Elektrárny
Elektrická energie přichází z elektráren po drátech ke spotřebičům v domácnosti, kde se spotřebovává.
Základní princip všech elektráren je stejný: elektřina vzniká v generátoru. Generátor je zařízení fungující na principu elektromagnetické indukce. Uvnitř generátoru je turbína - tyč, která má většinou na jednom konci lopatky a na druhém tzv. rotor, který je tvořen trvalým magnetem (zelená část). Magnet svým pohybem (většinou otáčením) vytváří pohyblivé magnetické pole - když se rotor otáčí, otáčí se i magnetické pole. Rotující magnetické pole budí elektrony v drátech vodičů, které se nacházejí ve statické části generátoru, tzv. statoru, který je tvořen cívkou (červená část), a tím vzniká tok elektřiny.
Zdroje energie
Zdroje energie dělíme na obnovitelné (nevyčerpatelné), jakými jsou sluneční světlo, vítr, vlny nebo geotermální teplo. Z těchto zdrojů dokážeme vyrobit elektřinu bezemisně, tj. bez produkce skleníkových plynů, což jsou plyny, které v atmosféře zvyšují povrchovou teplotu Země, např. oxid uhličitý CO2. Jejich využití je ale omezené místem nebo počasím. Jako neobnovitelné zdroje energie označujeme ty, jejichž vyčerpání se dá očekávat v horizontu stovek let. Sem patří uhlí, ropa, zemní plyn nebo uran. Výroba elektřiny je stabilní a kontrolovatelná, avšak produkuje emise nebo jinou zátěž pro životní prostředí.
Všechny výš jmenované zdroje pocházejí z přírody a označujeme je jako primární. Kromě toho mohou k výrobě elektřiny posloužit i zdroje pocházející z lidské činnosti (tzv. sekundární) jako komunální odpad nebo odpadové oleje. Celosvětovo přibývá zařízení, která vyrábějí elektřinu a teplo ze spalování odpadu.
Poměr, v jakém se k výrobě elektřiny využívají různé zdroje, označujeme jako energetický mix. V České republice jsou to hlavně uhelné zdroje (40 %) a pak jaderné elektrárny (uran) s 36 %. Obnovitelné zdroje energie tvoří 12 %, část energie se dováží.
Druhy elektráren
Tepelné elektrárny
Tepelné elektrárny vyrábí elektrickou energii spalováním uhlí. Kola turbíny roztáčí horká vodní pára, která díky spalování vzniká ve velkém kotli. U nás je najdeme například v Prunéřově, Chvaleticích nebo Počeradech. Nevýhodou těchto elektráren je, že spotřebují velké množství uhlí a znečišťují ovzduší popílkem, kouřem a skleníkovými plyny.
Jaderné elektrárny
V jaderných (atomových) elektrárnách se využívá prvek uran. Je to radioaktivní kov s těžkým jádrem. Rozpadem jeho jádra na jádra lehčích prvků (tzv. štěpení) se uvolňuje obrovské množství energie, ale také tzv. radioaktívní záření, které je velmi nebezpečné pro zdraví.
Štěpením uranu dojde v jaderné elektrárně k ohřátí vody a tvorbě páry, která roztáčí lopatky turbín. Jaderné elektrárny poznáme dle obrovských chladicích věží, které připomínají komíny, ale neuniká z nich kouř ani emise, ale pouze zkondenzovaná vodní pára. Jaderná elektrárna proto neznečišťuje ovzduší (je tzv. bezemisní).
Produkuje ale také odpad, protože při štěpení uranu vzniká celá škála radioaktivních prvků, které jsou nebezpečné po tisíce let. Nad bezpečným skladováním radioaktívního odpadu pořád visí mnoho otazníků. Další nevýhodou jaderné elektrárny je, že je drahá a konstrukčně složitá a při havárii velmi nebezpečná, jak ukázal výbuch ukrajinské (tehdy ruské) elektrárny Černobyl v r.
Díky ohromnému výkonu jaderné elektrárny v současnosti produkují přibližně 70 % veškeré světové elektřiny. V České republice máme dvě jaderné elektrárny - Dukovany a Temelín.
Vodní elektrárny
Vodní elektrárny se staví na velkých tocích. Na takové řece se postaví přehrada, uvnitř které je turbína spojená s generátorem. Tím, že voda na lopatky dopadá z výšky, se turbína roztáčí a generátor vyrábí elektrickou energii. Provoz vodní elektrárny je nejlevnější ze všech typů elektráren. Mezi vodní elektrárny v České republice patří například Dalešice, Slapy, Lipno nebo Dlouhé Stráně.Pohyb vody využívají i tzv. přílivové elektrárny postavené v mořských zálivech, u kterých se roztáčí podvodní turbíny během přílivu a odlivu moře. Nevýhodou všech vodních elektráren je, že vytváří překážky bránící přirozené migraci ryb a vodních živočichů.
Větrné elektrárny
Větrné elektrárny jsou poháněny větrem, který roztáčí turbínu. Staví se tam, kde vítr fouká silně a často. U nás například Kryštofovy Hamry nebo Horní Loděnice.
Solární elektrárny
Solární elektrárny vznikají sestavením fotovoltaických článků do většího celku. Fotovoltaické články využívají tzv. fotovoltaický jev - při dopadu fotonů (částic světla) se z určitých materiálů uvolňuje tok elektronů (nevyužívají žádnou turbínu nebo ohřívání). Častým místem instalace takových elektráren jsou střechy domů i průmyslových prostor, panely mohou být ale postaveny i volně například na nevyužívané louce.
Geotermální elektrárny
Geotermální elektrárny využívají k výrobě elektřiny teplo z hlubin Země (vyvěrající na povrch ve formě vulkanické činnosti, horké vody a plynů). Teplota ve středu Země dosahuje 5000 °C, zatímco na povrchu Země v průměru jenom 15 °C. S každým kilometrem hloubky je zem o 25 až 30 °C teplejší. Tyto elektrárny se staví v geologicky/sopečně aktivních oblastech (v místech styku litosférických desek) jako Island nebo Nový Zéland. Nejčastěji využívají přírodní zásobníky horké vody v podzemí, které jsou pod velkým tlakem. Tato kapalina/vodní pára může být použita k roztočení turbíny generátoru.
------------------------------
Použité emotikony navržené OpenMoji (https://openmoji.org/) – projekt s otevřeným zdrojovým kódem emoji a ikon. Licence: CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/#)
