Nimetu (0)

PÄRNUMAA KUTSEHARIDUSKESKUS
ARVUTID JA ARVUTIVÕRGUD 12
Oliver Kikas
ALTERNATIIVSE ENERGIA KASUTAMISE VÕIMALUSED EESTIS
Referaat
Juhendaja : Ene Külaots
Pärnu 2014
Sisukord

Sisukord 2
Sissejuhatus 3
Päike energiaallikana 4
Tuuleenergia 5
Hüdroenergia 6
Bioenergia 7
Geotermiline energia 8
Kokkuvõte 9
Kasutatud materjal 10
Sissejuhatus
Alternatiivenergia ehk taastuvenergia tänases mõistes, on inimesi ümbritsenud kogu teadaoleva elutegevuse vältel. Alternatiivenergia ümbritseb meid kõiki, vähemal või suuremal määral tunnetame me kõik neid erinevaid jõude: Päikesest kiirgav elektromagnetlaine, veekogude voolavusest tulenevad jõud või erinevate rõhkkondade kokkupõrke tagajärjel tekkinud tuul. Inimesed on väga kavalalt ja otstarbekalt õppinud kõiki neid loodusnähtusid ka oma kasuks rakendama, kuid elektrienergia kasutuselevõtust tingitud tehnoloogia järsk areng on nõudnud looduslike energiaallikate kõrvalt viivitamatult arendama välja võimsama energiasaadusega tehnoloogiaid . Et näha „võimsa“ lahenduse nõrkasid külgi, tuleb asi viia absurdini. Heaks näiteks toomegi kohe taastumatute energiaallikate laialdast kasutuselevõttu. Tagajärgedele hakatakse mõtlema alles siis, kui probleem on lõpptarbijate endi silme ette jõudnud. Kõiksugused arendustööd energiatehnoloogia kallal on alati olnud oodatud, seeläbi me olemegi teinud suuri hüppeid pea igas tegevusvaldkonnas, kuid siinkohal tasub meeles pidada, et tulus ja lihtne ei ole tingimata see üks ja õige. Taastumatu energia algusaegadel teati väga hästi selle kaudsetest kõrvalmõjudest meie kõigi heaolule, ehk loodetigi üks päev hakata tasakaalustama ohtlikke kütuste tarbimist, kuid rängalt peale tulnud uued ja odavamad tehnoloogiad võimsate kütuste valmistamiseks on võimaldanud seda kasutusele võtta palju suuremal tarbijaskonnal kui ainuüksi eriotstarbelistel korporatsioonidel. Tänaseks päevaks on kõik sellega seonduv aga vaikselt oma jälge ilmutamas: piiratud ressurss, looduse saastatus , globaalne soojenemine, riikidevahelised konfliktid energiavarude üle. Kõikide nende probleemide vaikseks vähendamiseks on maailmas üha enam hakatud kasutusele võtma ja edasi arendama taastuvenergia vorme. Järgnevalt toon välja viis peamist lahendust .
Päike energiaallikana
Kujutlegem ette elu ilma Päikeseta? Läbi aegade on aga teadustööde põhjal öeldud, et see ei ole just kõige võimalikum. Päikese elektromagnetkiirgus on Maal toimuvate füüsikaliste, bioloogiliste, keemiliste ja paljude teiste protsesside peamine energiaallikas. Päike on elu alus. Isegi õli on miljonite aastatega taimestikku ja loomastikku salvestunud päikeseenergia. Tänaseks on meil küll välja arendatud ka Päikesest sõltumatu energiavorm, seda on näiteks aatomienergia . Praktikas on päikeseenergia ammendamatu loodusvara , kuid tema praegune panus meie maailma energiavajadusse on õli kõrvalt väga väike. Õnneks ollakse maailmas väga hästi kursis õli umbkaudse jätkusuutlikkusega, mistõttu on päikeseenergia konkurentsivõime pideval tõusuteel. Kõik on vaid aja küsimus, usun mina, kuna uued tehnoloogiad on isegi aastate lõikes päikeseenergia tootmiskulusid vähendanud drastiliselt. Fossiilse energia otsasaamise kõrvalt tõstavad pidevalt ta hinda ka erinevad saastemaksud. Siit on näha üha enam väärtustamist saastevaba energiatootmise suhtes; päikeseenergia ei saasta õhku süsihappegaasiga, seega ei soodusta kasvuhooneefekti. Kõige lihtsam viis päikeseenrgia passiivseks salvestamiseks on koguda selle soojusenergiat. Kõige levinum lahendus selleks on kasuvhoone või klaasiga kaetud verandada,selle kõrvalt on olemas ka eriotstarbelisi põrandamaterjale. Elupidamise kohta mõeldud päikesekollektoriga oleks võimalik rahuldada väehmalt poole tarbevee soojendamiseks mõeldud energiavajadustest.
päikesepaneelid
Tuuleenergia
Tuuleenergia on läbi aegade õnneks juba leidnud laialdast kasutust. Just tuuleveskid olid need, mis tuule jõuga veskikivisid ringi ajasid ja vilja jahvatasid. Sajad ajaloolised ümbermaailmareisid tehti purjelaevadega, mis ka oma liikumiseks tuulelt jõudu said. Tuuleenergia rakendamise hulk on maailmas kiiresti kasvamas . Asi sai hoos sisse 80-ndate alguses. Aastatel 1981-1991 oli Taanis ja USA-s, Californias koguni 90% kogu maailma tuuleelektrijaamadest. Iga aastaga kasvab antud energialiigi panus vähemalt 25% ja selle kõrvalt on selle hind olnud langemas. Kuna tuuleenergia tootmiskulud langevad pidevalt ja ta ei saasta keskkonda, on see energialiik üks kiiremini arenevaid ja huvipakkuvamaid alternatiivseid energiavorme. Tuuleenergiat on eelkõige mõtet arendada neis piirkondades, kus aasta keskmine tuulekiirus 10 meetri kõrgusel on enam kui 5 m/s. Eesti saarte rannikualadel ongi aga keskmine tuulekiirus 5 kuni 6 m/s. Seepärast on Eesti saared tuuleenergia tootmiseks sobiv piirkond. Õnneks on tehnoloogia areng ka oma järjel ning varsti ei saa ka tuulekiirus piiravaks teguriks tuuleenergia ammendamiseks.
Osa Virtsu tuuleelektrijaamadest
Hüdroenergia
Üheks tähtsaimaks taastuvaks ja süsihappegaasivaba energiaallikaks on hüdroenergia ehk vee energia. Hüdroenergiat muundatakse otse mehaaniliseks energiaks ( vesiveski ) või elektrienergiaks hüdroelektrijaamades. Suur osa hüdroenergiast on jõgedes, kus see kulub näiteks setete allavoolu viimiseks , samut jõesängi uuristamiseks ja jões olevate kivide lõhkumiseks. Läbi aegade on inimesed välja mõelnud meetodeid , kuidas osa sellest energiast panna tegema inimestele kasulikku tööd. Hüdroenergiat tunti Mesopotaamias ja Vanas Egiptuses, kus niisutust kasutati juba 7. aastatunandel e.m.a. ja veekella ehk klepsüdrat 2. aastatuhande algul. Vanas Roomas kasutati saeveskeid vilja jahvatamiseks jahuks ning puidu ja kivi saagimiseks. Samal ajal Hiinas olnud Hani riigis kasutati vesiveskeid samuti laialdaselt, näiteks vee pumpamiseks niisutuskanalitesse. Alates 20. sajandi algusest kasutatakse seda terminit peaaegu eranditult koos hüdroenergiitakaga. See on inimkonnal koos ülekandeliinide rajamisega võimaldanud elektrit kasutama hakata selle tootmise kohast kaugel. 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.
Linnamäe hüdroelektrijaam
Bioenergia
Bioenergia on taastuva energia liik, mis saadakse organismidest pärinevast orgaanilisest ainest ( biomass ). Ehkki on siinkohal bioenergia taastuvus aga suuresti inimeste kätes, kuna biomassi saab pidada taastuvaks juhul, kui seda kasutatakse mingi territooriumi piires biomassi juurdekasvust vähem või ligilähedaselt juurdekasvu piires.. Harilikult muundatakse biomass soojusenergiaks põletamise teel, kuid biomassist valmistatakse ka erinevaid biokütuseid. Biomassi all mõistetakse kogu elusaine hulka. Põletamisel teel eraldunud süsihappegaasi ei arvestata kliimamuutuse põhjustajana, kuna see seotakse fotosünteesil ära. Taimse päritoluga biomassist on enimkasutatav puit ja selle töötlusjäätmed, turvas (taastuvuse piires), energeetilised põllukultuurid jm. Üheks selliseks energiataimeks on raps. Viimase seemnetest pressitakse õli, mis sobib kasutamiseks ka kütteks või mootorikütusena. Loomse päritoluga biomassi alla võib lugeda tapamajade ja kalatöötlemise jääke, sõnnikut ja nendest toodetavat biogaasi. Eestis on küll biogaasi järgi sõnnikule ka parem alternatiiv : vanad prügimäed. Isegi aastakümneid vanu jäätmeid võidakse kasutada loodussõbralikult, kogudes jäätmete lagunemise teel tekkivat biogaasi. Prügi sisse paigaldatakse magistraaltorud, mis koguvad gaasi. Seejärel pumbatakse biogaas kokku ja teda võib kasutada samamoodi kui tavalist maagaasi. Biogaasi saadakse ka reoveepuhastussetetest, olmejäätmest või muust rohkesti orgaanilist ainet sisaldavast lägast; kõike seda kääritatakse kinnises anumas, mida nimetatakse biogaasigeneraatoriks. Käärimine toimub kindlal temperatuuril (+30-60̊C) ja kestab ühest nädalast kuni ühe kuuni . Suur osa saadavast biogaasist kulub generaatori enda kütteks, kuid sellegipoolest jääb üle ka kõrge kütteväärtusega biogaasi, mida sobib kasutada kütteks, mootorikütuseks võ valgustuseks. Käärimisprotsessist järele jäänud jääki saab kasutada väetisena. Üheks reaalseks näiteks sobiks biogaasigeneraator reoveepuhastusjaama enda energiavajaduse rahuldamiseks. On olemas muidugi ka ühe pere energiavajadusi rahuldavaid mini-biogaasigeneraatoreid. Väiketaludes leiab kindlasti materjali, mida äraviskamise asemel tasuks ära kasutada generaatoris.
Geotermiline energia
Geotermiline energia ehk maapõueenergia on Maa siseenergia . See esineb peamiselt (kuni 80%) maapõues leiduvate looduslike elementide lagunedes tekkinud ja aegade jooksul kivimitesse salvestunud soojusenergiana. Ülejäänud on Maa tekkimise käigus kivimitesse salvestunud energia. Energiahulk, mis on talletunud pinnasesse, kaljudesse ja veekogudesse on tohutu. Tegemist on loodusliku, päikesekiirguse toimel üha uueneva soojusallikaga. Antud energiat saab muundada kas elektrienergiaks või ka otse kütteks kasutada. Pinnasest soojusenergia saamiseks paigaldatakse plasttorude võrgustik umbes 1 meetri sügavusele maa sisse, veekogudesse aga vähemalt 3-4 meetri sügavusele. Antud lahenduse eelisteks on selle kindlus, odav hind ja loodussõbralikkus. Ainsana tarbib siin elektrienergiat soojuspump , mis hoolitseb kogu ülejäänud töö eest, tõstes torus ringleva soojuskandja temperatuuri majapidamises vajaliku tasemeni (umbes +60̊C, kütmine ja soe tarbevesi). Seadme eeliseks on ka see, et pärast esialgset rahakulutust töötab süsteem pea hooldevabalt, kuid probleemseks võib osutuda aga see alginvesteering ise. Veel üheks puuduseks võib nimetada ka seda, et suur enamus geotermaalenergiat leidub vaid geotermaalvööndites, mis kattuvad suures osas mäestike vöönditega.
geotermaalenergia pump
Kokkuvõte
Energia kasutamisel põhinevad kogu elusloodus ja inimtegevus. Eestis toodetavast elektrienergiast suur enamus saadakse praegu põlevkivist, ligikaudu 8 protsenti tuleb maagaasist ning ülejäänu siis tuule- ja hüdroenergiast. Põlevkivi varud pole aga igavesed , sõltuvalt põlevkivi kaevandamise ja energia tootmise intensiivsusest on põlevkivi saadavus vaid loetud aastakümned, mis tõttu on taastuvenergia väga aktuaalne teema. Selle kõige kõrvalt tasub aga ka tegeleda antud kütuste põletamisel eralduvate kasvuhoonegaaside eraldumist. Lihtsalt öeldes tuleb hakata kanma hoolt keskkonna eest, ja seda kõike võime alustada juba täna, iseendast. Loomulikult ei saa sellised muutused toimuda ka üle päeva, kuid sellegipoolest on Eesti koostöös Euroopa erinevate keskkonnaorganisatsioonide saatel võtnud suuna ja eesmärgid keskkonna saastatuse vähendamiseks. Lahutamatu puudus taastuvatel loodusvaradel on nende hajutatus. Suurt kogust elektrienergiat päikesekiirgusest, tuulest või biomassist, peab seda „koguma" väga suurelt alalt ja on seetõttu kallis. Hea on aga see, et alternatiivse energia hind odavneb iga aastaga ja läheneb „tavalise“ energia hinnale. Viimane aga kindlalt iga päevaga tõuseb. See soodustab üha enam teiste allikate kasutuselevõttu. Alternatiivenergia ei saasta loodust, seega ei tule maksta saastemakset, mille lõppkokkuvõttes maksab tarbija ostes "tavalist" energiat ise kinni.
Kasutatud materjal
Viited
http://www.miksike.ee/documents/main/referaadid/taastuvad_energiaallikad_argo.ht m
http://et.wikipedia.org/wiki/H%C3%BCdroenergia
http://et.wikipedia.org/wiki/Biomassienergia
http://et.wikipedia.org/wiki/Geotermaalenergia
Pildid
http://212.47.219.162/dynamic/timg/d/d/ddbf2d61d689ec90aca43e55ea9fc22b.jpg
http://beta.battleit.eu/wp-content/uploads/EWEA.jpg
http://static1.visitestonia.com/images/10223/li1.jpeg
http://www.sigmanhvacr.com/Portals/0/Images/IMGP1757.JPG