Καύση υλικών Ηλιακή ενέργεια Πυρηνική ενέργεια Από τον πυρήνα της γης Ηλεκτρισμό

Transcript

1 Ενεργειακή Μορφή Θερμότητα Φως Ηλεκτρισμός Ραδιοκύματα Μηχανική Ήχος Τι είναι; Ενέργεια κινούμενων σωματιδίων (άτομα, μόρια) υγρής, αέριας ή στερεάς ύλης Ακτινοβολούμενη ενέργεια με μορφή φωτονίων Ενέργεια από ηλεκτρόνια που κινούνται σε έναν αγωγό Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία Ισχύς από την κίνηση σωμάτων Δονήσεις που διαπερνούν αέρια, υγρά ή στερεά Πως παράγεται; Καύση υλικών Ηλιακή ενέργεια Πυρηνική ενέργεια Από τον πυρήνα της γης Ηλεκτρισμό Ήλιος Λαμπτήρες φθορισμού ή πυρακτώσεως Δίοδοι που εκπέμπουν φως Lasers Καύση υλικών Φωτοβολταϊκά στοιχεία Γεννήτριες εναλλασσόμενου ή συνεχούς ρεύματος Μπαταρίες Ηλεκτροχημικά στοιχεία Η 2 Τριβή (στατικός ηλεκτρισμός) Ραδιοεκπομποί Εκπομποί μικροκυμάτων Υδατοπτώσεις Κινητήρες Ελατήρια ή ελαστικές ταινίες Μεγάφωνα Δόνηση επιφανειών Που ή πως χρησιμοποιείται; Θέρμανση αέρα ή νερού σε κατοικίες ή χώρους εργασίας Λιώσιμο ή μορφοποίηση υλικών Παρασκευή τροφής Μεταφορές Φωτισμός κατοικιών και χώρων εργασίας Χειρουργική με laser Επικοινωνίες και διαφημίσεις Μεταφορά δεδομένων Λειτουργία κινητήρων Παραγωγή θερμότητας Λειτουργία ηλεκτρικών συσκευών Λειτουργία συστημάτων επικοινωνίας και μεταφοράς δεδομένων Δημιουργία μαγνητικών πεδίων Λειτουργία φούρνων μικροκυμάτων Επικοινωνίες ήχου (ράδιο, TV, κινητά τηλέφωνα) Πλοήγηση με radar Αυτοκίνητα, αεροπλάνα, άλλες μορφές μεταφορών Οικιακές συσκευές και εργαλεία Παραγωγή ηλεκτρισμού Μουσικά όργανα Πλοήγηση με sonar Επικοινωνίες 1

2 ΜΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ (ΣΥΜΒΑΤΙΚΕΣ) ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Άνθρακας Πετρέλαιο Φυσικό αέριο Ραδιενεργά στοιχεία Ηλιακή Αιολική Βιομάζα Νερό ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΩΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Σταθερότητα της τιμής της ενέργειας Ελάττωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης Προστασία του κλίματος της γης Προστασία του τοπίου Απεριόριστη διαθεσιμότητα Ενίσχυση των θέσεων εργασίας και της τοπικής οικονομίας 2

3 3

4 ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ: ΤΡΙΑ ΒΑΣΙΚΑ ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ Πόση ενέργεια είναι διαθέσιμη στο περιβάλλον; Πού μπορεί να χρησιμοποιηθεί η δεσμευόμενη ενέργεια; Ποιο είναι το κόστος σε σχέση με τις άλλες πηγές; - Είναι οικονομική; ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΕΙΣ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ Κατανόηση και εφαρμογή των χαρακτηριστικών επιστημονικών αρχών που διέπουν τις ανανεώσιμες μορφές ενέργειας Μεγιστοποίηση της αποδοτικότητας κάθε σταδίου δέσμευσης της ενέργειας (ελαχιστοποίηση των απωλειών και μεγιστοποίηση του οικονομικού και κοινωνικού οφέλους) ΑΠΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ R = E N R: συνολικές ετήσιες ενεργειακές ανάγκες Ε: ετήσιος μέσος όρος ενεργειακής ανάγκης ανά άτομο (παγκόσμιος μέσος όρος ~0.8 kw, κυμαίνεται μεταξύ κρατών από kw) Ν: Πληθυσμός (~6.7 x 10 9 άτομα με αυξητική τάση ~1-2% / έτος διπλασιασμός κάθε έτη) S: Ακαθάριστο εθνικό προϊόν ανά άτομο (χονδρικό μέτρο της ευημερίας) (οικονομική ανάπτυξη αύξηση 2-5% ανά έτος) S = f E R = S N / f Τελικά το R αυξάνεται με ρυθμούς 2 10% ανά έτος 4

5 Παραδείγματα Ανανεώσιμες πηγές Αιολική, ηλιακή, βιομάζα, παλιρροιακή Συμβατικές πηγές Άνθρακας, πετρέλαιο, φυσικό αέριο Πηγή Φυσικό τοπικό περιβάλλον Συγκεντρωμένα αποθέματα Κατάσταση Ενεργειακό ρεύμα.. Πρόσοδος Στατικό ενεργειακό απόθεμα. - Κεφάλαιο Αρχική ένταση Μικρή ένταση, διασπορά: ~300 W m - 2 Αποδέσμευση ~100 kw m -2 ή και περισσότερο Χρόνος ζωής Άπειρος Περιορισμένος Κόστος πηγής Μηδενικό Υψηλό με αυξανόμενη τάση, > 0.1 ανά kwh Κόστος εξοπλισμού Υψηλό, ~2000 ανά kw Μέτριο, ~500 ανά kw Μεταβλητότητα Μεταβαλλόμενες Σταθερές Έλεγχος Προώθηση - διαδοχικές αλλαγές φορτίου Ανάδραση - αυξομείωση της πηγής Χώρος / Χρήση Τοπική χρήση Τοπικές κοινωνίες Γενική χρήση Διεθνής διάσταση Γενικό πλαίσιο Ύπαιθρος - αποκεντρωμένη παραγωγή Αστικό περιβάλλον, συγκεντρωμένη παραγωγή Εξάρτηση Συστήματα αυτοεξυπηρετούμενα Συστήματα εξαρτώμενα από εξωτερικούς παράγοντες Ασφάλεια Μόλυνση περιβαλλοντικές επιπτώσεις Αισθητική Τοπικοί κίνδυνοι κατά την λειτουργία γενικά ακίνδυνες όταν δεν λειτουργούν Συνήθως μικρές. κίνδυνοι από: εκτεταμένη καύση ξύλου διάβρωση εδάφους από χρήση γεωθερμικών πεδίων μεγάλες δεξαμενές ύδατος Σημαντικές τοπικές διαταραχές, οι οποίες είναι συνήθως αποδεκτές Οι κίνδυνοι ελαχιστοποιούνται με την προστασία των καυσίμων υλικών υψηλή επικινδυνότητα σε περιπτώσεις σφαλμάτων Ρύπανση αέρα και υδάτων Μόνιμες βλάβες από εξορύξεις Αποδάσωση και οικολογικές βλάβες λόγω αέριας ρύπανσης Μικρές μονάδες είναι συνήθως αποδεκτές. Εκτεταμένες μονάδες και δίκτυα διανομής προκαλούν αισθητικά 5