Διαφορετικοί τρόποι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι συνήθως μια διαδικασία δύο σταδίων κατά την οποία η θερμότητα βράζει το νερό. η ενέργεια από τον ατμό στρέφει έναν στρόβιλο, ο οποίος με τη σειρά του περιστρέφει μια γεννήτρια, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια. Η κίνηση του ατμού παράγει κινητική ενέργεια, την ενέργεια των κινούμενων αντικειμένων. Αυτή την ενέργεια παίρνετε και από το νερό που πέφτει. Είναι ευθέως ανάλογο με την ταχύτητα του κινούμενου σώματος – όσο πιο γρήγορα κινείται, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια. Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται όταν η κινητική ενέργεια περιστρέφει χάλκινα πηνία (ή σύρματα) μέσα στον στρόβιλο.

Dynamos and Generators

Βασικό μέρος των περισσότερων σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι η γεννήτρια, μια συσκευή που μετατρέπει την περιστροφική κίνηση σε ηλεκτρική ενέργεια. Μέσα στη γεννήτρια, πηνία από σύρμα χαλκού περιστρέφονται μέσα σε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Καθώς τα πηνία κινούνται, το μαγνητικό πεδίο δημιουργεί τη ροή εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) ηλεκτρισμού μέσα στο καλώδιο. Η πηγή της περιστροφικής κίνησης, είτε ένας ανεμόμυλος, είτε ένας στρόβιλος είτε ένας κινητήρας ντίζελ, δεν έχει σημασία. Απλώς πρέπει να είναι αρκετά δυνατό για να γυρίσει τη γεννήτρια. Το δυναμό, "ξάδερφος" της γεννήτριας, λειτουργεί περίπου με τον ίδιο τρόπο. Ωστόσο, παράγει συνεχές ρεύμα (DC).

Ηλεκτρική ενέργεια από Steam

Ένας ατμοηλεκτρικός σταθμός (ή γεννήτρια) παράγει ηλεκτρική ενέργεια με την καύση καυσίμων, συμπεριλαμβανομένης της βιομάζας, του άνθρακα ή του πετρελαίου. Ο ατμός που παράγεται από τη διαδικασία τροφοδοτείται σε έναν στρόβιλο. Ο χάλκινος οπλισμός (σύρμα) στη γεννήτρια περιστρέφεται με την περιστροφή της τουρμπίνας, παράγοντας ηλεκτρικό ρεύμα. Ένα παράδειγμα ατμοηλεκτρικού σταθμού είναι το Big Bend Power Station που βρίσκεται στην Τάμπα της Φλόριντα.

Hydroelectric Power:Falling Water

Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το νερό ονομάζεται υδροηλεκτρισμός. Το νερό που πέφτει περιστρέφει τα πτερύγια ενός υδροηλεκτρικού στροβίλου, ο οποίος με τη σειρά του κινεί τον χάλκινο οπλισμό μέσα στην ηλεκτρική γεννήτρια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ένα παράδειγμα υδροηλεκτρικού σταθμού είναι το Great Hoover Dam (που βρίσκεται κοντά στο Λας Βέγκας, Η.Π.Α.). Διαθέτει συνολικά 19 τουρμπίνες που παράγουν αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να εξυπηρετούν περισσότερους από 1,3 εκατομμύρια ανθρώπους ετησίως.

Windmills:Energy from Wind

Ένα εργοστάσιο αιολικής ενέργειας περιστρέφει τα πτερύγια μιας τουρμπίνας, που κινούν τον χάλκινο οπλισμό (που βρίσκεται μέσα στη γεννήτρια) για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Οι ανεμόμυλοι έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν για την περιστροφή των τροχών των προσαρτημένων μύλων. Οι σύγχρονοι ανεμόμυλοι μετατρέπουν τη μηχανική ενέργεια (που παράγεται από την κίνηση) σε ηλεκτρική ενέργεια. Ένα παράδειγμα αιολικής μονάδας ηλεκτρικής ενέργειας είναι το αιολικό πάρκο 107 Mega Watt (MW) που βρίσκεται κοντά στη λίμνη Benton, στη Μινεσότα.

Solar Power:Energy from Sunshine

Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα χρησιμοποιούν την ενέργεια του ηλιακού φωτός για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το συνεχές ρεύμα (DC) παράγεται από σταθερά ηλιακά πάνελ (τα οποία αποτελούνται από φωτοβολταϊκά στοιχεία) και χρησιμοποιείται συνήθως για τοπικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας αντλιών άρδευσης μικρής κλίμακας ή για τη φόρτιση συσκευών που τροφοδοτούνται από μπαταρίες. Οι ηλιακοί σταθμοί εμπορικής κλίμακας κερδίζουν σταθερά δημοτικότητα με την αύξηση της τιμής των ορυκτών καυσίμων. Λειτουργούν παγιδεύοντας την ηλιακή ενέργεια μέσω μεγάλων ανακλαστήρων. Η παγιδευμένη ενέργεια στη συνέχεια κατευθύνεται σε δέκτες που χρησιμοποιούν διάφορες τεχνολογίες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας τροφοδοτώντας τουρμπίνες αερίου ή ατμού. Το Nellis Power Plant είναι το μεγαλύτερο εργοστάσιο ηλιακής ενέργειας στη Βόρεια Αμερική. Βρίσκεται στην αεροπορική βάση Nellis στην κομητεία Clark της Νεβάδα, κοντά στο Λας Βέγκας. Η μονάδα αποτελείται από περισσότερα από 70.000 φωτοβολταϊκά ηλιακά πάνελ και η μέγιστη ηλεκτρική ισχύς της υπολογίζεται σε 13 μεγαβάτ εναλλασσόμενου ρεύματος (13 MW AC).