Megújuló energiaforrások

2010-06-14 16:55:29 |

A megújuló energiaforrás olyan közeg, természeti jelenség, amiből energia nyerhető ki, és ami akár naponta többször, ismétlődően rendelkezésre áll, vagy jelentősebb emberi beavatkozás nélkül legfeljebb néhány éven belül újratermelődik.

A megújuló energiaforrások jelentősége, hogy használatuk összhangban van a fenntartható fejlődés alapelveivel, tehát alkalmazásuk nem rombolja a környezetet, ugyanakkor nem is fogják vissza az emberiség fejlődési lehetőségeit. Szemben a nem megújuló energiaforrások (kőszén, kőolaj, földgáz stb.) használatával, nem okoznak olyan halmozódó káros hatásokat, mint az üvegházhatás, a levegőszennyezés, vagy a vízszennyezés.
A szél- és napenergia-technológiák alkalmazása lehetőséget ad arra is, hogy az ember saját maga állítsa elő az otthonában használt villamos energiájának, üzemanyagának és vizének egy részét, vagy akár az egészét. A fosszilis tüzelőanyagoktól való elhatárolódás különösen fontos; egyrészt a globális felmelegedés megállítása miatt, másrészt a közelgő olajhozam-csúcs fenyegetése miatt.

Napenergia

A megújuló energiaforrások közül az egyik legnagyobb lehetőséget a napenergia rejti. A földfelszínre érkező napsugárzás teljesítménye tiszta időben ~1000 W/m2. A napenergia gyakorlatilag a Föld minden táján jól használható. A Napból érkező energia hasznosításának két alapvető módja létezik: a passzív és az aktív energiatermelés.
Passzív hasznosításkor az épület tájolása és a felhasznált építőanyagok a meghatározóak. Ilyenkor az üvegházhatást használjuk ki hőtermelésre. Alapjában véve passzív napenergia-hasznosító minden olyan épület, amely környezeti adottságai, építészeti kialakítása következtében képes használni a Nap sugárzását, mint energiaforrást. A passzív napenergia-hasznosítás főként az átmeneti időszakokban működik, vagyis akkor, amikor a külső hőmérséklet miatt az épületen már/még hőveszteség keletkezik, de a napsugárzás még/már jelentős.

Az aktív energiatermelésnek két módja van. Első módszer, hogy a napenergiát hőenergiává alakítjuk. A jellegzetes napenergia hasznosító épületeken nagy üvegfelületek néznek déli irányba, amelyeket estére hőszigetelő táblákkal fednek. Az üvegezésen keresztül a fény vastag, nagy hőtároló képességű padlóra és falakra esik, melyek külső felületei szintén hőszigeteltek, így hosszú időn át képesek tárolni az elnyelt hőt.
A hőenergia "gyűjtése" és tárolása főképp napkollektorokkal történik. Ez az a berendezés, ami elnyeli a napsugárzás energiáját, átalakítja hőenergiává, majd ezt átadja valamilyen hőhordozó közegnek.

Vízenergia

A víz volt az a legrégebbi erőforrás, amit arra használtak, hogy csökkentsék az emberi és állati terheket. Szíriában, az Oronte folyón még ma is működik olyan vízikerék, amelyet már az i.e. 15-ből származó római írások is említenek. A víz energiájának hasznosítása a kezdeti időben azért volt korlátozott, mivel azt csak helyben tudták felhasználni.
A fejlődésnek óriási lendületet adott a villamos energia termelésének lehetősége vízturbinák segítségével, ami egyben a vízből származó energia nagyobb távolságra történő szállítását is jelentette. A vízi energia fogalma a víz által közvetített mozgási- vagy helyzeti energiát jelenti. Több országban a folyóvizekre épített erőművek jelentik a fő villamosenergia-forrást, ilyen például Svédország és Norvégia.
A vízienergia nagy energiasűrűséget képvisel, azonban elérhetősége területileg korlátozott. A tengerek folyamatos felszíni hullámzása és a mélytengeri áramlatok is jelentős energiát hordoznak. Kitermelésük nagy beruházásokat igényel, inkább ipari méretekben lehetséges. A tavak, mesterséges tározók vizének helyzeti energiája kiváló raktározási lehetőséget jelent például a fogyasztási csúcsidőszakokra.

Szélenergia

A szélenergia eredendő forrása a Nap, ami a felszín különböző területeit eltérő mértékben melegíti fel. A hőmérséklet-különbség nyomáskülönbséghez vezet, amit a levegő áramlása igyekszik kiegyenlíteni. Szélenergiát a levegő mozgási energiájából nyerhetünk. A szélenergia egy olyan energiahasznosítási módszer, amely folyamatosan erős széljárású területeken, közvetlen munkavégzésre vagy elektromos energia előállítására kialakított szélerőgéppel történik.
Napjainkban egyre nagyobb teljesítményű szélerőműveket gyártanak és telepítenek. Az egyre nagyobb méretű turbinák gyártását az anyagtudomány rendkívül gyors fejlődése teszi lehetővé. A nagy előrelépést a repülőgépekben is használt üvegszál erősítésű kompozit anyagok alkalmazása jelentette. A fejlesztéseknek köszönhetően a szélerőművek teljesítménye és hatásfoka egyre nő.

Geotermikus energia

A geotermikus energia a Föld belső hőjéből származó energia. A Föld belsejében lefelé haladva kilométerenként átlagosan 30 °C-kal emelkedik a hőmérséklet. A Kárpát-medence, de különösen Magyarország területe alatt a földkéreg az átlagosnál vékonyabb, ezért hazánk geotermikus adottságai igen kedvezőek. A Föld belsejéből kifelé irányuló hőáram átlagos értéke 90-100 mW/m2, ami mintegy kétszerese a kontinentális átlagnak.
A geotermikus energia korlátlan és folytonos energianyereséget jelent. Termálvíz formájában viszont nem kiapadhatatlan forrás, és a víz elszennyeződésének megakadályozására is oda kell figyelni. Kitermelése viszonylag olcsó, a levegőt nem szennyezi.
A hőszivattyú igen alkalmas szerkezet házaink, lakásaink fűtésére, ráadásul egyre jobban megéri üzemeltetni ezeket. A hőszivattyú alapvetően úgy működik, mint egy hűtőszekrény, csak ellenkező hasznosítással, a talaj/talajvíz/levegő hőtartalmát "csapolja meg", és adja át a belső tereknek.

Biomassza

A biomassza a ciklikusan megújuló növényi részek vagy növényi nedvekben, olajokban lévő energia felhasználását jelenti. Ide tartoznak a szerves hulladékokból előállított gázok is. Ennek egyes formáit az emberiség több tízezer éve használja. A jelenlegi fosszilis energiakészletek is ide sorolhatók. Felhasználásuk többnyire égetéses technológiával történik, ezért nem teljesen "tiszta energiák", mert a környezetet hő-hulladékkal és káros égéstermékkel terhelik. Az egyik legolcsóbb technológia, jól tárolható, a Földön szinte mindenütt használható, elérhetősége ciklikus és az időjárástól függő.

A témáról részletesen olvashatnak Bioenergia c. cikkünkben!

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha követed az Ezermester Facebook oldalát, vagy előfizetsz a nyomtatott lapra, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Bérces Balázs


Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

Passzív napenergia hasznosítás a falszerkezetekben

Az építészet évezredek óta használ olyan megoldásokat, ami a napsütéses hónapokban csökkenti, a hideg évszakokban pedig növeli a napsugárzásból nyerhető hőmennyiséget. A falszerkezetek megfelelő...


Áramvisszatáplálási lehetőségek

Az elektromos energiát termelő, megújuló energiákat hasznosító rendszerek a csúcsidőszakon kívül, házi kiserőműként üzemelve visszatáplálhatnak az elektromos hálózatra. Végignézzük, mikor van...