Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak ładuje się Twój telefon i inne urządzenia elektroniczne? Oprócz zapewniania nam łączności cyfrowej, energia elektryczna ratuje także życie w szpitalach, zasila przemysł i utrzymuje gospodarka Stanów Zjednoczonych chodzenie. Niezależnie od tego, czy jest to XIX-wieczne źródło energii, takie jak węgiel, czy XXI wiek, takie jak energia słoneczna, warto Wiedząc, jak działa energia elektryczna, jak jest wytwarzana i skąd pochodzi sok, który napędza nasze życie od.
Co musisz wiedzieć o energii elektrycznej
Energia elektryczna jest wytwarzana przez przepływ elektronów, często nazywany „prądem”, przez przewodnik, taki jak drut. Ilość wytworzonej energii elektrycznej zależy od liczby przepływających elektronów i prędkości przepływu. Energia może być potencjalna lub kinetyczna. Na przykład bryła węgla reprezentuje energię potencjalną. Podczas spalania węgla jego energia potencjalna staje się energią kinetyczną.
Typowe formy energii
Oto sześć najbardziej powszechne formy energii.
Energia chemiczna: Jest to zmagazynowana lub „potencjalna” energia. Uwolnienie energii chemicznej z paliw opartych na węglu zwykle wymaga spalania (np. Spalania węgla, ropy naftowej, gazu ziemnego lub biomasy, takiej jak drewno).
Energia cieplna: Typowe źródła energii cieplnej obejmują ciepło z podziemnych gorących źródeł, spalanie paliw kopalnych i biomasy lub procesy przemysłowe.
Energia kinetyczna: Energia kinetyczna to ruch. Ten rodzaj energii może zostać przechwycony i przekształcony w energię elektryczną, gdy woda w rzece przepływa na przykład przez zaporę hydroelektryczną lub gdy powietrze przenosi turbiny wiatrowe.
Energia nuklearna: To energia zmagazynowana w wiązaniach wewnątrz atomów i cząsteczek. Uwolniona energia jądrowa może również emitować radioaktywność i ciepło (energię cieplną).
Energia słoneczna: Energia promieniuje ze słońca, a promienie świetlne można wychwytywać za pomocą fotowoltaiki i półprzewodników. Lustra mogą służyć do koncentracji mocy. Ciepło słoneczne jest również źródłem ciepła.
Energia rotacyjna: Jest to energia pochodząca z przędzenia, zwykle wytwarzana przez urządzenia mechaniczne, takie jak koła zamachowe.
Jak USA pozyskuje energię
Jako część Departamentu Energii, Administracja Informacji Energetycznej (EIA) ma za zadanie dokładnie śledzić, w jaki sposób Stany Zjednoczone utrzymują światła. Dane tutaj opierają się na źródła energii w 2018 rokui jest to średnia dla wszystkich sektorów i zastosowań energii:
- Ropa naftowa (olej) 36%
- Gaz ziemny 31%
- Węgiel 13%
- Energia odnawialna 11% (głównie biomasa i paliwo drzewne (45%), energia wodna (23%), wiatr (22%), energia słoneczna (8%) i energia geotermalna (2%))
- Energia jądrowa 8%
Możesz zagłęb się w dane i znaleźć poważne dysproporcje między pozyskiwaniem energii w różnych miejscach. Na przykład, podczas gdy przemysł naftowy zasila 92% sektora transportu (pomyśl o gazie do samochodów), to tylko 8% energii elektrycznej przeznaczonej na cele mieszkaniowe.
Oto pełne zestawienie, skąd pochodzi prąd, gdy przeciętny Amerykanin włącza światło w swoim domu lub ładuje telefon w gniazdku:
- Gaz ziemny 43%
- Sprzedaż detaliczna z sektora elektroenergetycznego 42% (sektor elektroenergetyczny odpowiada za 1% całkowitego zużycia ropy naftowej w USA 35% zużycia gazu ziemnego, 91% zużycia węgla, 56% energii odnawialnej i 100% energii jądrowej posługiwać się)
- Ropa naftowa (olej) 8%
- Energia odnawialna 7%
Liczby te uśredniają źródła energii elektrycznej w całym kraju. Jeśli chcesz uzyskać bardziej szczegółowe informacje, które dotyczą bezpośrednio Twojej społeczności, zapoznaj się z podział na stan i terytorium zużycia energii. Sektor elektroenergetyczny każdego stanu czerpie energię z unikalnej kombinacji źródeł, a wskaźniki te powodują znaczne różnice w źródłach energii elektrycznej w gospodarstwach domowych z jednego stanu do drugiego.
Na przykład sektor elektroenergetyczny Indiany wytworzył 79,5% energii elektrycznej z węgla w 2017 r., Podczas gdy odnawialne źródła energii stanowiły 5,9% produkcji w sektorze energetycznym. Z kolei w Oregonie 76,7% energii sektora elektroenergetycznego pochodziło w 2017 r. Ze źródeł odnawialnych, a 3,2% z węgla.
Co nas czeka
Od 2019 roku rząd USA spodziewa się największego wzrostu w zakresie odnawialnych źródeł energii. Do 2050 roku Departament Energii oczekuje aby zobaczyć 2,7% wzrost zużycia energii odnawialnej w całej gospodarce - i to nie licząc hydroenergetyki lub źródeł biomasy. Oczekuje się również, że gaz ziemny stanie się bardziej rozpowszechnionym źródłem energii elektrycznej, a zużycie wzrośnie o 0,5% do 2050 r. Oczekuje się, że do 2050 r. Inne główne źródła energii elektrycznej staną się nieco mniej rozpowszechnione - zużycie ropy naftowej ma spaść o 0,1%, węgla o 0,7%, a energia jądrowa o 0,6%.