Odnawialne źródła energii

Prezentacja na temat: "Odnawialne źródła energii"— Zapis prezentacji:

1 Odnawialne źródła energii
Nowoczesne technologie Prezentacja dla uczniów klas II-III gimnazjum i klasy I liceum Aleksandra Rybnikow dla Narodowej Fundacji Ochrony Środowiska

2 Energie odnawialne to takie, których źródła są niewyczerpane i których eksploatacja powoduje możliwie najmniej szkód w środowisku.

3 Dlaczego energie odnawialne?
Alternatywa dla energii kopalnych Zmniejszenie emisji gazów Energia zgodna z ideą zrównoważonego rozwoju Szansa na dostęp do elektryczności dla ponad 2 miliardów ludzi na terenach gdzie nie ma innych źródeł energii

4

5 Dzięki nowoczesnym technologiom można coraz efektywniej wykorzystywać naturalny potencjał energetyczny. Rozwój technologii to również spadek kosztów produkcji energii i niezależność energetyczna państw.

6 Istnieje pięć grup energii odnawialnych
Wodna Biomasy Geotermalna Wiatru Słoneczna Udział procentowy w światowej produkcji en. odnawialnych: 92,5 5,5 1,5 0,5 0,05

7 Energia wody Woda pokrywa aż trzy czwarte naszej planety. Od dawna znajdowała zastosowanie w domach, rolnictwie, przemyśle czy transporcie. Dziś stanowi również jeden z największych potencjałów energetycznych.

8 Technologie tradycyjne Energia spadku wody
Energia mechaniczna wody wprawia w ruch turbinę i za pomocą alternatora przekształcana jest w energię elektryczną. Moc zależy od wysokości spadku wody i od przepływu.

9 Technologie przyszłości Energia pływów morskich
Woda wlewając/wylewając się ze zbiorników podczas przypływu/odpływu porusza turbiny produkując energię. zdjęcie: elektrownia pływowa, źródło:

10 Technologie przyszłości Energia prądów morskich
Umieszczone pod woda turbiny napędzane są energią prądów morskich. Produkowana energia elektryczna transportowana jest podwodnym kablem do sieci na lądzie. źródło: MCT Ltd

11 Technologie przyszłości Energia termiczna mórz
Ciepła woda (ok. 25°C) zasysana z powierzchni morza przekazuje ciepło cieczy o niskiej temp. wrzenia (np.amoniak) i zamienia ją w parę. Para wprowadza w ruch turbogenerator a następnie odprowadzana jest do kondensa- tora chłodzonego wodą z głębi morza (ok. 2-5°C) gdzie ulega skropleniu. Wytworzona energia elektryczna doprowadzana jest do lądu kablami. zdjęcie: próbny projekt " Sagar Shakti " we współpracy indyjsko-japońskiej, 2000, źródło:

12 Technologie przyszłości Energia fal morskich
Energia fal morskich przekształcana jest w energię elektryczną. W zależności od systemu działania można wyróżnić elektrownie hydrauliczne, mechaniczne, pneumatyczne i indukcyjne. Problem stanowi wysokość fal zależna od wiatru. źródło: OPD Ltd

13 Energia wody W A D Y Z A L E T Y
nie zanieczyszcza środowiska (brak odpadów, emisji gazów) łatwe gromadzenie energii długi czas działania instalacji wzrost retencji (zbiorniki) W A D Y ingerencja w środowisko naturalne (duże elektrownie) – erozja, zamulenie zmiana/zniszczenie naturalnych siedlisk wysokie koszty instalacji zależność od opadów nie wszędzie dostępna

14 Biomasa Biomasa to materia pochodzenia organicznego. Jej energię możemy wykorzystywać spalając ją, rozkładając lub przekształcając chemicznie.

15 zdjęcie, źródło: www.fnh.org
Biomasa - spalanie Spalając materię organiczną uzyskujemy energię cieplną, która może posłużyć do produkcji energii elektrycznej. Używa się do tego najczęściej odpadów drewna, słomy, niektórych odpadów domowych, rolniczych i przemysłowych. Ilość emitowanego CO2 w wyniku spalania jest równa jego asymilacji przez okres wzrostu rośliny. zdjęcie, źródło:

16 Biomasa – przemiany chemiczne
Niektóre uprawy takie jak np. rzepak, wierzba, trzcina cukrowa, kukurydza, czy niektóre zboża mogą być przekształcone w biopaliwa.

17 zdjęcie: beztlenowa fermentacja komorowa,
Biomasa – fermentacja W wyniku fermentacji materii organicznej (np. odchodów zwierzęcych, odpadów komunalnych) otrzymujemy m.in. metanol, etanol i biogaz, wykorzystywane jako paliwo lub do produkcji energii. zdjęcie: beztlenowa fermentacja komorowa, źródło:

18 Biomasa Z A L E T Y duży potencjał techniczny (dostępność ziemi uprawnej) w niektórych regionach utylizacja niektórych odpadów i ścieków zagospodarowanie i wykorzystanie terenów pod uprawy W A D Y konieczność prowadzenia uprawy zajmowanie pod uprawę terenów cennych przyrodniczo spalanie – wydzielanie szkodliwych substancji jałowienie gleb

19 Energia geotermalna W niektórych skałach, na pewnych głębokościach krąży energia w postaci pary wodnej lub gorącej wody. Ta cieplna energia wnętrza Ziemi może być wykorzystana w sposób bezpośredni lub pośredni.

20 Energia geotermalna Gejzery
Zebrana gorąca woda gejzerów (samoistnie wyrzucana na powierzchnię ziemi) może być wykorzystana bezpośrednio do ogrzewania lub do produkcji elektryczności. zdjęcie, źródło: wyprawy.onet.pl

21 Elektrownia geotermalna
Tam, gdzie ciepła woda znajduje się na większej głębokości wykonuje się odwierty i pompuje wodę na powierzchnię. Wodę, która oddała już swoje ciepło wtłacza się z powrotem innym odwiertem. Para wodna może jednocześnie napędzać turbiny i produkować elektryczność. zdjęcie, źródło:

22 Energia geotermalna W A D Y Z A L E T Y czyste źródło energii
nie wszędzie dostępna droga instalacja trudne technicznie utrzymanie uwalnianie radonu i siarkowodoru

23 Energia wiatru Wiatrak, wynaleziony około I w.p.n.e. i używany do mielenia zboża lub pompowania wody, znajduje dzisiaj, choć w innej postaci, zastosowanie w elektrowniach wiatrowych.

24 Technologie tradycyjne Turbina wiatrowa
Energia kinetyczna wiatru (minimum 15 km/h) powoduje ruch obrotowy turbiny i produkcję elektryczności. Zasada podobna do tej w rowerowym dynamo. zdjęcie, źródło: www-esigec.univ-savoie.fr

25 Energia wiatru Z A L E T Y W A D Y czyste źródło energii hałas
możliwość wykorzystania w gospodarstwach oddalonych od innych źródeł energii W A D Y hałas ingerencja w krajobraz zależność od pogody dość wysoki koszt budowy zakłócanie fal radiowych i telewizyjnych zagrożenie dla ptaków i innych gatunków migrujących

26 Energia Słoneczna Pasywną energię słoneczną można wykorzystywać bezpośrednio do ogrzewania budynków o nowoczesnej konstrukcji. Technologia pozwala także przekształcać energię słoneczną w ciepło lub w energię elektryczną.

27 Technologie tradycyjne Kolektor słoneczny termiczny
Kolektor termiczny (inaczej niskotemperaturowy <100°C lub płaski) przekształca energię słoneczną w ciepło. W szczelnie zamkniętej instalacji kolektora absorbery wychwytują energię słoneczną i oddają ciepło znajdującej się w niej cieczy. Kolektory te znajdują zastosowanie w instalacjach grzewczych i do produkcji ciepłej wody. zdjęcie, źródło:

28 Technologie tradycyjne Kolektor słoneczny fotowoltaiczny
W odróżnieniu od kolektora termicznego, kolektor fotowoltaiczny przekształca energię słoneczną w elektryczną. Kolektor składa się z półprzewodnikowych złączy zawierających elektrony. Wzbudzone przez promieniowanie słoneczne elektrony przemieszczając się produkują elektryczność. zdjęcie, źródło:

29 Technologie przyszłości Piec słoneczny – kolektor skupiający
Kolektor skupiający, inaczej wysokotemperaturowy>100°C, to ogromne wklęsłe zwierciadło, które odbiera promieniowanie z ruchomych reflektorów. Energia jest przetwarzana i magazynowana za pomocą cykli chemicznych i ciepła. Następnie ciepło przekształcane jest w energię elektryczną. Można tak uzyskać bardzo wysoką temperaturę co pozwala na wykorzystanie przemysłowe - wypalanie ceramiki lub testowanie metali do konstrukcji np. statków kosmicznych. zdjęcie: piec słoneczny w Odeillo

30 Technologie przyszłości Parabola Stirlinga
Receptor słoneczny wychwytuje energię słoneczną i ogrzewa znajdujący się w nim gaz (wodór). Ogrzany gaz napędza silnik Stirlinga i produkuje elektryczność. Parabola jest w fazie eksperymentu, w mniejszym wymiarze mogłaby być wykorzystana do produkcji elektryczności w pojedynczych domach.

31 Energia Słoneczna Z A L E T Y W A D Y
brak emisji zanieczyszczeń atmosferycznych i gazów cieplarnianych łatwe utrzymanie/ konserwacja urządzeń możliwość wykorzystania w gospodarstwach oddalonych od innych źródeł energii W A D Y ogniwa fotowoltaiczne budowane są z użyciem szkodliwych substancji ustawione ogniwa zajmują dużą powierzchnię

32 Energia atomowa Energię atomową trudno jest jednoznacznie zakwalifikować do energii odnawialnych. Wykorzystywany do rozszczepienia uran, tor i deuter występują na Ziemi w niewielkich ilościach lecz ich zasoby nie są niewyczerpane.

33 Energia atomowa Elektrownia jądrowa
W reaktorze jądrowym przeprowadza się kontrolowane rozszczepienie ciężkich jąder atomów. Energia jądrowa przekształcana jest w energię cieplną, która napędza turbiny i produkuje energię elektryczną. Przebieg reakcji kontroluje się wychwytując nadmiar neutronów (by reakcja się zbyt nie rozwijała) lub ochładzając neutrony (by usprawnić reakcje). zdjęcie: elektrownia atomowa w Temelinie (Czechy), źródło:

34 Energia atomowa Z A L E T Y W A D Y
wydajne źródło energii niska emisja CO2 W A D Y niebezpieczny transport, składowanie i utylizacja odpadów promieniotwórczych ryzyko awarii, ataku terrorystycznego problemy ekonomiczne: wysoki koszt utrzymania i likwidacji, ograniczony czas funkcjonowania elektrowni duży opór społeczny

35 Zastanów się: Czy wykorzystanie energii odnawialnych to dzisiaj konieczność? Co dałoby wprowadzenie nowych technologii lub ulepszenie już istniejących? Jakie odnawialne źródła energii mają największą przyszłość w Polsce? Jak oszczędzać energię?

36 Zostań konstruktorem i pomysłodawcą nowych technologii
Zostań konstruktorem i pomysłodawcą nowych technologii !! Niektóre technologie są jeszcze za drogie w eksploatacji co pozostawia duże pole do działania dla naukowców. Czekają na Ciebie ciekawe specjalizacje na Politechnikach i Uniwersytetach w Polsce i na całym świecie! Energie odnawialne to przyszłość całej naszej Planety, może także i Twoja!

37 Linki

38

39 Członek Światowej Unii Ochrony Przyrody Narodowa Fundacja Ochrony Środowiska Warszawa, ul. Erazma Ciołka 13 tel./fax: (48) (22) – NIP: Niniejsza prezentacja przygotowana została w ramach praktyk dla studentów i absolwentów studiów przyrodniczych, odbywających się w Narodowej Fundacji Ochrony Środowiska. Jej wykorzystywanie do celów edukacyjnych możliwe jest wyłącznie z podaniem źródła. Wykorzystywanie do innych celów, w tym zwłaszcza komercyjnych, wymaga każdorazowo zgody NFOŚ.