Megújuló energiák

1. Megújuló energiák „Nem a Föld sérülékeny, hanem mi magunk.A Természet az általunk előidézetteknél sokkal nagyobb katasztrófát is átvészelt már.A tevékenységünkkel nem pusztíthatjuk el a természetet, de magunkat annál inkább.”                                                  James Lovelock Készítette: Szőke Adél Ceglédi Közgazdasági és Informatika Szakközépiskola Felkészítő tanár: Szabó Emánuel

2. A megújuló energiaforrás olyan közeg, természeti jelenség, melyekből energia nyerhető ki, és amely akár naponta többször ismétlődően rendelkezésre áll, vagy jelentősebb emberi beavatkozás nélkül legfeljebb néhány éven belül újratermelődik. A megújuló energiaforrások jelentősége, hogy használatuk összhangban van alkalmazásuk nem rombolja a környezetet. Megújuló Energia források: • Napenergia • Szélenergia • Vízi energia • Ár-apály energia • Geometrikus energia • Biomassza • Hidrogén

3. Napenergia Fogalma:A Napban lejátszódó magfúziós folyamatok során keletkező energia.  A napenergia a Földet érő napsugárzásból kinyerhető.A napenergia használata történhet aktív módon, mint a naperőművagy a napelem, illetve passzív módon, mint például az épületek tájolásának segítségével.

4. Aktív hasznosítás Naperőmű Napelem Anapelem az elektromágnesen sugárzást közvetlenül villamos energiává alakítja. Magyarország legnagyobb 422 kW beépített teljesítményű napelemes rendszere a Dunakeszi-Fóti Tesco tetején található. A naperőmű gyűjtőfogalom, a megújuló energiaforrásokat felhasználóerőművek,amelyekben a napsugárzás energiáját hasznosítják. Magyarország legnagyobb naperőműve Újszilváson található. 1632 darab napelemet telepítettek a település külterületén.

5. Passzív hasznosítás Passzív napenergia hasznosításról beszélünk, mikor az épület anyagát, szerkezeteit, formáját és tájolását úgy választjuk meg, hogy a napsugárzás hőenergiáját kihasználja. A passzív napenergia felhasználáshoz a következő feltételeknek kell teljesülni:  • Sütnie kell a Napnak • A napsütésnek el kell érnie a szerkezetet • Aszerkezetnek alkalmasnak kell lennie a sugárzás hasznosítására

6. Szélenergia A szélenergia az egyik leggyorsabban fejlődő és az utóbbi időben a legnagyobb kapacitásbővülést elérő megújuló energiaforrás. A szélenergia hasznosítás fogalma: Ez egy energiahasznosítási módszer amely folyamatosan erős széljárású területeken, elektromos energia előállítására kialakított szélerőgéppel történik. A szélerőműveket általában két módon üzemeltetik: •  Szigetüzemben, azaz a termelt villamos energiát saját célra, a közcélú elosztóhálózattól függetlenül hasznosítják. • A villamos áram kapcsolva, azaz a villamos áramot közcélú elosztóhálózatra táplálva.

7. A szélerőmű alapvető előnye, hogy nem bocsátanak ki káros anyagokat a környezetbe!!! Szélerőművek Magyarországon Szélerőművek Ausztriában A  szélturbinák jellemzően 2-4 m/s szélsebességnél kezdik meg működésüket. Villamos-teljesítményüket 12-16 m/s szélsebességen érik el.

8. Vízi energia A vízfolyások, tavak, tengerek, mechanikai energiakészletét villamos energiává alakító műszaki létesítmények.

9. Vízi erőmű A vízerőmű olyan erőmű, mely a vízi energiát hasznosítja. A vízi energia megújuló energia, nem szennyezi a környezetet és nem termel sem szén-dioxidot, sem más, melegházhatást kiváltó gázt. A vízi energiát leggyakrabban egy gáttal elrekesztett folyó vagy patak vizének felhasználásával  elektromos generátorok nyerik ki és villamos energia formájában szállítják el. Vízi erőművek osztályzása: •  Kis esésű vízi erőmű (Esés: <15 m) • Közepes esésű vízi erőmű (Esés: 15-50 m) • Nagy esésű vízi erőmű (Esés: 50-2000 m)

10. Vízkerék A vízkerék gépek hajtására szolgáló szerkezet, olyan erőgép, mely a folyó víz energiáját alakítja át mechanikai munkává. A rendszer legtöbbször üzemek energia szükségletét biztosította. A leggyakrabban gabonaőrlő malmokban használták, de kovácsműhelyeknél, bányáknál és szerszámgépek hajtására is szívesen használták.

11. Ár-apály energia Ár-apály fogalma: A tengerjárás, a Földet körülvevő vízburok napi kétszeri szintváltozása, amelyet a Nap és a Hold tömegvonzása okoz. Az ár-apály energia a vízi energia egyik fajtája.A tengerek közötti gravitációs vonzáson alapul. Az ár-apály energiát hasznosító rendszerek a napi kétszeri dagályhullámot vagy apályt hasznosítják.

12. Ár-apályerőmű A tengerszint napi változásából származó, mechanikai energiát hasznosító erőmű. Megfelelő gátrendszerek mellett ez a szintváltozás vízturbinákkal elektromos energiatermelésre hasznosítható.  Egy tölcsértorkolatba épített erőmű jelentős hatással van a terület élővilágára. Egyes hatások negatívan, mások pozitívan érvényesülnek.   Az ár-apály erőművek telepítésének problémája napjainkban még számos kérdést vet fel. Megépítésük és üzemeltetésük nem elég gazdaságos és igen nagy mértékben károsítják a folyótorkolatok természetes életközösségeit. 

13. Geometrikus energia A geotermikus energia egy megújuló energiaforrás, ami a legolcsóbb energiák közé tartozik. A geotermikus energia korlátlan és folytonos energia nyereséget jelent. Termálvíz formájában nem kiapadhatatlan forrás. Kitermelése viszonylag olcsó, a levegőt nem szennyezi. A geotermikus energia a Föld belső hőjéből származó energia. . A Föld belsejében lefelé haladva kilométerenként átlag 30 °C-kal emelkedik a hőmérséklet.

14. Felhasználás Napjainkban a geotermikus energiát számos területen alkalmazzák: • A mezőgazdaságban az üvegházak fűtésére • A haltenyésztésben

15. Lakásokfűtésére • Elektromos áram termelésére • Az utak téli jégmentesítésére

16. Biomassza energia Biomassza: biológiai eredetű szerves anyag, a szárazföldön és vízben található élő és nemrég elhalt szervezetek testtömege. A biomassza elsődleges forrása a növények  tevékenysége. Bioenergia: az élő szervezetekben és elhalásuk után a belőlük származó szerves anyagokban lévő kémiai energia, amely a zöld növények által, a fotoszintézis útján megkötött napenergiából származik.  A bioenergia a Föld legfontosabb megújuló energiaforrása. Fontos eszköze az üvegházhatás csökkentésének.A biomassza energia hasznosításának az alapja az égés, amely hőenergia felszabadulással járó folyamat.

17. Biomassza energiaforrások • Amezőgazdasági termények melléktermékei PL:Szalma , kukoricaszár, csutka • Energetikai célra termesztett növények PL: repce, cukorrépa, különböző fafajok • Állati eredetű biomassza PL:trágya • Erdőgazdasági és fafeldolgozási melléktermék PL:fűrészpor, háncs,forgács

18. Felhasználás Közvetlenül Közvetve Kémiai átalakítás után folyékony üzemanyagként vagy éghető gázként. A biológiailag elgázosítható biomasszák jellemzően nagyobb nedvességtartalmú növényi hulladékból, vagy állati hulladékból ál. Gépjármű-üzemanyagként hasznosított biomasszából Benzin és Dízel készül. Előkészítés nélkül, vagy előkészítés után tüzeléssel. A tüzelhető biomasszák jellemzően viszonylag alacsony nedvességtartalmúak ezért magas fűtőértékűek.

19. A szilárd halmazállapotú biomassza hasznosítása   A mező- és évente igen nagy mennyiségű mellékterméket produkál. Ezen melléktermékeket számos célra lehet felhasználni, mint például talajerő visszapótlásra a növénytermesztésben, az állattartásban, ipari felhasználásban, illetve energiatermelésre. Energiatermelésre a gabonaszalma és a fahulladék a legalkalmasabb, a kukorica- és a napraforgószár csak nehezen hasznosítható energetikai célra, de annál alkalmasabb talajerő visszapótlásra.

20. Hidrogén Hidrogén fogalma: színtelen,  szagtalan,  nem mérgező gáz, mely nagy energia felszabadulással járó reakcióban vízzé ég el.  Felhasználásának  környezeti haszna, hogy ártalmatlan, vízzé ég el. Hátránya, hogy környezetbarát előállítása és biztonságos tárolása jelenleg drága. Napjainkban a hidrogén égéséből származó energia felhasználásának van realitása, ezért égésével részletesebben is foglalkozunk.

21. Felhasználási lehetőségek Fúziós erőmű: Az ilyen típusú energia előállítás nem sorolandó a " megújulók" közé, hiszen még kísérleti stádiumban van, de néhány mondatban meg kell említenünk, mert jelentősége a jövőben nagy lehet.

22. Fúziós erőmű Megvalósításának problémái: • Magas hőmérsékletet  kell biztosítani a beindításához ezért új technológiára van szükség. • Az felszabadult energia felhasználhatóvá tétele nem megoldott. Előnyei: • Hosszú távú felhasználhatóság  • Feltehetően kevesebb a környezeti probléma, mint a fosszilis ill. atomenergia felhasználásánál.

23. Hidrogénnel hajtott belsőégésű motorok Napjainkban a gépjárművek többségét  kiforrott technológiájú belsőégésű motorok hajtják. Ezen a téren már évszázados  mérnöki és kutatómunka tapasztalataival  rendelkezünk, és már a gázüzemű belsőégésű motorok konstrukciós problémái is megoldottak. A hidrogén üzemanyagra való áttérés  nem igényelne  nagy változtatást a jelenleg használt motorokban, mert a hidrogén is égés során szabadítja fel az energiát mint, a ma használt üzemanyagok, azonban tömegegységre vonatkoztatott fűtőértéke a benzinének vagy a gázolajénak közel háromszorosa.

24. A témához kapcsolódó kérdések! • Milyen megújuló energia források vannak ?(Sorolj fel legalább négyet!) • A napenergiának milyen hasznosítási formái vannak? • Hol található Magyarország legnagyobb naperőműve? • Milyen feltételeknek kell teljesülnie a passzív napenergia felhasználáshoz? • Mi a szélerőmű legnagyobb előnye? • Mi a vízi erőmű és mi szerint osztályozzák? • Hol használták a vízikereket? • Min alapul az ár-apály energia? • Milyen területeken alkalmazzák napjainkban a geometrikus energiát? • Mi a bioenergia? • Milyen biomassza fajtákat ismerünk?

25. Források http://hu.wikipedia.org/wiki/Meg%C3%BAjul%C3%B3_energiaforr%C3%A1s http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Startpage/index.html http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Geotermikus%20energia/Geotermikus%20energia.html http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Ar-apaly%20energia/Ar-apaly%20energia.html#fogalma Képek forrásai: A képek forrásai a diák alatt lévő jegyzetben találhatók!! A 3. 7. 24. 26. dián szereplő képek saját készítésűek.

26. Válaszok! • Napenergia, Szélenergia, Vízi energia, Ár-apály energia, Geometrikus energia, Biomassza, Hidrogén • Aktív és Passzív • Újszilváson • Sütni kell a napnak. A napsütésnek el kell érni a szerkezetet. A szerkezetnek alkalmasnak kell lennie a sugárzás hasznosítására. • Hogy nem bocsájt ki káros anyagokat a környezetbe. • A víz energiáját hasznosító erőmű amit esés szerint osztályoznak. • Gabonaőrlő malmokban, kovácsműhelyekben, bányáknál. • A tengerek közi gravitációs vonzáson alapul. • Mezőgazdaságban üvegházak fűtésére, Haltenyészetben, Lakások fűtésére, Elektromos áram termelésére, Az utak téli jégmentesítésére • az élő szervezetekben és elhalásuk után a belőlük származó szerves anyagokban lévő kémiai energia • Mezőgazdasági, Energetikai, Állati, Erdőgazdasági.