Energiaallikad (0)

1. Päike energiaallikana.
Päikese optiline kiirgus on Maal toimuvate füüsikaliste, bioloogiliste , keemiliste ja paljude teiste protsesside peamine energiaallikas. Isegi õli on miljonite aastatega taimestikku ja loomastikku salvestunud päikeseenergia. Ka hüdroelektrijaama turbiine ringi ajav vesi teeb oma ringkäiku tänu Päikesele. Ainukeseks Päikesest sõltumatuks energiavormiks võib pidada aatomienergiat.
Otsese päikeseenergia ehk päikesesoojuse ja - elektrienergia panus maailma energiavajadusse on praegu veel väga väike - vaid promille murdosa . Praktikas on päikeseenergia ammendamatu loodusvara . Arvatakse, et õli jätkub 40-150 aastaks, aga Päike särab veel 5 miljardit aastat.
Päikeseenergia konkurentsivõime tõuseb pidevalt. Uued tehnoloogiad on alandanud selle energialiigi tootmiskulusid võrreldes 80-ndate aastate algusega 25%. Lisaks sellele väärtustatakse üha enam saastevaba energiatootmist; päikeseenergia ei saasta õhku CO2-ga, seega ei soodusta kasvuhooneefekti. Fossiilse energia hind tõuseb tulevikus tunduvalt tänu igasugustele saastemaksudele ja ka sellele, et antud energialiigi varud on lõppemas.
Kõige lihtsam viis päikeseenergia passiivseks salvestamiseks on koguda selle soojusenergiat. Kõige levinum soojakogur on kasvuhoone ja klaasiga kaetud verandad, on olemas ka soojust neelavad põrandamaterjalid (passiivne energiakogumine).
Päikesekollektoriga saab rahuldada umbes poole tarbevee soojendamiseks mõeldud energiavajadusest ja suvel terve energiavajaduse. Antud seadme hind algab Soomes umbes 10 000 margast. Päikeseenergia on kaitstud ka inflatsiooni vastu, kuna elektri, õli, gaasi jne. hinnad aina tõusevad, seevastu päikeseenergia on alati tasuta. Maksavad ainult seadmed , millega energiat koguda.
Saksamaal on käimas praegu katse kahe tuhande individuaalelumajaga. Igas majas on päikeseelektrisüsteem, mis on ühendatud elektrivõrku. Võrk toimib päikeseenergia hoidlana: kui maja toodab elektrit rohkem kui vajab, siis üleliigne elekter müüakse üldvõrku. Samamoodi üldvõrgust ostetakse vajaduse korral energiat.
2. Bioenergia
Biomassi saab pidada taastuvaks, kui seda kasutatakse mingil territooriumil, näiteks ühes riigis, biomassi juurdekasvust vähem või ligilähedaselt juurdekasvu piires.
Biomassiks nimetatakse fotosünteesi kaudu sündinud taimemasse. Nendest toodetud kütust kutsutakse biokütuseks.
Taimse päritoluga biomassist on energia tootmisel (muundamisel otseselt põletatavana või töödelduna) enamkasutatavad puit ja selle töötlusjäätmed, turvas (taastuvuse piires), energeetilised põllukultuurid jm. Üks põllul kasvatatav energiataim on raps. Viimase seemnetest pressitakse õli, mis sobib kasutamiseks kas kütteks või mootorikütusena. Ka võsa saab kütusena kasutada. Ta raiutakse maha ja pistetakse masinasse, mis oksad ühtlaselt ära purustab ja purustatud materjali konteinerisse suunab. Kütus transporditakse spetsiaalselt selleks kohandatud katlamajadesse. Toorainet on palju ja peale selle saab ümbruskonna ka ilusaks.
Loomse päritoluga energeetikas kasutatavaks biomassiks võib lugeda tapamajade ja kalatöötlemise toiduks mittekasutatavaid jääke, sõnnikut ja nendest toodetavat biogaasi jms.
Energiaallikaks on samuti mitut liiki orgaanilised jäätmed; tegelikult on needki taimset või loomset päritolu. Need on näiteks orgaanilised olmejäätmed, orgaanilised põllumajandus- ja tööstusjäätmed ja heitvete muda, mis on kas kohe põletatavad ( tahked olme- ja põllumajandusjäätmed), gaasistatavad või gaasistuvad nagu prügilatesse paigutatavad jäätmed.
Vähem saadakse Eestis energiat sõnnikust (biogaasina), heitvete mudast (samuti biogaas ), prügila olme- ja tööstusprahist (prügilagaas) ja põhust põletamise teel.
Energiat prügimäelt ja reoveest
Biogaas tekib orgaanilise aine käärimisel. Ta koosneb põhiliselt metaanist 67% ja süsinikdioksiidist. Metaani põlemisel tekib süsinikdioksiid ja vesi.
Isegi aastakümneid vanu jäätmeid võidakse kasutada loodussõbralikult, kogudes jäätmete lagunemisel tekkivat biogaasi. Vanu prügimägesid võidakse kasutada energiaallikana. Prügi sisse paigaldatakse magistraaltorud, mis koguvad gaasi. Biogaas pumbatakse kokku ja teda saab kasutada samamoodi kui tavalist maagaasi. Ühest suhteliselt väikesest prügimäest piisab , et kütta 1000 individuaalelamut.
Biogaasi saab ka reoveepuhastussetete , läga, olmejäätmete või muude rohkesti orgaanilist ainet sisaldavate ainete kääritamisel kinnises anumas , mida nimetatakse biogaasigeneraatoriks ja kindlal temperatuuril (30-60°C). Käärimine kestab nädalast kuni ühe kuuni . Mida kõrgem on temperatuur, seda kiirem on käärimisprotsess. Suur osa biogaasist kulub generaatori enda kütteks. Saadud gaas on siiski kôrge kütteväärtusega ja seetõttu sobiv kasutamiseks kütteks, mootorikütuseks ja valgustuseks. Käärimisprotsessist järele jäänud jääki saab kasutada väetisena. Reaalne oleks kasutada antud generaatorit reoveepuhastusjaama enda energiavajaduse rahuldamiseks. On olemas ka ühe pere energiavajadusi rahuldavaid mini-biogaasigeneraatoreid. See on täiesti mõeldav energialahendus väiketalule, kus ei tohiks puudust olla materjalist, mida äraviskamise asemel generaatorisse pista. Ja ülejääk põllule väetiseks kanda.
3. Tuuleenergia .
Ka tuuleenergiat on juba ammu kasutatud. Just tuuleveskid olid need, mis tuule jõuga veskikivisid ringi ajasid ja vilja jahvatasid. Sajad ajaloolised ümbermaailmareisid tehti purjelaevadega, mis ka tuulelt liikumiseks jõudu said.
Tuuleenergia rakendamine on maailmas viimase 10 aasta jooksul kiiresti suurenenud. Asi sai hoo sisse 80-ndate alguses. Aastatel 1981-1991 Taanis ja USA-s Californias oli 90 % kogu maailma tuuleelektrijaamadest. Iga aastaga kasvab antud energialiigi panus 30 % ja samas hind on 5 aastaga langenud 20-30 %.
Kuna tuuleenergia tootmiskulud langevad pidevalt ja ta ei saasta keskkonda, on see energialiik üks kiiremini arenevaid ja huvipakkuvamaid alternatiivseid energiavorme.
Taani on tuuleenergia kasutamise poolest üks juhtivamaid maid maailmas, tootes hetkel ligi 1000 MW elektrienergiat 4400 tuuleturbiiniga. (Võrdluseks Eesti, Balti ja Iru elektrijaamade elektrienergia tootmisvõimsus on kokku 3190 MW ja nad töötavad põhiliselt põlevkiviga.)
Tuuleenergeetikat on mõtet arendada neis piirkondades, kus aasta keskmine tuulekiirus 10 meetri kõrgusel on enam kui 5 m/s. Eesti saarte rannikualadel on keskmine tuulekiirus 5-6 m/s. Seepärast on Eesti saared tuuleenergia tootmiseks sobiv piirkond.
4. Geotermiline energia
Pinnasesse, kaljudesse ja veekogudesse on talletunud tohutud energiakogused. Tegemist on loodusliku, päikesekiirguse toimel üha uueneva soojusallikaga. Antud energiat saab muuta elektrienergiaks ja ka otseselt kütteks kasutada, seejuures säästes fossiilseid kütuseid. Pinnasesoojuse saamiseks paigaldatakse plasttorude võrgustik umbes 1 meetri sügavusele maa sisse, torustiku võib panna ka vähemalt 3-4meetrise sügavusega veekokku.
Eelisteks on odav hind, kindlus ja loodussôbralikkus. Ainsana tarbib elektrienergiat soojuspump , mis hoolitseb kõige ülejäänu eest, tõstes torus ringleva soojuskandja temperatuuri majapidamises vajaliku tasemeni, umbes +60 °C (kütmine, soe tarbevesi). Spetsialistide hinnangul saab 1 kWh elektrienergia kulutamisega küttesse 4 kWh soojusenergiat.
Maaenergiat saab kasutada näiteks hoonete kütmisel ja sooja vee saamiseks. Seadme eeliseks on ka see, et pärast esialgset rahakulutust töötab süsteem pea hooldevabalt, kuid probleemiks on suhteliselt suur alginvesteering, alates umbes 160 000 kroonist . Üheks puuduseks võib nimetada ka seda, et geotermaalenergiat "leidub" vaid geotermaalvööndites, mis kattuvad suures osas mäestike vöönditega. Eesrindlikumad kasutajad on Filipiinid, Indoneesia , Mehhiko, Kesk- ja Lôuna-Ameerika, Ida-Aafrika maad, Itaalia, Island , Uus- Meremaa , Jaapan, Prantsusmaa ja USA.
Hüdroenergia
Tähtsaim taastuv ja süsihappegaasi mitteemiteeriv energiaallikas on hüdroenergia. Hetkel võimaldab hüdroenergia toota 20% maailma elektrist. Oma tulevik on Eestis ka hüdroenergial, mis saadakse vee voolamisest tekkiva energia muutmisel elektrienergiaks. Jõgesid ja ojasid on Eestis päris palju - üle 7000, kuid kahjuks on enamik neist lühikesed ja väikese vooluhulgaga. Tasase pinna tõttu on ka jõgede keskmine kalle väike ning seega on Eesti hüdroenergeetiline potentsiaal tagasihoidlik ja puuduvad võimalused suurte hüdroelektrijaamade rajamiseks.
5. Põlevkivi
Põlevkivi ehk kukersiit on Eesti tähtsaim maavara, lisaks on Eesti ainus riik maailmas, kus enamik riigi energeetikast põhineb põlevkivil, seda kasutatakse Narva, Kohtla-Järve, ja Ahtme elektrijaamades.
Põlevkivi on peenkihiline musta või pruuni värvi settekivim , mis koosneb (kuni 70% ulatuses) mittetäielikult lagunenud orgaanilisest ainest (vetikate või bakterite jäänustest) ja mitmesugustest mineraalidest . Põlevkivi on maavarana laialt levinud, kuid jäädes kütteväärtuse ja muude omaduste poolest naftale ja kivisöele alla, mitte nii laialt kasutatud.
Põlevkivi on kasutatud juba ürgajast peale, kuna ta põleb üldjuhul ilma eelneva töötlemiseta. Tänapäevane tööstuslik tootmine algas 1837 . aastal Prantsusmaal, sellele järgnes varude kasutuselevõtt Šotimaal, Saksamaal ja teistes riikides. 
19. sajandil toodeti põlevkivist peamiselt petrooleumi, lambiõli ja parafiini, need ained aitasid rahuldada suurenevaid vajadusi valgustuse järele tööstusrevolutsiooni ajal. Toodeti ka kütteõli, määrdeõli ja määrdeid. Pärast Teist maailmasõda loobus enamik riike põlevkivi tootmisest , sest see oli naftaga võrreldes kallim. Tootmine jätkus peamiselt Eestis ning Hiinas (Maomingi ja Fushuni leiukoht). 
Eesti NSV sai maailma suurimaks põlevkivitootjaks. Pärast 1973. aastal maailma tabanud naftakriisi suurenes maailma põlevkivitoodang, millest enamiku andis Eesti, 46 miljoni tonnini 1980. aastal, vähenedes uuesti 16 miljoni tonnini 2000. aastal. 
80% kogu maailmas kasutatavast põlevkivist on kaevandatud Eestis.

6. Maagaas

Maagaas on orgaanilise aine lagunemise tagajärjel tekkinud gaasiliste süsivesinike segu, millest suurema osa hõlmab metaan. Maagaasi leidub peamiselt kas koos naftaga naftamaardlates või eraldi gaasimaardlates ja vähemal määral ka söemaardlates kaevandusgaasina. Maagaasi tekib ka märgaladel, prügimägedes jms hapnikuvaestes tingimustes orgaanilise aine mittetäielikul lagunemisel.
Eesti energeetikas on maagaas, mis tarnitakse 100% Venemaalt, kõige arvestatavam alternatiiv põlevkivile, olles fossiilkütustest ka kõige keskkonnasõbralikum. Maagaasi konkurentsivõimet energiatootmisel mõjutavad keskkonnamaksud ning riikliku julgeoleku aspekt.
Maagaasist toodetakse Eestis elektri- ja soojusenergiat Iru elektrijaamas ja mõnedes väiksematest jaamades ning soojust paljudes katlamajades üle Eesti.
Maagaasi kasutatakse elektri- ja soojusenergia tootmiseks, kütusena mootorsõidukites, pliitides ja lokaalsetes kütteseadmetes ning mitmesuguste toodete (väetised, kangad , klaas, teras, plastmass, värvid jne) valmistamisel.
Peamine maagaasi leiuala on Venemaal - suurim on Urengoi gaasimaardla, mis asub Jamali Neenetsi autonoomses ringkonnas. Seal leidub umbes 10 triljonit kuupmeetrit maagaasi. Maardla kuulub Vene gaasikompaniile Gazprom. 
Lisaks Venemaale kuuluvad peamiste maagaasi tootjate hulka Ameerika Ühendriigid, Kanada, Suurbritannia , Alžeeria, Holland , Norra, Indoneesia, Iraan ja Usbekistan .

7. Turvas

Turvas on mittetäielikult lagunenud taimejäänustest koosnev konsolideerumata sete . Turvas moodustub liigniiskes keskkonnas, kus orgaanilise aine lagunemine on takistatud, näiteks soodes. Turvas moodustub niiske ning mõõduka kuni jaheda temperatuuriga kliimaga aladel, seega on turvas levinud peamiselt kõrgetel laiustel. Näiteks Venemaal, Kanadas, Skandinaavias, aga ka Eestis. 
Turba mattumisel ja tihenemisel võib temast saada kivisüsi. Turvas moodustub turbasamblaist (Sphagnum), aga samuti kõigi teiste rabataimede (nt tupp -villpea) jäänustest. 
Meie rabades kasvab turbakiht umbes 1mm aastas. Aastatuhandete jooksul on turbakiht Eestis kasvanud kõige rohkem 16 meetrini. Moodustumistingimuste järgi eristatakse madalsooturvast (mis on moodustunud madalsoos) ja rabaturvast (mis on moodustunud rabas).
Turvast kasutatakse kütusena ja taimede kasvupinnasena. Turvas on konkurentsi- võimeline kohalik kütus eeskätt väikeenergeetikas (katlamajades ja väikestes elektri- ja soojuse koostootmisjaamades). 
Eestis kasutatakse elektri- ja soojusenergia tootmiseks osaliselt turvast Sillamäe, Väo, Tartu ja Pärnu elektrijaamades, kuid turvast on võimalik koos põlevkiviga põletada ka Narva elektrijaamade renoveeritud energiaplokkides.

8. Kivisüsi

Kivisüsi on üks vanemaid ja enamlevinumaid energeetilisi kütuseid. Kivisüsi on süsinikurikas kaustobioliit, mis tekib taimse materjali mattumisel ja mittetäielikul lagunemisel. Enam-vähem samast materjalist koosnevad ka turvas, pruunsüsi ning antratsiit (vanim ja kõrgema moondumise tasemega kivisöe modifikatsioon ). Nende vahelise erinevuse määrab peamiselt mattumissügavus. 
Vastav arengurida näeks välja järgnev: turvas -> pruunsüsi -> kivisüsi -> antratsiit. Seega võib turbast edasisel mattumisel saada pruunsüsi, sellest omakorda kivisüsi jne. Sellesse ritta ei kuulu merelise tekkega fossiilsed kütused nafta ja maagaas. 
Ehkki kivisüsi on valdavalt maismaalise tekkega, esineb ka merelise tekkega kivisütt, näiteks boghed.
Maailmas genereeritud elektrist toodetakse 40% kivisöe baasil. Eestis on kivisöe tarbimine väike ja viimasel ajal veelgi vähenenud. Suuremateks kivisöe tarbijateks on tööstusettevõtted, kodumajapidamised (kütteks) ja väikekatlamajad (soojuse tootmiseks). Elektri tootmiseks Eestis kivisütt ei kasutata. Kõige suurem kivisöekasutaja maailmas on Hiina.

Pruunsüsi

Pruunsüsi ehk ligniit on pruunika värvusega kaustobioliit, mis tekib kivisöega sarnaselt, taimse materjali mattumisel ja mittetäielikul lagunemisel, kuid enamasti väiksemal mattumissügavusel ning ta on kivisöest noorem ja tunduvalt madalama kütteväärtusega.
Pruunsütt kasutatakse keemiatööstuse toorainena ning elektrijaamades. Pruunsöel töötavatel jaamadel on CO2  emissioon ning tekkiva tuha hulk palju suurem kui kivisöel põhinevatel elektrijaamadel.
Pruunsütt kaevandatakse Lõuna-Aafrikas, Indias ja Venemaal. Suurim pruunsöe tootja on Latrobe Valley Austraalias, mille toodang moodustab 20% kogu maailma pruunsöest ning 98.5% Austraalias kaevandatavast pruunsöest.

9. Nafta

Nafta on tekkinud mittetäielikult lagunenud orgaanilisest ainest, mis võis olla nii taimne kui ka loomne ning kasvanud kas meres või maismaal.
Nafta koosneb põhiliselt süsinikust (kuni 87%), vesinikust (kuni 15%), väävlist (1,5%), lämmastikust (0,5%) ja hapnikust (0,5%) ning vähesel määral metallidest ning mittetäielikult lagunenud orgaanilistest ainetest. 
Peamised naftat moodustavad ühendid jaotatakse kolmeks: parafiinid, nafteenid ning aromaatsed ühendid, mille hulka kuulub näiteks benseen . Mida suurem on nafta erikaal, seda suurem on lisandite sisaldus. Näiteks rasked naftad sisaldavad väävlit rohkem kui kerged. 
Rafineerimise käigus puhastatakse nafta väävlist, sest atmosfääri paiskudes põhjustaks väävel palju keskkonnaprobleeme, sh happevihmu.
Naftaga koos esineb ka maagaas, mis koosneb lenduvatest süsivesinikest, peamiselt alkaanidest, millest olulisim on metaan.
Nafta on väga tuleohtlik ning tema erikaal on muutlik. Nafta tiheduse hindamiseks kasutatakse API- skaalat . Vee tihedus API-skaalal on 10, kergemate vedelike tihedus on kümnest suurem. Naftat, mille tihedus on alla 20, loetakse raskeks naftaks, tihedusega 20...25 on keskmine ning tihedusega üle 25 loetakse naftat kergeks. 
Värvuselt on nafta peaaegu värvitust kuni mustani, olles enamasti pruunikat tooni.
Naftat kasutatakse peamiselt kütuse ja keemiatööstuse toorainena ning naftahinnast sõltuvad enamike teiste kaupade hinnad.
Nafta esmakasutamise au omistatakse sumeritele. Väga ammu tunti naftat ka Hiinas ja osati sellest petrooleumi saada. Viimast kasutati lambiõlina, ravimina ja vahest kõige enam sõjapidamiseks.
Sedamööda, kuidas arenes nafta töötlemise tehnoloogia ja kasvas nõudlus energiaallikate järele, hakati üha enam täiustama ka nafta saamise viise. Et maapinnale imbunud naftast ei piisanud isegi meie kaugetele eelkäijatele, ehitati esimesed puutornid Hiinas juba meie ajaarvamise alguseks. 
Enam-vähem tänapäevane naftapuutorn lasti käiku USA-s Pennsylvanias 1855. aastal. Koos nafta tootmise kasvuga arenes ka nafta töötlemine. Sõiduauto Ford esimene 1892. aastal loodud mudel tarbis kütusena juba bensiini või piiritust. Aastast 1920 on aga Ameerika Ühendriikides bensiin ametlik autokütus.
Rahvusvaheliselt tuntud mõõtühikuks on barrel (1 barrel = 42 gallonit = ca 159 liitrit).