Jeste li se ikad zapitali kako se pune vaš telefon i drugi elektronički uređaji? Osim što nas digitalno povezuje, električna energija također spašava živote u bolnicama, industriji električne energije i održava američko gospodarstvo ide. Bilo da se radi o izvoru energije iz 19. stoljeća poput ugljena ili izvoru 21. stoljeća poput sunca, vrijedi znati kako električna energija djeluje, kako se generira i gdje dolazi sok koji pokreće naš život iz.
Što trebate znati o električnoj energiji
Električna energija nastaje protokom elektrona, često nazvanim "struja", kroz vodič, poput žice. Količina stvorene električne energije ovisi o broju protoka elektrona i brzini protoka. Energija može biti potencijalna ili kinetička. Grumen ugljena, na primjer, predstavlja potencijalnu energiju. Kad se ugljen sagori, njegova potencijalna energija postaje kinetička.
Uobičajeni oblici energije
Evo njih šest uobičajeni oblici energije.
Kemijska energija: To je pohranjena ili "potencijalna" energija. Oslobađanje kemijske energije iz goriva na bazi ugljika obično zahtijeva izgaranje (npr. Izgaranje ugljena, nafte, prirodnog plina ili biomase poput drva).
Termalna energija: Tipični izvori toplinske energije uključuju toplinu iz podzemnih vrućih izvora, izgaranje fosilnih goriva i biomase ili industrijske procese.
Kinetička energija: Kinetička energija je kretanje. Ova vrsta energije može se uhvatiti i pretvoriti u električnu kada se voda u rijeci kreće kroz hidroelektranu, na primjer, ili kada zrak pomiče vjetroturbine.
Nuklearna energija: To je energija pohranjena u vezama unutar atoma i molekula. Kada se oslobodi nuklearna energija, ona može emitirati i radioaktivnost i toplinu (toplinsku energiju).
Solarna energija: Energija zrači iz sunca i svjetlosne zrake mogu se uhvatiti fotovoltaikom i poluvodičima. Ogledala se mogu koristiti za koncentriranje snage. Sunčeva toplina je također izvor topline.
Rotacijska energija: To je energija koja se dobiva od predenja, a obično je proizvedena mehaničkim uređajima poput zamašnjaka.
Kako SAD dobiva svoju energiju
Kao dio Odjela za energetiku, Uprava za energetske informacije (EIA) ima zadatak pratiti točno kako SAD održava upaljena svjetla. Podaci ovdje temelje se na izvori energije u 2018, a to je prosjek za sve sektore i energetske namjene:
- Nafta (ulje) 36%
- Prirodni plin 31%
- Ugljen 13%
- Obnovljiva energija 11% (uglavnom biomasa i drvno gorivo (45%), hidroelektrana (23%), vjetar (22%), solarna energija (8%) i geotermalna energija (2%))
- Nuklearna energija 8%
Možeš zaronite dublje u podatke i pronaći velike neravnoteže između izvora energije u različitim okruženjima. Primjerice, dok naftna industrija napaja 92% transportnog sektora (mislite na plin za automobile), ona gorivima daje samo 8% električne energije u stanovima.
Evo potpunog kvara odakle dolazi struja kada prosječni Amerikanac upali svjetlo u svom domu ili napuni telefon u utičnici:
- Prirodni plin 43%
- Trgovina na malo iz elektroenergetskog sektora 42% (sektor električne energije čini 1% sve potrošnje nafte u SAD-u 35% prirodnog plina, 91% ugljena, 56% obnovljive energije i 100% nuklearne energije koristiti)
- Nafta (ulje) 8%
- Obnovljivi izvori energije 7%
Ove brojke u prosjeku predstavljaju izvore električne energije u cijeloj zemlji. Ako želite preciznije informacije koje se izravno obraćaju vašoj zajednici, pogledajte raspad države i teritorija potrošnje energije. Elektroenergetski sektor svake države crpi energiju iz jedinstvene kombinacije izvora, a ti omjeri stvaraju značajne razlike u izvorima električne energije kućanstava iz jedne države u drugu.
Primjerice, elektroenergetski sektor u Indiani generirao je 79,5% električne energije iz ugljena u 2017. godini, dok su obnovljivi izvori energije činili 5,9% proizvodnje u elektroenergetskom sektoru. S druge strane, u Oregonu je 76,7% energije u elektroenergetskom sektoru u 2017. godini dolazilo iz obnovljivih izvora, a 3,2% iz ugljena.
Što slijedi
Od 2019. američka vlada očekuje najveći rast obnovljivih izvora energije. Do 2050 Odjel za energetiku očekuje zabilježiti porast potrošnje obnovljive energije za 2,7% u cijelom gospodarstvu - a to ne računajući hidroelektrične izvore ili izvore biomase. Očekuje se da će i prirodni plin postati prevladavajući izvor električne energije, a očekuje se da će potrošnja porasti za 0,5% do 2050. godine. Očekuje se da će drugi glavni izvori električne energije postati malo manje zastupljeni do 2050. godine - potrošnja nafte će se smanjiti za 0,1%, ugljen za 0,7%, a nuklearna za 0,6%.