Fosszilis energiahordozók

Növényi és állati maradványokból keletkező, levegőtől elzárt bomlás során létrejött energiahordozók a fosszilis (megkövült) energiahordozók, amik évmilliók alatt alakultak ki. Szilárd, folyékony vagy gáznemű halmazállapotúak, nagy az energiasűrűségük, főként szenet és hidrogént tartalmazó vegyületek.
Ezek a nem megújuló energiaforrások körébe tartoznak. Aminek a felhalmozódásához évmilliók kellettek, azt az emberiségnek néhány száz évébe telt felemészteni.
Alapvető fosszilis energiahordozók a szén, a kőolaj, az olajtermékek és a földgáz.
Az antracit ásvány a legősibb szénfajta, aminek 92-98%-os a széntartalma. Leginkább kokszgyártásra és gáztermelésre használták, szerkezete grafitszerű rácsot alkot.
Energiahordozók közül a legjelentősebb a szén, az összes feltárt készletek 75%-át képezi. Fűtőértékük 20 000-32 000 kJ/kg között van, a barna kőszén 15 000-20 000 kJ/kg fűtőérték között mozog. A 40% alatti nedvességtartalmú szén a barnaszén. A kőolaj sokféle szénhidrogént tartalmaz, desztillációs eljárással a finomítókban 300°C-ra melegítik és kondenzálják a távozó anyagokat. Így keletkezik a könnyű- és nehézbenzin, a petróleum és a gázolaj. Legvégül visszamarad a pakura.
A levegő kizárása mellett hevítik az ásványszenet, a benne lévő víz és szénhidrogén gázalakban elillan, az ásványszénből visszamaradó szén legtöbbször por. A lignit nedvességtartalma nagy, így fűtőértéke kisebb. Leginkább akkor célszerű használni, ha olcsón kitermelhető külszíni fejtéssel. A fekete és barnaszén aránya kb. 4:1, hazánkban ellentétes az arány, magas hamu és kéntartalmú készleteink vannak, ami leginkább erőművekben használható.
A kőszenet ipari méretekben kb. 400 éve, a kőolajat kb. 100 éve használják. Számítások szerint a kőszénkészletek még néhány száz évig, a kőolajkészletek 30-60 évig biztosítják a világ energiaszükségletét. Ezután a nukleáris energia vagy a megújuló energiaforrások (szél-, víz-, napenergia) használata kerül előtérbe.

Váltakozó áram

Olyan elektromos áram, amelynek iránya szabályos időközönként megfordul. Az áram nagysága, iránya és feszültsége folyamatosan változik, amikor a váltóáramú generátor tekercse elfordul a mágneses térben. Az elektronok ilyenkor másodpercenként 50-60-szor váltakozva folynak az egyik, majd a másik irányba a vezetékben. Ez nem befolyásolja a hatásukat.

A távvezetékek váltakozó áramot továbbítanak, és a transzformátorok ezt alakítják át a megfelelő feszültségre.

Kétféle módon lehet megadni a váltakozó áram feszültségét:

• effektív érték, ez megadja, hogy a váltakozó áram mekkora egyenfeszültséggel egyenértékű hatást fejt ki, illetve
• csúcsfeszültség, amely a jel amplitúdó tényleges nagyságát adja meg.

Az áram váltakozása általában szinuszos, ilyen feszültség keletkezik ugyanis a generátorok mágneses mezőkben forgó tekercseiben. Szinuszos váltófeszültségnél az effektív érték a csúcsfeszültség 0,707-szerese.

Magyarországon váltakozó áram a hálózati áram. Európában a hálózati áram 50 Hz frekvenciájú (az USA-ban 60 Hz). Ez azt jelenti, hogy az elektronok másodpercenként 50-szer felváltva az egyik, 50-szer a másik irányba áramlanak.

Változó áramokon belül vannak váltakozó áramok, ilyenkor a vezetőben a töltések előre-hátra mozognak, és előre-, illetve hátramozgáskor ugyanannyi töltés halad át a vezető keresztmetszetén. Ilyenkor nulla az átlagos töltésmozgás.

Létrehozása

A tekercs belsejében váltakozó mezőt hoz létre a nyugvó tekercs előtt forgó mágnes, emiatt elektromágneses indukció jön létre. Ekkor a váltakozó áram indukálódik a zárt tekercsben, mivel az áramerősség folyamatosan, az áram iránya pedig időközönként változik.

Atomenergia

Az atomenergia a – hő és elektromosság formájú energia céljából létrejött – magreakció kontrollált felhasználása.
Hőt termel, és egy irányított láncreakció útján keletkezik. Az atomenergia lényegében az atommagok belső energiája. Az atommagátalakulások során az atommag energiájának egy része felszabadul, és hasznosítható.

Az atomerőművekben a magfúziós folyamatból keletkezett hőenergiát használják fel áramtermelésre.

Története:

1896. Antoine César Becquerel francia fotográfus felfedezi a radioaktivitást

1898. Pierre Curie francia fizikus és felesége, a lengyel származású fizikus és kémikus, Marie Curie-Sklodowska a rádium (Ra) felfedezéséért Nobel-díjat kapnak Becquerel-lel megosztva.

1919. Első ízben figyelnek meg magreakciót

1942. december 2., 15:25 – megindítják az első „atommáglyát"., melyet Enrico Fermi olasz fizikus és Szilárd Leó magyar származású amerikai fizikus tervei alapján építettek.

1945. július 16. New Mexikóban kipróbálják az első atombombát.

1945. augusztus 6-án Hirosimára, 9-én Nagaszakira dobnak atombombát.

1949. augusztus 29. A Szovjetunió felrobbantja első atombombáját a kazahsztáni Szemipalatyinszkban.

1951. Elkészül az első atomreaktor, amely 4 hagyományos izzó világításához elegendő energiát termel.

1954. Az USA villanyhálozatra kapcsolja első atomerőművét.

1957. Az ENSZ létrehozza a Nemzetközi Atomenergia Ügynökséget (NAÜ), melynek feladata az atomenergia békés felhasználásának előmozdítása.

1959. Az USA vízre bocsátja első atommeghajtású kereskedelmi hajóját, a Savannah-t.

1964-65. A Szovjetunió nyolc haditengerészeti reaktort süllyeszt el.

1983-87. Pakson beindul az I-es, egy év múlva a II-es, 1986-ban a III-as, 1987-ben a IV-es blokk.

1994. június 21-24. Al Gore amerikai elnök és Viktor Csernomirgyin orosz miniszterelnök egyezményben rögzítik a plutónium-termelés megszüntetését az orosz reaktorokban.

1997. március 1. 20 ezer tüntető ellenzi a gorlebeni (Németország) atomhulladék szállítást.

propán-bután

Az összes alternatív energiahordozó közül a propán-bután rendelkezik a legtisztább és legmagasabb fűtőértékkel, mivel a cseppfolyós gáz vegyi összetétele nagyon egyszerű. A cseppfolyós gáz propánból, butánból és ezek keverékéből áll.

A propánt (C₃H₈) és a butánt (C₄H₁₀) kőolaj-finomítókban, valamint a földgázmezők gázfeldolgozó üzemeiben választják le a nyersolajból és a nyers földgázból.

Ezekből három termék kerül kereskedelmi forgalomba energetikai célokra:

• a propán-gáz: közel tiszta (minimum 95 tömeg %) propán és propán,
• a bután-gáz: közel tiszta (minimum 95 tömeg %) bután és bután,
• a PB-gáz: a propán és a bután keveréke, amely legfeljebb 60 tömeg % butánt tartalmaz.

A földgázhálózattól távol eső fogyasztókat energiaellátását is meg lehet valósítani cseppfolyós PB-gázokkal, többek között a magas fűtőértékük miatt (45,5 – 46,5 MJ/kg).
Eredeti állapotukban a cseppfolyós PB-gázok színtelenek és szagtalanok, emiatt a forgalomba hozataluk előtt szagosítják őket, hogy esetleges visszaszivárgásuk esetén felismerhető legyen már 1:250 gáz-levegő aránynál is. 1 tonna PB-gázhoz körülbelül 30 gramm etil-merkaptánt vagy ezzel egyenértékű, kellemetlen szaghatású kénvegyületet kevernek. Ez az adalék a felhasználás során semmilyen külön veszélyt nem jelenthet, a gázzal együtt elég, és az égési tulajdonságokat nem befolyásolja. Az égés során keletkező égéstermék már teljesen szagtalan.

Normál légnyomáson a PB-gáz légnemű, csak nagyon alacsony hőmérsékleten, vagy nagy nyomás hatására válik cseppfolyóssá. A gázt legtöbbször nagy nyomáson, cseppfolyós formában tárolják, ez megkönnyíti a szállítását, illetve a palackokban vagy tartályokban történő tárolását.

Transzformátor állomás

A transzformátorállomások sokfélék lehetnek; némelyiket könnyű felismerni, másokat viszont nehezebb azonosítani. Lehetnek alállomások, különböző fajta falazott állomások (tégla vagy beton falazatú), oszlop-transzformátor állomások.

Az alállomások, transzfomátor állomások célja, hogy a nagyfeszültséget felhasználásra alkalmas alacsonyabb feszültségszintre transzformálják. Az itt levő nagyfeszültség miatt a transzformátor állomások rendkívül veszélyesek, éppen ezért kerítéssel, zárt ajtókkal vannak védve, ezeken belül a berendezések megközelítése életveszélyes. Az ajtók, kerítések, berendezések veszélyt jelentő határain egy háromszögben lévő villám jel (villamos áramütés veszélye) figyelmeztet arra, hogy nem szabad közelebb menni.

Íme egy 120 000 voltos hálózati transzformátorállomás – nagy, veszélyesnek néz ki, és valóban az is. Az ilyen állomások többnyire közepes vagy nagyobb városok külterületén találhatóak.

Ez egy 11 000/380 voltos transzformátorállomás. Jóval kisebb, mint a hálózati transzformátorállomás, ám belépni még ide is roppant veszélyes.

Oszlop-transzformátorállomás

Forrás: EON Hungária honlap

Klíma kondenzátor

A hűtő körfolyamat egy része a klímatechnikában és a hűtéstechnikában. Folyamata során a gáznemű hűtőközeg ismét cseppfolyóssá alakul. A hűtőközeg energiát veszít a cseppfolyósodás közben, ezt mi hőleadás formájában érzékeljük.

Ha a hőszivattyús klímákban a kondenzátort és az elpárologtatót egy négyes szeleppel felcseréljük, akkor a fűtési funkció is elérhető lesz. Ekkor a klíma elpárologtatója a szabadban lévő hőcserélő lesz, a beltéri pedig a kondenzátor szerepét fogja betölteni.

A magas nyomás hatására a kompresszor a hűtőközeget egyenesen a kondenzátorba nyomja, és itt bekövetkezik a kondenzálódás. Ilyenkor veszít energiájából és hőmérsékletéből a gáz halmazállapotú hűtőközeg, és emiatt bekövetkezik a cseppfolyósodás. A környező levegőnek adja át a leadott hőenergiát a kondenzátor csöveinek falán, és a lemezeken keresztül.

A klímák nagyobb teljesítményre képesek a fűtés oldalon, mint a hűtésen, mivel hivatott leadni a helyiségből elvont energiát, melyhez hozzáadódik a kompresszor hővesztesége is.

A kondenzátor lényegében egy sűrűn lemezelt levegő-freon hőcserélő, melyen a levegő átáramlását ventillátorral segítik.

Amper

Az elektromos áramerősség jele: I, mértékegysége: amper (A)

Mértékegységének nevét André Marie Ampére fizikusról kapta.
„Az amper olyan állandó elektromos áramerősség, amely két egyenes, párhuzamos végtelen hosszúságú, elhanyagolhatóan kicsiny kör keresztmetszetű és egymástól 1 méter távolságban, vákuumban elhelyezkedő vezetőben fenntartva, e két vezető között méterenként 2•10−7 newton erőt hoz létre."

Az SI mértékegységrendszer egyik alap fizikai mennyisége, megmutatja az áram mennyiségi jellemzését.