7 Principali fonti di energia che possiamo ottenere dall'ambiente

Alcune delle principali fonti di energia presenti nell'ambiente sono: 1. Combustibili fossili, 2. Energia idroelettrica, 3. Energia eolica, 4. Energia geotermica, 5. Energia solare, 6. Energia da biomassa e 7. Energia nucleare:

Una parte importante del nostro fabbisogno energetico è soddisfatta dalla combustione di combustibili come legna, carbone, cherosene, petrolio, gasolio, gas naturale, gas da cucina ecc.

1. Combustibili fossili:

Carbone, petrolio, gas naturale ecc. Sono chiamati combustibili fossili perché si crede che siano formati dai resti di piante e animali.

a) Carbone:

Il carbone è un combustibile fossile formatosi in milioni di anni dalle piante in decomposizione. Il carbone viene principalmente bruciato nelle centrali elettriche per produrre elettricità e come fonte di calore per l'industria. Quando il carbone viene bruciato produce una grande quantità di anidride carbonica che è uno dei gas responsabili dell'effetto serra maggiore.

(b) Petrolio:

Il petrolio o il petrolio greggio si formano in modo simile a quello del carbone. Ma invece di diventare una roccia, diventa un liquido intrappolato tra strati di rocce. Può essere trasformato in gas, benzina, cherosene, gasolio, oli e bitume.

Questi prodotti sono utilizzati nelle case per il riscaldamento e la cottura e nelle fabbriche come fonte di energia termica. Sono anche utilizzati nelle centrali elettriche e per fornire carburante per il trasporto. Tuttavia, il loro uso, in particolare il petrolio e il diesel, inquina l'ambiente e influisce sulla salute delle persone.

(c) Gas:

Il gas è prodotto allo stesso modo del petrolio ed è anche intrappolato tra strati di rocce. Il gas naturale viene intrappolato, compresso e convogliato nelle case per essere utilizzato nelle stufe e nei sistemi di acqua calda. Il gas di petrolio liquefatto è ricavato dal petrolio greggio. Viene utilizzato per cucinare e riscaldare nelle case, riscaldamento industriale in caldaie, fornaci e forni. Il GPL può anche essere utilizzato come alternativa alla benzina come motore e carburante per il trasporto.

Inquinamento associato al consumo di combustibili fossili:

Nel secolo scorso, si è visto che il consumo di fonti di energia non rinnovabili ha causato più danni ambientali rispetto a qualsiasi altra attività umana. L'elettricità generata da combustibili fossili come il carbone e il petrolio greggio ha portato ad alte concentrazioni di gas nocivi nell'atmosfera.

Questo, a sua volta, ha portato a molti problemi che devono essere affrontati oggi come l'impoverimento dell'ozono e il riscaldamento globale. Anche l'inquinamento dei veicoli è stato un grosso problema. La pioggia acida e il riscaldamento globale sono due delle più gravi questioni ambientali legate alla combustione di combustibili fossili su larga scala. Altri problemi ambientali come bonifica e sversamenti di petrolio sono anche associati all'estrazione e al trasporto di combustibili fossili.

2. Energia idroelettrica:

L'energia idroelettrica è stata considerata una fonte di energia relativamente pulita, sicura, economica e rinnovabile. In molti paesi, questa percezione continua e viene utilizzata l'energia idroelettrica. In molti paesi sviluppati, tuttavia, la maggior parte dei siti migliori sono già sviluppati o non sono adatti perché il loro uso avrebbe effetti ecologici inaccettabili.

Questi effetti potrebbero includere l'allagamento di aree panoramiche o storiche uniche. Di conseguenza, nei paesi industrializzati lo stoccaggio pompato sembra essere l'unica opzione importante per lo sviluppo idroelettrico su larga scala. In alcune aree, lo sviluppo di centrali idroelettriche su piccola scala può avere un effetto marginale positivo.

Nella maggior parte dei paesi, lo sviluppo dell'energia idroelettrica può avere effetti sulla salute. Tra queste ci sono le possibilità di:

(a) Perdita di vita a causa di un guasto della diga,

(b) Perdita di pesca dovuta a variazioni del gradiente termico,

(d) Perdita di aree agricole a valle delle dighe a causa di un aumento dell'erosione.

L'energia idroelettrica ha un potenziale aggiuntivo per lo stoccaggio pompato per ridurre la domanda di picco e per la generazione di energia elettrica su piccola scala. La creazione di ampi serbatoi di stoccaggio può alterare la salinità dell'acqua, la produttività delle attività di pesca e diffondere malattie trasmesse dall'acqua.

3. Energia eolica:

Nell'uso su larga scala, l'energia eolica è stata utilizzata principalmente per generare elettricità, ma sono state impiegate applicazioni più piccole per pompare acqua e desalinizzare l'acqua di mare. Ci si può aspettare che l'energia eolica fornisca circa il 2/3% della produzione di elettricità e dipende da diversi fattori. Un problema associato con l'energia eolica, come con l'energia delle maree, è la natura irregolare della fornitura di vento e la necessità di stoccaggio di energia.

I generatori eolici su larga scala possono influenzare direttamente l'ambiente influenzando il clima locale su una distanza misurata a circa dieci volte il diametro dell'elica. Inoltre, i generatori sono rumorosi. Gli effetti indiretti derivano dalla necessità di sistemi di storage e back-up e dalla tecnologia utilizzata per lo storage.

I generatori eolici su piccola scala che generano elettricità richiedono sistemi di stoccaggio, come le batterie, che possono avere conseguenze significative per la salute. Come con i generatori di grandi dimensioni, il rumore e i cambiamenti climatici locali possono avere effetti significativi.

Quando i generatori di piccole dimensioni vengono utilizzati per l'energia meccanica, come il pompaggio, può essere utile considerare l'effetto netto positivo, ovvero la fonte di energia che viene spostata potrebbe essere un combustibile meno desiderabile, come il gasolio.

La potenza dell'energia eolica ha diversi vantaggi. È ecologico. I costi operativi e di manutenzione sono bassi. I parchi eolici possono essere collocati in piccole aree decentrate, impedendo le perdite di trasmissione e distribuzione. I principali ostacoli allo sviluppo dell'energia eolica in India sono la carenza di capitali di investimento, la mancanza di personale con esperienza per progetti specifici e limitate forniture mondiali di hardware.

L'energia eolica è più economica della potenza del diesel. Questo vantaggio dovrebbe aumentare perché il costo delle operazioni di energia termica / diesel continuerà ad aumentare, mentre il costo della generazione di energia eolica dovrebbe diminuire man mano che la tecnologia migliora.

Pertanto, l'energia eolica, se del caso, può fornire aggiunte locali ma intermittenti alla rete elettrica e può essere utilizzata in alcune zone costiere per la desalinizzazione dell'acqua di mare. Ma l'inquinamento acustico locale può essere un serio fastidio.

In India ci sono regioni a forte energia eolica che fanno parte del Gujarat, del Rajasthan, del Madhya Pradesh occidentale, dell'area costiera del Tamil Nadu meridionale, del Golfo del Bengala e parti del Karnataka. In tutte queste regioni dell'India, il vento soffia molto velocemente a causa del quale queste regioni si sono rivelate più adatte a sfruttare l'energia eolica.

Un gran numero di schemi sono stati elaborati per sfruttare tutto il potenziale dell'energia eolica in India. Ad esempio, a Okha in Gujarat è stata istituita una centrale elettrica a energia eolica con una capacità di un megawatt.

Un'altra stazione di energia eolica è stata fondata a Lamba nella zona di Porbandar del Gujarat. Questa centrale elettrica a energia eolica si sviluppa su una vasta area di 200 ettari e dispone di 50 turbine eoliche che possono generare 2000 milioni di unità di energia elettrica.

Paesi come l'America, la Germania, la Spagna e la Danimarca insieme all'India sono emersi come leader nello sviluppo dell'energia eolica. Una valutazione delle risorse di energia eolica in India indica un potenziale di circa 20.000 megawatt, ma fino al 1991 l'India aveva raccolto solo 1025 megawatt.

Circa 85 siti con un potenziale di 4500 MW sono stati identificati in diverse parti del paese. Questi sono localizzati in Tamil Nadu, Andhra Pradesh, Karnataka, Gujarat, Kerala, Madhya Pradesh, Maharashtra e Lakshadweep. Il più grande parco eolico di 150 MW si trova nel Tamil Nadu.

4. Energia geotermica:

Ad oggi, l'energia geotermica è stata derivata da un numero limitato di metodi. Il più comune è stato l'uso diretto di fluidi caldi naturali da strati geotermici profondi. Altre tecniche, basate sul pompaggio artificiale di acqua dalla superficie verso il basso attraverso strati di rocce calde sono in fase di sviluppo.

L'energia geotermica potrebbe influire sulla salute delle persone esponendole a elementi tossici o potenzialmente tossici, inclusi i radionuclidi naturali e gli agenti non nucleari. Ogni fonte avrà probabilmente il proprio spettro di inquinanti, mentre potrebbero essere facilmente identificati; le informazioni sui loro potenziali effetti sulla salute sono scarse, in particolare per un'esposizione a basso livello a lungo termine.

L'energia geotermica è stata un'utile aggiunta alla fonte di energia in alcuni luoghi, ma il suo potenziale è limitato e l'estrazione di fluidi sotterranei può rilasciare sostanze tossiche come boro, arsenico e radon.

5. Energia solare:

L'energia solare viene generalmente prodotta da piccole fonti locali o grandi stazioni centrali su terra o satelliti. A differenza della tecnologia dei combustibili fossili, la tecnologia solare non produce emissioni significative per l'ambiente durante le operazioni e, a differenza della tecnologia nucleare, non produce rifiuti pericolosi durante le operazioni.

La maggior parte dei potenziali effetti sulla salute dell'installazione, del funzionamento e della cessazione della tecnologia solare sono probabilmente associati alla massiccia estrazione di materiali e alla costruzione necessari per costruire sistemi di energia solare. La tecnologia solare fotovoltaica a terra richiede ampie aree di raccolta per unità di capacità installata.

6. Energia da biomassa

L'energia da biomassa è creata da attività che vanno dalla combustione diretta del legno o dalla gassificazione dei residui agricoli al recupero di biogas contenente metano dalle discariche di rifiuti urbani. Dovranno essere sviluppate tecniche per migliorare la produzione e la raccolta di biomassa. I suoi effetti sulla salute variano.

L'uso imprudente e inappropriato delle stufe per riscaldare le case può causare incendi, anche quando le stufe usate correttamente generano monossido di carbonio e materiale mutageno nel fumo. La cenere di legno non sembra essere tossica, e mentre la combustione del legno non sembra generare grandi quantità di ossidi di zolfo o metalli pesanti, il suo largo uso può avere gravi effetti sulla salute. La produzione di biomassa richiede un'estesa coltivazione e raccolta con alcuni rischi associati. Tuttavia, la biomassa attualmente considerata come rifiuto può essere utilizzata e prodotta su terreni altrimenti improduttivi.

Vi sono preoccupazioni associate circa la grande quantità di acqua di irrigazione necessaria e il potenziale associato per la lisciviazione del suolo. L'ampia distribuzione di piccole unità di generazione che utilizzano biomassa può portare a incidenti e difficoltà nella manutenzione e nel controllo di qualità. La maggiore combustione di legna per il riscaldamento domestico solleva seri problemi di inquinamento atmosferico, sia all'interno che all'esterno, con livelli più elevati di prodotti di combustione, compresi composti organici potenzialmente cancerogeni volatili e condensabili.

Biogas:

La biomassa residua come sterco di bovini, residui di piante / colture e acque reflue ecc. In fermentazione in assenza di aria produce un gas combustibile chiamato biogas. È ampiamente utilizzato come fonte di energia nelle zone rurali dei paesi meno sviluppati.

7. Energia nucleare

Rimane la fonte di energia che non dipende né dal sole né dall'acqua. Questa è l'energia nucleare. Negli ultimi vent'anni, in molti paesi sono stati creati un gran numero di centrali elettriche. Si basano su uno degli isotopi di uranio naturalmente esistenti e sugli isotopi secondari artificiali. È diventato noto come plutonio per armi e che è in realtà un sottoprodotto di reattori che utilizzano l'uranio.

A parte il fatto che l'uranio è una risorsa sprecante, la proliferazione dei centri di energia nucleare comporta gravi pericoli per l'intera umanità. Questi pericoli includono le quantità crescenti di prodotti di rifiuti radioattivi, diversi con emivite di migliaia di anni e più.

Il suo smaltimento costituisce già un grave pericolo per l'inquinamento della terra, dell'acqua dei mari e dell'aria. Questo tende non solo a disturbare l'equilibrio ecologico della vita naturale; è una vera e seria minaccia alla vita stessa ovunque.

L'energia nucleare è unica tra le potenziali fonti di energia future dell'uomo nella seguente combinazione di qualità:

(a) L'impatto sulla salute pubblica dell'impiego su larga scala è molto inferiore a quello di altre fonti già impiegate, dal punto di vista dell'inquinamento atmosferico, dell'estrazione di carburante, del trasporto di combustibile e dei rifiuti.

(b) Offre una fornitura di energia potenzialmente inesauribile.

(c) Il suo carburante è altamente concentrato e quindi il trasporto non è un ostacolo al suo utilizzo in qualsiasi parte del mondo, compreso sott'acqua.

(d) L'energia elettrica nucleare è generalmente economica rispetto alle tradizionali centrali elettriche a combustibili fossili.

D'altra parte, ha anche degli svantaggi unici:

1. La generazione del potere di fissione è accompagnata dalla produzione di radiazioni di sei ordini di grandezza più grandi di qualsiasi altra attività umana.

2. Le reazioni di fissione usano come combustibile e hanno come prodotti i materiali delle armi più distruttive dell'uomo.

3. Il potere di fissione è soggetto a una regolamentazione governativa senza precedenti, basata su considerazioni di sicurezza nazionale e politica estera.

Amory B. Lovins ha sottolineato che se l'energia nucleare è sicura, economica, assicurata di un ampio combustibile e di benevolenza sociale di per sé, sarebbe ancora poco attraente a causa delle implicazioni politiche del tipo di economia energetica in cui ci rinchiuderebbe. Paul Ehrlich afferma: "Dare alla società un'abbondante energia economica a questo punto equivarrebbe a dare a un bambino idiota una mitragliatrice".

C'è anche il pericolo di incidenti e perdite nei centri di energia nucleare. Tali incidenti sono accaduti. Nessun sistema umano ha mai avuto successo nel mettere a punto una sicurezza completa dagli incidenti. Nonostante le varie presentazioni che sono state fatte per placare la preoccupazione del pubblico, resta il fatto che quantità di materiali radioattivi hanno inquinato le aree intorno alle scene degli incidenti.

Bhabha Atomic Research Center a Mumbai è il principale centro di ricerca e sviluppo nucleare di energia in India. Altre centrali atomiche sono. Centrale elettrica atomica di Tarapur a Tarapur, centrale elettrica atomica a Kota, centrale elettrica atomica di Madras a Kalpakkam e centrale elettrica atomica di Narora in Uttar Pradesh.

Tabella 10.1: