Make your own free website on Tripod.com

 

        

 

 

1.ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΑΝΘΡΩΠΟΣ

              Σε όλη τη λίθινη εποχή οι άνθρωποι στηρίζονταν σχεδόν αποκλειστικά στην μυϊκή τους ενέργεια,για να συγκεντρώσουν την τροφή τους και να προφυλάσσονται από εχθρικές επιβουλές.Επιδιώκοντας να την χρησιμοποιήσουν πιο αποδοτικά,αρχισαν να κατασκευάζουν τα πρώτα εργαλεία απο ξύλο και πέτρα.Προς το τέλος αυτής της εποχής βρήκαν καινούριες πηγες ενέργειας στα ζώα.Αργότερα έμαθαν να αξιοποιούν την ενέργεια της φωτιάς.Την εποχή του ορείχαλκου συνειδητοποίησαν τη δύναμη του ανέμου(ιστιοφόρα)και σε ακόμη νεότερη εποχή τη δύναμη των τρεχούμενων νερών (υδραυλίκοι τροχοί).Αν και δεν διέθεταν καμία επιστημονική κατανόηση της ενέργειας χρησιμοποίησαν αυτές τις δυνάμεις της φύσης σε διάφορες δουλειές.Ήδη στους πρώτους πολιτισμούς εκμεταλλευόμενοι αυτές τις πηγές,χρησιμοποίησαν μηχανική ενέργεια,ανύψωναν βάρη,άλεθαν δημητριακά,έχτιζαν σπίτια,μετέφεραν επιβάτες και αγαθά.

             Οι ραγδαίες όμως εξελίξεις στον τομέα της ενέργειας συμβαίνουν τον 17ο αιώνα και εξής.

      Αποδείχθηκε, χάρη στα πειράματα του Τζέιμς Τζάουλ, ότι η θερμότητα είναι μια μορφή ενέργειας.

       Η ανακάλυψη της ενέργειας του ατμού και η δημιουργία της ατμομηχανής στη συνέχεια είχε επαναστατικές συνέπειες στη Βιομηχανία

        Στη διάρκεια του 19ου αιώνα οι πειραματιστές εξοικειώθηκαν με τον ηλεκτρισμό και το μαγνητισμό,άλλες πηγές ενέργειας.

        Καταλυτική επίδραση στις αντιλήψεις των επιστημόνων για την ενέργεια έπαιξε η ανακάλυψη του ηλεκτρομαγνητισμού.

        Τη δεκαετία του 1860 μετά την ανακάλυψη του Τζέιμς Μάξγουελ ότι το φως είναι ταλάντωση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και μετά την ανακάλυψη των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από τον Χέρτς,η ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας χρησιμοποιήθηκε για τη μεταφορά τεράστιου όγκου πληροφοριών με διάφορους τρόπους συμπεριλαμβανομένων και των τηλεοπτικών εικόνων.

        Κάθε είδους επικοινωνίας καταναλώνει ενέργεια για να δημιουργήσει ή να μεταφέρει κάποιο σήμα.

        Στη διάρκεια του 19ου αιώνα εφευρέθηκε η μηχανή εσωτερικής καύσης.Η γρήγορη ανάφλεξη των καυσίμων στο εσωτερικό των κυλίνδρων άνοιξαν το δρόμο για την εμφάνιση του αυτοκινήτου.

         Τέλος το 1905 διατυπώθηκε από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν η ειδική θεωρία της σχετικότητας.Σύμφωνα με αυτή η μάζα και η ενέργεια είναι ισοδύναμες και αμοιβαία μετατρέψιμες.Η αξιοποίηση αυτής της θεωρίας οδήγησε τους επιστήμονες στην ανακάλυψη της πυρηνικής ενέργειας.

         Βλέπουμε λοιπόν μέσα από την σύντομη αυτή αναφορά ότι η ενέργεια καλύπτει όλες τις δραστηριότητες του ανθρώπου,ότι η επιβίωση του,η πρόοδος και η ποιότητα ζωής του εξαρτώνται από αυτήν.

 

                                   ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ          

       Ως ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ορίζονται οι ενεργειακές πηγές οι οποίες υπάρχουν σε αφθονία στο φυσικό μας περιβάλλον.Είναι ο ήλιος,ο άνεμος,το νερό,η βιομάζα,η γεωθερμία.

       Είναι η πρώτη μορφή ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος σχεδόν αποκλειστικά μέχρι τις αρχές του προηγούμενου αιώνα οπότε και στράφηκε στην έντονη χρήση των ορυκτών καυσίμων.

      Το ενδιαφέρον για την αξιοποίησή τους στη σύγχρονη κοινωνία παρουσιάστηκε αρχικά μετά την πρώτη πετρελαϊκή κρίση του 1973,ενισχύθηκε με τη δεύτερη κρίση του 1979 και παγιώθηκε τη τελευταία δεκαετία μετά τη συνειδητοποίηση των παγκόσμιων περιβαλλοντικών πρόβλημάτων που συνδέθηκαν με την παραγωγή,τη μεταφορά και τη χρήση των συμβατικών καυσίμων κυρίως του άνθρακα και του πετρελαίου.

 a.Ηλιακή ενέργεια

      Ο ήλιος,στου οποίου το ταραχώδες κέντρο επικρατεί πίεση 100 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη άπο την ατμοσφαιρική πίεση της γης και θερμοκρασία 20000000 C είναι ένας γιγάντιαίος θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας.

      H διαφορά μάζας που προκύπτει από την αντίδραση αυτή μετατρέπεται σε ενέργεια που ακτινοβολεί ο ήλιος στο διάστημα σαν φως και θερμότητα,σαν υπεριώδεις ακτίνες,ακτίνες Χ και ραδιομαγνητικά κύματα.

      Η ενέργεια που φτάνει σε μας από τον ήλιο είναι τεράστια.Σήμερα η ηλιακή ακτινοβολία αιχμαλωτίζεται ή από ενεργητικά ηλιακά συστήματα ή από φωτοβολταϊκά τα οποία την μετατρέπουν απευθείς σε ηλεκτρισμό.

      Τα παθητικά ηλιακά συστήματα είναι κτίρια ειδικού σχεδιασμού.Αρχή λειτουργίας όλων των παθητικών ηλιακών συστημάτων είναι η συλλογή και ο εγκλωβισμός της ηλιακής ενέργειας σε μορφή θερμότητας σε ένα χώρο μέσα σε γυαλί. Η περίσσεια θερμότητα αποθηκεύεται στα υλικά των δαπέδων και των τοίχων του κτιρίου,έτσι αποφεύγεται η υπερθέρμανση του και αποδίδεται η θερμότητα στο χώρο όλο το 24ωρο.

      Απαραίτητα στοιχεία για τη σωστή λειτουργία τους όλο το χρόνο είναι ο σωστός προσανατολισμός,η επαρκής θερμική μάζα και η θερμομόνωση των κτιρίων.Θα πρέπει όμως να συνοδεύονται και από συστήματα ηλιοπροστασίας για το καλοκαίρι.

      Τα φωτοβολταϊκά συστήματα,αποτελούνται από το φωτοβολταϊκό πλαίσιο συλλέκτη,το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας και τα ηλεκτρονικά συστήματα που διαχειρίζονται την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται.Τα κύρια πλεονεκτήματα των φωτοβολταϊκών συστημάτων είναι:

1ον) Ενεργειακή ανεξαρτησία του χρήστη όπου και αν βρίσκεται αυτός.

2ον) Μηδενική ρύπανση της ατμόσφαιρας και του εδάφους.

3ον) Αθόρυβη λειτουργία.

4ον) Αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής.

5ον) Απεξάρτηση από την τροφοδοσία καυσίμων για τις απομακρυσμένες περιοχές.

6ον) Αποφυγή δυσμενών συνεπειών από απότομες αυξήσεις στην τιμή των καυσίμων

7ον) Δυνατότητα επέκτασης του σταθμού ενέργειας σύμφωνα με τις ανάγκες των κατοίκων.

8ον) Ελάχιστη συντήρηση.

9ον) Ευκολία στην κατασκευή και τοποθέτησή τους.

       Το μόνο μειονέκτημα είναι το υψηλό προς το παρόν,κόστος.Σήμερα η φωτοβολταϊκή τεχνολογία θεωρείται η πιο επίλεκτη ενεργειακή τεχνολογία.Βρίσκει εφαρμογή σε απομακρυσμένες κατοικίες και οικισμούς που δεν είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο,σε αυτοκίνητα,στο φωτισμό δρόμων,πάρκων,αεροδρομίων,στην αφαλάτωση του νερού,σε συστήματα τηλεπικοινωνιών,τηλεμετρήσεων,συναγερμών,σε συστήματα σηματοδότησης,στην ψύξη.

      Oι τόσες δυνατότητες καθώς και η ανακάλυψη υπεραγώγιμων αγωγών μεταφοράς ρεύματος χωρίς απώλειες οδήγησε στην σκέψη να τοποθετηθούν οι ηλιακοί συλλέκτες στη Σαχάρα και να καλυφθεί ενεργειακά ολόκληρη η γη.

      Άλλοι πάλι προτείνουν την εγκατάσταση ηλιακών κυψελών σε πλανήτες που βρίσκονται κοντά στον ήλιο στη συνέχεια μετατροπή της ενέργειας σε ηλεκτρομαγνητική και μεταφορά της στη γη με ακτινοβολία.........

       Σενάρια επιστημονικής φαντασίας!!

       Το σίγουρο πάντως είναι ότι ο ήλιος υπάρχει παντού και θα υπάρχει για δισεκατομμύρια χρόνια.

β.Αιολική ενέργεια   

        Είναι η κινητική ενέργεια του ανέμου και μπορεί να μετατραπεί σε ωφέλιμη μηχανική ή ηλεκτρική ενέργεια.Οφείλεται κυρίως στη θερμανσή της γης από τον ήλιο.Περίπου το 2% της ηλιακής ενέργειας που προσπίπτει στη γη μετατρέπεται σε αιολική και υπολογίζεται σε 3,6 δισεκατομμύρια MWh.Η ενέργεια αυτή είναι τεράστια συγκρινόμενη με τις ανάγκες της ανθρωπότητας.

         Η εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας χάνεται στα βάθη της ιστορίας.Επί χιλιετίες η ενέργεια του ανέμου ήταν το κύριο μέσο που χρησιμοποιούσε ο άνθρωπος για να μετακινείται επάνω στο νερό των θαλασσών,ποταμών και λιμνών.

          Οι εμπορικοί και πολεμικοί στόλοι των Αιγυπτίων,των Φοινίκων και των Ελλήνων παρέπλεαν τις μεσογειακές ακτές με ιστιοφόρα.Στα Ρωμαϊκά χρόνια η εφεύρεση του λατινιου,τριγωνικό ιστίο,έδωσε τη δυνατότητα στα πλοία να πλέουν αντίθετα  προς τον άνεμο.

           Οι εφευρέσεις που επέτρεψαν την ναυπήγηση πλοίων για μακρινά ταξίδια με πλήρη εξάρτηση χρονολογούνται από τον μεσαίωνα.Η ανακάλυψη της Αμερικής από το Χριστόφορο Κολόμβο ή ο περίπλους της Αφρικής από το Βάσκο ντε Γκάμα έγινε με ιστιοφόρα.Το 19ο αιώνα είχαν φτάσει στο μέγιστο της αποτελεσματικότητάς τους.Άρχισαν όμως να παραχωρούν τη θέση τους στα ατμόπλοια.

          Eπινοήθηκαν και άλλα μέσα για τη χρησιμοποίηση της ενέργειας του ανέμου στην προώθηση πλοίων αλλά τα πλεονεκτήματα δεν ήταν αρκετά για να συναγωνισθούν τα ατμόπλοια.Η ενέργεια του ανέμου δε χρησιμοποιήθηκε μόνοστη θάλασσα αλλά και στην ξηρά για την κίνηση απλών μηχανών αλέσεως,τους ανεμόμυλους,και μηχανών άντλησης ύδατος.

          Οι πρώτοι κατασκευαστές ανεμόμυλου ήταν οι Πέρσες.Στη ΒΑ περιοχή του Ιράν, όπου πνέει για μήνες θυελλώδης άνεμος έστησαν πριν απο 1000 χρόνια ολόκληρες συστοιχίες απο ανεμόμυλους.

          Ο ανεμόμυλος που γνωρίζουμε στην Ευρώπη ήταν σε χρήση από το 12ο αιώνα πολύ διαφορετικός από τον περσικό.Στην Ελλάδα κυρίως στην Μύκονο είναι ακόμα σε χρήση ένας άλλος τύπος ανεμόμυλου με τριγωνικά ιστία που θυμίζουν φλόκους καραβιών.Η χρήση του ανεμόμυλου εγκαταλείπεται μόλις στα μέσα του αιώνα μας.Είναι η εποχή που εξαπλώνεται ραγδαία η χρήση των συμβατικών καυσίμων και ο ηλεκτρισμός φτάνει ως τα πιο απομακρυσμένα σημεία.

γ.Υδροηλεκτρική ενέργεια  

         Η υδραυλική ενέργεια,η ενέργεια του νερού,είναι μια ανανεώσιμη παραδοσιακή και αποκεντρωμένη πηγή ενέργειας.Μας τη δίνει η κίνηση του νερού και δεν είναι παρά η ανάκτηση της ηλιακής ενέργειας.

         Η θερμότητα του ήλιου εξατμίζει το νερό από τις λίμνες,τις θάλασσες και τους ποταμούς οι υδρατμοί ανεβαίνουν ψηλά στην ατμόσφαιρα και σχηματίζουν τα σύννεφα.Κάποια στιγμή τα σύννεφα,συμπυκνώνονται και το νερό πέφτει σαν χιόνι ή βροχή.Έτσι το νερό μεταφέρεται στα βουνά και με την πτώση του δίνει την υδραυλική ενέργεια.Υπηρέτησε και υπηρετεί πιστά τον άνθρωπο στο δρόμο της ανάπτυξής του.

          Η εξέλιξη των μηχανισμών αξιοποίησης,με περιστροφική κίνηση αυτής της ενέργειας χάνεται στα βάθη των αιώνων.Στην πατρίδα μας πολυάριθμοι υδραυλίκοι τροχοί, νερόμυλοι, δριστέλλες, υδροτριβεία, πριονιστήρια, κλωστοϋφαντουργεία και άλλοι μηχανισμοί, υδροκίνησης συνεχίζουν και σήμερα να χρησιμοποιούν τη δύναμη του νερού συμβάλλοντας σημαντικά στην οικονομία πολλών περιοχών της χώρας,με απόλυτα φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο.Επίσης η αξιοποίηση της ενέργειας του νερού βρίσκει εφαρμογή στους υδροηλεκτρικούς σταθμους οι οποίοι εκτός από την παραγωγή ηλεκτρικού μπορούν να εξυπηρετούν και άλλες ανάγκες (ύδρευσης, άρδευσης, αναψυχής, αθλητισμού).