지구상의 주요 에너지 원은 무엇입니까?

다음과 같은 종을 키우려면 많은 에너지가 필요합니다. 호모 사피엔스. 지난 몇 세기 동안이 종은 과학이 아는 한 지구상에서 이전에 발생하지 않은 방식으로 상호 연결된 지구 적 존재로 부상했습니다.

인간이 필요로하는 에너지 유형에는 가정과 산업에 전력을 공급하기위한 전기, 생화학 온기, 운송 및 산업을 위해 몸과 가연성 자원을 공급하는 에너지 생산.

넓은 범위에서 인간에게 필요한 것을 제공하는 지구의 능력은 5 가지 주요 출처에 따라 달라집니다.

• 태양, 저 하늘에있는 거대한 핵융합 원자로는 요타 와트 (10²⁴ 와트) 24/7 기준.
• 물, 이는 생명에 필수적 일뿐만 아니라 에너지 생산에도 활용 될 수 있습니다.
• 중량별을 만들고 파괴하는 신비한 힘은 조수를 담당하며 물을 변환 가능한 운동 에너지의 원천으로 바꿉니다.
• 지구의 움직임 전기로 변환 할 수있는 바람과 해류를 생성하는 일별 및 계절별 온도 차이를 만듭니다.
• 방사능 중원 소가 가벼운 원소로 자연적으로 붕괴되어 복사가 방출됩니다. 복사열은 전기를 생성하는 데 사용할 수있는 열을 생성합니다.

또한 인간에게 중요한 에너지 공급은 영겁에 걸쳐 번성하고 죽어가는 유기체의 분 해체에서 파생됩니다. 그러나 위에 나열된 자원과 달리이 공급은 제한적입니다.

석유, 천연 가스 및 석탄을 포함하는 화석 연료는 실제로 태양 에너지의 또 다른 형태입니다. 오래 전, 살아있는 유기체는 태양의 빛과 열을 몸을 형성하는 탄소 기반 분자로 변환했습니다. 유기체는 죽었고 그들의 몸은 땅과 바다 바닥 깊숙이 가라 앉았습니다. 오늘날, 그 탄소 결합에 고정 된 에너지는 그들의 유해가 무엇으로 변했는지 되찾아 태워서 방출 할 수 있습니다.

석유와 천연 가스는 수백만 년 전에 살았던 미세한 바다 플랑크톤에서 나옵니다. 그들은 죽어 바다 밑바닥에 가라 앉았고, 분해와 다른 화학적 과정이 그것들을 밀랍으로 바 꾸었습니다. 케로 겐 그리고 지체 역청. 해저는 결국 말라서이 물질들은 암석과 흙 아래에 묻혔습니다. 그들은 제조, 휘발유, 디젤 연료, 등유 및 기타 여러 석유 제품의 원료가되었습니다.

땅에서 원유를 회수하는 전통적인 방법은 시추이지만 수압 파쇄 또는 파쇄, 자주 사용되는 현대적인 대안이되었습니다. 이 과정에서 모래, 물 및 잠재적으로 위험한 화학 물질의 혼합물이 석유를 대체하기 위해 땅에 강제로 투입됩니다. 파쇄는 비용이 많이 드는 과정이며 기반암, 지하 수면 및 주변 공기에 많은 해로운 영향을 미칩니다.

석탄은 습지와 늪지에 자리 잡고 이탄으로 변한 육상 식물에서 나옵니다. 토탄은 땅이 마르면서 굳어졌고 결국 다른 파편으로 덮였습니다. 압력은 그것을 많은 산업 플랜트와 발전소에서 태워 진 검은 암석 물질로 바 꾸었습니다. 이 모든 일은 공룡이 지구를 돌아 다니던 약 3 억년 전에 시작되었지만 대중적인 신화와는 달리 석탄은 분해 된 공룡이 아닙니다.

수천년 동안 인간은 작업을 수행하기 위해 수력을 사용해 왔으며, 물리학에서 작업은 에너지와 동의어입니다. 개울이나 폭포 근처에 설치된 물레 방아는 물을 움직여서 발생하는 에너지를 사용하여 곡물을 제분하고, 작물을 관개하고, 나무를 자르고, 기타 여러 작업을 수행합니다. 전기의 출현으로 수차가 발전소로 바뀌 었습니다.

수력 터빈은 수력 발전소의 핵심이며 1831 년 물리학 자 마이클 패러데이가 발견 한 전자기 유도 현상으로 인해 작동합니다. 패러데이는 코일 또는 도선 내부의 회전 자석이 전류를 생성한다는 것을 발견했습니다. 코일에서 100 년이 지나지 않아 최초의 유도 발전기가 Niagara에서 온라인으로 출시되었습니다. 폭포.

오늘날 수력 발전소는 전 세계적으로 소비되는 전기의 약 6 %를 공급합니다. 반면에 화석 연료를 태워 증기와 스핀 터빈을 생성하면 전 세계 전기의 거의 60 %가 생산됩니다. 대부분의 수력 발전은 폭포가 아닌 댐에서 생성됩니다.

개울이나 폭포와 같은 댐은 중력에 의존합니다. 물은 댐 상단의 통로로 들어가 에너지를 확대하는 파이프를 통해 흐르고 터빈을 회전시킨 후 댐 바닥 근처로 빠져 나갑니다. 세계에서 가장 큰 수력 발전 댐 중 두 곳은 22.5 기가 와트의 에너지를 생산하는 중국의 Three Gorges 댐과 14GW를 생산하는 브라질 / 파라과이 국경의 이타이 푸 댐입니다. 북미에서 가장 큰 댐은 약 7 메가 와트 만 생산하는 워싱턴주의 Grand Coulee 댐입니다.

바다는 두 가지 이유로 세계에서 가장 중요한 에너지 자원 중 하나입니다. 첫 번째는 바람과 함께 파도를 형성하는 조류가 있다는 것입니다. 파도는 전기로 바뀔 수 있습니다. 태양열로 인한 온도 차이의 결과이기 때문에이를 형성하는 파도와 전류는 기술적으로 태양 에너지의 한 형태입니다.

바다의 다른 에너지 자원은 조수로, 달과 태양의 중력 영향과 지구 자체의 움직임에 의해 발생합니다. 조수의 에너지를 전기로 변환하는 기술도 존재합니다.

파도 생성 스테이션은 아직 주류가 아니며 스코틀랜드 해안에 배치 된 프로토 타입은 0.5MW 만 생성합니다. 사용 가능한 웨이브 기술은 다음과 같습니다.

• 파도에 따라 상승 및 하강하고 유압 장치로 동력을 생성하는 부유물 및 부표.

• 물이 챔버로 들어가 밀폐 된 공기를 압축 한 다음 터빈을 회전시키는 진동하는 물기둥.

• 해안 경계인 테이퍼 형 채널 시스템. 그들은 물을 높은 저수지로 보내고 물이 떨어지면 터빈을 회전시킵니다.

조력 발전소는 들어오고 나가는 조수의 힘을 사용하여 터빈을 직접 회전시킬 수 있습니다. 물은 공기보다 약 800 배 더 밀도가 높기 때문에 터빈을 해저에 설치하면 조수 움직임이이를 회전시키는 상당한 힘을 생성합니다. 그러나 조석 공격 시스템이 더 일반적입니다.

갯벌 폭격은 갯벌을 가로 질러 세워진 장벽으로, 썰물에서 물이 들어 오도록 한 다음 썰물 때 유출을 차단하고 제어합니다. 가장 큰 발전기는 대한민국의 시화호 조력 발전소입니다. 약 254MW를 생성합니다.

사라지는 화석 연료에 의존하지 않고 오염을 일으키지 않는 방식으로 전기를 생산하는 가장 잘 알려진 두 가지 방법은 풍력 터빈이나 태양 광 패널을 배치하는 것입니다. 태양은 바람을 생성하는 온도 차이를 담당하기 때문에 둘 다 엄밀히 말하면 태양 에너지의 형태입니다.

풍력 발전기는 수력 또는 파력 발전기처럼 작동합니다. 바람이 불면 동력을 발생시키는 유도 식 터빈에 기어로 연결된 축을 회전시킵니다. 최신 터빈은 기존 AC 전원과 동일한 주파수에서 AC 전류를 제공하도록 보정되어 즉시 사용할 수 있습니다. 전 세계의 풍력 발전 단지는 전 세계 전기의 거의 5 %를 공급합니다.

태양 전지판은 태양 광 효과에 의존하여 태양의 복사가 반도체 물질에 전압을 생성합니다. 전압은 인버터를 통과하여 AC로 변환되어야하는 DC 전류를 생성합니다. 태양 광 패널은 태양이 꺼 졌을 때만 전기를 생성하므로 나중에 사용하기 위해 전력을 저장하는 배터리를 충전하는 데 자주 사용됩니다.

태양 전지판은 아마도 가장 접근하기 쉬운 전기 생산 방법 중 하나 일 것입니다. 그러나 그들은 전 세계 전기의 극히 일부 (1 % 미만)만을 공급합니다.

엄밀히 말하면 핵분열 과정은 자연적으로 발생하는 현상이 아니라 자연에서 비롯됩니다. 핵분열은 과학자들이 원자와 방사능의 자연 현상을 이해할 수있게 된 직후에 발명되었습니다. 핵분열은 원래 폭탄을 만드는 데 사용되었지만 첫 번째 원자력 발전소는 뉴 멕시코 사막의 트리니티 사이트에서 첫 번째 폭탄이 폭발 한 지 불과 3 년 만에 가동되었습니다.

통제 된 핵분열 반응은 세계의 모든 원자력 발전소에서 발생합니다. 물을 끓이기 위해 열을 발생시켜 전기 터빈을 구동하는 데 필요한 증기를 생성합니다. 핵분열 반응이 시작되면 무기한으로 계속되는 데 연료가 거의 필요하지 않습니다.

전 세계 전기 수요의 거의 20 %가 원자력 발전기로 충족됩니다. 원래는 사실상 무제한 전력의 값싼 원천으로 여겨 졌던 핵분열은 단점은 녹아 내릴 가능성과 유해 물질의 통제되지 않은 방출 가능성입니다. 방사능. 러시아 체르노빌 발전소와 일본 후쿠시마의 두 가지 잘 알려진 사고 시설, 이러한 위험을 제거하고 원자력 생산을 예전보다 덜 매력적으로 만들었습니다. 였다.

지각 깊숙한 곳, 압력과 온도가 너무 커서 바위를 녹인 용암으로 액화시킵니다. 이 과열 된 물질은 지각의 정맥을 통과하여 때때로 표면에 가깝게합니다. 이런 일이 발생하는 지역의 커뮤니티는 열을 사용하여 전기를 생성하고 가정에 따뜻함을 제공 할 수 있습니다. 이것을 지열 에너지라고하며, 어떤 경우에는 열을 생성하는 지상의 방사성 물질에 의해 증가됩니다.

지열 에너지를 활용하기 위해 개발자는 적절한 장소에서 지구로 터널을 뚫고 터널을 통해 물을 순환시킵니다. 가열 된 물은 증기로 표면에 올라오며, 여기서 가열 또는 터빈 회전에 직접 사용할 수 있습니다. 어떤 경우에는 열이 물에서 이소 부탄과 같이 끓는점이 낮은 다른 물질로 전달되고 그 결과 증기가 터빈을 회전시킵니다.

가장 단순한 형태의 지열 에너지는 사람들이 자주 방문하는 한 천연 온천과 온천에서 치유와 편안함을 제공합니다. 일본은 세계에서 지질 학적으로 가장 활발한 국가 중 하나이며, 천연 온천 네트워크와 오랜 역사를 가지고 있습니다. 전문가들은 전력의 최대 10 %를 충족하기에 충분한 지열 자원을 보유하고 있다고 추정합니다. 지열 잠재력은 미국에 이어 세계 3 위, 인도네시아.

일부 자원은 깨지기 쉽고 사라지며이를 사용 가능한 에너지로 변환하면 지구 환경을 변화시키는 오염 물질이 생성됩니다. 다른 자원은 향후 수십억 년 동안 변하지 않을 것으로 약속하는 태양 및 행성 역학에만 의존합니다. 현재 인류는 긴급한 선택을해야합니다. 그것의 생존은 단기간에 전자에서 후자로 의존을 전환하는 능력에 달려 있습니다.