De Essentiële Rol van Elektriciteit in het Dagelijks Leven en de Moderne Samenleving

Energie is de basisvoorwaarde voor de economische ontwikkeling van een land. Veel functies die voor de huidige dag onmisbaar zijn, komen stil te liggen wanneer de energievoorziening wordt onderbroken. Het is praktisch onmogelijk om de exacte omvang van de rol van energie in de opbouw van de huidige ontwikkeling te schatten. De beschikbaarheid van grote hoeveelheden energie is het resultaat van menselijke inspanning en leidt tot hogere landbouw- en industriële productie. Hoe hoger het energieverbruik per capita in een land, hoe hoger de levensstandaard van de bevolking.

Energie komt in de natuur in verschillende vormen voor, maar de belangrijkste vorm is elektrische energie. De moderne samenleving is steeds afhankelijker van elektriciteit, die bijna een onlosmakelijk deel van ons leven is geworden.

Belang van Elektrische Energie

Energie kan nodig zijn als warmte, licht, aandrijvingskracht, enz. De moderne vooruitgang in wetenschap en technologie heeft het mogelijk gemaakt om de ene vorm van energie om te zetten in een andere gewenste vorm. Elektrische energie is superieur aan andere energievormen om de volgende redenen:

• Gemakkelijke vorm: Elektrische energie is een zeer handzame energievorm. Het kan eenvoudig worden omgezet in andere vormen. Bijvoorbeeld: om elektrische energie om te zetten in warmte, hoeft men deze alleen door een hoogweerstandsdraad (bijv. een verwarmingsapparaat) te laten lopen. Voor lichtenergie gebruikt men een gloeilamp, voor mechanische energie een electromotor, enz.
• Eenvoudige regeling: Elektrisch aangedreven machines hebben een eenvoudige en handige regeltechniek. Een electromotor kan gestart of gestopt worden met een simpele schakelaar. Met een eenvoudige opstelling kan de snelheid van een electromotor in een bereik worden geregeld.
• Flexibiliteit: De belangrijkste factor van de superioriteit van elektrische energie is de flexibiliteit die het biedt. Het kan eenvoudig van de ene naar de andere locatie worden getransporteerd met behulp van geleiders.
• Minder duur: Elektrische energie is de meest economische energievorm. Het is veel goedkoper dan andere energievormen en kan wijdverspreid worden gebruikt voor huishoudelijk, industriëel en commercieel gebruik.
• Hogere transmissie-efficiëntie: De verbruikers van elektrische energie liggen doorgaans op afstand van de productiecentrales. Elektrische energie kan met behulp van overhead-hoogspanningslijnen heel gemakkelijk en efficiënt van de productiecentrale naar de verbruikers worden getransporteerd.

Mogelijke en Beschikbare Bronnen voor de Productie van Elektrische Energie

Elektrische energie wordt geproduceerd uit verschillende in de natuur beschikbare energievormen. Het is belangrijk om een overzicht te hebben van de energiebronnen.

• De zon: De zon is de ultieme energiebron op aarde en wordt beschouwd als de primaire bron. De zon straling zendt uit in de vorm van licht en warmte. Deze warmte kan worden gebruikt om stoom op te wekken en elektrische energie te produceren via een turbine-alternatorcombinatie. Er is echter veel oppervlakte nodig, zelfs voor een kleine hoeveelheid energie. Het werkt niet op bewolkte dagen of 's nachts. Toch zijn er locaties ter wereld waar deze methode efficiënt en economisch is, omdat de lopende kosten bijna nihil zijn.
• De wind: Deze energiebron kan worden benut waar de wind gedurende een aanzienlijke tijd waait. Windenergie wordt gebruikt om een kleine generator aan te drijven. Voor continue elektriciteitsopwekking worden batterijen aan de generator gekoppeld, die stroom leveren wanneer de wind stilvalt. Deze methode heeft verwaarloosbare onderhouds- en lopende kosten, maar de opgewekte energie is klein en de uitgang is variabel.
• Water: Wanneer water op een geschikte locatie wordt opgeslagen, bezit het potentiele energie door het valhoogteverschil. Deze potentiele energie kan worden omgezet in mechanische energie en vervolgens in elektrische energie via een turbine-alternatorcombinatie. Deze productiemethode is wereldwijd populair geworden door de lage productie- en onderhoudskosten.
• Fossiele brandstoffen: Mineralen zijn de belangrijkste bronnen voor energieproductie: vaste stoffen als steenkool, vloeistoffen als olie en gas als aardgas. De warmte die hieruit vrijkomt, kan via stoommachines en stoomturbines worden omgezet in mechanische en vervolgens elektrische energie. Hoewel we brandstoffen regelmatig verbruiken voor elektriciteitsproductie, raken de voorraden uitgeput. Het gebruik van brandstoffen produceert afvalstoffen die het milieu op verschillende manieren vervuilen.
• Kernenergie: Door het gebruik van kernwapens in de Tweede Wereldoorlog werd ontdekt dat kernbrandstof enorme hoeveelheden warmte kan vrijmaken door de deling van uranium en delbare materialen. Geschat wordt dat 1 kg kernbrandstof evenveel warmte produceert als 4500 ton steenkool. De warmte kan worden gebruikt om stoom op te wekken, die vervolgens via turbine en alternator wordt omgezet in mechanische en elektrische energie. Het grootste obstakel voor kernenergie is de verwerking van de radioactieve afvalstoffen.