12. Uusiutuvat energialähteet Flashcards

1
Q

Mitä ovat uusiutuvat energialähteet? Mistä niiden energia on peräisin?

A

Uusiutuva energialähde on sellainen energialähde, joka uusiutuu nopeasti tai sitä on niin runsaasti saatavilla, ettei se lopu käyöstä. Uusiutuvia energialähteitä ovat: aurinkoenergia, bioenergia, tuulivoima, vesivoima, aaltoenergia, vuorovesienergia, maalämpö, ilmalämpö ja geoterminen energia.

Kaikkien uusiutuvien energialähteiden energia on peräisin Auringosta, sillä lähes kaikki maapallolla käytettävissä oleva energia on peräisin Auringosta. Yhteyttämisessä Auringon energiaa sitoutuu kemiallisena energiana kasveihin. Kun esimerkiksi puuta tai muuta bioenergialähdettä poltetaan, tämä energia vapautuu palaessa lämpöenergiana.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Kerro biovoimalaitoksista. Mahdollisia hyviä ja huonoja puolia.

A

Biovoimalaitokset ovat lämpövoimalaitoksia, joissa poltetaan eloperäistä materiaalia eli biomassaa. Biomassan palamisessa vapautuu hiilidioksidia, mutta biomassa on silti hiilineutraalia. Se johtuu siitä, että biomassa uusiutuu nopeasti, ja sen kasvaessa biomassa sitoo yhtä paljon hiilidioksidia ilmakehästä, kuin mitä sen palamisessa vapautuu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Miten Auringon energiaa voidaan hyödyntää suoraan? Mahdollisia hyviä ja huonoja puolia.

A

Auringon energiaa voidaan hyödyntää myös suoraan sellaisenaan. Esimerkiksi Aurinkopaneelien puolijohdemateriaalin avulla voidaan tuottaa sähköä. Lisäksi esimerkiksi aurinkokeräinten avulla aurinkoenergian hyödyntäminen on suoraan mahdollista; auringon säteilyenergiaa sitoutuu aurinkokeräimessä kiertävään veden ja glykolin seokseen. Sen avulla voidaan lämmittää lämmönjakoverkossa kiertävää vettä tai kodin käyttövettä.

Aurinkoenergiaa suoraan hyödynnettäessä itse energiantuotanto ei tuota kasvihuonekaasuja. Lisäksi aurinkoenrgiaa on saatavilla kaikkialla maailmassa.

Aurinkopaneelien tuotanto kuitenkin kuormittaa ympäristöä, sillä niiden valmistus ja kierrättäminen synnyttää päästöjä ja jätettä. Mikäli auringon säteilyenergian avulla tuotettua sähköä haluttaisiin vaarstoida, pitäisi hyödyntää akkuja -> kierrätys ja valmistus kuormittaa luontoa. Lisäksi Suomessa aurinkoenergiaa on saatavilla riittävästi ainostaan kesäkuukausina.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Kerro vesivoimaloista; mihin vesivoiman tuotanto perustuu? Miten vesivoimalaitokset toimivat? Millaista on vesivoiman käyttö Suomessa?

A

Vesivoiman tuptanto perustuu veden potentiaalienergian muutoksiin. Kun pintavesistä haihtunut vesi sataa alas ja alkaa virrata kohti meriä, sen liike-energiaa saadaan hyödynnettyä sähköntuotannossa. Lisäksi virtaavaa vettä voidaan myös varastoida patoaltaisiin, jolloin energiantuotantoa voidaan säädellä.

Vesivoimalaitoksen keskeisiä osia ovat pato, turbiini, generaattori ja muuntaja. Virtaavan veden patoamisen avulla vedenpintaa saadaan nostettua, jolloin sen potentiaalienergia kasvaa. Kun padottu vesi virtaa tulokanavaa pitkin, sen potentiaalienergia muuntuu liike-energiaksi. Vesi virtaa kohti turbiinia, joa on yhdistettynä sähköä tuottavaan generaattoriin. Muuntaja muuntaa sähkön sähköverkolle sopivaan muotoon.

Suomessa vesivoimalat ovat uusiutuvista energiamuodoista merkittävin sähköntuotantomuoto, sillä Suomessa vesivoimaloita on 220 kappaletta, joiden yhteisteho on noin 3100 MW.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Kerro vesivoiman hyvistä ja huonoista puolista.

A

Vesivoiman tuotannossa on hyvä hyötysuhde, ja lisäksi vesivoimalan käyttökustannukset ovat suhteellisen pieniä. Lisäksi virtaavaa vettä voidaan varastoida patoaltaisiin, joka tarkoittaa, että energiaa voidaan varastoida. Tämä antaa vesivoimalle merkittävän aseman energiajärjestelmässä, sillä sen avulla voidaan tasata energiankulutuspiikkejä. Vesivoima ei myöskään tuota hiilidioksidipäästöjä.

Vesivoimaloiden rakentaminen kuormittaa ympäristöä ja tuottaa päästöä. Rakennettavien patoaltaiden alle saattaa lisäksi jäädä esimerkiksi ihmisten asuinalueita tai arvokkaita ympäristökohteita. Lisäksi patoaminen aiheuttaa esimerkiksi maisemamuutoksia ja eroosiota, joka puolestaan kiihdyttää ilmastonmuutosta. Lisäksi patoaltaat saattavat estää vaeltavien kalojen nousun jokiin, mutta tätä ongelmaa ollaan poistettu rakentamalla padot ohittavia kalaportaita.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Mihin tuulivoima perustuu ja miten sitä tuotetaan?

A

Tuulivoima perustuu yksinkertaisuudessaan Auringon säteilyn epätasaiseen jakautumiseen maapallolla. Tästä aiheutuu ilman epätasainen lämpeneminen, ja siitä seuraavat ilmanpaine-erot. Nämä muodostuneet ilmanpaine-erot pyrkivät tasoittumaan, jolloin syntyy ilman liikettä, tuulta. Tuulivoimassa ilman liike-energian avulla tuotetaan sähköä.

Liikkuvan ilman liike-energia muuntuu tuulivoimalan lapojen liike-energiaksi. Nämä lavat ovat yhdistettynä akseliin, joka pyörittää turbiinia. Tämän seurauksena voimalan lapojen liike-energia muuntuu siis turbiinin pyörimisen liike-energiaksi, jonka siihen yhdistetty generaattori muuntaa sähköksi. Muutaja puolestaan muuntaa sähkön sähköverkossa siirrettävään muotoon.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Mitkä ovat tuulivoiman hyvät ja huonot puolet?

A

Tuulivoiman tuotannossa ei synny lainkaan hiilidioksidipäästöjä. Toisaalta tuulivoimalan laitteistojen rakentaminen kuormittaa ympäristöä. Lisäksi suuret tuulivoimalat muokkaavat maisemaa ja aiheuttavat meluhaittoja, kuten matalataajuista ääntä. Lisäksi tuulivoiman tuotanto on säästä riippuvaista, eli tyynellä säällä sen tuotanto ei ole mahdollista, mutta toisaalta myöskään myrskysäällä tuulivoimaloita ei voida pitää päällä.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Kerro maa- ja ilmalämmöstä. Mitkä ovat niiden hyviä ja huonoja puolia?

A

Maalämmöllä tarkoitetaan Auringon säteilyenergiasta maan pintakerrokseen, sekä pinta- ja pohjavesistöihin varastoitunutta enrgiaa. Ilmalämpö on puolestaan ilmaan sitoutunutta Auringon säteilyenergiaa. Näitä energiamuotoja saadaan talteen erilaisten lämpöpumppujen avulla.

Maa- ja ilmalämmön huonona puolena on, että niiden talteen saamiseksi tarvittaavt lämpöpumput toimivat sähköllä. Toisaalta kuitenkin ilmasta tai maasta otettu energia on ympäristön kannalta erinomainen vaihtoehto. Maa- ja ilmalämmön tuottaminen ovat myös varsin edullisia sähköntuotantotapoja.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Kerro geotermisestä energiasta. Mitä se on? Miten voisi hyödyntää?

A

Geoterminen energia on peräisin maapallon sisällä tapahtuvista radioaktiivisten aineiden hajoamisista, sekä maapallon synnyssä varastoituneesta energiasta. Geotermista energiaa on niin runsaasti saatavilla, että se luokitellaan uusiutuvaksi energialähteeksi.

Geotermista energiaa on helpoiten hyödynnettävissä tuliperäisillä alueilla, sillä siellä geoterminen energia on lähellä maanpintaa. Geotermista energiaa voitaisiin hyödyntää suoraan kaukolämmöntuotannossa, mutta Suomen olosuhteilla se on hyvin haastavaa.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly