7 Hauptenergiequellen, die wir aus der Umwelt beziehen können
Einige der wichtigsten Energiequellen in der Umwelt sind: 1. fossile Brennstoffe, 2. Wasserkraft, 3. Windenergie, 4. Geothermie, 5. Sonnenenergie, 6. Biomasse und 7. Kernenergie:
Ein großer Teil unseres Energiebedarfs wird durch die Verbrennung von Brennstoffen wie Holz, Kohle, Kerosin, Erdöl, Diesel, Erdgas, Kochgas usw. gedeckt.
1. Fossile Brennstoffe:
Kohle, Erdöl, Erdgas usw. werden als fossile Brennstoffe bezeichnet, da angenommen wird, dass sie aus den Überresten von Pflanzen und Tieren gebildet werden.
(a) Kohle:
Kohle ist ein fossiler Brennstoff, der sich über Millionen von Jahren aus der Zersetzung von Pflanzen gebildet hat. Kohle wird hauptsächlich in Kraftwerken zur Stromerzeugung und als Wärmequelle für die Industrie verbrannt. Bei der Verbrennung von Kohle entsteht eine große Menge Kohlendioxid, das für den verstärkten Treibhauseffekt verantwortlich ist.
(b) Erdöl:
Erdöl oder Rohöl wird auf ähnliche Weise wie bei Kohle gebildet. Aber anstatt zu einem Felsen zu werden, wird es zu einer Flüssigkeit, die zwischen Gesteinsschichten eingeschlossen ist. Es kann zu Gas, Benzin, Kerosin, Dieselkraftstoff, Ölen und Bitumen verarbeitet werden.
Diese Produkte werden in Häusern zum Heizen und Kochen und in Fabriken als Wärmeenergiequelle verwendet. Sie werden auch in Kraftwerken und als Treibstoff für den Transport eingesetzt. Ihre Verwendung, insbesondere Erdöl und Diesel, belastet jedoch die Umwelt und wirkt sich auf die Gesundheit der Menschen aus.
(c) Gas:
Gas wird wie Erdöl hergestellt und auch zwischen Gesteinsschichten eingeschlossen. Erdgas wird eingeschlossen, komprimiert und in Häuser geleitet, um in Öfen und Heißwassersystemen verwendet zu werden. Flüssiggas wird aus Rohöl hergestellt. Es wird zum Kochen und Heizen in Wohnräumen, zur Industrieheizung in Kesseln, Öfen und Öfen verwendet. LPG kann auch als Alternative zu Benzin als Motor und Transportkraftstoff verwendet werden.
Verschmutzung im Zusammenhang mit dem Verbrauch fossiler Brennstoffe:
Im vergangenen Jahrhundert hat sich gezeigt, dass der Verbrauch nicht erneuerbarer Energiequellen mehr Umweltschäden verursacht als jede andere menschliche Tätigkeit. Strom, der aus fossilen Brennstoffen wie Kohle und Erdöl erzeugt wird, hat zu hohen Konzentrationen schädlicher Gase in der Atmosphäre geführt.
Dies hat wiederum dazu geführt, dass heute viele Probleme wie Ozonabbau und globale Erwärmung auftauchen. Die Fahrzeugverschmutzung war ebenfalls ein großes Problem. Saurer Regen und globale Erwärmung sind zwei der schwerwiegendsten Umweltprobleme im Zusammenhang mit der Verbrennung fossiler fossiler Brennstoffe. Andere Umweltprobleme wie Landgewinnung und Ölunfälle sind auch mit dem Abbau und Transport fossiler Brennstoffe verbunden.
2. Wasserkraft:
Wasserkraft gilt als relativ saubere, sichere, billige und erneuerbare Energiequelle. In vielen Ländern setzt sich diese Wahrnehmung fort und es wird Wasserkraft genutzt. In vielen Industrieländern sind die meisten der besten Standorte jedoch bereits erschlossen oder ungeeignet, da ihre Nutzung unannehmbare ökologische Auswirkungen hätte.
Diese Auswirkungen können die Überschwemmung einzigartiger landschaftlicher oder historischer Gebiete einschließen. In den Industrieländern scheint daher die Pumpspeicherung die einzige große Option für die Entwicklung der Wasserkraft in großem Maßstab zu sein. In einigen Bereichen kann sich die Entwicklung von Kleinwasserkraftwerken geringfügig positiv auswirken.
In den meisten Ländern kann die Entwicklung der Wasserkraft gesundheitliche Auswirkungen haben. Darunter sind Möglichkeiten von:
(a) Verlust von Leben aufgrund eines Dammversagens
b) Verlust der Fischerei aufgrund einer Änderung des Wärmegradienten,
(c) Erhöhung des Wasserverlustes durch Verdampfung und
d) Verlust der landwirtschaftlichen Nutzfläche stromabwärts von Dämmen aufgrund erhöhter Erosion.
Wasserkraft bietet zusätzliches Potenzial für Pumpspeicher, um den Spitzenbedarf zu senken, und für die Stromerzeugung in kleinem Maßstab. Die Einrichtung großer Lagerstätten kann den Salzgehalt von Wasser, die Produktivität der Fischerei und die Verbreitung von durch Wasser übertragenen Krankheiten verändern.
3. Windkraft:
In großem Umfang wurde Windenergie hauptsächlich zur Erzeugung von Elektrizität verwendet, jedoch wurden kleinere Anwendungen zum Pumpen von Wasser und zum Entsalzen von Meerwasser verwendet. Man kann davon ausgehen, dass die Windenergie etwa zwei bis drei Prozent der Stromproduktion ausmacht und von mehreren Faktoren abhängt. Ein Problem im Zusammenhang mit der Windenergie wie auch der Gezeitenkraft ist die unregelmäßige Natur der Windversorgung und die damit einhergehende Notwendigkeit der Energiespeicherung.
Große Windgeneratoren können die Umgebung direkt beeinflussen, indem sie das lokale Klima über einen Abstand beeinflussen, der etwa zehnmal so groß ist wie der Durchmesser des Propellers. Außerdem sind die Generatoren laut. Indirekte Auswirkungen ergeben sich aus dem Bedarf an Speicher- und Backup-Systemen und der für die Speicherung verwendeten Technologie.
Kleine Windgeneratoren, die Strom erzeugen, benötigen Speichersysteme wie Batterien, die erhebliche gesundheitliche Folgen haben können. Wie bei großen Generatoren können Lärm und lokale Klimaänderungen erhebliche Auswirkungen haben.
Wenn kleine Generatoren für mechanische Energie verwendet werden, beispielsweise für das Pumpen, kann es nützlich sein, den positiven Nettoeffekt zu berücksichtigen, dh die verdrängte Energiequelle kann ein weniger wünschenswerter Kraftstoff sein, wie etwa Dieselöl.
Windenergie hat mehrere Vorteile. Es ist umweltfreundlich. Betriebs- und Wartungskosten sind gering. Die Windparks können sich in kleinen, dezentralen Gebieten befinden, wodurch die Übertragungs- und Verteilungsverluste vermieden werden. Die größten Hindernisse für die Entwicklung der Windenergie in Indien sind der Mangel an Investitionskapital, das Fehlen erfahrener Arbeitskräfte für bestimmte Projekte und der begrenzte Bedarf an Hardware in der Welt.
Windenergie ist billiger als Dieselkraftstoff. Dieser Vorteil sollte sich erweitern, da die Kosten für den Betrieb mit thermischem Diesel / Dieselstrom weiter steigen werden, während die Kosten für die Windenergieerzeugung mit zunehmender Technologie sinken sollten.
Die Windenergie kann daher gegebenenfalls lokale, aber intermittierende Ergänzungen des Stromnetzes bewirken und in einigen Küstengebieten zur Meerwasserentsalzung genutzt werden. Die lokale Lärmbelästigung kann jedoch ein Ärgernis sein.
In Indien gibt es Regionen mit starker Windenergie, die Teile von Gujarat, Rajasthan, West-Madhya Pradesh, Küstengebiete von Süd-Tamil Nadu, die Bucht von Bengalen und Teile von Karnataka sind. In all diesen Regionen Indiens weht der Wind sehr schnell, weshalb sich diese Regionen als geeignet für die Nutzung der Windenergie erwiesen haben.
Um das Potenzial der Windenergie in Indien voll auszuschöpfen, wurden zahlreiche Maßnahmen erarbeitet. Beispielsweise wurde in Oha in Gujarat ein Windenergieanlage mit einer Megawatt Leistung errichtet.
Ein weiteres Windkraftwerk wurde in Lamba im Porbandar-Gebiet von Gujarat errichtet. Dieses Windenergie- kraftwerk erstreckt sich über eine Fläche von 200 Hektar und verfügt über 50 Windenergieanlagen, die 2.000 Millionen Stromeinheiten erzeugen können.
Länder wie Amerika, Deutschland, Spanien und Dänemark sowie Indien haben sich als führend in der Entwicklung der Windenergie etabliert. Eine Bewertung der Windenergieressourcen in Indien zeigt ein Potenzial von etwa 20.000 Megawatt, aber bis 1991 hatte Indien nur 1025 Megawatt geerntet.
In verschiedenen Landesteilen wurden 85 Standorte mit einem Potenzial von 4500 MW identifiziert. Diese befinden sich in Tamil Nadu, Andhra Pradesh, Karnataka, Gujarat, Kerala, Madhya Pradesh, Maharashtra und Lakshadweep. Der größte Windpark-Cluster mit 150 MW befindet sich in Tamil Nadu.
4. Geothermie:
Bislang wurde die Geothermie mit einer begrenzten Anzahl von Methoden abgeleitet. Am gebräuchlichsten war die direkte Verwendung natürlicher heißer Flüssigkeiten aus tiefen geothermischen Schichten. Weitere Techniken, die auf dem künstlichen Abpumpen von Wasser von der Oberfläche durch heiße Gesteinsschichten basieren, werden entwickelt.
Geothermie kann die Gesundheit der Menschen beeinträchtigen, indem sie giftigen oder potenziell toxischen Elementen ausgesetzt wird, einschließlich natürlicher Radionuklide sowie nichtkerniger Substanzen. Jede Quelle wird wahrscheinlich ein eigenes Spektrum an Schadstoffen haben, während sie leicht identifiziert werden können. Informationen zu ihren potenziellen Auswirkungen auf die Gesundheit sind gering, insbesondere für Langzeitexpositionen mit niedriger Belastung.
Geothermie ist an einigen Stellen eine nützliche Ergänzung der Energiequelle, aber das Potenzial ist begrenzt und die Gewinnung unterirdischer Flüssigkeiten kann giftige Substanzen wie Bor, Arsen und Radon freisetzen.
5. Sonnenenergie:
Sonnenstrom wird im Allgemeinen aus kleinen lokalen Quellen oder großen zentralen Stationen an Land oder Satelliten erzeugt. Im Gegensatz zur Technologie für fossile Brennstoffe verursacht die Solartechnik während des Betriebs keine signifikanten Emissionen in die Umwelt, und im Gegensatz zur Nukleartechnologie entstehen im Betrieb keine gefährlichen Abfallprodukte.
Der größte Teil der möglichen gesundheitlichen Auswirkungen der Installation, des Betriebs und der Einstellung der Solartechnologie ist wahrscheinlich mit der massiven Material- und Konstruktionsförderung verbunden, die für den Bau von Solarsystemen erforderlich ist. Die solarthermische Solartechnologie an Land erfordert große Sammelflächen pro installierter Leistungseinheit.
6. Biomasseenergie:
Biomasseenergie wird durch Aktivitäten erzeugt, die von der direkten Verbrennung von Holz oder der Vergasung landwirtschaftlicher Rückstände bis zur Rückgewinnung von Methangas enthaltendem Biogas aus städtischen Mülldeponien reichen. Es müssen Techniken entwickelt werden, um die Produktion und Ernte von Biomasse zu verbessern. Ihre Auswirkungen auf die Gesundheit variieren.
Die unvorsichtige und unangemessene Verwendung von Öfen zum Heizen von Häusern kann Brände verursachen, selbst wenn ordnungsgemäß hergestellte Öfen Kohlenmonoxid und mutagenes Material im Rauch erzeugen. Holzasche scheint nicht giftig zu sein, und obwohl bei der Verbrennung von Holz keine großen Mengen an Schwefeloxiden oder Schwermetallen erzeugt werden, kann ihre breite Verwendung schwerwiegende Auswirkungen auf die Gesundheit haben. Die Erzeugung von Biomasse erfordert einen umfangreichen Anbau und eine Ernte mit einigen damit verbundenen Gefahren. Biomasse, die derzeit als Abfall gilt, kann jedoch auf ansonsten unproduktiven Böden verwendet und produziert werden.
Es gibt Bedenken hinsichtlich der großen Menge an Bewässerungswasser und des damit verbundenen Potenzials für die Bodenauslaugung. Die weite Verbreitung von kleinen Erzeugungsanlagen mit Biomasse kann zu Unfällen und Schwierigkeiten bei der Wartung und Qualitätskontrolle führen. Die zunehmende Verbrennung von Holz für die Heizung zu Hause wirft ernste Probleme der Luftverschmutzung sowohl im Innen- als auch im Außenbereich auf, wobei die Verbrennungsprodukte erhöht werden, einschließlich potenziell krebserregender flüchtiger und kondensierbarer organischer Verbindungen.
Biogas:
Die Biomasse des Abfalls wie Rinderdung, Pflanzen- / Pflanzenreste und Abwässer usw. bei der Fermentation in Abwesenheit von Luft erzeugt ein brennbares Gas, das als Biogas bezeichnet wird. Es wird in ländlichen Gebieten von LDCs häufig als Energiequelle eingesetzt.
7. Kernenergie:
Es bleibt die Energiequelle, die weder von der Sonne noch vom Wasser abhängig ist. Das ist Atomenergie. In den letzten zwanzig Jahren wurden in vielen Ländern zahlreiche Kraftwerke errichtet. Sie basieren auf einem der natürlich vorhandenen Uranisotope und auf den sekundären künstlichen Isotopen. Es wurde als Waffenplutonium bekannt und ist in der Tat ein Nebenprodukt von Reaktoren, die Uran verwenden.
Abgesehen davon, dass Uran eine verschwendende Ressource ist, birgt die Verbreitung von Atomenergiezentren große Gefahren für die gesamte Menschheit. Zu diesen Gefahren zählen die zunehmenden Mengen radioaktiver Abfallprodukte, von denen einige Halbwertszeiten von Tausenden von Jahren und mehr aufweisen.
Seine Entsorgung stellt bereits eine ernsthafte Gefahr für die Verschmutzung der Erde, des Wassers der Meere und der Luft dar. Dies neigt nicht nur dazu, das ökologische Gleichgewicht des natürlichen Lebens zu stören; es ist eine echte und ernsthafte Bedrohung für das Leben selbst überall.
Die Kernenergie ist unter den potenziellen zukünftigen Energiequellen des Menschen in der folgenden Kombination von Eigenschaften einzigartig:
(a) Die Auswirkungen von großflächigen Einsätzen auf die Gesundheit der Bevölkerung sind weit geringer als die von anderen bereits eingesetzten Quellen, was Luftverschmutzung, Kraftstoffgewinnung, Kraftstofftransport und Abfall betrifft.
(b) Es bietet eine potenziell unerschöpfliche Energieversorgung.
(c) Der Treibstoff ist hoch konzentriert, so dass der Transport an keinem Ort der Welt, auch unter Wasser, ein Hindernis ist.
(d) Atomstrom ist im Vergleich zu konventionellen fossil befeuerten Kraftwerken im Allgemeinen wirtschaftlich.
Auf der anderen Seite hat es auch einzigartige Nachteile:
1. Die Erzeugung von Spaltkraft geht einher mit der Erzeugung von Strahlung, die sechs Größenordnungen größer ist als jede andere menschliche Tätigkeit.
2. Die Spaltungsreaktionen verwenden als Brennstoff die Materialien der zerstörerischsten Waffen des Menschen.
3. Die Spaltkraft unterliegt einer beispiellosen staatlichen Regulierung, die auf nationalen Sicherheits- und Außenerwägungen beruht.
Amory B. Lovins hat darauf hingewiesen, dass die Atomenergie, wenn sie sicher und wirtschaftlich ist, ausreichend Treibstoff und sozialverträglich ist, aufgrund der politischen Auswirkungen der Art von Energieökonomie, in die sie eingebunden wird, immer noch unattraktiv ist. Paul Ehrlich erklärt: "Wenn man der Gesellschaft zu diesem Zeitpunkt billige Energie im Überfluss gibt, wäre das gleichbedeutend damit, einem idiotischen Kind ein Maschinengewehr zu geben."
Es besteht auch die Gefahr von Unfällen und Leckagen in Kernkraftwerken. Solche Unfälle sind passiert. Kein menschliches System war jemals in der Lage, vollständige Sicherheit vor Unfällen zu entwickeln. Trotz verschiedener Präsentationen, die die Besorgnis der Öffentlichkeit zerstreuen, bleibt die Tatsache, dass radioaktives Material in den Bereichen um die Unfallorte herum verschmutzt wurde.
Das Bhabha Atomic Research Center in Mumbai ist das wichtigste Zentrum für Forschung und Entwicklung im Bereich der Kernenergie in Indien. Andere Atomkraftwerke sind. Tarapur-Atomkraftwerk in Tarapur, Atomkraftwerk in Kota, Madras-Atomkraftwerk in Kalpakkam und Narora-Atomkraftwerk in Uttar Pradesh.
Tabelle 10.1:
