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Einführung:
– Energiebedarf à Frage des Lebensstandards
– Arbeitsfähigkeit
in einem physikalischen System gespeicherte Arbeit
– Nutzung für Licht, Elektronik, Wärme, Bewegung,…. (Abb. 1)
– Verschiedene Energieerzeugungsmöglichkeiten
– Nordamerikaà höchster Energieverbrauch (28%)
– Australien à niedrigster Energieverbrauch (1,5%) (Abb. 2)
– Die Zusammensetzung der verschiedenen Energieträger variiert je nach Region (Abb. 2).
3) ständig erneuerbare Energien (erneuerbar) à Sonnenstrahlung (Sonneneinstrahlung ist die Leistung pro Flächeneinheit, die von der Sonne in Form von elektromagnetischer Strahlung im Wellenlängenbereich des Messgerätes empfangen wird), Wind, Wasserkraft (Wasserkraft oder Wasserkraft ist die Leistung, die aus der Energie von fallendem Wasser oder schnell fließendem Wasser gewonnen wird,
die für nützliche Zwecke genutzt werden können), Biomasse (Biomasse ist ein Branchenbegriff für die Energiegewinnung durch Verbrennung von Holz und anderen organischen Stoffen), Gezeiten (Gezeitenkraft oder Gezeitenenergie ist eine Form der Wasserkraft , die die aus den Gezeiten gewonnene Energie in nutzbare Energieformen, hauptsächlich Strom, umwandelt), Geothermie (Geothermie ist Wärmeenergie, die in der Erde erzeugt und gespeichert wird).
1.1.2
Verwendung fossiler Brennstoffe – Fossile Brenn
stoffe (Fossile Brennstoffe sind Brennstoffe, die durch natürliche Proze
sse wie den anaeroben Abbau von vergrabenen toten Organismen entstehen, die Energie aus der alten Photosynthese enthalten): Braunkohle (Braunkohle , oft als Braunkohle bezeichnet, ist ein weiches braunes, brennbares Sedimentgestein aus natürlich verdichtetem Torf) und Steinkohle (Anthrazit ist eine harte, kompakte Kohle mit submetallischem Glanz); Erdöl (Erdöl ist eine natürlich vorkommende, gelb-schwarze Flüssigkeit, die in geologischen Formationen unter der Erdoberfläche gefunden wird, die üblicherweise zu verschiedenen Arten von Brennstoffen raffiniert wird) und Erdgas (Erdgas ist ein natürlich vorkommendes Kohlenwasserstoffgasgemisch, das hauptsächlich aus Methan besteht, aber üblicherweise unterschiedliche Mengen anderer höherer Alkane und manchmal einen geringen Anteil an Kohlendioxid , Stickstoff, Schwefelwasserstoff oder Helium enthält) – Umwandlung in elektrische Energie in Kraftwerken – Wasserspeicher – m.Hvon Turbinen & Generator à Umwandlung in elektrische Energie – Wichtig für den Bau und die Leistung eines Wasserkraftwerks: Höhe der nutzbaren Steigung & Durchflussmenge des Wassers3
Nutzung der Windenergie – Umwandlung der Strömungsenergie in elektrische Energie – Windkraftanlagen mit langer Geschichte Entwicklung verschiedener Rotorformen – Umwandlung der Strömungsenergie des Windes in Rotationsenergie an der Rotorwelle – Ein Rotor wird mit Rotationsenergie angetrieben (Rotationsenergie oder Winkelkinetik ist kinetische Energie aufgrund der Drehung eines Objekts und ist Teil seiner gesamten kinetischen Energie) – zur Erzeugung elektrischer Energie – 1. nachwachsende Rohstoffe (z.B. Raps, Mais (Zea mays subsp)), 2. organische Nebenprodukte & Rückstände (z.B. Stroh), organische Abfälle (z.B. Gülle (Gülle ist organische Substanz, meist aus tierischem Kot, außer bei Gründüngung, die als organischer Dünger in der Landwirtschaft verwendet werden kann), Holzspäne) – Verwendung von Ölfrüchten, stärke- und zuckerhaltigen Pflanzen, land- und forstwirtschaftliche Abfälle,…. Energiequelle geeignetes Speichermedium – in Solar-Wasserstoffanlagen à Umwandlung in elektrische Energie – Speicherung von Wasserstoff in Solar-Wasserstoffanlagen à Dauerbetrieb unabhängig von der Jahres- oder Tageszeit – Transport zum Verbraucher – Nutzung Umwandlung von chemischer Energie (Chemische Energie ist in der Chemie das Potential einer chemischen Substanz, sich durch eine chemische Reaktion in elektrische Energie, Wärmeenergie, mechanische Energie umzuwandeln) 3 Einsatz von Methanhydrat – riesige Lagerstätten mehrere 1000 m unter dem Meeresboden – eisartige Verbindung von Methan & Wasser