De huidige vormen van energieopwekking in China omvatten hoofdzakelijk de volgende.
(1) Thermische energieopwekking. Een thermische energiecentrale is een fabriek die steenkool, olie en aardgas als brandstof gebruikt om elektriciteit te produceren. Het basisproductieproces is als volgt: de verbranding van de brandstof zet het water in de ketel om in stoom, waarbij de chemische energie van de brandstof wordt omgezet in warmte-energie. De stoomdruk drijft de stoomturbine aan. Deze wordt omgezet in mechanische energie, die vervolgens de generator aandrijft en de mechanische energie omzet in elektrische energie. Thermische energieopwekking vereist de verbranding van fossiele brandstoffen zoals steenkool en aardolie. Enerzijds zijn de reserves aan fossiele brandstoffen beperkt, en hoe meer ze worden verbrand, hoe kleiner de kans op uitputting. Naar schatting zullen de wereldwijde olievoorraden over 30 jaar uitgeput zijn. Anderzijds stoot de verbranding van brandstof kooldioxide en zwaveloxiden uit, wat het broeikaseffect en zure regen veroorzaakt en het mondiale milieu aantast.
(2) Waterkracht. Het water zet de potentiële zwaartekrachtenergie van het water om in kinetische energie en botst tegen de waterturbine. De waterturbine begint te draaien, is verbonden met de generator en begint elektriciteit op te wekken. Een nadeel van waterkracht is dat grote stukken land onder water komen te staan, wat schade kan toebrengen aan het ecologische milieu. Bovendien kunnen de gevolgen rampzalig zijn als een groot reservoir instort. Daarnaast zijn de watervoorraden van een land beperkt en worden ze beïnvloed door de seizoenen.
(3) Zonne-energieopwekking. Zonne-energieopwekking zet zonlicht rechtstreeks om in elektriciteit (ook wel fotovoltaïsche energieopwekking genoemd) en het basisprincipe ervan is het "fotovoltaïsche effect". Wanneer een foton op een metaal schijnt, kan de energie ervan worden geabsorbeerd door een elektron in het metaal. De door het elektron geabsorbeerde energie is groot genoeg om de interne zwaartekracht van het metaal te overwinnen, arbeid te verrichten, van het metaaloppervlak te ontsnappen en een foto-elektron te worden. Dit is het zogenaamde "fotovoltaïsche effect", of kortweg "fotovoltaïsch effect". Het zonne-fotovoltaïsche systeem heeft de volgende kenmerken:
① Geen roterende onderdelen, geen lawaai; ② Geen luchtvervuiling, geen afvalwaterlozing; ③ Geen verbrandingsproces, geen brandstof nodig; ④ Eenvoudig onderhoud en lage onderhoudskosten; ⑤ Goede bedrijfszekerheid en stabiliteit;
⑥De zonnebatterij heeft als belangrijk onderdeel een lange levensduur;
⑦De energiedichtheid van zonne-energie is laag en varieert van plaats tot plaats en van tijdstip tot tijdstip. Dit is het grootste probleem bij de ontwikkeling en het gebruik van zonne-energie.
(4) Windenergieopwekking. Windturbines zijn machines die windenergie omzetten in mechanische arbeid, ook wel windmolens genoemd. In grote lijnen is het een warmtebenuttende motor die de zon als warmtebron en de atmosfeer als werkmedium gebruikt. Het heeft de volgende kenmerken:
①Hernieuwbaar, onuitputtelijk, geen behoefte aan kolen, olie en andere brandstoffen die nodig zijn voor de opwekking van thermische energie, of nucleaire materialen die nodig zijn voor kerncentrales om elektriciteit op te wekken, behalve voor regulier onderhoud, zonder enig ander verbruik;
②Schoon, goede milieuvoordelen; ③Flexibele installatieschaal;
④ Geluidsoverlast en visuele vervuiling; ⑤ Een groot stuk land in beslag nemen;
⑥Instabiel en oncontroleerbaar; ⑦Momenteel zijn de kosten nog steeds hoog; ⑧Beïnvloedt de activiteiten van vogels.
(5) Kernenergie. Een methode om elektriciteit op te wekken met behulp van de warmte die vrijkomt bij kernsplijting in een kernreactor. Het is zeer vergelijkbaar met thermische energieopwekking. Kernenergie heeft de volgende kenmerken:
① Kernenergie stoot geen enorme hoeveelheden verontreinigende stoffen uit in de atmosfeer zoals energiecentrales die op fossiele brandstoffen werken, dus kernenergie zal geen luchtvervuiling veroorzaken;
②Kernenergieopwekking produceert geen kooldioxide dat het mondiale broeikaseffect verergert;
③De uraniumbrandstof die bij de kernenergieproductie wordt gebruikt, heeft geen ander doel dan energieopwekking;
④ De energiedichtheid van kernbrandstof is miljoenen keren hoger dan die van fossiele brandstoffen, waardoor de brandstof die door kerncentrales wordt gebruikt klein van formaat is en gemakkelijk te transporteren en op te slaan is;
⑤Bij de kosten van kernenergieproductie vormen de brandstofkosten een kleiner deel, en de kosten van kernenergieproductie zijn minder gevoelig voor de impact van de internationale economische situatie, waardoor de kosten van energieproductie stabieler zijn dan bij andere energieproductiemethoden;
⑥Kerncentrales produceren hoog- en laagradioactief afval, oftewel gebruikte kernbrandstof. Hoewel het volume klein is, moet er vanwege de straling zorgvuldig mee worden omgegaan, en dit brengt aanzienlijke politieke problemen met zich mee;
⑦Het thermisch rendement van kerncentrales is laag, waardoor er meer restwarmte in het milieu terechtkomt dan bij gewone fossiele brandstofcentrales. De thermische vervuiling door kerncentrales is daarom ernstiger;
⑧De investeringskosten van een kerncentrale zijn hoog en het financiële risico voor het energiebedrijf is relatief groot;
⑨ De reactor van een kerncentrale bevat een grote hoeveelheid radioactief materiaal. Als dit bij een ongeval in het milieu terechtkomt, kan dit schade toebrengen aan het milieu en de mens.
⑩ De bouw van kerncentrales zal waarschijnlijk leiden tot politieke meningsverschillen en conflicten. o Wat is chemische energie?
Chemische energie is de energie die vrijkomt wanneer een object een chemische reactie ondergaat. Het is een zeer verborgen energie. Het kan niet direct worden gebruikt om arbeid te verrichten. Het komt alleen vrij wanneer een chemische verandering plaatsvindt en wordt omgezet in warmte-energie of andere vormen van energie. De energie die vrijkomt bij de verbranding van olie en kolen, de explosie van explosieven en de chemische veranderingen in het lichaam van voedsel dat mensen eten, zijn allemaal voorbeelden van chemische energie. Chemische energie verwijst naar de energie van een verbinding. Volgens de wet van behoud van energie is deze energieverandering even groot en tegengesteld aan de verandering in warmte-energie tijdens de reactie. Wanneer de atomen in de reactieverbinding zich herschikken om een nieuwe verbinding te vormen, leidt dit tot chemische energie. Deze verandering produceert een exotherm of endotherm effect.
Geplaatst op: 25 oktober 2021
