Minimalizace ekologické zátěže 3 - zdroje energie

Geotermální a solární energie

Začnu využitím geotermální energie. Geotermální energie je vlastně přebytečné teplo, které produkuje zemské jádro + teplo, které se hromadí v litosféře z různých geologických procesů apod. Pro nás to tedy znamená všechnu energii, kterou můžeme dostat ze zemské kůry. Nejdále ve světě s využitím geotermální energie je island. Tam mají díky vysoké sopečné aktivitě množství možností kde získat nějaký ten joul energie v podstatě zadarmo. A jak tuto energii přírodě vezmeme? Děje se to většinou pomocí tepelných výměníků, turbín nainstalovaných nad parní vyústění apod.

Zvláštní zařízení na využití Geotermální energie je tzv. Tepelné čerpadlo. Tepelná čerpadla pracují na základě několika triviálních fyzikálních jevů:
1/ každé těleso na zemi má určitou teplotu. (větší teplota než 0°K- absolutní nula)
2/ plyn se při rozpínání ochlazuje a při stlačení zahřívá.
3/ energie kterou těleso má mu můžeme odebrat

A jak tedy tepelné čerpadlo pracuje? Ke svému provozu potřebuje buď studnu, anebo plochu s hlínou. Do nich se musí zavést soustava potrubí, ve kterém koluje speciální plyn s příhodnými vlastnostmi. To jde do kompresoru a tepelného výměníku. Medium se v kompresoru stlačí, vzniklá teplota je odebrána výměníkem a pak se stlačený plyn vypouští úzkou tryskou do potrubí. Tím dojde k jeho ochlazení na teplotu nižší než je teplota okolního prostředí. Plyn se tedy od okolního prostředí ohřeje, a putuje zpět do kompresoru, tam se opět stlačí, tím jeho teplota ještě vzroste, ta se ve výměníku odebere a koloběh pokračuje.

Tento způsob ještě není příliš rozšířen, protože cena na pořízení tepelného čerpadla je stále příliš vysoká. Samotné zařízení cca 200 tis, dále montáž, + vyhloubení studny když není k dispozici. Také dosavadní účinnost není příliš vysoká. Ve velkých mrazech je třeba přitápět např. plynem či elektřinou. Toto zařízení je ale ve vývoji, a postupně se zlevňuje a zvyšuje účinnost. (za pár let...)

Solární energie - energie ze slunce je všudypřítomná, zadarmo, ale také se příliš nevyužívá. Její možné využití je buď pro přímý ohřev vody v kolektorech, anebo pomocí slunečních panelů pro přeměnu na energii elektrickou. Solární kolektory jsou v podstatě jen velké krabice, v nichž je spleť trubek. Stranu ke slunci mají upravenou tak, aby se maximálně zvětšila absorpce záření. Tedy tmavé nelesklé povrchy. Vnitřek je naopak izolován tak aby se v něm teplo udrželo co nejdéle.

Solární panely přeměňují sluneční svit na elektřinu pomocí principu fotoelektrického jevu,

tento jev znamená že při ozáření hladkého kovového povrchu se emitují elektrony. To jak a proč se toto děje vysvětlil A.Einstein a dostal za to Nobelovu cenu. Když se vhodně uspořádá kovová plocha a průhledný polovodič, je možné využít takto vznikajícího elektrického napětí.

Rozvoji využívání brání opět jak jinak vysoká cena solárních panelů. Ta je dána vysokými výrobními náklady. Plocha 1m² stojí od 15 00 výš. Tedy nic moc lidové ceny. Navíc je produkován stejnosměrný proud a pro praktické využití je tedy potřeba pořídit si měnič na proud střídavý.

Posledním způsobem využití slunce jsou solární pece. Jde o velkou plochu složenou ze zrcadel, která jsou nasměrovány do určitých míst, sluneční paprsky takto odražené se ještě soustředí přes čočky do jednoho místa. V těchto místech je možné dosáhnout teploty okolo 1000°C. Podobně obránci Syrakus zapálili lodě útočníků vyleštěnými štíty.

Minimalizace ekologické zátěže 1 - odpady z obalů
Minimalizace ekologické zátěže 2 - úspory tepla