečného radioaktivného odpadu, ktorý se musí skladovať stovky rokov, než prestane byť nebezpečný.
Energia vetru sa
využíva stovky rokov pre pohon lodí a vetrových mlynu. Boly vyvinuté moderné vetové turbíny pre výrobu elektriny.
Solárna energia
využíva teplo zo Slnka. Kolektory umiestnené na streche dokáže zásobovať energiu pre ohrievanie vody.
Zones.sk – Zóny pre každého študenta