Data: 24.04.2019 23:31

Autor: Moody

Tak sobie ostatnio myślałem nad stopniem marnotrawienia zasobów jakie nam przydzielono i naszła mnie mała dygresja. Potem stwierdziłem że podzielę się nią na Lurku, bo w sumie czemu nie. Fajnie gdzieś opublikować swoje wysrywy ( ͡º ͜ʖ͡º)

Mało kto zdaje sobie sprawę jak niskie sprawności osiągają współczesne metody pozyskiwania energii. Dla elektrowni konwencjonalnych są to wartości w okolicy 35%, dla fotowoltaiki – od 15 do 20%,. O ile sprawność źródeł odnawialnych nie jest palącym problemem (energia tego typu jest dostarczana bez względu czy ja wykorzystujemy czy też nie) tak w przypadku paliw kopalnych sprawność energetyczna zaczyna już być problemem. Wungiel spalamy celowo więc dobrze by było spalić go efektywnie.

Za Wikipedią:

Sprawność, sprawność energetyczna – skalarna bezwymiarowa wielkość fizyczna określająca w jakim stopniu w danym procesie przekształcana jest energia jednego rodzaju w energię innego rodzaju; jest to parametr określający efektywność wykorzystania paliwa.

Dla tych nielubiących definicji:

Energię którą otrzymaliśmy dzielimy przez energię którą włożyliśmy i voilà, mamy sprawność. Im większa tym lepiej oczywiście.

Dla przykładu:

Węgiel kamienny posiada określone ciepło spalania, tak jak każde paliwo. Wbrew pozorom nie jest to temperatura w której spala się węgiel (temperatura =/= ciepło !!) lecz ilość energii jaką jesteśmy w stanie wyciągnąć z węgla podczas jego spalania. Nie jesteśmy oczywiście w stanie wykorzystać całego ciepła, ogromna jego ilość ucieka wraz ze spalinami do komina, trochę przenika przez ścianki kotła. Pojawiają się więc pierwsze straty.

Idąc dalej – para wodna powstała dzięki spaleniu węgla naciska na łopatki turbiny która generuje prąd. Ze stratami oczywiście. Docieramy do poziomu 35% sprawności, czyli ogólnej sprawności elektrowni. Ale co dalej? Ano dalej nie jest zbyt kolorowo.

Straty wynikłe z przesyłu prądu przestarzałymi wynoszą około 6,5%. Zakładając nawet optymistyczny wariant dociera do nas 32,7% prądu który potencjalnie "siedział" w paliwie. Jednak jest jeden mankament. Każde urządzenie w domu również posiada swoją sprawność. I to czasem na poziomie 60-70%. A więc realnie wykorzystujemy około 20% prądu który mógłby powstać, cała reszta ucieka do atmosfery potęgując efekt cieplarniany i inne niezbyt przyjemne sprawy. Urządzenie które teoretycznie jest w stanie działać dzięki spaleniu 1kg węgla w rzeczywistości potrzebuje tych kilogramów aż 5.

Warto również wspomnieć że osiągnięcie 100% sprawności jest fizycznie niemożliwe. Zabrania nam tego pani zwana termodynamiką. Urządzenie o stuprocentowej sprawności zwałoby się Perpetuum Mobile, Sci-Fun nieźle wyjaśnił niedowiarkom czemu to nie ma prawa działać w bardzo praktyczny sposób, polecam gorąco:

https://www.youtube.com/watch?v=Dh1lsPg8FBk

Nie oznacza to oczywiście że nie powinniśmy dążyć do doskonałości, nawet jeśli pozostanie ona jedynie w sferze marzeń. Ciężko ocenić jaki poziom sprawności leży w naszym zasięgu technologicznym, jednak pewnym jest że te marne 35% to nie wszystko na co nas stać (ง ° ͜ ʖ °)ง

Dla anglojęzycznych polecam również odcinek ElectroBOOM który natchnął mnie na przemyślenia:

https://www.youtube.com/watch?v=zLrSM4ruNw4

Dane co do strat w przesyle wziąłem stąd: http://straty.ptpiree.pl/konferencje/straty/2018/straty_2018.pdf

#energetyka #nauka #przemysl

Brak komentarzy