2.Πηγές-ενέργειας

Κεφάλαιο 1^ο - Ενέργεια

2. Πηγές ενέργειας

Τα σώματα που περιέχουν αποθηκευμένη ενέργεια, την οποία μπορούν να απελευθερώσουν, για να χρησιμοποιηθεί σε μία άλλη μορφή ονομάζονται πηγές ενέργειας ή αποθήκες ενέργειας.

Η ενέργεια στο σύμπαν δεν παράγεται από το μηδέν και δεν εξαφανίζεται.
Μετατρέπεται όμως διαρκώς από μία μορφή σε μία άλλη και αποθηκεύεται στα σώματα σε διάφορες μορφές.
Η συνολική ενέργεια διατηρείται.

Σχεδόν όλη η ενέργεια που χρησιμοποιούμε προέρχεται

άμεσα ή έμμεσα από την ακτινοβολία του Ήλιου.

Με διαφορετικά «πρόσωπα», με διαφορετικές μορφές, ένα

μέρος της ενέργειας που ακτινοβολεί ο Ήλιος,

αποθηκεύεται στη Γη σε διάφορες «αποθήκες» ενέργειας,

που τις ονομάζουμε πηγές ενέργειας.

Πηγές ενέργειας αποτελούν ο Ήλιος, τα τρόφιμα, το

πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, οι ορυκτοί άνθρακες, η

βιομάζα, ο άνεμος και το νερό.

Στις πηγές ενέργειας δεν δημιουργείται ενέργεια αλλά μετατρέπεται μια μορφή ενέργειας σε κάποια άλλη, ώστε να είναι χρήσιμη στον άνθρωπο.

π.χ.
Η μπαταρία είναι μια πηγή ενέργειας. Σε αυτήν αποθηκεύεται χημική ενέργεια και μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.

Η γεννήτρια μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική.

Οι πηγές ενέργειας διακρίνονται σε:
α) αυτογενείς β) τεχνητές

Αυτογενείς (φυσικές) πηγές ενέργειας είναι ο ήλιος, το πετρέλαιο, οι πυρήνες ατόμων κ.ά. Η ενέργεια που παίρνουμε είναι αποθηκευμένη στις αυτογενείς πηγές από τη φύση, π.χ. τρόφιμα, πετρέλαιο, άνεμος κτλ.

Τεχνητές πηγές ενέργειας είναι η μπαταρία, η γεννήτρια κ.ά. Η ενέργεια που παίρνουμε έχει αποθηκευτεί από τον άνθρωπο, π.χ. μπαταρία.

Ηλιακή ενέργεια

2. Τρόφιμα

Η ενέργεια που είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη των

φυτών και των ζώων προέρχεται άμεσα ή έμμεσα από τον

Ήλιο.

Τα φυτά αναπτύσσονται χάρη στην ενέργεια που

ακτινοβολεί ο Ήλιος, ενώ τα ζώα τρέφονται με φυτά

(φυτοφάγα) ή με ζώα που τρέφονται με φυτά (σαρκοφάγα).

Από τα τρόφιμα παίρνουμε την απαραίτητη ενέργεια για τις

διάφορες λειτουργίες του οργανισμού μας. Δεν είναι όμως

αποθηκευμένη η ίδια ενέργεια σε όλα τα τρόφιμα. Στη

ζάχαρη, για παράδειγμα, είναι αποθηκευμένη πολύ

περισσότερη ενέργεια απ’ ότι στην ίδια ποσότητα ψωμιού.

3. Πετρέλαιο και φυσικό αέριο

Συνήθως όπου υπάρχει πετρέλαιο υπάρχει και φυσικό

αέριο.

Το πετρέλαιο ήταν γνωστό από τα αρχαία χρόνια, άρχισε

να αξιοποιείται όμως μόλις στα τέλη του 19ου αιώνα.

Τα κοιτάσματά τους δημιουργήθηκαν από διάφορους

ζωικούς και φυτικούς μικροοργανισμούς που θάφτηκαν

στο υπέδαφος πριν από πολλά εκατομμύρια χρόνια.

Η χημική ενέργεια του πετρελαίου και του φυσικού αερίου

προέρχεται, λοιπόν, από την ενέργεια που οι

μικροοργανισμοί αυτοί είχαν αποθηκεύσει από τον Ήλιο.

Χρησιμοποιούμε το πετρέλαιο, για να θερμάνουμε τα

σπίτια μας, στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια της ΔΕΗ, για

την κίνηση πλοίων και αυτοκινήτων.

Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται ως καύσιμο σε πολλά

εργοστάσια αντί για πετρέλαιο, σε μεταφορικά μέσα

(λεωφορεία) και για θέρμανση.

4. Ορυκτοί άνθρακες (γαιάνθρακες -

γαία = γη και άνθρακας = κάρβουνο)

Οι ορυκτοί άνθρακες βρίσκονται στο υπέδαφος.

Σχηματίστηκαν εκεί κατά τη διάρκεια πολλών

εκατομμυρίων χρόνων από φυτικές ουσίες που θάφτηκαν

μετά από φυσικές καταστροφές.

Η χημική ενέργεια στους γαιάνθρακες προέρχεται,

επομένως, από την ενέργεια που είχαν αποθηκεύσει τα

φυτά καθώς αναπτύσσονταν.

Ήταν από τις πρώτες πηγές που αξιοποιήθηκαν από τον

άνθρωπο. Οι πιο συνηθισμένες μορφές γαιάνθρακα που

χρησιμοποιεί ο άνθρωπος στα εργοστάσια παραγωγής

ηλεκτρικής ενέργειας είναι:

ο λιγνίτης

ο λιθάνθρακας

η τύρφη

5. Βιομάζα

Στη βιομάζα περιλαμβάνονται τα καυσόξυλα, οι ξεροί

θάμνοι, οι κομμένοι κορμοί δέντρων, τα άχυρα, τα

πριονίδια, τα υπολείμματα από την επεξεργασία της ελιάς

και του βαμβακιού και άλλα τέτοια υλικά φυτικής ή ακόμη

και ζωικής προέλευσης. Όλα οφείλουν την ύπαρξή τους

στην ενέργεια που ακτινοβολεί ο Ήλιος.

Η χρήση της βιομάζας στη χώρα μας δεν είναι

διαδεδομένη και περιορίζεται κυρίως σε αγροτικές

περιοχές για το μαγείρεμα και τη θέρμανση κατοικιών,

καθώς και για θέρμανση θερμοκηπίων και ελαιουργείων.

6. Άνεμος και νερό

Οι άνεμοι δημιουργούνται, καθώς οι διάφορες περιοχές

της Γης θερμαίνονται σε διαφορετικό βαθμό από τον

Ήλιο.

Η ανεξάντλητη ενέργεια του ανέμου ήταν από τις πρώτες

πηγές ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος εδώ και

χιλιάδες χρόνια.

Η αξιοποίηση της ενέργειάς του γίνεται με τις

ανεμογεννήτριες, οι οποίες μετατρέπουν την αιολική

ενέργεια σε ηλεκτρική.

Οι βροχές δημιουργούνται, καθώς το νερό στις λίμνες

και στη θάλασσα θερμαίνεται από την ακτινοβολία του

Ήλιου, εξατμίζεται και συμπυκνώνεται πάλι στα ψηλότερα

στρώματα της ατμόσφαιρας, που είναι ψυχρότερα.

Χρησιμοποιούμε την ενέργεια του νερού, που πέφτει ορμητικά, για τη λειτουργία των

υδροηλεκτρικών εργοστασίων της ΔΕΗ.

7. Γεωθερμία

Στο εσωτερικό της Γης, σε μεγάλο βάθος, επικρατούν υψηλές θερμοκρασίες και η

θερμική ενέργεια είναι μεγάλη.

Οι γεωθερμικές πηγές είναι ορύγματα βαθιά στη γη, από τα οποία αναβλύζουν ατμοί ή

νερό με υψηλή θερμοκρασία.

8. Πυρηνική ενέργεια

Η εξέλιξη της τεχνολογίας έχει επιτρέψει την

αξιοποίηση της ενέργειας που είναι

αποθηκευμένη στους πυρήνες των ατόμων, από

τα οποία αποτελείται η ύλη.

Η θερμότητα που απελευθερώνεται από τη

σχάση πυρήνων μετατρέπεται σε ηλεκτρική

ενέργεια στα πυρηνικά εργοστάσια, καθώς και

σε πυρηνοκίνητα πλοία και υποβρύχια.

Η χρήση όμως της πυρηνικής ενέργειας

εγκυμονεί σοβαρούς κινδύνους. Στη χώρα

μας δεν υπάρχουν τέτοια εργοστάσια, γιατί η

σεισμικότητα της Ελλάδας καθιστά τη

λειτουργία τους ιδιαίτερα επικίνδυνη.

Φυσικά ΣΤ΄ Τάξης

Πώς λειτουργούν οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας

Υδροηλεκτρικό εργοστάσιο - Λειτουργία

Αιολική ενέργεια - ανεμογεννήτρια

Υδροηλεκτρική ενέργεια

Αξιοποιούμε αυτήν την ενέργεια μετατρέποντάς την σε ηλεκτρική για τη λειτουργία πολλών εργοστασίων.
Την αξιοποιούμε επίσης για τη θέρμανση νερού και για οικιακή χρήση.

Στα αιολικά πάρκα δεκάδες ανεμογεννήτριες μετατρέπουν ενέργεια αρκετή για τις ανάγκες ενός μικρού οικισμού.

1. Ήλιος
Η πιο σημαντική πηγή ενέργειας για τον άνθρωπο είναι ο ήλιος.
Σχεδόν όλη η ενέργεια προέρχεται από τον Ήλιο.
Όλες οι πηγές ενέργειας που χρησιμοποιούμε έχουν δημιουργηθεί από την ενέργεια του Ήλιου (εκτός από τη γεωθερμία και τη σχάση πυρήνων).
Αν δεν υπήρχε η ενέργεια του Ήλιου, κανένα είδος ζωής δεν θα υπήρχε στη Γη.
Η ενέργειά του είναι πυρηνική, δηλαδή προέρχεται από τη σύντηξη (συνένωση) πυρήνων υδρογόνου και τη δημιουργία πυρήνων ενός χημικού στοιχείου που λέγεται ήλιο.
Από την ενέργεια που ακτινοβολεί ο Ήλιος ένα πολύ μικρό μέρος φτάνει στη Γη ως φως (φωτεινή ενέργεια) και θερμότητα. Κι όμως, αυτό είναι αρκετό για να συντηρεί τη ζωή στον πλανήτη μας.
Με την ενέργεια του Ήλιου έχουμε φυσικό φως, θερμότητα, γίνεται η φωτοσύνθεση, λειτουργούν οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς και οι ηλιακοί θερμοσίφωνες.