Odnawialne źródła energii: wstęp
Odnawialne źródła energii (renewable energy sources) to tak zwana green energy, czyli takie źródła energii, które naturalnie występują w przyrodzie oraz ich użytkowanie nie jest szkodliwe dla środowiska (not harmful to the environment). W ostatnich latach z powodu globalnego ocieplenia (global warming), które jest szkodliwe dla środowiska stały się one coraz bardziej istotne. Tylko w okresie jednego roku od 2019 do 2020 z powodu zmian klimatycznych (climate changes) mieliśmy do czynienia z pożarami w lasach Amazonii, pożarami w Australii oraz powodziami. Odnawialne źródła energii zmniejszają zapotrzebowanie na paliwa kopalne (the demand for fossil fuels), a dzięki temu zmniejszają one zanieczyszczenie (pollution) oraz gazy cieplarniane (greenhouse gases), które są emitowane do atmosfery (the atmosphere).
renewable resources – zasoby odnawialne
Rodzaje odnawialnych źródeł energii
wind energy – energia wiatru
Czy wiesz, że?
Firmy takie jak Google, Facebook czy Apple używają odnawialnych źródeł energiii do zasilania swoich stron. Takie ekologiczne podejście jest nazywane green Internet.
Odnawialne źródła energii: paliwa kopalne
W języku angielskim określenie paliw kopalnych (fossil fuels) odnosi się bezpośrednio do ich pochodzenia. Miliony lat temu, szczątki roślin (plant remains) i zwierząt zaczęły osadzać się na dnie oceanów (the bottom of the ocean) lub na ziemi powoli tworząc pod wpływem ciśnienia właśnie paliwa kopalne. Największym problemem dla środowiska jest węgiel, który przy spalaniu (combustion) wytwarza bardzo duże ilości dwutlenku węgla (carbon dioxide). Korzystanie z węgla ma bardzo negatywny wpływ na środowisko (a negative impact on the environment), wraz z dwutlenkiem węgla wydzielana jest również siarka (sulfur) i inne szkodliwe substancje (harmful substances). To z kolei przyczynia się do powstania kwaśnego deszczu (acid rain).
carbon dioxide – dwutlenek węgla
Rodzaje paliw kopalnych
oil – ropa naftowa
Czy wiesz, że?
Ropa naftowa ma największą gęstość energii więc nawet jej mała ilość produkuje duże ilości energii. Dlatego jest chętnie używana i należy do najczęściej wykorzystywanych źródeł energii na świecie. Zwykle jest wydobywana poprzez wiercenie (drilling) lub szczelinowanie hydrauliczne (hydraulic fracturing). Branża wydobywania ropy jest odpowiedzialna za zanieczyszczenie wody spowodowane wyciekami ropy (oil spills).
Dlaczego wcześniej nie korzystano tak chętnie z odnawialnych źródeł energii?
Historycznie, korzystanie z odnawialnych źródeł energii (renewable energy sources) było o wiele bardziej kosztowne (more expensive) niż korzystanie z paliw kopalnych (fossil fuels). Co więcej, często same zasoby są zlokalizowane dalej od miast, a budowanie linii energetycznych (power lines) jest dość kosztowne. Należy też pamiętać, że odnawialne źródła energii nie zawsze są dostępne – w pochmurny dzień słońce chowa się za chmurami, a w bezwietrzny dzień wiatru też po prostu nie ma.
Jednak wzrost popularności odnawialnych źródeł energii ze względu na ceny ropy (oil) oraz gazu (natural gas) spowodował spadek cen ekologicznych rozwiązań. Dodatkowo zanieczyszczenie środowiska (environmental pollution) przyczyniło się do zwiększenia zainteresowania mniej szkodliwymi źródłami energii.
Odnawialne źródła energii: zalety
Odnawialne źródła energii są ekologicznym sposobem na otrzymywanie energii ale oprócz tego korzystanie z odnawialnych źródeł energii ma inne zalety takie jak:
sprawianie, że sieć elektryczna jest bardziej wytrzymała (resilient).
Odnawialne źródła energii: rodzaje elektrowni
Większość aspektów życia człowieka jest związana z elektrycznością (electricity) – od energii zasilającej żarówkę (a lightbulb) do nieodłącznych smartfonów. Niemożliwe jest, aby żyć bez elektryczności dlatego tak ważne są elektrownie produkujące energię.
wind farm (wind power station) – elektrownia wiatrowa
Czy wiesz, że?
Już 50% energii w USA jest produkowane z biomasy. Głównym materiałem stosowanym do produkcji tej energii jest drewno i produkty pochodne takie jak papier.
Odnawialne źródła energii: hydropower
Energia wodna (hydropower) to najpopularniejsze źródło odnawialnej energii, dlatego że jest też najstarszą formą produkowania energii. Pierwsze koła wodne (water wheels) wykorzystywane do pozyskiwania energii pojawiły się już w 1 wieku p.n.e w Starożytnym Rzymie. Powstałe wtedy mechanizmy produkowanie energii są nazywane młynami rzymskimi i dały one początek rozwojowi energii wodnej. Choć przypuszcza się, że jeszcze wcześniej powstały koła wodne nazywane tureckimi czy turbinowymi, to nie były one powszechnie stosowane a przez to ich technika nie była rozwijana.
Woda płynąca w rzece dzięki zaporom (dams) i turbinom (turbines) może stać się źródłem energii. Ponad 90% wytworzonej energii wodnej może zostać przekształcone w energię użytkową – to czyni energię wodną najbardziej efektywnym sposobem pozyskiwania energii. Na świecie, niemal 20% energii elektrycznej (electricity) jest wytwarzane przez energię wodną, a w Stanach Zjednoczonych jest to 10%, a w Polsce zaledwie 1.5%. Rekordzistą jest Norwegia, gdzie 99% energii elektrycznej jest produkowane właśnie dzięki wodzie.
W Stanach Zjednoczonych istnieje ogromny potencjał jeśli chodzi o energię wodną. Na ten moment, zaledwie 2400 zapór (dam) jest wykorzystywanych do produkcji energii wodnej, a zapór w USA jest ponad 80 tysięcy. Jednak rząd woli inwestować w energię słoneczną, wiatrową czy geotermalną.
Typy elektrowni wodnych
tidal power plant – elektrownia pływowa
Rodzaje turbin
reaction turbine – turbina reakcyjna
Inne słownictwo
weir (or low head dam) – jaz
Czy wiesz, że?
Turbina Tesli nazywana też turbiną talerzową to specjalna turbina wymyślona przez Nikola Teslę. Zamiast tarcia wykorzystuje adhezję warstwy przyściennej, aby osiągnąć wysoką sprawność zachowując przy tym niewielki ciężar.
Odnawialne źródła energii: solar energy
Energia słoneczna to rodzaj energii pozyskiwanej ze słońca i przetwarzanej na energię cieplną lub elektryczną. Jest ona jednym z osiągalnych źródłem energii z powodu tego, że pochodzi ze słońca, które jest niemal zawsze dostępne. Słońce może dostarczyć tak dużo energii, że codziennie mogłoby pokryć 30-letnie światowe zapotrzebowanie na energię. W tej chwili technologia ma problemy z pozyskiwaniem energii ze słońca np. w pochmurne dni (cloudy days), choć pozyskiwanie energii słonecznej rozwija się w bardzo szybkim tempie. Pojawiają się już specjalne izolacje na panele słoneczne, które mają zbierać energię nawet w mniej słoneczne dni. W tym momencie są trzy główne sposoby eksploatowania energii słonecznej: fotowoltaika (photovoltaics), konwersja fototermiczna oraz wykorzystanie wież słonecznych.
Jedną z głównych barier przed korzystaniem z energii słonecznej był koszt samych paneli słonecznych i ich instalacji. Te koszty jednak, co roku spadają, więc energia słoneczna staje się coraz bardziej dostępna. Energia słoneczna jest tańszym źródłem energii nawet niż gaz ziemny.
wiring – instalacja elektryczna, okablowanie
to mount – zamontować
Rodzaje kolektorów słonecznych
Odnawialne źródła energii: wind farms
Spośród wszystkich odnawialnych źródeł energii to właśnie energetyka wiatrowa w Polsce cieszy się największym zainteresowaniem. Najlepsze warunki wiatrowe występują na północy kraju oraz w środkowej jego części. Pierwszy wiatrak wiatrowy w Polsce zbudowano w 1991 roku. Z roku na rok wzrasta produkcja energii wiatrowej (choć w 2018 roku nieco spadła).
Mimo, że energetyka wiatrowa jest uznawana za zieloną energię (green energy), nie jest stuprocentowo bezpieczna dla środowiska. Mimo, że jej wytwarzanie nie produkuje zanieczyszczeń (pollution) ani nie przyczynia się do efektu cieplarnianego (global warming), należy zastanowić się nad wpływem farm wiatrowych na środowisko.
Najbardziej poszkodowane są ptaki (birds) i nietoperze (bats), chociaż i tu szuka się rozwiązań (solutions). Przykładowo, odkryto że nietoperze są bardziej aktywne gdy jest mało wiatru, więc jeśli turbiny nie będą się wtedy ruszać, zmniejszymy ilość wypadków z nietoperzami o ponad połowę – a nie wpłynie to szczególnie na produkcję energii elektrycznej (electricity).
wirnik – rotor
Synonimy
turbina wiatrowa – silnik wiatrowy – wieża wiatrowa – siłownia wiatrowa – generator wiatrowy
Czy wiesz, że?
Największa turbina wiatrowa (wind turbine) na świecie znajduje się na Hawajach. Ma 66 metrów wysokości, a długość jej skrzydeł ma wielkość boiska futbolowego. Energia wiatrowa uzyskiwana na Hawajach potencjalnie może zapewnić całą potrzebną energię w tym stanie, dlatego Hawaje mają plany, aby całkowicie przejść na odnawialne źródła energii do 2045 roku.
Odnawialne źródła energii: geothermal energy
Energia geotermalna (zwana też energią geotermiczną czy też geotermią) pochodzi z wnętrza ziemi, gdzie kumuluje się ciepło. Jest ona powszechnie dostępna i korzystanie z niej nie szkodzi środowisku naturalnemu. W przeciwieństwie do energii słonecznej czy wiatrowej, jest to stałe źródło energii elektrycznej. Jednak istnieją pewne zagrożenia przy wykorzystywaniu energii geotermalnej a mianowicie – przy próbie pozyskania energii geotermalnej możemy uwolnić (release) szkodliwe gazy (gases) i minerały (minerals) do atmosfery lub do wód głębinowych i powierzchniowych (surface water).
Odnawialne źródła energii: energia jądrowa
Elektrownie jądrowe co prawda nie wydzielają dwutlenku węgla (carbon dioxide) do atmosfery, ale istnieje inny, równie poważny problem z elektrowniami jądrowymi. Paliwo jądrowe (nuclear fuel) po zużyciu jest bardzo radioaktywnej musi być przechowywane w odizolowanym miejscu przez dziesiątki lat. Większość odpadów promieniotwórczych (radioactive waste) trzymanych jest w specjalnych bunkrach pod ziemią. Z doświadczenia wiemy, że nie jest to najbezpieczniejsza metoda wytwarzania energii, gdyż zdarzają się poważne wypadki zagrażające życiu milionów ludzi. Przykładem takich katastrof nuklearnych (nuclear disaster) to chociażby wypadek w elektrowni jądrowej Three Mile Island (1979), wypadek w Czarnobylu (1986) czy wypadek w Fukushimie (2011). Pierwsze dwa wypadki zdarzyły się z winy człowieka (human mistake), natomiast wypadek w Japonii był wynikiem tsunami, podczas którego uszkodzono elektrownię.
Odnawialne źródła energii: strefy kuli ziemskiej
Środowisko dzieli się na poszczególne strefy. Ekosfera to strefa, w której panują warunki umożliwiające życie organizmów żywych (living organisms). Atmosfera to warstwy gazów wokół Ziemi, które pochłaniają promienie ultrafioletowe (to soak up ultraviolet rays), ocieplają temperaturą planety oraz pozwalają na istnienie wody. Biosfera to ta część środowiska, w której żyją organizmy żywe. Hydrosfera to cała woda na planecie, a litosfera to wszelkie skały i gleba (rocks and soil).
Odnawialne źródła energii: klęski ekologiczne
Zanieczyszczenie środowiska (global pollution) przez człowieka doprowadziło do zmian klimatycznych, a takie zmiany w pogodzie powodują, że występują klęski ekologiczne.
a wildfire – pożar lasów
Katastrofy ekologiczne (environmental disaster) to tylko część klęsk jakie może występować w przyrodzie, dowiedz się więcej o tym z wpisu klęski żywiołowe po angielsku.
Odnawialne źródła energii: zanieczyszczenie środowiska
Produkcja energii to tylko jedna z form zanieczyszczenia środowiska jakiej dopuszczają się ludzie. Używanie nawozów (fertilizers) do upraw rolnych, spaliny (fumes) produkowane przez samochody oraz wycinanie lasów (deforestation) – to wszystko są działanie, które szkodzą środowisku. Wpływa to szkodliwie na jakość powietrza (air quality) i wody (water quality).
water quality – jakość wody
to threaten – zagrażać
Przeczytaj o ochronie środowiska w artykule środowisko i ochrona środowiska w języku angielskim.
Odnawialne źródła energii: przymiotniki
Oto przymiotniki przydatne w rozmowach o środowisku i ekologii.
wasteful – rozrzutny
Add comment