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Erneuerbare Energie

Erneuerbare Energie

Erneuerbare Energie ist jene Energie, die aus praktisch unerschöpflichen natürlichen Quellen stammt. Sie gelten entweder wegen der großen Energiemenge als unerschöpflich oder weil sie sich auf natürliche Weise regenerieren können.

Unter den Hauptvorteilen erneuerbarer Energien heben wir Folgendes hervor:

  • Erneuerbare Energien sind umweltschonend und verschmutzen nicht. Sie erzeugen keine Treibhausgase und tragen nicht zum Klimawandel bei.
  • Erneuerbare Energien sind sicherer und stellen weniger Gesundheitsrisiken dar als andere nicht erneuerbare Energiequellen. Je mehr Energie durch saubere Energie erzeugt wird, desto mehr fossile Energie muss erzeugt werden.
  • In den meisten Fällen sind sie leicht zu zerlegen und es besteht keine Notwendigkeit, ihre Abfälle zu schützen, wie dies beispielsweise bei der Kernenergie der Fall ist.
  • Sie ermöglichen die Gewinnung von Energie, ohne die natürlichen Ressourcen zu erschöpfen. Erneuerbare Energien stammen per Definition aus unerschöpflichen Quellen, die es ermöglichen, einen Energievorteil zu erzielen, ohne Ressourcen zu erschöpfen, wie dies bei Energien im Zusammenhang mit fossilen Brennstoffen der Fall ist.

    Beispiele für erneuerbare Energien

    Erneuerbare Energie kann zur Stromerzeugung verwendet werden, aber auch für andere Anwendungen. Hier einige Beispiele für erneuerbare Energien:

    • Stromerzeugung mit Photovoltaik-Solarmodulen.
    • Thermische Solaranlagen zum Heizen.
    • Poolheizung durch Solarenergie.
    • Wärmezentren mit Geothermie.
    • Heizsysteme mit geothermischen Brunnen.
    • Stromerzeugung durch Windparks.
    • Nutzung hydraulischer Energie durch Sümpfe zur Stromerzeugung.
    • Segelboote.
    • Der Flug von Segelflugzeugen und Segelflugzeugen ohne Motor, die Aufwinde nutzen.
    • Die Photosynthese ist eine Möglichkeit für Pflanzen, die Sonnenenergie zu nutzen. In diesem Fall profitieren die Pflanzen, aber es ist immer noch ein Beispiel für erneuerbare Energien.

    Generell können erneuerbare Energien in Abhängigkeit von den verwendeten natürlichen Ressourcen klassifiziert werden.

    Welche Arten von erneuerbaren Energien gibt es?

    Die Hauptquellen für erneuerbare Energien sind folgende:

    1. Solarenergie, die elektromagnetische Energie von der Sonne nutzt.
    2. Windenergie, die die Kraft und Geschwindigkeit des Windes nutzt.
    3. Hydraulikkraft, die die potentielle Energie im Wasser nutzt. Wassermühlen, Wasserkraftwerke usw.
    4. Geothermie, die die Wärme im Erdinneren nutzt.
    5. Biomasse, basierend auf der Verwendung von organischen Materialien pflanzlichen oder tierischen Ursprungs.
    6. Gezeiten- und Wellenenergie, die Meeresströmungen und die Bewegung von Gezeiten und Wellen nutzt.

    Was ist Sonnenenergie?

    Solarenergie ist Energie, die Sonnenstrahlung direkt nutzt. Obwohl die Sonne kein unerschöpfliches Leben hat, wird geschätzt, dass das Leben der Sonne Millionen von Jahren beträgt. Im menschlichen Maßstab wird Sonnenenergie als unerschöpfliche Quelle angesehen, und Sonnenenergie ist erneuerbare Energie. 

    Wir unterscheiden zwei Arten der Nutzung von Sonnenenergie: thermische Sonnenenergie und Photovoltaik.

      Woraus besteht Windkraft?

      Windenergie - Erneuerbare Energien

      Windenergieanlagen nutzen die im Wind enthaltene kinetische Energie, um durch sogenannte Windkraftanlagen Strom zu erzeugen.

      Windenergie ist eine erneuerbare Energiequelle, weil der Wind eine unerschöpfliche Quelle ist. Bis zu einem gewissen Grad ist der Wind eine Folge der Sonnenenergie, da der Wind durch Druck- und Temperaturunterschiede verdrängt wird, die direkt oder indirekt von der Sonne verursacht werden.

      Es gibt zwei Arten von Windanlagen:

      • Isolierte Windenergieanlagen zur Erzeugung elektrischer Energie an abgelegenen Orten zum Eigenverbrauch. Es ist sehr üblich, dass diese Anlagen mit Photovoltaikmodulen kombiniert werden.
      • Windparks, die aus einer Reihe von Windkraftanlagen bestehen, verkaufen den erzeugten Strom an das Stromnetz.

      Die aktuelle technologische Entwicklung sowie ein besseres Verständnis der Windverhältnisse in den verschiedenen Gebieten ermöglichen die Implementierung von Windparks, die an das Stromnetz angeschlossen sind, in zahlreichen Regionen der Welt. Darüber hinaus haben Verbesserungen im Luftfahrtdesign die Energieeffizienz dieser Einrichtungen erheblich erhöht.

      Was ist hydraulische Energie?

      Hydraulische Energie ist eine Art von Energie, die die potentielle Energie von Wasser nutzt, um mechanische Arbeit zu erhalten. Wenn wir diese mechanische Arbeit in Form von kinetischer Energie nutzen, um einen Generator anzutreiben, erhalten wir elektrische Energie. In diesem Fall sprechen wir über Wasserkraft.

      Hydraulische Energie wird als erneuerbare Energie betrachtet, da der Wasserkreislauf unveränderlich und unerschöpflich bleibt. Wie bei der Windenergie ist der Wasserkreislauf (und damit die hydraulische Energie) stark von der Sonnenenergie abhängig.

      Hydraulische Energie nutzt die potentielle Energie des Wassers aus einem Sprung, um elektrische Energie zu erzeugen. Das Wasser bewegt eine Turbine, deren Drehbewegung mittels einer Achse auf einen Stromgenerator übertragen wird. Der Hauptvorteil von hydraulischer Energie besteht darin, dass Energie in Form von potentieller Energie gespeichert und Strom in Zeiten des Bedarfs erzeugt werden kann.

      Wenn die Leistung dieser Generatoren weniger als 10 MW beträgt, spricht man von mini-hydraulischer Energie.

      Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Wasserkraftwerken:

      • Wasserkraftwerke mit fließendem Wasser: Diese Wasserkraftwerke, die einen Teil des durch einen Fluss zirkulierenden Stroms erfassen und zur Turbine zur Anlage bringen, um dort elektrische Energie zu erzeugen. Später wird dieser Fluss zum Flussbett zurückgeführt.
      • Wasserkraftwerke am Fuße des Damms: Diese Wasserkraftwerke, die sich stromabwärts der Stauseen befinden und für Wasserkraftzwecke oder für andere Zwecke wie die Wasserversorgung von Städten oder die Bewässerung bestimmt sind. Sie haben den Vorteil, Energie (Wasser) zu speichern und bei Bedarf nutzen zu können.

      Was wird aus Biomasse gewonnen?

      Biomasse ist eine erneuerbare Energiequelle, die auf der Verwendung organischer Materialien pflanzlichen oder tierischen Ursprungs basiert, einschließlich der Produkte und Nebenprodukte, die bei ihrer Umwandlung entstehen. Unter dem Namen Biomasse werden Energiematerialien verschiedenster Art gesammelt: Waldreste, holzige und krautige landwirtschaftliche Rückstände, Rückstände aus verschiedenen industriellen Prozessen, Energiepflanzen, organische Materialien in städtischen festen Rückständen, Biogas aus tierischen Rückständen oder biologisch abbaubare Rückstände. Industrieanlagen, städtische Abwasserbehandlung oder Deponie usw.

      Sie können auch unter dem Namen Biomasse, Biokraftstoffe, zusammengefasst werden, die ihre Hauptanwendung im Verkehr haben.

      Biomasseanwendungen können in zwei Gruppen unterteilt werden:

      • Haushalts- und Industrieanwendungen, die durch die direkte Verbrennung von Biomasse funktionieren.
      • Anwendungen im Zusammenhang mit der Entstehung neuer Ressourcen und neuer Transformationstechniken wie Vergasung und Biomassepyrolyse.

        Woraus besteht Gezeiten- und Wellenenergie?

        Gezeitenkraft - Turbinenschema

        Meere und Ozeane sind riesige Sonnenkollektoren, aus denen Energie aus verschiedenen Quellen (Wellen, Gezeiten und Wärmegradienten) gewonnen werden kann.

        Die Energie, die das Meerwasser bei seinen steigenden und fallenden Gezeitenbewegungen (Ebbe und Flut) freisetzt, wird in Gezeitenkraftwerken genutzt und leitet das Wasser durch Wasserturbinen.

        Offensichtlich sind diese maritimen Bewegungen unerschöpflich, so dass wir Gezeitenenergie als erneuerbare Energie betrachten können.

        Die Energie der Wellen wird von den Winden erzeugt und ist sehr unregelmäßig. Dies hat zu vielen Arten von Maschinen für seine Verwendung geführt.

        Schließlich ist die thermische Energieumwandlung des Ozeans eine Methode, um die Temperaturdifferenz zwischen Oberflächenwasser und Wasser in Tiefen von 100 m in nützliche Energie umzuwandeln. Zur Verwendung ist eine Differenz von 20 ° C ausreichend. Die Vorteile dieser Energiequelle hängen damit zusammen, dass es sich um einen dauerhaften und umweltfreundlichen Wärmesprung handelt.

        Gezeitenenergie wäre eine Variante der hydraulischen Energie, da sie Wasser verwendet, um ihre kinetische Energie oder potentielle Energie zu nutzen.

        Was ist Geothermie?

        Geothermie gut

        Geothermie ist die Manifestation der Wärmeenergie, die sich in Gesteinen oder Gewässern mit hoher Temperatur im Erdinneren ansammelt. Geothermie ist der Wissenschaftszweig, der dieses Phänomen erklärt.

        Die große Menge an Wärme und Wärmeenergie, die in der Erde gespeichert ist, ist so groß, dass die Nutzung dieser Energieressource praktisch keinen Einfluss auf die innere Energie der Erde hat. Aus diesem Grund gilt es als erneuerbare Energiequelle.

        Zur Verwendung in Gebieten mit besonderen thermischen Bedingungen, beispielsweise in vulkanischen Gebieten, zirkuliert in ihnen eine Flüssigkeit, die Wärmeenergie in Form von in heißen Gebieten akkumulierter Wärme an die Oberfläche transportiert.

        Die in Abhängigkeit von ihrer Temperatur (hoch, mittel oder niedrig) erzeugte Wärmeenergie wird entweder zur Erzeugung elektrischer Energie oder zum Erhitzen von Wasser und Heizen verwendet.

        Der Hauptvorteil der Geothermie besteht darin, dass ihre Umweltbelastung minimal ist und sie Energieerträge aufweist, die es ihr ermöglichen, mit fossilen Brennstoffen wie Öl, Kohle oder Erdgas zu konkurrieren. Andererseits bestehen die Hauptnachteile der Geothermie darin, dass sie große Investitionen erfordern und dass geothermische Felder relativ knapp sind und sich häufig in ungünstigen Gebieten befinden.

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        Referenzen

        Geändert am: 15. März 2020