Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe genereert chemische energie opgeslagen in brandstof elektriciteit?

Hier is hoe chemische energie die in brandstof wordt opgeslagen, wordt omgezet in elektriciteit:

1. Verbranding en hitte -generatie:

* Brandstofverbranding: Het proces begint met het verbranden van de brandstof (zoals kolen, aardgas of olie) in een gecontroleerde omgeving. Deze verbrandingsreactie geeft warmte -energie vrij.

* Warmteoverdracht: De gegenereerde warmte wordt gebruikt om water in een hoge drukketel te koken, waardoor stoom ontstaat.

2. Stoomturbine:

* Mechanische energie: De hogedrukstoom wordt gericht op een stoomturbine, waardoor deze roteert. Deze rotatie is een omzetting van warmte -energie in mechanische energie.

3. Generator:

* Elektromagnetische inductie: De roterende stoomturbine is verbonden met een generator, die in wezen een spoel van draad is die roteert in een magnetisch veld. Deze rotatie induceert een elektrische stroom in de spoel.

* Elektrische energie: De geïnduceerde elektrische stroom is de gewenste output - elektriciteit.

4. Transmissie en distributie:

* Spanningstransformatie: De gegenereerde elektriciteit heeft meestal een hoge spanning om energieverliezen tijdens de transmissie te minimaliseren.

* Distributienetwerk: De hoogspanningselektriciteit wordt vervolgens verzonden via elektriciteitsleidingen en transformatoren om de spanning voor distributie naar huizen en bedrijven te verlagen.

Key Concepts:

* Chemische energie: Opgeslagen in de bindingen van moleculen in de brandstof.

* Warmte -energie: Vrijgegeven tijdens verbranding.

* Mechanische energie: De energie van beweging, gebruikt om de turbine te draaien.

* Elektromagnetische inductie: Het proces van het creëren van een elektrische stroom door een geleider door een magnetisch veld te verplaatsen.

* Elektrische energie: De energie gedragen door het verplaatsen van elektronen.

In wezen transformeert het proces chemische energie die is opgeslagen in brandstof in elektriciteit door een reeks stappen met warmte, mechanische beweging en elektromagnetische inductie.

Soorten energiecentrales:

* Coal-Fired: Gebruikt kolen als brandstof.

* Natural Gas: Gebruikt aardgas als brandstof.

* nucleair: Gebruikt nucleaire splijting om warmte te genereren.

* hydro -elektrisch: Gebruikt de kracht van bewegend water om turbines te draaien.

Efficiëntie:

De efficiëntie van het omzetten van chemische energie in elektriciteit varieert afhankelijk van het type energiecentrale en de bedrijfsomstandigheden. Moderne energiecentrales zijn meestal ongeveer 30-40% efficiënt, wat betekent dat slechts 30-40% van de in de brandstof opgeslagen energie wordt omgezet in elektriciteit. De rest gaat verloren als afvalwarmte.

  • --hotWetenschap