Elektrika, vseprisotna naravna sila | E3

Elektrika, vseprisotna naravna sila

15. 07. 2021

Elektrika, vseprisotna naravna sila

Elektrika, vseprisotna naravna sila

Elektrika je navzoča od nastanka našega planeta, mi pa jo izkoriščamo “šele” dobro stoletje. V moderni dobi je poraba električne energije poskočila in s tem so se začele težave, s katerimi se ubadamo še danes. In kot kaže, se bodo z njimi ubadali tudi naši zanamci. Težava namreč tiči v zagotavljanju dovoljšnje količine električne energije za vedno večjo porabo, ki jo narekujeta predvsem intenzivna urbanizacija in globalizacija. 

Beseda elektrika izhaja iz grškega izraza ήλεκτρον (elektron, jantar), ki so jo prevzeli vsi drugi jeziki. Je naravna sila, ki nas obkroža na vsakem koraku, nam omogoča življenje, kot ga poznamo, in poskrbi za marsikatero naravno mojstrovino. Že sama beseda je nastala kot posledica ugotovitve, da z drgnjenjem dveh kosov jantarja lahko ustvarimo šibek električni naboj, ki ga imenujemo statična elektrika. 

“Statično elektriko občutite, ko se dotaknete vrat avtomobila, ali pa jo slišite, ko slečete pulover iz umetnih tkanin.”

Statična elektrika pa še ni energija, ki bi jo za svoje potrebe lahko uporabljali ljudje. Energijo za naše potrebe bi najlažje poimenovali elektromagnetna energija, saj elektroni potujejo med pozitivnim in negativnim polom ter na ta način ustvarjajo tok. Elektrika in magnetizem sta torej močno prepletena pojma.

Najboljši prikaz elektrike v naravi je zagotovo strela, ki švigne preko neba 

Strele so odličen prikaz elektrike – čudovita, a hkrati zelo nevarna sprostitev energije med pozitivno in negativno nabitimi delci v oblaku ali med njimi in zemljo. Ideja o pridobivanju električne energije, ki jo sprosti strela, je verjetno stara toliko kot naše izkoriščanje električne energije. Prvi resni poskusi izkoriščanja energije strele so se začeli v 80. letih prejšnjega stoletja, vendar zaradi neverjetno velikih količin energije, ki so omejene na delčke sekunde, zaenkrat še nihče ni bil uspešen. Smo pa zato toliko bolj uspešni pri koriščenju drugih naravnih virov. To so predvsem sonce, voda in veter. Sicer pa ogromne količine električne energije najdemo tudi v vesolju in predvsem v jedru našega planeta, ki z rotacijo krogle iz stopljenega železa sprošča neverjetne količine energije, vendar je ta za nas (zaenkrat) še nedostopna.

Vodna energija poskrbi za približno 30% proizvedene električne energije v Sloveniji 

Pridobivamo jo s pomočjo hidroelektrarn, ki delujejo po podobnem principu kot manj ekološke termoelektrarne, le da za poganjanje namesto pare uporabljajo pretok vode. Rečni vodni tokovi pa niso edini način pridobivanja energije s pomočjo tega naravnega elementa, saj so precej dobro razviti tudi drugi sistemi, ki zaradi geografske lege na našem ozemlju niso mogoči. To velja predvsem za vodno energijo, ki jo proizvaja morje. 

Danes so razviti sistemi, ki omogočajo izkoriščanje valovanja, pa tudi plimovanja

Elektrarne na plimo in oseko so sicer omejene na območja z izrazitim plimovanjem, podobno pa velja tudi za energijo valovanja, gre pa za precej invaziven poseg v morske biosisteme, ki so povezani tudi z visokimi stroški. Vseeno pa je količina energije morja impresivna, zato bo prihodnost zagotovo postregla z novimi načini njenega izkoriščanja.  

Sončna energija je morda najbolj “čista” energija 

Sončne celice energijo sončnih žarkov pretvarjajo v električno energijo, vendar je niso sposobne shraniti, zato je njihovo delovanje omejeno na sončne dni. Rešitev je v akumulatorjih, ki energijo shranijo za temni del dneva in obdobja brez sonca. Sončni kolektorji pa za svoje delovanje sončno energijo pretvarjajo v toplotno in z njo segrevajo vodo, ki jo uporabljamo za ogrevanje in kot sanitarno vodo. 

Poleg preprostosti sončni kolektorji slovijo tudi po svoji učinkovitosti, saj kar 80-90% sevanja pretvorijo v toploto, s katero lahko zadostimo 80% potreb po topli vodi. V državah, ki so močno izpostavljene sončnemu sevanju (npr. Izrael), je pridobivanje tople vode s pomočjo sončnih kolektorjev obvezno po zakonu.

V industrijske namene pa se kolektorji uporabljajo tudi za segrevanje vode preko točke vrelišča, da lahko s paro, podobno kot v manj ekološki termoelektrarni, ženejo turbine.

Vetrna energija je v razvitih predelih Evrope prisotna že kar nekaj časa in predvsem na področjih z dobro prevetrenostjo prispeva k deležu pridobivanja električne energije

Princip delovanja je zelo preprost – veter vrti vetrnice , te pa poganjajo turbino generator, ki proizvaja električno energijo. Vetrne elektrarne so sposobne proizvajati vedno večje količine električne energije, vendar za svoje delovanje potrebujejo precej močan, predvsem pa konstanten veter. 

Območja, ki so prevetrena le občasno, niso primerna za postavljanje vetrnih elektrarn, saj se zaradi odročnosti primernih področij pogostokrat zvišajo stroški, povezani z infrastrukturo pa tudi samo gradnjo, zaradi česar so takšni objekti največkrat neprofitabilni. 

»V Sloveniji imamo trenutno dve večji vetrni elektrarni, eno v Dolenji vasi pri Senožečah, drugo v pregovorno vetrovnem Razdrtem.« 

Čeprav nam prizori pravih vetrnih “plantaž” niso tuji, saj jih lahko uzremo že nekaj sto kilometrov vožnje proti severu, pa vetrna energija prispeva le približno 1% električne energije, ki jo za svoje delovanje potrebuje moderni svet. 

Geotermalna energija je največkrat vidna v obliki gejzirjev, vulkanov ali toplic

Ima veliko prednosti pred vsemi zgoraj omenjenimi viri, saj je konstantna in neodvisna od trenutnih pogojev, kot so obsevanost, veter, pretok vode … Njena največja pomanjkljivost pa tiči v nezmožnosti transporta pridobljene energije ter relativno redkih krajih, kjer je možen dostop (vrtina) do termalne vode. Zato so geotermalne elektrarne omejene na napajanje mest in vasi v neposredni bližini vira energije. Sicer pa predstavljajo precej neinvaziven poseg v naravo, hkrati pa geotermalna energija po ocenah strokovnjakov v sebi skriva 50.000-krat več energije, kot jo lahko pridobimo iz nafte ali zemeljskega plina. 

Kot kažejo trenutni trendi, bodo naši zanamci električno energijo pridobivali tudi na precej nenavadne načine

V prvi fazi pa se trenutni trendi obračajo k optimizaciji omrežja, uporabi pametnih števcev itd., ki bodo omogočili boljši izkoristek in racionalizacijo. Sicer pa so v teku raziskave, ki že nakazujejo na možnosti pridobivanja električne energije z bolj ali manj presenetljivimi metodami. Čeprav so zgodnja odkritja o elektriki povezana s trenjem, smo ga za današnje potrebe začeli raziskovati šele pred kratkim.   

Na drugi strani pa bolj futuristično zveni pridobivanje energije z recikliranjem radijski valov, ki tudi daje presenetljive rezultate. Predvsem so zaradi vse večjih potreb po električni energiji v porastu raziskave, ki dokazujejo ali pa vsaj nakazujejo možnosti pridobivanja energije na zelo bizarne načine. Večina projektov ima skupno točko v zagotavljanju relativno majhne količine energije, zato bo za korak naprej verjetno treba počakati na ustrezno tehnologijo. 

“Vseeno pa električna prihodnost izgleda bolj zelena in optimizirana.”

Pridobivanje električne energije zaradi rasti potreb postaja vedno večji globalni problem. Predvsem pa smo od nje odvisni do te mere, da si enostavno ne moremo privoščiti popolnega električnega mrka, saj bi bile posledice katastrofalne. Živimo v obdobju, ko je pridobivanje električne energije povezano z visokimi stroški ali pa z ne prav ekološko ozaveščenim pristopom, zato je iskanje alternativnih virov bistvenega pomena, saj na dolgi rok ohranja naš življenjski slog, hkrati pa omogoča tudi preživetje našega življenjskega prostora. 

Elektrika je namreč v naravi prisotna povsod, naši trenutni načini pridobivanja energije pa so precej primitivni. Zato nas v prihodnosti zagotovo čaka še veliko novih načinov, ki se bodo razvijali vzporedno z napredkom tehnologije in vedno novimi idejami, ki jih bodo gnala vedno nova odkritja. Vseeno pa zaradi vedno gosteje naseljenega planeta ne smemo pričakovati, da bodo našo prihodnost rešile nove tehnologije. Ključ do optimizacije nosimo sami, obvezna sopotnika na tej poti pa sta zmernost in nerazsipnost. 
 
Viri: 

https://mrelectric.com/blog/different-types-of-electrical-sources
https://rh.gatech.edu/features/12-emerging-technologies-may-help-power-future
https://es.weforum.org/reports/the-future-of-electricity-new-technologies-transforming-the-grid-edge
https://www.powerelectronicsnews.com/the-future-of-electricity/
https://www.esvet.si/vodna-energija/o-vodni-energiji
https://www.esvet.si/drugi-viri-energije/vetrna-energija
https://www.nrel.gov/research/re-geo-elec-production.html
https://sl.wikipedia.org/wiki/Sončni_kolektor

 

Prijava na E-novice

Privolitve

Prosimo izberite, katere vrste obvestil želite prejemati.

E 3, d.o.o., Erjavčeva ulica 24, Nova Gorica (kontakt DPO: dpo@e3.si) bo vaše osebne podatke na podlagi vašega soglasja in do preklica uporabil za namen pošiljanja naših ponudb in aktivnosti. Če se odločite, da vam pošiljamo vam prilagojene novice, bomo vaše podatke, ki jih pridobimo med našim sodelovanjem, uporabili za namen neposrednega trženja na podlagi profiliranja oz. segmentiranja. Od prejemanja se lahko kadarkoli odjavite preko povezave v prejetem e-sporočilu. Podrobneje si o obdelavi za ta namen lahko preberete v naši Politiki zasebnosti.

Mailchimp uporabljamo kot tržno platformo. S klikom na Naroči se strinjate, da bodo vaši osebni podatki preneseni v Mailchimp. Več o politiki zasebnosti Mailchimpa si preberite tukaj.