Αναρωτηθήκατε ποτέ πώς φορτίζεται το τηλέφωνό σας και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές; Εκτός από το ότι διατηρούμε ψηφιακά συνδεδεμένο, η ηλεκτρική ενέργεια σώζει ζωές σε νοσοκομεία, βιομηχανία ηλεκτρικών δυνάμεων και διατηρεί η οικονομία των ΗΠΑ μετάβαση. Είτε πρόκειται για πηγή ενέργειας του 19ου αιώνα, όπως άνθρακας ή πηγή 21ου αιώνα, όπως η ηλιακή, αξίζει τον κόπο γνωρίζοντας πώς λειτουργεί η ηλεκτρική ενέργεια, πώς παράγεται, και πού έρχεται ο χυμός που τροφοδοτεί τη ζωή μας από.
Τι πρέπει να γνωρίζετε για την ηλεκτρική ενέργεια
Η ηλεκτρική ενέργεια δημιουργείται από τη ροή ηλεκτρονίων, που συχνά ονομάζεται "ρεύμα", μέσω ενός αγωγού, όπως ένα καλώδιο. Η ποσότητα της ηλεκτρικής ενέργειας που δημιουργείται εξαρτάται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων που ρέουν και την ταχύτητα της ροής. Η ενέργεια μπορεί να είναι δυνητική ή κινητική. Ένα κομμάτι άνθρακα, για παράδειγμα, αντιπροσωπεύει πιθανή ενέργεια. Όταν καίγεται άνθρακας, η δυνητική του ενέργεια γίνεται κινητική ενέργεια.
Κοινές μορφές ενέργειας
Εδώ είναι τα έξι περισσότερα κοινές μορφές ενέργειας.
Χημική ενέργεια: Αυτή είναι αποθηκευμένη ή «πιθανή» ενέργεια. Η απελευθέρωση χημικής ενέργειας από καύσιμα με βάση τον άνθρακα απαιτεί γενικά καύση (π.χ. καύση άνθρακα, πετρελαίου, φυσικού αερίου ή βιομάζας όπως το ξύλο).
Θερμική ενέργεια: Τυπικές πηγές θερμικής ενέργειας περιλαμβάνουν θερμότητα από υπόγειες θερμές πηγές, καύση ορυκτών καυσίμων και βιομάζας ή βιομηχανικές διεργασίες.
Κινητική ενέργεια: Η κινητική ενέργεια είναι κίνηση. Αυτός ο τύπος ενέργειας μπορεί να συλληφθεί και να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό όταν το νερό σε ένα ποτάμι κινείται μέσω υδροηλεκτρικού φράγματος, για παράδειγμα, ή όταν ο αέρας κινεί ανεμογεννήτριες.
Πυρηνική ενέργεια: Αυτή είναι η ενέργεια που αποθηκεύεται στους δεσμούς των ατόμων και των μορίων. Όταν απελευθερώνεται η πυρηνική ενέργεια, μπορεί επίσης να εκπέμπει ραδιενέργεια και θερμότητα (θερμική ενέργεια).
Ηλιακή ενέργεια: Η ενέργεια ακτινοβολεί από τον ήλιο και οι ακτίνες φωτός μπορούν να συλληφθούν με φωτοβολταϊκά και ημιαγωγούς. Οι καθρέφτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συγκέντρωση της ισχύος. Η θερμότητα του ήλιου είναι επίσης μια θερμική πηγή.
Περιστροφική ενέργεια: Αυτή είναι η ενέργεια που προέρχεται από την περιστροφή, που παράγεται συνήθως από μηχανικές συσκευές όπως οι σφόνδυλοι.
Πώς οι ΗΠΑ πηγάζουν την ενέργειά τους
Ως μέρος του Υπουργείου Ενέργειας, η Υπηρεσία Πληροφοριών Ενέργειας (ΕΠΕ) έχει την ευθύνη να παρακολουθεί ακριβώς πώς οι ΗΠΑ διατηρούν τα φώτα. Τα δεδομένα εδώ βασίζονται πηγές ενέργειας το 2018και είναι ένας μέσος όρος σε όλους τους τομείς και τις ενεργειακές χρήσεις:
- Πετρέλαιο (λάδι) 36%
- Φυσικό αέριο 31%
- Κάρβουνο 13%
- Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας 11% (κυρίως βιομάζα και καύσιμα ξύλου (45%), υδροηλεκτρική (23%), αιολική (22%), ηλιακή (8%) και γεωθερμική (2%)
- Πυρηνική ενέργεια 8%
Μπορείς βουτήξτε βαθύτερα στα δεδομένα και βρείτε σημαντικές ανισορροπίες μεταξύ του τρόπου με τον οποίο προέρχεται η ενέργεια σε διαφορετικές ρυθμίσεις. Για παράδειγμα, ενώ η πετρελαϊκή βιομηχανία τροφοδοτεί με καύσιμο το 92% του τομέα των μεταφορών (πιστεύουμε ότι το αέριο για τα αυτοκίνητα), τροφοδοτεί μόνο το 8% της ηλεκτρικής ενέργειας οικιακής χρήσης.
Ακολουθεί μια πλήρης ανάλυση από πού προέρχεται η ηλεκτρική ενέργεια όταν ο μέσος Αμερικανός ανάβει τα φώτα στο σπίτι τους ή φορτίζει το τηλέφωνό του σε μια πρίζα:
- Φυσικό αέριο 43%
- Λιανικές πωλήσεις από τον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας 42% (ο τομέας της ηλεκτρικής ενέργειας αντιπροσωπεύει το 1% του συνόλου της χρήσης πετρελαίου στις ΗΠΑ, το 35% της χρήσης φυσικού αερίου, το 91% της χρήσης άνθρακα, το 56% της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και το 100% της πυρηνικής ενέργειας χρήση)
- Πετρέλαιο (λάδι) 8%
- Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας 7%
Αυτά τα στοιχεία υπολογίζουν κατά μέσο όρο τις πηγές ηλεκτρικής ενέργειας σε ολόκληρη τη χώρα. Εάν θέλετε πιο συγκεκριμένες πληροφορίες που απευθύνονται άμεσα στην κοινότητά σας, ανατρέξτε στο ανάλυση κατάστασης και επικράτειας χρήσης ενέργειας. Ο τομέας ηλεκτρικής ενέργειας κάθε πολιτείας αντλεί ενέργεια από έναν μοναδικό συνδυασμό πηγών και οι λόγοι αυτοί δημιουργούν σημαντικές διαφορές στις πηγές ηλεκτρικής ενέργειας των νοικοκυριών από τη μία κατάσταση στην άλλη.
Για παράδειγμα, ο τομέας ηλεκτρικής ενέργειας της Ιντιάνα παρήγαγε το 79,5% της ηλεκτρικής του ενέργειας από άνθρακα το 2017, ενώ οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αντιπροσώπευαν το 5,9% της παραγωγής του τομέα ηλεκτρικής ενέργειας. Στο Όρεγκον, από την άλλη πλευρά, το 76,7% της ενέργειας του τομέα ηλεκτρικής ενέργειας προήλθε από ανανεώσιμες πηγές το 2017 και 3,2% προήλθε από άνθρακα.
Τι υπάρχει μπροστά
Από το 2019, η κυβέρνηση των ΗΠΑ αναμένει να δει τη μεγαλύτερη ανάπτυξη στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Μέχρι το 2050, το Το Υπουργείο Ενέργειας αναμένει για να δείτε μια αύξηση 2,7% στην κατανάλωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε ολόκληρη την οικονομία - και αυτό δεν μετρά τις πηγές υδροηλεκτρικής ή βιομάζας. Το φυσικό αέριο αναμένεται επίσης να γίνει μια πιο διαδεδομένη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας, με την κατανάλωση να αναμένεται να αυξηθεί κατά 0,5% έως το 2050. Άλλες σημαντικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας αναμένεται να καταστούν ελαφρώς λιγότερο διαδεδομένες έως το 2050 - η κατανάλωση πετρελαίου αναμένεται να μειωθεί κατά 0,1%, ο άνθρακας κατά 0,7% και ο πυρηνικός κατά 0,6%.