Konwencjonalna energia: cechy, rodzaje, zalety i wady

Konwencjonalna energia to energia elektryczna wytwarzana ze źródeł nieodnawialnych; to znaczy, że nie mogą być produkowane lub wydobywane w nieskończoność z natury. Ponadto konwencjonalne energie mogą być komercjalizowane jako źródła dostaw energii elektrycznej w celu zaspokojenia dużych potrzeb energetycznych na całym świecie.

Ważne jest, aby pamiętać, że wykorzystanie konwencjonalnych zasobów jest ograniczone, a ich masowe wykorzystanie stopniowo powoduje niedobory w powiązanych surowcach. Konwencjonalna energia może być dostarczana przez dwa rodzaje paliw: kopalne i jądrowe.

Paliwa kopalne to substancje o wysokiej zawartości energii obecne w naturze w sposób skończony, takie jak węgiel, gaz ziemny, olej i jego pochodne (na przykład nafta, olej napędowy lub benzyna).

Paliwa jądrowe są materiałami wykorzystywanymi do wytwarzania energii jądrowej, takimi jak paliwa do badań reaktorów jądrowych lub podobnych opartych na tlenkach.

Niektórzy eksperci włączają do tej grupy odnawialne źródła energii o powszechnym zastosowaniu, takie jak woda, która jest wykorzystywana w elektrowniach wodnych.

Funkcje

Najważniejsze cechy energii konwencjonalnej są następujące:

- Konwencjonalna energia jest wytwarzana poprzez przekształcenie nieodnawialnych zasobów w energię elektryczną poprzez wdrożenie mechanizmów cyklu termicznego, chemicznego lub kombinowanego. Jeśli energia hydroelektryczna jest uważana za energię konwencjonalną, należy również rozważyć konwersję energii mechanicznej na energię elektryczną.

- Zasoby wykorzystywane do wytwarzania energii konwencjonalnej mają ograniczoną obecność w przyrodzie. Oznacza to, że poziomy eksploatacji na całym świecie są coraz wyższe.

- Ze względu na poprzedni punkt jest to zazwyczaj kosztowne zasoby, ponieważ konwencjonalne źródła energii są coraz bardziej ograniczone i są notowane na rynku.

- W większości przypadków konwencjonalne źródła energii są bardzo zanieczyszczające, ponieważ proces konwersji wiąże się z emisją gazów, które bezpośrednio wpływają na czystość środowiska.

- Wpływa to na wzrost globalnego ocieplenia z powodu wpływu warstwy ozonowej i wzrostu efektu cieplarnianego.

- W całej historii podstawowa zasada wytwarzania energii konwencjonalnej pozostawała stosunkowo stała w czasie.

Z wyjątkiem wdrożeń technologicznych w automatyzacji płyt, mechanizmów start / stop i zabezpieczeń elektrycznych, zasada działania elektrowni jest zasadniczo taka sama jak 50 lat temu.

Maszyny termiczne znacznie poprawiły swoją wydajność na przestrzeni lat, co pozwoliło zmaksymalizować wydajność uzyskiwaną z procesów wytwarzania energii elektrycznej poprzez spalanie paliwa.

Typy

Tradycyjna koncepcja konwencjonalnych energii rozróżnia dwie duże grupy paliw nieodnawialnych: paliwa kopalne i paliwa jądrowe, których szczegóły opisano poniżej.

Energia poprzez transformację paliw kopalnych

Paliwa kopalne występują w przyrodzie dzięki działaniu zmian ciśnienia i temperatury na biomasę miliony lat temu. Różne procesy transformacji doprowadziły do ​​powstania tych nieodnawialnych zasobów o ważnych właściwościach energetycznych.

Najbardziej znanymi paliwami kopalnymi na świecie są gaz ziemny, węgiel i ropa. W zależności od przypadku każde paliwo jest wykorzystywane do wytwarzania energii w innym procesie.

Węgiel jest surowcem par excellence roślin termoelektrycznych. Paliwo (węgiel, olej lub gaz ziemny) jest spalane, a proces spalania przekształca wodę w parę o wysokim poziomie temperatury i ciśnienia.

Wytworzona para wodna, jeśli jest prowadzona pod odpowiednim ciśnieniem, wywołuje ruch turbiny połączonej z kolei z generatorem elektrycznym.

Energia poprzez transformację paliw jądrowych

Paliwa jądrowe to takie materiały, które można wykorzystać do wytwarzania energii jądrowej, w stanie czystym (rozszczepienie) lub po zmieszaniu z innym składnikiem (fuzja).

Ten rodzaj generacji ma miejsce w wyniku reakcji zachodzących w jądrze atomowym paliw jądrowych. Najczęściej stosowane paliwa jądrowe to pluton i uran.

Podczas tego procesu duża część masy cząstek jest przekształcana w energię. Uwalnianie energii podczas konwersji jądrowych jest około milion razy większe niż wytwarzane w konwencjonalnych reakcjach chemicznych.

W tego typu konwencjonalnym wytwarzaniu energii występują dwa rodzaje reakcji:

Rozszczepienie jądrowe

Polega na podziale ciężkiego jądra atomowego. Pęknięcie jądra powoduje emisję silnego promieniowania wraz z uwolnieniem znacznej ilości energii.

Wreszcie energia ta jest przekształcana w ciepło. Taka jest zasada działania większości reaktorów jądrowych na całym świecie.

Fuzja jądrowa

Jest to proces przeciwko rozszczepieniu; to jest fuzja dwóch lekkich jąder atomowych, które razem tworzą cięższe i bardziej stabilne jądro atomowe.

Analogicznie, proces ten wiąże się ze znacznym uwolnieniem energii w porównaniu z konserwatywnymi procesami wytwarzania energii.

Zalety

Najbardziej reprezentatywnymi zaletami konwencjonalnych energii są:

- Wydobywanie paliw kopalnych jest zazwyczaj stosunkowo proste, podobnie jak przechowywanie i transport tych materiałów.

- Ze względu na masowość tego typu metod, związane z tym koszty (wydobycie, infrastruktura, transport) są znacznie niższe w porównaniu ze strukturą kosztów alternatywnych źródeł energii.

- Konwencjonalna energia jest szeroko stosowana na całej planecie, co skonsolidowało ją jako powszechny i ​​zatwierdzony proces wytwarzania energii elektrycznej na całym świecie.

Wady

Najważniejsze wady w realizacji tego rodzaju energii są opisane poniżej:

- Źródła wydobycia zasobów nieodnawialnych są coraz bardziej ograniczone. Środki powinny być podejmowane, gdy niedobór tych środków jest zaakcentowany.

- Zakłady wytwarzania energii termoelektrycznej wytwarzają emisje gazów zanieczyszczających podczas procesu spalania, takie jak: metan i / lub dwutlenek węgla.

- W przypadku elektrowni jądrowych ten rodzaj procesu może wytwarzać odpady radioaktywne o dużym wpływie na ludzkość, jeśli proces nie jest odpowiednio monitorowany i kontrolowany.