Dnes budeme hovořit o typu energie, která se ve velké části světa vyrábí spalováním fosilních paliv ve specializovaných závodech. Tento typ energie, tzv termoelektrická energie, je zodpovědná za přibližně 80 % celosvětově spotřebované elektřiny. Mezi nejpoužívanější fosilní paliva najdeme uhlí, ropu, zemní plyn a v menší míře i biomasu.
V tomto článku se ponoříme do charakteristik termoelektrické energie, jejích typů, výhod, které nabízí, a nevýhod, které představuje.
Hlavní charakteristiky
La termoelektrická energie Je to tepelná energie, která se pomocí tepla přeměňuje na elektrickou energii. Obecný mechanismus spočívá ve zvyšování teploty vody, dokud se nepřemění na páru, která se používá k pohonu turbíny. Tato přeměna tepelné energie na kinetickou uvede do provozu generátor, který vyrábí elektřinu.
Hlavním zdrojem tepla jsou fosilní paliva, i když se používají i jiné zdroje, které si podrobně popíšeme později. Voda je nejběžnější tekutinou, ale v některých případech se pro zvýšení účinnosti výroby používají jiné tekutiny. Vzniklá pára pohání turbíny a prostřednictvím generátoru se vyrábí potřebná elektřina.
Tento systém výroby energie byl historicky základní a stále je široce používán po celém světě díky své schopnosti nepřetržitě vyrábět velké množství elektřiny.
Druhy termoelektrické energie
Termoelektrická energie je klasifikována podle zdroje paliva použitého k výrobě potřebného tepla. Níže vysvětlíme hlavní typy:
Termoelektrická energie z fosilních paliv
Tento typ energie je nejpoužívanější a spočívá ve spalování fosilních paliv (uhlí, zemní plyn nebo ropa) k výrobě tepla, které přeměňuje vodu na páru. Tato kategorie představuje velkou část výroby elektřiny na celém světě, ale má vážné důsledky pro životní prostředí kvůli emisím znečišťujících plynů.
Přestože se využití uhlí v některých zemích snížilo kvůli jeho vysokým nákladům a dopadu na životní prostředí, zůstává jedním z hlavních zdrojů výroby elektřiny. Zemní plyn se v posledních letech prosadil také proto, že jeho emise jsou ve srovnání s uhlím nižší.
Termoelektrická energie jaderného původu
V tomto typu rostlin teplo nepochází ze spalování fosilních paliv, ale ze štěpení atomů, obecně uranu nebo plutonia. Při procesu jaderného štěpení vzniká velké množství tepla, které ohřívá vodu a vytváří páru. Pára, stejně jako v konvenčních elektrárnách, pohání turbíny k výrobě elektřiny.
Přestože emise uhlíku z jaderných elektráren jsou prakticky nulové, existují obavy z radioaktivního odpadu a rizika spojeného s možnými jadernými haváriemi.
Termoelektrická energie obnovitelného původu
Obnovitelné termoelektrické energie zahrnují technologie, které využívají přírodní zdroje k výrobě potřebného tepla, jako je geotermální a solární tepelná energie.
- Geotermální: Tato energie pochází z přirozeného tepla pod povrchem Země a využívá se v místech se silnou geotermální aktivitou. Vzniklou vodní páru lze přímo použít k pohonu turbín.
- Solární termální: Je založen na koncentraci slunečního záření k vytvoření dostatečného množství tepla k přeměně vody na páru a následnému pohybu turbín.
Přestože tyto obnovitelné zdroje mají mnohem menší dopad na životní prostředí, jejich podíl na celosvětové výrobě elektřiny je stále omezený vzhledem ke specifické geografické poloze potřebné pro jejich využití.
Výhody termoelektrické energie
Termoelektrárny mají několik výhod, které je řadí mezi hlavní zdroje energie na celém světě:
- Náklady na stavbu: Jejich výstavba je rychlejší a levnější ve srovnání s vodními elektrárnami nebo jinými typy elektráren. To zemím umožňuje rychleji uspokojit své energetické potřeby.
- Poloha: Mohou být instalovány v blízkosti oblastí spotřeby, což výrazně snižuje náklady na přenos energie.
- Alternativa pro země bez obnovitelných zdrojů: Země s nedostatkem obnovitelných zdrojů energie mohou využívat fosilní paliva jako alternativu k udržení své energetické stability.
Termoelektrická energie je navíc schopna neustále vyrábět elektřinu, což představuje výhodu oproti přerušovaným obnovitelným energiím, jako je sluneční nebo větrná energie.
Nevýhody termoelektrické energie
Tento typ energie má však také významné nevýhody:
- Kontaminace: Spalování fosilních paliv uvolňuje do atmosféry velké množství oxidu uhličitého a dalších znečišťujících látek, což přímo přispívá ke globálnímu oteplování a zdravotním problémům.
- Závislost na fosilních palivech: Fosilní paliva jsou neobnovitelné zdroje, které se časem vyčerpají, a kolísání cen může vést ke zvýšení ceny elektřiny.
- Dopad na zdraví: Znečištění ovzduší způsobené emisemi z termoelektráren je spojováno s respiračními a kardiovaskulárními chorobami v oblastech poblíž rostlin.
Dále bylo zjištěno, že vypouštění horké vody do říčních ekosystémů může ovlivnit faunu a flóru oblastí v blízkosti elektráren.
Jakmile byly analyzovány vlastnosti, výhody a nevýhody termoelektrické energie, je jasné, že je i nadále životně důležitým zdrojem energie pro svět, ale musí se z dlouhodobého hlediska vyvíjet směrem k jiným čistším a udržitelnějším alternativám.