Megújuló energiák „Nem a Föld sérülékeny, hanem mi magunk.  A Természet az általunk előidézetteknél sokkal nagyobb katasztrófát is átvészelt már.  A tevékenységünkkel nem pusztíthatjuk el a természetet, de magunkat annál inkább.”                                                  James Lovelock Készítette: Szőke Adél Ceglédi Közgazdasági és Informatika Szakközépiskola Felkészítő tanár: Szabó Emánuel

Megújuló Energia források: A megújuló energiaforrás olyan közeg, természeti jelenség, melyekből energia nyerhető ki, és amely akár naponta többször ismétlődően rendelkezésre áll, vagy jelentősebb emberi beavatkozás nélkül legfeljebb néhány éven belül újratermelődik. A megújuló energiaforrások jelentősége, hogy használatuk összhangban van alkalmazásuk nem rombolja a környezetet. Megújuló Energia források: Napenergia Szélenergia Vízi energia Ár-apály energia Geometrikus energia Biomassza Hidrogén A kép forrása: http://www.vgfszaklap.hu/kepek/10_0102/energetika_es_megujulok/3.jpg

Napenergia Fogalma:A Napban lejátszódó magfúziós folyamatok során keletkező energia. A napenergia a Földet érő napsugárzásból kinyerhető. A napenergia használata történhet aktív módon, mint a naperőmű vagy a napelem, illetve passzív módon, mint például az épületek tájolásának segítségével. Ezen a dián egy általam készített kép látható!

Aktív hasznosítás Naperőmű Napelem A naperőmű gyűjtőfogalom, a megújuló energiaforrásokat felhasználó erőművek, amelyekben a napsugárzás energiáját hasznosítják. Magyarország legnagyobb naperőműve Újszilváson található. 1632 darab napelemet telepítettek a település külterületén. A napelem az elektromágnesen sugárzást közvetlenül villamos energiává alakítja. Magyarország legnagyobb 422 kW beépített teljesítményű napelemes rendszere a Dunakeszi-Fóti Tesco tetején található. A képek forrásai: http://ingatlan.net/magazin/2011/11/magyarorszag-legnagyobb-naperomuve-epult-meg-ujszilvason/ http://www.trademagazin.hu/ceg-es-szemelyi-hirek/magyarorszag-legnagyobb-napeleme-egy-tesco-aruhaz-tetejen.html

Passzív hasznosítás Passzív napenergia hasznosításról beszélünk, mikor az épület anyagát, szerkezeteit, formáját és tájolását úgy választjuk meg, hogy a napsugárzás hőenergiáját kihasználja. A passzív napenergia felhasználáshoz a következő feltételeknek kell teljesülni:  Sütnie kell a Napnak A napsütésnek el kell érnie a szerkezetet A szerkezetnek alkalmasnak kell lennie a sugárzás hasznosítására Képek forrása: http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Napenergia/Napenergia.html

Szélenergia A szélenergia az egyik leggyorsabban fejlődő és az utóbbi időben a legnagyobb kapacitásbővülést elérő megújuló energiaforrás. A szélenergia hasznosítás fogalma: Ez egy energiahasznosítási módszer amely folyamatosan erős széljárású területeken, elektromos energia előállítására kialakított szélerőgéppel történik. A szélerőműveket általában két módon üzemeltetik:  Szigetüzemben, azaz a termelt villamos energiát saját célra, a közcélú elosztóhálózattól függetlenül hasznosítják. A villamos áram kapcsolva, azaz a villamos áramot közcélú elosztóhálózatra táplálva. Kép forrása: http://i.web4.hu/apix_collect/1211/szeleromu-12-11-17/szeleromu-12-11-17_screenshot_20121117171552_2_original.jpg

A szélerőmű alapvető előnye, hogy nem bocsátanak ki káros anyagokat a környezetbe!!! Szélerőművek Magyarországon Ezen a dián általam készített képek láthatók! Szélerőművek Ausztriában A  szélturbinák jellemzően 2-4 m/s szélsebességnél kezdik meg működésüket. Villamos-teljesítményüket 12-16 m/s szélsebességen érik el.

Vízi energia http://www.alternativenergia.hu/wp-content/themes/alternativenergia/tudjmegtobbet.php?catid=9  A vízfolyások, tavak, tengerek, mechanikai energiakészletét villamos energiává alakító műszaki létesítmények.

Vízi erőmű A vízerőmű olyan erőmű, mely a vízi energiát hasznosítja. A vízi energia megújuló energia, nem szennyezi a környezetet és nem termel sem szén-dioxidot, sem más, melegházhatást kiváltó gázt. A vízi energiát leggyakrabban egy gáttal elrekesztett folyó vagy patak vizének felhasználásával  elektromos generátorok nyerik ki és villamos energia formájában szállítják el. Vízi erőművek osztályzása:  Kis esésű vízi erőmű (Esés: <15 m) Közepes esésű vízi erőmű (Esés: 15-50 m) Nagy esésű vízi erőmű (Esés: 50-2000 m) Kép forrása: http://www.e-villamos.hu/images/cikk851_2.jpg

Vízkerék A vízkerék gépek hajtására szolgáló szerkezet, olyan erőgép, mely a folyó víz energiáját alakítja át mechanikai munkává. A rendszer legtöbbször üzemek energia szükségletét biztosította. A leggyakrabban gabonaőrlő malmokban használták, de kovácsműhelyeknél, bányáknál  és szerszámgépek hajtására is szívesen használták. Kép forrása: http://enfo.agt.bme.hu/drupal/sites/default/files/vizimalom.jpg

Ár-apály energia Ár-apály fogalma: A tengerjárás, a Földet körülvevő vízburok napi kétszeri szintváltozása, amelyet a Nap és a Hold tömegvonzása okoz. Az ár-apály energia a vízi energia egyik fajtája. A tengerek közötti gravitációs vonzáson alapul. Az ár-apály energiát hasznosító rendszerek a napi kétszeri dagályhullámot vagy apályt hasznosítják. Kép forrása: http://netszkozkeszlet.ektf.hu/html_files/geotudagai/images/image001.jpg

Ár-apályerőmű A tengerszint napi változásából származó, mechanikai energiát hasznosító erőmű. Megfelelő gátrendszerek mellett ez a szintváltozás vízturbinákkal elektromos energiatermelésre hasznosítható.  Egy tölcsértorkolatba épített erőmű jelentős hatással van a terület élővilágára. Egyes hatások negatívan, mások pozitívan érvényesülnek.   Az ár-apály erőművek telepítésének problémája napjainkban még számos kérdést vet fel. Megépítésük és üzemeltetésük nem elég gazdaságos és igen nagy mértékben károsítják a folyótorkolatok természetes életközösségeit.  Képek forrásai: http://www.divecenter.hu/pic/egyeb/arapaly.jpg http://www.gyulavarikastely.hu/wp-content/images/okogazdalkodas/megujulo-energia/vizenergia.jpg

Geometrikus energia A geotermikus energia egy megújuló energiaforrás, ami a legolcsóbb energiák közé tartozik. A geotermikus energia korlátlan és folytonos energia nyereséget jelent. Termálvíz formájában nem kiapadhatatlan forrás. Kitermelése viszonylag olcsó, a levegőt nem szennyezi. A geotermikus energia a Föld belső hőjéből származó energia. . A Föld belsejében lefelé haladva kilométerenként átlag 30 °C-kal emelkedik a hőmérséklet. Kép forrása: http://www.alternativenergia.hu/wp-content/uploads/2013/01/geotermikus2.jpg

Felhasználás A mezőgazdaságban az üvegházak fűtésére Napjainkban a geotermikus energiát számos területen alkalmazzák: A mezőgazdaságban az üvegházak fűtésére A haltenyésztésben Képek forrása: http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Geotermikus%20energia/Geotermikus%20energia.html

Elektromos áram termelésére Lakások fűtésére Elektromos áram termelésére Képek forrása: http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Geotermikus%20energia/Geotermikus%20energia.html Az utak téli jégmentesítésére

Biomassza energia Biomassza: biológiai eredetű szerves anyag, a szárazföldön és vízben található élő és nemrég elhalt szervezetek testtömege. A biomassza elsődleges forrása a növények tevékenysége. Bioenergia: az élő szervezetekben és elhalásuk után a belőlük származó szerves anyagokban lévő kémiai energia, amely a zöld növények által, a fotoszintézis útján megkötött napenergiából származik. A bioenergia a Föld legfontosabb megújuló energiaforrása. Fontos eszköze az üvegházhatás csökkentésének. A biomassza energia hasznosításának az alapja az égés, amely hőenergia felszabadulással járó folyamat. Ez a kép egy ismerősöm által készített kép.

Biomassza energiaforrások A mezőgazdasági termények melléktermékei PL: Szalma , kukoricaszár, csutka Energetikai célra termesztett növények PL: repce, cukorrépa, különböző fafajok Állati eredetű biomassza PL: trágya Erdőgazdasági és fafeldolgozási melléktermék PL:fűrészpor, háncs,forgács Képek forrása: http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Biomassza/Biomassza.html

Felhasználás Közvetlenül Közvetve Előkészítés nélkül, vagy előkészítés után tüzeléssel. A tüzelhető biomasszák jellemzően viszonylag alacsony nedvességtartalmúak ezért magas fűtőértékűek. Kémiai átalakítás után folyékony üzemanyagként vagy éghető gázként. A biológiailag elgázosítható biomasszák jellemzően nagyobb nedvességtartalmú növényi hulladékból, vagy állati hulladékból ál. Gépjármű-üzemanyagként hasznosított biomasszából Benzin és Dízel készül. Képek forrása: http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Biomassza/Biomassza.html

A szilárd halmazállapotú biomassza hasznosítása A mező- és évente igen nagy mennyiségű mellékterméket produkál. Ezen melléktermékeket számos célra lehet felhasználni, mint például talajerő visszapótlásra a növénytermesztésben, az állattartásban, ipari felhasználásban, illetve energiatermelésre. Energiatermelésre a gabonaszalma és a fahulladék a legalkalmasabb, a kukorica- és a napraforgószár csak nehezen hasznosítható energetikai célra, de annál alkalmasabb talajerő visszapótlásra. Képek forrása: http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Biomassza/Biomassza.html

Hidrogén Hidrogén fogalma: színtelen,  szagtalan,  nem mérgező gáz, mely nagy energia felszabadulással járó reakcióban vízzé ég el.  Felhasználásának  környezeti haszna, hogy ártalmatlan, vízzé ég el. Hátránya, hogy környezetbarát előállítása és biztonságos tárolása jelenleg drága. Napjainkban a hidrogén égéséből származó energia felhasználásának van realitása, ezért égésével részletesebben is foglalkozunk. Kép forrása: http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Hidrogen/H-lang.jpg

Felhasználási lehetőségek Fúziós erőmű: Az ilyen típusú energia előállítás nem sorolandó a " megújulók" közé, hiszen még kísérleti stádiumban van, de néhány mondatban meg kell említenünk, mert jelentősége a jövőben nagy lehet. Kép forrása: http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Hidrogen/tokamakkep.jpg

Fúziós erőmű Megvalósításának problémái: Magas hőmérsékletet  kell biztosítani a beindításához ezért új technológiára van szükség. Az felszabadult energia felhasználhatóvá tétele nem megoldott. Előnyei: Hosszú távú felhasználhatóság  Feltehetően kevesebb a környezeti probléma, mint a fosszilis ill. atomenergia felhasználásánál.

Hidrogénnel hajtott belsőégésű motorok Napjainkban a gépjárművek többségét  kiforrott technológiájú belsőégésű motorok hajtják. Ezen a téren már évszázados  mérnöki és kutatómunka tapasztalataival  rendelkezünk, és már a gázüzemű belsőégésű motorok konstrukciós problémái is megoldottak. A hidrogén üzemanyagra való áttérés  nem igényelne  nagy változtatást a jelenleg használt motorokban, mert a hidrogén is égés során szabadítja fel az energiát mint, a ma használt üzemanyagok, azonban tömegegységre vonatkoztatott fűtőértéke a benzinének vagy a gázolajénak közel háromszorosa. Autós kép forrása: http://galeria.vezess.hu/2/show/5422/52802/ Hidrogén feléről lévő kép forrása: http://erdely.ma/ujkepek/2012/01/nagy/1819394.jpg

A témához kapcsolódó kérdések! Milyen megújuló energia források vannak ? (Sorolj fel legalább négyet!) A napenergiának milyen hasznosítási formái vannak? Hol található Magyarország legnagyobb naperőműve? Milyen feltételeknek kell teljesülnie a passzív napenergia felhasználáshoz? Mi a szélerőmű legnagyobb előnye? Mi a vízi erőmű és mi szerint osztályozzák? Hol használták a vízikereket? Min alapul az ár-apály energia? Milyen területeken alkalmazzák napjainkban a geometrikus energiát? Mi a bioenergia? Milyen biomassza fajtákat ismerünk? Ezen a dián egy általam készített kép látható!

Források http://hu.wikipedia.org/wiki/Meg%C3%BAjul%C3%B3_energiaforr%C3%A1s http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Startpage/index.html http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Geotermikus%20energia/Geotermikus%20energia.html http://www.nyf.hu/others/html/kornyezettud/megujulo/Ar-apaly%20energia/Ar-apaly%20energia.html#fogalma Képek forrásai: A képek forrásai a diák alatt lévő jegyzetben találhatók!! A 3. 7. 24. 26. dián szereplő képek saját készítésűek. A kép forrása: http://1.bp.blogspot.com/__Aga9Ok7fhI/S9CcOHQq59I/AAAAAAAABs0/HEz-gu_ZuUM/s1600/Landscape+20.jpg

Válaszok! Napenergia, Szélenergia, Vízi energia, Ár-apály energia, Geometrikus energia, Biomassza, Hidrogén Aktív és Passzív Újszilváson Sütni kell a napnak. A napsütésnek el kell érni a szerkezetet. A szerkezetnek alkalmasnak kell lennie a sugárzás hasznosítására. Hogy nem bocsájt ki káros anyagokat a környezetbe. A víz energiáját hasznosító erőmű amit esés szerint osztályoznak. Gabonaőrlő malmokban, kovácsműhelyekben, bányáknál. A tengerek közi gravitációs vonzáson alapul. Mezőgazdaságban üvegházak fűtésére, Haltenyészetben, Lakások fűtésére, Elektromos áram termelésére, Az utak téli jégmentesítésére az élő szervezetekben és elhalásuk után a belőlük származó szerves anyagokban lévő kémiai energia Mezőgazdasági, Energetikai, Állati, Erdőgazdasági. Ezen a dián egy általam készített kép látható!