Energetyka

Energetyka jest działem techniki i nauki, która odpowiedzialna jest za przetwarzaniem dostępnych form energii na postać zdatną do wykorzystania przy zasilaniu wszelakich urządzeń, napędzania maszyn zarówno wykorzystywanych w przemyśle, jak i życiu codziennym. Energetyka odpowiada w praktyce za dostarczanie odbiorcom energii w postaci elektrycznej oraz termicznej. W tym artykule znajdziecie informacje na temat obu tych obszarów jej działalności. Przemysł energetyczny złożony jest z dwóch części – elektrowni, elektrociepłowni oraz ciepłowni, które przetwarzają pierwotne źródło energii w jej użyteczną postać oraz energetycznych sieci przesyłowych, służących do przesyłu użytecznej energii do odbiorcy. Niestety jest on sektorem gospodarki, który wpływa negatywnie na środowisko naturalne, szczególnie jeśli mówimy o energetyce konwencjonalnej.

Energia termiczna

Energię termiczną dostarcza się odbiorcy przy pomocy transportującego ciepło nośnika. Może to być para wodna pod wysokim ciśnieniem, ogrzana woda bądź inne płyny. Do ogrzewania tychże nośników stosowane są rozmaite źródła energii. Energia termiczna bywa nazywana potocznie energią cieplną. Z definicji jest to część energii wewnętrznej układu, związania z chaotycznym ruchem jego cząsteczek. Miarą tejże energii jest temperatura. Każda postać energii jest możliwa do przemiany w energię termiczną, któremu to procesowi towarzyszy wzrost entropii. W termodynamice nie ma jednoznacznej definicji energii termicznej.

Za przetwarzanie energii termicznej, głównie w energię elektryczną odpowiada gałąź energetyki określana jego termoenergetyka. Chaotyczny ruch cząsteczek i atomów powoduje wymianę energii pomiędzy układami, którą to określa się wymianą ciepła. Nie wolno jednak utożsamiać ciepłą z energią termiczną. Ciepło podobnie do pracy należy do sposobów przekazywania energii, a nie jej form.

Energia elektryczna

Energię elektryczną dostarcza się do odbiorcy przy pomocy przewodów elektrycznych i jest ona produkowana za pomocą turbin oraz prądnic napędzanych przy pomocy rozmaitych źródeł energii. Energia elektryczna prądu to taka energia, którą prąd elektryczny przekazuje odbiornikowi wykonującemu pracę, bądź zmieniającemu ją na odrębną formę energii. Wartość energii elektrycznej pobieranej bądź przepływającej przez odbiornik definiuje iloczyn natężenia prądu płynącego przez odbiornik, napięcia na nim oraz czasu przepływu prądu przez ten odbiornik. Jej zużycie mierzone jest w kilowatogodzinach, a urządzeniem służącym do pomiaru tej wielkości jest licznik energii elektrycznej.

Energetyka jest jednak dziedzina, która posiada swoje ograniczenia. Szczególnie w zakresie energii elektrycznej, którą niezwykle trudno jest przechowywać i musi być wytwarzana w momencie zapotrzebowania na nią. Stosowane dziś akumulatory nie mają zbyt wysokiej pojemności, są mało wydajne oraz stosunkowo ciężkie, co wyklucza je jako środek do magazynowania oraz transportu większych ilości energii. Do jej gromadzenia wykorzystuje się natomiast np. elektrownie szczytowo-pompowe, które poprzez kontrolę wykorzystania siły przepływu wody mogą płynnie regulować ilość generowanej energii i w razie konieczności szybko ją powiększyć. Aktualnie prowadzone są badania nad magazynowaniem tejże energii pod postacią wodorowych ogniw paliwowych, w których możliwe będzie odzyskanie energii elektrycznej dzięki spalaniu wodoru, uzyskanego wcześniej w procesie elektrolizy wody z wykorzystaniem energii elektrycznej.