• Apa yang dimaksud dengan pembangkitan energi listrik?
• Bagaimana energi listrik dihasilkan?
• Tahapan sektor kelistrikan
• Jenis pembangkit listrik
• Energi terbarukan

Kami menjelaskan apa itu pembangkit tenaga listrik, jenisnya dan bagaimana cara menghasilkannya. Selain itu, tahapan sektor kelistrikan.

Sebagian besar kehidupan kita sehari-hari bergantung pada energi listrik.

Apa yang dimaksud dengan pembangkitan energi listrik?

Generasi dari tenaga listrik meliputi himpunan proses berbeda melalui mana ia dapat diproduksi listrik, atau yang sama, ubah bentuk lain dari Energi tersedia di alam (energi kimia, kinetika, panas, lampu, nuklir, dll.) dalam energi listrik yang dapat digunakan.

Kemampuan untuk menghasilkan listrik merupakan salah satu perhatian utama dari kemanusiaan kontemporer, karena konsumsi Ini telah menyebar luas dan dinormalisasi sejak penemuannya pada abad ke-19, hingga menjadi sangat diperlukan dalam kehidupan kita sehari-hari. Rumah kita, industriPenerangan umum, bahkan peralatan pribadi kita, bergantung pada pasokan daya listrik yang konstan dan stabil.

Dengan demikian, konsumsi energi dunia terus meningkat. Sementara pada tahun 1900 konsumsi energi global hanya 0,7 Terawatt (0,7 x 1012 W), sudah pada tahun 2005 diperkirakan sekitar 500 Exajoule (5 x 1020 J), setara dengan 138.900 Terawatt.

Sektor industri adalah konsumen terbesar dari semuanya, dan oleh karena itu negara maju (yang disebut Dunia Pertama) bertanggung jawab atas persentase konsumsi tertinggi. Amerika Serikat, misalnya, mengkonsumsi 25% dari energi yang dihasilkan di seluruh dunia.

Oleh karena itu, pencarian cara baru dan lebih efisien untuk memperolehnya adalah bidang di mana sumber daya ilmiah dan teknologi yang sangat besar diinvestasikan, terutama pada saat efek iklim dari industrialisasi dan dari pembakaran bahan bakar fosil itu tidak hanya menjadi jelas, tetapi juga mengkhawatirkan.

Bagaimana energi listrik dihasilkan?

Berbagai jenis energi dapat digunakan untuk memutar turbin generator.

Listrik pada umumnya diproduksi di fasilitas besar yang disebut pembangkit listrik atau pembangkit listrik, yang memanfaatkan berbagai jenis energi bahan baku atau proses alami "pembuatan" listrik.

Untuk ini, sebagian besar pembangkit listrik memiliki alternator, yang merupakan perangkat besar yang menghasilkan arus bolak-balik. Mereka terdiri dari gulungan, yang merupakan gulungan bahan besar yang berputar konduktor listrik diatur dalam utas, dan a magnet yang tetap.

Dengan memutar kumparan di dalam magnet dengan kecepatan tinggi, sebuah fenomena yang disebut induksi elektromagnetik terjadi: Medan gaya Hasilnya memobilisasi elektron dari bahan konduktif, menciptakan aliran energi yang kemudian harus "disiapkan" untuk didistribusikan melalui serangkaian transformator.

Masalahnya, kemudian, adalah bagaimana membuat kumparan berputar dengan kecepatan tinggi dan mantap. Dalam percobaan yang dilakukan pada abad ke-19 dengan listrik, itu dihasilkan dengan mengayuh sepeda, yang tentu saja hanya menghasilkan sedikit.

Dalam kasus pembangkit listrik, diperlukan sesuatu yang jauh lebih canggih: turbin, yang merupakan perangkat berputar yang mampu mentransmisikan energi mekanik ke koil, membuatnya berputar, dari penggunaan kekuatan lain.

Misalnya, Anda dapat menggunakan air yang jatuh di air terjun, atau hembusan angin yang konstan, atau dalam banyak kasus, uap jumlah naik dari jumlah yang baik dari air mendidih, yang pada gilirannya diperlukan untuk menghasilkan jumlah yang konstan panas, melalui pembakaran dari berbagai jenis bahan.

Seperti yang akan terlihat, proses lengkap pembangkitan energi listrik tidak lebih dari transformasi energi kimia menjadi energi kalori (pembakaran), untuk kemudian diubah menjadi kinetik dan mekanik (dengan menggerakkan turbin), dan kemudian menjadi elektromagnetik, yaitu , , dalam kelistrikan.

Tahapan sektor kelistrikan

Listrik didistribusikan melalui saluran listrik.

Sektor kelistrikan adalah salah satu yang bertanggung jawab atas seluruh rangkaian produksi listrik, dari awal hingga konsumsinya di setiap rumah kita, misalnya. Seluruh siklus produksi energi di sektor ini melibatkan tahapan sebagai berikut:

• Generasi. Tahap pertama, secara logis, terdiri dari memperoleh listrik melalui sarana yang tersedia, di salah satu jenis pembangkit listrik yang ada.
• Transformasi. Setelah listrik diperoleh, biasanya mengalami proses transformasi yang mempersiapkannya untuk transportasi di sepanjang jaringan listrik, karena listrik, tidak seperti produk dan barang lainnya, tidak dapat disimpan untuk konsumsi nanti, tetapi harus segera ditransmisikan.

Apa yang disebut gardu induk atau pembangkit transformator, yang terletak di sekitar pembangkit listrik, dan juga pusat transformasi, dekat dengan pembangkit listrik, bertanggung jawab untuk ini. populasi konsumen, karena misinya adalah memodulasi tegangan listrik agar listrik dapat diangkut (tegangan tinggi) dan habis pakai (tegangan rendah).

• Distribusi. Listrik akhirnya harus dipasok ke rumah kita atau ke industri yang mengkonsumsinya melalui jaringan kabel yang dikenal sebagai saluran listrik, dan yang biasanya ditangani oleh perusahaan distribusi dan pemasaran energi yang berbeda.
• Konsumsi. Akhirnya, setiap rumah tangga konsumen atau pabrik industri memiliki instalasi penghubung, yang menghubungkan jaringan distribusi dengan fasilitas dalam ruangan, memungkinkan energi hadir di mana pun kita membutuhkannya.

Jenis pembangkit listrik

Energi angin relatif murah dan aman untuk produksi listrik.

Pembangkit listrik diklasifikasikan, biasanya, menurut jenis pembangkit listrik di mana ia diproduksi, atau apa yang sama, menurut prosedur khusus apa yang digunakan untuk, seperti yang kami jelaskan sebelumnya, memobilisasi turbin daripada memutar kumparan yang pada gilirannya .waktu menghasilkan listrik. Dengan demikian, kami memiliki:

• Energi termoelektrik bahan bakar fosil. Pembangkit termoelektrik adalah pembangkit listrik yang menghasilkan listrik dari energi panas, merebus air dalam jumlah besar, atau dengan cara yang sama memanaskan gas lain, berkat pembakaran berbagai bahan. organik (Batu bara, Minyak bumi, gas alam atau bahan bakar fosil lainnya) dalam boiler internal. Dalam kasus ini, gas yang mengembang bertanggung jawab untuk menggerakkan turbin, dan kemudian didinginkan untuk dapat mengulangi siklusnya.
• Energi termonuklir. Prinsip operasi energi termonuklir tidak berbeda dengan termoelektrik, kecuali panas yang diperlukan untuk memutar turbin diperoleh melalui berbagai proses kimia pembelahan atom berat, yaitu membombardir inti atom tertentu elemen, untuk memaksa mereka menjadi elemen lain yang lebih ringan dan melepaskan sejumlah besar energi. Di pembangkit ini, yang dikenal sebagai reaktor, logika yang sama dari bom atom, tetapi diterapkan untuk tujuan damai. Kerugiannya adalah menghasilkan limbah radioaktif yang sulit ditangani dan sangat beracun.
• energi panas bumi. Sekali lagi, dalam hal ini pengoperasian pembangkit listrik mematuhi model termoelektrik, tetapi tanpa memerlukan bahan bakar atau boiler, karena panas internal pembangkit listrik digunakan. kerak bumi. Untuk itu, diperlukan lokasi tektonik yang sesuai, yaitu kawasan dengan aktivitas tektonik yang memungkinkan air tercurah ke kedalaman bumi dan memanfaatkan uap yang dihasilkan untuk menggerakkan turbin listrik.
• Energi panas matahari. Mirip dengan kasus sebelumnya, pembangkit listrik jenis ini memanfaatkan sinar matahari, memfokuskan dan memusatkannya melalui sistem cermin yang kompleks, untuk memanaskan cairan pada suhu antara 300 dan 1000 ° C, dan dengan demikian memulai proses pembangkitan termoelektrik.
• energi fotovoltaik. Jenis energi ini juga diperoleh dengan memanfaatkan sinar matahari, tetapi dalam arti yang berbeda: melalui bidang besar sel fotovoltaik, terdiri dari dioda yang peka terhadap sinar matahari, yang menghasilkan perbedaan potensial kecil di ujungnya. Situs besar diperlukan untuk ini panel surya untuk menghasilkan listrik, tetapi pada saat yang sama dilakukan tanpa memerlukan bahan baku dan tanpa mengotori terlalu banyak lingkungan.
• Kekuatan hydroelectric. Dalam hal ini, turbin listrik dari pembangkit listrik tidak digerakkan oleh aksi panas, tetapi dengan memanfaatkan energi mekanik air terjun. Oleh karena itu, topografi khusus untuk ini, seperti katarak, air terjun, sungai besar atau badan air di mana bendungan dapat ditanamkan atau bendungan. Di luar modifikasi brutal badan air ini dan ekosistem sendiri, itu adalah bentuk dari energi bersih, murah dan aman.
• energi air laut atau kekuatan gelombang. Ini adalah nama yang diberikan kepada tanaman untuk memperoleh energi listrik dari pasang surut atau gelombang laut, melalui fasilitas pantai yang, melalui perangkat terapung, memanfaatkan dorongan air untuk menggerakkan turbin. Namun, mereka bukan cara yang sangat kuat dan tidak terlalu menguntungkan untuk mendapatkan energi, setidaknya untuk saat ini.
• Tenaga angin. Jika dalam kasus-kasus sebelumnya pergerakan air alami dimanfaatkan, pada pembangkit listrik tenaga angin kekuatan angin dimanfaatkan, terutama di daerah dalam hal itu bertiup terus-menerus, seperti zona pesisir, dataran besar, atau sejenisnya. Untuk ini, mereka memiliki seluruh bidang baling-baling raksasa, peka terhadap aliran angin, yang ketika bergerak mentransmisikan energi mekanik ke turbin listrik. Ini adalah bentuk produksi listrik yang relatif murah dan aman, tetapi sayangnya sangat sedikit kuat dan dengan biaya yang signifikan dalam hal lansekap.

Energi terbarukan

Mendapatkan listrik adalah proses yang kompleks dan sangat menuntut. dampak lingkungan, terutama dalam varian tradisionalnya, seperti bahan bakar fosil. Selain itu, dalam kasus terakhir, bahan bakar yang tersedia memiliki cadangan terbatas, karena batu bara dan minyak memiliki asal geologis yang sangat lambat dan berkepanjangan, yang tidak memungkinkan kita untuk mengisi kembali cadangan planet dengan kecepatan yang sama saat kita mengonsumsinya.

Untuk alasan ini, banyak upaya sektor energi diinvestasikan dalam pencarian sumber-sumber terbarukan, atau dalam perbaikan yang sudah ada, seperti energi surya, hidroelektrik dan panas bumi.

Namun, harapan besar umat manusia dalam masalah energi menunjukkan kemungkinan fusi atom sebagai sumber energi yang aman, andal, tidak berpolusi, dan terbarukan: atom hidrogen diambil, elemen paling melimpah di dunia. semesta, dan bergabung untuk menghasilkan sejumlah besar energi, seperti yang terjadi di jantung bintang dalam ruang.

Sayangnya, kebahagiaan teknologi itu masih jauh dari jangkauan kita, jadi umat manusia harus melakukan upaya yang lebih besar untuk menyesuaikan konsumsi energinya dengan kemungkinan dunia, atau menanggung risiko menghancurkannya sepenuhnya dalam keinginan kita untuk energi listrik tak terbatas.