Izvori energije

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Energija se pojavljuje u akumulisanim ili prelaznim oblicima. U zavisnosti od toga da li se pojavljuju prirodi poznajemo primarne i sekundarne izvore energije.

S obzirom na nivo korišćenja primarni izvori energije mogu biti

  • konvencionalni izvori energije i
  • nekonvencionalni izvori energije.

S obzirom na prirodnu obnovljivost izvori energije mogu biti

Postoji još jedna podela, s obzirom na nosioce energije. U ovoj podeli samo su energetski izvori koji su nosioci hemijske energije, i to s izuzetkom biomase, neobnovljivi, dok svi drugi energetski izvori spadaju u obnovljive.

Primarni izvori energije[uredi | uredi izvor]

Primarni oblici energije se nalaze u prirodi ili se u njoj pojavljuju. Samo neki od njih se mogu koristiti u svom prirodnom obliku.

Fizički posmatrano primarni oblici energije mogu biti nosioci različitih energija

Sekundarni izvori energije[uredi | uredi izvor]

Određeni primarni oblici energije se ne mogu koristiti u u svom prirodnom obliku, iz razloga što je ekonomski ili tehnički neopravdano ili ekološki nepogodno[1]. Zato je neophodno izvršiti energetske transformacije za dobijanje sekundarnih izvora energije. U sekundarne oblike energije spadaju: toplotna i električna energija, derivati nafte, obogaćeno nuklearno gorivo, koks, briketi i slično. Najčešće korišćena energetska transformacija je sagorevanje. Energetske transformacije koje su još u upotrebi su: koksovanje, destilacija, degazolinaža, turbinske transformacije.

Istorija energetskih izvora[uredi | uredi izvor]

Energija kroz istoriju

U evoluciji čoveka ključni događaj je otkriće vatre. Vatra je omogućila pripremu hrane, grejanje, zaštitu od predatora, svetlost i slično. Drvo je stoga bio prvi energent.Prvo značajnije korišćenje fosilnih goriva odvilo se pre oko 2000. do 539. godina p. n. e. u periodu Vavilonskog carstva. Drvo će ostati dominantan izvor energije do polovine 18. veka. Krajem 18. veka dolazi do pronalaska parne mašine i to predstavlja početak industrijske revolucije. Kasnije pronalazak električne energije predstavlja bitnu prekretnicu u energetici. Zbog problema koji stvaraju neobnovljivi izvori energije, polako se prelazi na obnovljive izvore energije[2].

Energija je, uz hranu, vodu i sirovine, jedna od ključnih potreba čovečanstva. Tokom istorijskog razvoja su novi oblici i izvori energije dovodili do civilizacijskih skokova koji se u novijem periodu zovu industrijske revolucije.

Drvo[uredi | uredi izvor]

Čovek koristi drvo za grejanje od dana kada je otkrio vatru, za grejanje svog staništa i za pripremu hrane. Raspoloživost drveta se poklapa sa rasprostranjenošću ljudske zajednice. Veliko korišćenje drveta je doprinela značajnom krčenju prostranstava i pustošenju velikih površina.

Drvo spada u biomasu, što predstavlja bilo koji materijal organskog porekla uključujući i otpad od poljoprivrede i šumarstva, biorazgradljive delove industrijskog i komunalnog otpada. Energija biljnog porekla predstavlja akumulaciju svetlosne energije koja je transformisala hemijsku energiju procesom fotosinteze[3].

Zbirna jednačina fotosinteze je[4]:

CO2 + 2n H2O + svetlost → (CH2O)n + n O2 + n H2O

Ugalj[uredi | uredi izvor]

Svetska proizvodnja uglja
godina mil t
1800. 12
1850. 81.4
1889. 500
1907. 1100
1938. 1582

Proizvodnja drvenog uglja, koji se pravi od drveta, je stara 6000 godina, jer je taj ugalj pogodniji za topljenje metala. Kinezi su koristili ugalj 1000 godina p. n. e. a i Rimljani su ga koristili za topljenje metala.

Englezi su vadili ugalj iz rudnika u 12. veku i izvozili ga u Flandriju. U 17. veku počinje proizvodnja koksa, a kasnije koksni gas počinje da se primenjuje za uličnu rasvetu. Pronalaskom parne mašine Džejmsa Vata počinje industrijska revolucija koja je stvorila neverovatnu potražnju za ugljem.

Ugalj je bio osnovni energetski izvor sve do polovine 20. veka kada primat preuzima nafta, mada je ugalj i dalje osnovni izvor za proizvodnju električne i toplotne energije.

Ugalj je prirodni zapaljivi materijal, u prirodi se javlja u obliku stena, a boja varira od braon do crne. Glavni element od kojeg se sastoji je ugljenik, pored toga sadrži i niske procente čvrstih, tečnih i gasovitih ugljovodonika i/ili druge materijale, ako što su jedinjenja azota i sumpora.

Nastanak[uredi | uredi izvor]

Ugalj se često naziva fosilnim gorivom. To ime dolazi od načina na koji je formiran. Kada biljke i životinje uginu, one se normalno raspadaju i pretvaraju u ugljen-dioksid, vodu i druge proizvode koji nestaju u okruženju. Osim malo kostiju, izuzetno su mali ostaci mrtvog organizma.

Međutim, u nekim periodima u istoriji Zemlje postajali su uslovi koji su omogućili druge oblike propadanja. Tela mrtvih biljaka i životinja prošla su samo delimično raspadanje. Preostali proizvodi ovog delimičnog raspada su ugalj, nafta i prirodni gas – takozvana fosilna goriva[5].

Procenjuje se da je za nastanak uglja potrebno oko 50-250 miliona godina.

Klasifikacija uglja u Srbiji:

  • Lignit
  • Mrko-lignitski ugalj
  • Mrki ugalj
  • Kameni ugalj
  • Antracit

Lignit

Kada treset ostaje duže u zemlji, on se još više sabija. Dodatni pritisak i toplota postepeno pretvaraju treset u drugi oblik uglja poznat kao lignit. Toplotna moć lignita je oko 7,5 – 12,6 MJ/kg, dok je procenat vlage od 30-60%.

Mrko-lignitski ugalj

Ovi ugljevi imaju sadržaj vlage 30-40%, a donja toplotna moć određena u odnosu na sagorivu masu je od 25-26MJ/kg.

Mrki ugalj

Nakon lignita nastaje mrki ugalj. Postoje dva oblika mrkog uglja: tvrd i mekan. Kod tvdog nisu očuvani biljni ostaci, dok kod mekog jesu, iz tog razloga je on zemljaste i tresetaste strukture. Toplotna moć ovog uglja je oko 16,7-29,3 MJ/kg, a procenat vlage 10-30%.

Kameni ugalj

Na kraju se stvara kameni ugalj, čiji je poslednji oblik antracit. Ovaj oblika uglja ima izuzetno nizak sadržaj vode i najveću toplotnu moć. Toplotna moć kamenog uglja je oko 29,3-35,6 MJ/kg, procenat vlage od 3-10%.

Antracit

Antracit, kao najstarija vrsta kamenog uglja ima najveću toplotnu moć oko 35,6-37,7 MJ/kg.

Upotreba[uredi | uredi izvor]

Tokom cele ljudske istorije, ugalj se koristi kao energetski resurs. Ovog fosilnog goriva ima najviše, a ima i najdužu istoriju upotrebe. Postoje dokazi da su ga Rimljani u Engleskoj koristili još u drugom i trećem veku. U 14. veku ugalj se koristio u Severnoj Americi za kuvanje, grejanje i izradu keramike. Pravi pokretač upotrebe uglja bila je industrijska revolucija. Kada je Džejms Vat pronašao motor na paru, za proizvodnju pare koja je pokretala motor koristio se upravo ugalj. Tokom 19. veka brodovi i vozovi su bili glavno sredstvo za transport i koristili su paru za pogon, a za proizvodnju pare koristio se ugalj. 1880. godine ugalj je prvi put upotrebljen kako bi se proizvela električna energija.

Danas je njegova upotreba i dalje široko rasprostranjena, prvenstveno za stvaranje struje i toplote. Ugalj spada u najveći izvor energije za proizvodnju električne energije širom sveta. Prema nekim podacima, ugalj daje oko 25% ukupne primarne energije u svetu, sa čak 38% u proizvodnje električne energije. Oko 65% ukupne potrošnje uglja odlazi na proizvodnju električne energije. Prema nekim podacima, ugalj učestvuje sa čak 60% u svetskoj proizvodnji čelika.

Pored industrije, ugalj se upotrebljava i kod stanovništva, uglavnom kao izvor toplote

Nafta[uredi | uredi izvor]

Crpne stanice za gas. Zapol

Nafta je glavni energetski izvor druge polovine 20, veka. Osim nafte sve se više koriste i alternativni izvori energije, pre svih obnovljivi izvori energije.

U cilju zadovoljavanja tekućih i uspešnog planiranja budućih potreba za energijom je Svetski savet za energiju postavio tri osnovna strateška cilja za 21. vek:

  • Pristupačnost izvorima energije, što znači da energija mora biti dostupna po cenama koje su prihvatljive i održive;
  • Raspoloživost energetskih izvora u smislu neprekidne ponude i
  • Prihvatljivost u smislu usklađenosti razvoja i zaštite životne sredine.

Nafta je smeša organskih jedinjenja najvećim delom ugljovodonika (alkana, alkena, cikličnih ugljovodonika...).

Nafta sadrži pretežno tečne ugljovodonike u kojima su rastvoreni gasoviti i čvrsti ugljovodonici. Žute je do tamnosmeđe boje. Nalazi se u šupljinama sedimentnih slojeva Zemlje, na dubini od nekoliko do 8000 metara.

Nastala je u dugotrajnom procesu taloženja i truljenja planktonskih organizama biljnog i životinjskog porekla, pod dejstvom visokih temperatura i pritiska bez prisustva kiseonika.

Rafinisanje nafte je proces koji se koristi za izdvajanje ugljovodonika i zasniva se na njihovim različitim tačkama ključanja - frakciona destilacija.

Osnovne frakcije nafte su:

Benzin

Benzin je najvažniji produkt destilacije nafte jer služi kao pogonsko gorivo. Sastav mu je različit. Merilo kvaliteta benzina je oktanski broj - brojčana oznaka stepena otpornosti prema pojavi detonatnog sagorevanja.

Iako je nafta od ogromne važnosti za čoveka, sve češće je i jedan od najvećih zagađivača prirode[6].

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Đajić, N. Energija i održivi svet, Rudarsko-geološki fakultet, Beograd, 2002. 
  2. ^ Bithas K., Kalimeris P. A Brief History of Energy Use in Human Societies. In: Revisiting the Energy-Development Link, Springer Briefs in Economics. Springer,Charm, 2016. 
  3. ^ World Energy Council, World Energy Resources, 2016. 
  4. ^ „Fotosinteza”. 
  5. ^ „O uglju”. 
  6. ^ „Nafta”. Arhivirano iz originala 30. 10. 2020. g. 
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Извори_енергије&oldid=26889244”