Odnawialne źródła

energii

Odnawialne źródła

energii

Nowoczesne technologie

Prezentacja dla uczniów klas II-III gimnazjum i

klasy I liceum

Nowoczesne technologie

Prezentacja dla uczniów klas II-III gimnazjum i

klasy I liceum

Energie odnawialne to takie,

których źródła są

niewyczerpane i których

eksploatacja powoduje

możliwie najmniej szkód w

środowisku.

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

Dzięki nowoczesnym

technologiom można coraz

efektywniej wykorzystywać

naturalny potencjał

energetyczny. Rozwój technologii

to również spadek kosztów

produkcji energii i niezależność

energetyczna państw.

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

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.

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.

Technologie przyszłości

Energia pływów morskich

Woda

wlewając/wylewając
się ze zbiorników
podczas
przypływu/odpływu
porusza turbiny
produkując energię.

zdjęcie: elektrownia pływowa, źródło: www.ise.pl

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:

www.ifremer.fr

, MCT Ltd

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: www.ifremer.fr

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:

www.ifremer.fr

, OPD Ltd

Energia wody

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

Biomasa

Biomasa to materia

pochodzenia
organicznego. Jej
energię możemy
wykorzystywać
spalając ją,
rozkładając lub
przekształcając
chemicznie.

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 CO

2

w

wyniku spalania jest równa jego

asymilacji przez okres wzrostu

rośliny.

zdjęcie, źródło: www.fnh.org

Biomasa – przemiany

chemiczne

Niektóre uprawy

takie jak np. rzepak,
wierzba, trzcina
cukrowa, kukurydza,
czy niektóre zboża
mogą być
przekształcone w
biopaliwa.

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:www.cieplej.pl

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

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.

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

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: www.isafold.de

Energia geotermalna

Z A L E T Y



czyste źródło energii

W A D Y



nie wszędzie dostępna



droga instalacja



trudne technicznie
utrzymanie



uwalnianie radonu i
siarkowodoru

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.

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

Energia wiatru

Z A L E T Y



czyste źródło
energii



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

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:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Panneau_solaire

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:

www.energierenouvelable-direct.com

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

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.

Energia Słoneczna

Z A L E T 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

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.

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: www.temelin.de

Energia atomowa

Z A L E T 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

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?

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!

Linki



www.energia-odnawialna.net



www.pl.wikipedia.org

Narodowa Fundacja Ochrony Środowiska

01-445 Warszawa, ul. Erazma Ciołka 13

tel./fax: (48) (22) 877 23 59 – 62

e-mail: [e-mail]

www.nfos.org.pl

NIP: 522-000-18-89

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.

Członek

Światowej Unii

Ochrony Przyrody