Ste se kdaj vprašali, kako se polnijo vaš telefon in druge elektronske naprave? Poleg tega, da nas digitalno povezuje, elektrika rešuje tudi življenja v bolnišnicah, industriji električne energije in ohranja ameriško gospodarstvo gremo. Ne glede na to, ali gre za vir energije iz 19. stoletja, kot je premog, ali vir 21. stoletja, kot je sonce, je vredno vedeti, kako deluje električna energija, kako nastaja in kje prihaja sok, ki poganja naše življenje iz.
Kaj morate vedeti o električni energiji
Električno energijo ustvarja tok elektronov, ki se pogosto imenuje "tok" skozi vodnik, kot je žica. Količina ustvarjene električne energije je odvisna od števila pretakajočih se elektronov in hitrosti pretoka. Energija je lahko potencialna ali kinetična. Gruda premoga na primer predstavlja potencialno energijo. Ko premog izgori, njegova potencialna energija postane kinetična.
Pogoste oblike energije
Tu je šest najbolj pogoste oblike energije.
Kemična energija: Ta je shranjena ali "potencialna" energija. Za sproščanje kemične energije iz goriv na osnovi ogljika je običajno potrebno zgorevanje (npr. Izgorevanje premoga, nafte, zemeljskega plina ali biomase, kot je les).
Termalna energija: Tipični viri toplotne energije vključujejo toploto iz podzemnih vročih vrelcev, zgorevanje fosilnih goriv in biomase ali industrijske procese.
Kinetična energija: Kinetična energija je gibanje. Ta vrsta energije se lahko zajame in pretvori v električno energijo, ko se voda v reki na primer premika skozi hidroelektrarno ali ko zrak premika vetrne turbine.
Nuklearna energija: To je energija, shranjena v vezah znotraj atomov in molekul. Ko se jedrska energija sprosti, lahko oddaja tudi radioaktivnost in toploto (toplotno energijo).
Sončna energija: Energija izžareva sonce in svetlobne žarke lahko ujamemo s fotovoltaiko in polprevodniki. Za koncentracijo moči lahko uporabite ogledala. Sončna toplota je tudi toplotni vir.
Rotacijska energija: To je energija, pridobljena iz predenja, ki jo običajno proizvajajo mehanske naprave, kot so vztrajniki.
Kako ZDA pridobivajo svojo energijo
Kot del ministrstva za energijo je uprava za energetske informacije (EIA) zadolžena za natančno sledenje, kako ZDA držijo luči prižgane. Podatki tukaj temeljijo na virov energije v letu 2018, in to je povprečje za vse sektorje in rabe energije:
- Nafta (olje) 36%
- Zemeljski plin 31%
- Premog 13%
- Obnovljiva energija 11% (predvsem biomasa in lesno gorivo (45%), hidroelektrarna (23%), veter (22%), sončna energija (8%) in geotermalna energija (2%))
- Jedrska energija 8%
Ti lahko poglobite se v podatke in najti velika neravnovesja med pridobivanjem energije v različnih okoljih. Na primer, medtem ko naftna industrija gori 92% transportnega sektorja (pomislite na plin za avtomobile), le 8% električne energije v stanovanjih.
Tu je popolna razčlenitev, od kod prihaja elektrika, ko povprečni Američan prižge luči v svojem domu ali napolni telefon v vtičnici:
- Zemeljski plin 43%
- Prodaja na drobno iz elektroenergetskega sektorja 42% (elektroenergetski sektor predstavlja 1% celotne porabe nafte v ZDA 35% rabe zemeljskega plina, 91% premoga, 56% rabe obnovljivih virov energije in 100% jedrske energije uporaba)
- Nafta (olje) 8%
- Obnovljiva energija 7%
Te številke povprečno določajo vire električne energije po vsej državi. Če želite natančnejše informacije, ki neposredno nagovarjajo vašo skupnost, poglejte razčlenitev države in ozemlja porabe energije. Elektroenergetski sektor vsake države črpa energijo iz edinstvene kombinacije virov in ta razmerja ustvarjajo velike razlike v gospodinjskih virih električne energije iz ene države v drugo.
Na primer, elektroenergetski sektor v Indiani je leta 2017 ustvaril 79,5% električne energije iz premoga, medtem ko so obnovljivi viri energije predstavljali 5,9% proizvodnje v elektroenergetskem sektorju. Po drugi strani pa je v Oregonu 76,7% energije v elektroenergetskem sektorju leta 2017 prihajalo iz obnovljivih virov, 3,2% pa iz premoga.
Kaj je pred nami
Od leta 2019 ameriška vlada pričakuje največjo rast obnovljivih virov energije. Do leta 2050 bo Ministrstvo za energijo pričakuje za 2,7-odstotno povečanje porabe energije iz obnovljivih virov v celotnem gospodarstvu - in to ne upošteva virov hidroelektrarne ali biomase. Tudi zemeljski plin naj bi postal bolj razširjen vir električne energije, do leta 2050 pa naj bi se poraba povečala za 0,5%. Drugi pomembnejši viri električne energije naj bi do leta 2050 postali nekoliko manj razširjeni - poraba nafte naj bi se zmanjšala za 0,1%, premog za 0,7% in jedrska energija za 0,6%.