Kas olete kunagi mõelnud, kuidas teie telefoni ja muid elektroonilisi seadmeid laetakse? Lisaks sellele, et hoiame meid digitaalselt ühendatud, säästab elekter ka haiglates inimelusid, toidetööstust ja hoiab USA majandust minek. Kas see on 19. sajandi energiaallikas nagu kivisüsi või 21. sajandi energiaallikas nagu päike, see on seda väärt teades, kuidas elektrienergia töötab, kuidas seda genereeritakse ja kust tuleb meie elu juhtiv mahl alates.
Mida peate teadma elektrienergia kohta
Elektrienergia tekib elektronide voolust, mida sageli nimetatakse "vooluks" läbi juhi, näiteks juhtme. Loodava elektrienergia hulk sõltub voolavate elektronide arvust ja voolukiirusest. Energia võib olla potentsiaalne või kineetiline. Näiteks kivisüsi esindab potentsiaalset energiat. Kivisöe põletamisel muutub selle potentsiaalne energia kineetiliseks energiaks.
Levinud energiavormid
Siin on kuus kõige rohkem levinud energiavormid.
Keemiline energia: See on salvestatud ehk „potentsiaalne“ energia. Keemilise energia eraldamine süsinikupõhistest kütustest nõuab üldjuhul põletamist (nt kivisöe, nafta, maagaasi või biomassi nagu puit põletamine).
Soojusenergia: Tüüpilised soojusenergiaallikad on maa-alustest kuumaveeallikatest saadav soojus, fossiilkütuste ja biomassi põletamine või tööstuslikud protsessid.
Kineetiline energia: Kineetiline energia on liikumine. Seda tüüpi energiat saab kinni haarata ja elektrienergiaks muuta, kui vesi jões liigub näiteks läbi hüdroelektrijaama tammi või kui õhk liigutab tuulikuid.
Tuumaenergia: See on energia, mis on salvestatud aatomite ja molekulide sidemetesse. Kui tuumaenergia vabaneb, võib see eraldada ka radioaktiivsust ja soojust (soojusenergiat).
Päikeseenergia: Päikesest kiirgub energiat ja valguskiiri saab tabada fotogalvaaniliste elementide ja pooljuhtidega. Peegleid saab kasutada jõu kontsentreerimiseks. Päikesesoojus on ka termiline allikas.
Pöördenergia: See on ketramisest saadav energia, mida tavaliselt toodavad mehaanilised seadmed, näiteks hoorattad.
Kuidas USA oma energiat hangib
Energeetikaministeeriumi osana on Energiateabe Administratsioonil (EIA) ülesandeks jälgida täpselt, kuidas USA tulesid põleb. Siinsed andmed põhinevad energiaallikad 2018. aastalja see on kõigi sektorite ja energiakasutuse keskmine:
- Nafta (nafta) 36%
- Maagaas 31%
- Süsi 13%
- Taastuvenergia 11% (peamiselt biomass ja puitkütus (45%), hüdroelektrienergia (23%), tuul (22%), päike (8%) ja geotermiline energia (2%))
- Tuumaenergia 8%
Sa saad sukelduda andmetesse sügavamale ja leida suur tasakaalustamatus energiaallikate vahel erinevates oludes. Näiteks kui naftatööstus kütus 92% transpordisektorist (mõelge autode jaoks mõeldud gaasile), siis vaid 8% elamute elektrist.
Siin on täielik jaotus selle kohta, kust tuleb elekter, kui keskmine ameeriklane oma kodus tuled põleb või telefoni pistikupesast laeb:
- Maagaas 43%
- Jaemüük elektrienergia sektorist 42% (elektrienergia sektor moodustab 1% kogu nafta kasutamisest USA-s 35% maagaasi kasutamisest, 91% kivisöe kasutamisest, 56% taastuvenergia kasutamisest ja 100% tuumaenergiast kasutamine)
- Nafta (õli) 8%
- Taastuvenergia 7%
Need arvud arvutavad kogu riigi elektriallikad keskmiselt välja. Kui soovite täpsemat teavet, mis suunaks otse teie kogukonda, vaadake järgmist riigi ja territooriumi jaotus energiatarbimist. Iga riigi elektrisektor ammutab energiat ainulaadsetest allikakombinatsioonidest ja need suhted tekitavad kodumajapidamiste elektriallikates olulisi erinevusi osariigiti.
Näiteks Indiana elektrisektor tootis 2017. aastal 79,5% elektrienergiast kivisöest, samas kui taastuvad energiaallikad moodustasid 5,9% elektrisektori toodangust. Oregonis seevastu tuli 2017. aastal 76,7% elektrienergiast taastuvatest energiaallikatest ja 3,2% kivisöest.
Mis ees ootab
Alates 2019. aastast loodab USA valitsus näha taastuvate energiaallikate suurimat kasvu. Aastaks 2050 on Energeetikaministeerium loodab näha taastuvenergia tarbimise kasvu kogu majanduses 2,7% - ja see ei loe hüdroelektri või biomassi allikaid. Eeldatakse, et maagaasist saab ka levinum elektriallikas, mille tarbimine peaks aastaks 2050 kasvama 0,5%. Muude suuremate elektrienergiaallikate arvatavasti väheneb aastaks 2050 veidi vähem - naftatarbimine peaks vähenema 0,1%, kivisüsi 0,7% ja tuumaenergia 0,6%.