Το θέμα της ενέργειας νομίζω είναι ένα θέμα που απασχολεί τον καθένα μας λίγο η πολύ. Ας πάρουμε όμως τα πράγματα από την αρχή. Όλη μας ξέρουμε τι είναι ενέργεια και την σημασίας της για την καθημερινότητα του σύγχρονου ανθρώπου. Και εξαιτίας της συνεχώς και αυξανόμενης ζήτησης της η μορφές ενέργειας που χρησιμοποιούμε εξαντλούνται, με αποτέλεσμα με αυτό τον ρυθμό σε λιγότερο από 6 δεκαετίες ο ανθρώπινος πολιτισμός να επέλθει σε ενεργειακή κρίση. Χωρίς τις καινοτομίες που εφαρμόζονται στον τομέα της ενέργειας η ενεργειακή κρίση θα ήταν ένα αναπόφευκτο σενάρια που θα εξελίσσεται με τα χρόνια. Κατά την γνώμη μου ενέργεια υπάρχει παντού, κατά πόσο όμως εμείς εκμεταλλευόμαστε αυτήν την ενέργεια είναι άλλο θέμα. Σκεφτείτε πόση ενέργεια υπάρχει στην θερμή επιφάνεια ενός άστρου όπως είναι ο ήλιος. Ένα τμήμα της ενέργειας του ήλιου μεταφέρεται στην γη με μορφή ακτινοβολίας προκαλώντας κάποιες μεταβολές σε αυτήν όπως είναι η θέρμανση της. Υπάρχουν και άλλες επιπτώσεις που προκαλεί η ηλιακή ακτινοβολία τις οποίες όμως σχεδόν όλη μας τις ξέρουμε. Γενικά το πλαίσιο της ενέργειας έχει πολλές εκδοχές όσον αφορά τις μορφές τις και για να μην πολυλογώ το πρόβλημα με την ενέργεια είναι στην ανάληψη της ειδικά σε αντίξοες συνθήκες.
Όπως προαναφέρθηκα, στην γη υπάρχει ενέργεια με την μορφή θερμότητας το μόνο όμως πρόβλημα είναι με την μετατροπή της σε μια χρήσιμη μορφή για μας. Εξάλλου το περισσότερο τμήμα της ενέργειας μας προέρχεται από την θερμότητα. Ας πάρουμε σαν παράδειγμα την θερμότητα από την καύση του άνθρακα, σε ένα τέτοιο περιβάλλον η θερμοκρασίες φτάνουν 1200
περίπου βαθμούς Κελσίου και εμείς μετατρέπουμε την διαφορά αυτής της ενέργειας με την ενέργεια του περιβάλλοντος σε μία χρήσιμη μορφή για μας π.χ ηλεκτρική. Θερμότητα όμως δεν είναι μόνο η ενέργεια που απελευθερώνεται από μια καύση, αλλά και η ενέργεια που υπάρχει στην μάζα της γης με την μορφή αυτή σε σύγκριση με έναν κενό από ενέργεια χώρο . Γιατί όμως εμείς χρησιμοποιούμε την ενέργεια της καύσης και όχι την ενέργεια (με την μορφή θερμότητας) που υπάρχει στην μάζα της γης. Για να μπορέσουμε να μετατρέψουμε την θερμοκρασία της γης σε μία μορφή ενέργειας π.χ ηλεκτρική πρέπει να υπάρχει ροή θερμότητας δηλαδή να υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας (μεταφορά θερμότητας από το θερμό στο πιο ψυχρό). Αυτό όμως είναι δύσκολο να συμβεί στην γη, γιατί σχεδόν όλη η έκταση της ορατής γης, σε κλίμακα 100 μέτρων από ένα οποιοδήποτε σημείο έχει σταθερή θερμοκρασία. Σε έναν τεχνητό όμως χώρο μπορεί να συμβεί. Αυτό είναι και το θέμα που θα αναλύσουμε παρακάτω. Πριν συνεχίσω όμως ας φανταστούμε πως θα ήταν μια τέτοια πηγή ενέργειας. Ποια θα ήταν τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
Ως κύριο πλεονέκτημα θα χαρακτήριζα την αφθονία καθώς και αναπλήρωσή αυτής της πηγής από τον ήλιο (θερμότητα μεταφέρεται από τον ήλιο στην γη με μορφή ακτινοβολίας) αλλά και το αμελητέο επίπεδο ρύπανσης (δεν επιβαρύνει με ρύπους η κάθε είδους ακτινοβολία το περιβάλλων), ως αποτέλεσμα το κόστος χρήσης αυτής της πηγής να είναι πολύ μικρό. Το μόνο μειονέκτημα είναι η ογκώδης έκταση που θα καταλάμβανε σε σχέσει με την ενεργειακή απόδοση της πηγής.
Πως θα μπορούσε να γίνει τεχνικά κάτι τέτοιο.
Το ερώτημα είναι απλό, για να μπορέσει να συμβεί κάτι τέτοιο χρειάζεται ένα περιβάλλων το οποίο να έχει απουσία ενέργειας και στην περιπτώσει μας θερμοκρασίας ώστε να υπάρχει διαφορά με την θερμοκρασία της γη (κενός χώρος από ύλη και ακτινοβολία). Έτσι στον κενό χώρο οι θερμοκρασία θα είναι περίπου 0 Κ ενώ στην επιφάνεια της γης θα κυμαίνονται από 270 Κ έως 300 Κ. Αυτή η διαφορά θερμοκρασίας μπορεί πολύ εύκολα να μετατραπεί σε μια χρήσιμοι για μας ενέργεια χρησιμοποιώντας έναν κοινό μετατροπέα θερμικής ενέργειας σε οποιαδήποτε άλλη μορφή. Πιο αναλυτικά περιγράφει τη διαδικασία η εικόνα παρακάτω.
Φτάνοντας στο τέλος θα ήθελα να αναφέρω πως κατά την γνώμη μου μπορεί να δημιουργηθεί μια "μηχανή" η οποία να μπορεί να εκτελεί την παραπάνω διαδικασία, αλλά επειδή τα περιττά λόγια είναι φτώχεια και επειδή μια εικόνα αντιστοιχεί σε χίλιες λέξεις δείτε την παρακάτω εικόνα.
Δημιουργός: Αλέξανδρος Γκόγκα.
Όπως προαναφέρθηκα, στην γη υπάρχει ενέργεια με την μορφή θερμότητας το μόνο όμως πρόβλημα είναι με την μετατροπή της σε μια χρήσιμη μορφή για μας. Εξάλλου το περισσότερο τμήμα της ενέργειας μας προέρχεται από την θερμότητα. Ας πάρουμε σαν παράδειγμα την θερμότητα από την καύση του άνθρακα, σε ένα τέτοιο περιβάλλον η θερμοκρασίες φτάνουν 1200
περίπου βαθμούς Κελσίου και εμείς μετατρέπουμε την διαφορά αυτής της ενέργειας με την ενέργεια του περιβάλλοντος σε μία χρήσιμη μορφή για μας π.χ ηλεκτρική. Θερμότητα όμως δεν είναι μόνο η ενέργεια που απελευθερώνεται από μια καύση, αλλά και η ενέργεια που υπάρχει στην μάζα της γης με την μορφή αυτή σε σύγκριση με έναν κενό από ενέργεια χώρο . Γιατί όμως εμείς χρησιμοποιούμε την ενέργεια της καύσης και όχι την ενέργεια (με την μορφή θερμότητας) που υπάρχει στην μάζα της γης. Για να μπορέσουμε να μετατρέψουμε την θερμοκρασία της γης σε μία μορφή ενέργειας π.χ ηλεκτρική πρέπει να υπάρχει ροή θερμότητας δηλαδή να υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας (μεταφορά θερμότητας από το θερμό στο πιο ψυχρό). Αυτό όμως είναι δύσκολο να συμβεί στην γη, γιατί σχεδόν όλη η έκταση της ορατής γης, σε κλίμακα 100 μέτρων από ένα οποιοδήποτε σημείο έχει σταθερή θερμοκρασία. Σε έναν τεχνητό όμως χώρο μπορεί να συμβεί. Αυτό είναι και το θέμα που θα αναλύσουμε παρακάτω. Πριν συνεχίσω όμως ας φανταστούμε πως θα ήταν μια τέτοια πηγή ενέργειας. Ποια θα ήταν τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
Ως κύριο πλεονέκτημα θα χαρακτήριζα την αφθονία καθώς και αναπλήρωσή αυτής της πηγής από τον ήλιο (θερμότητα μεταφέρεται από τον ήλιο στην γη με μορφή ακτινοβολίας) αλλά και το αμελητέο επίπεδο ρύπανσης (δεν επιβαρύνει με ρύπους η κάθε είδους ακτινοβολία το περιβάλλων), ως αποτέλεσμα το κόστος χρήσης αυτής της πηγής να είναι πολύ μικρό. Το μόνο μειονέκτημα είναι η ογκώδης έκταση που θα καταλάμβανε σε σχέσει με την ενεργειακή απόδοση της πηγής.
Πως θα μπορούσε να γίνει τεχνικά κάτι τέτοιο.
Το ερώτημα είναι απλό, για να μπορέσει να συμβεί κάτι τέτοιο χρειάζεται ένα περιβάλλων το οποίο να έχει απουσία ενέργειας και στην περιπτώσει μας θερμοκρασίας ώστε να υπάρχει διαφορά με την θερμοκρασία της γη (κενός χώρος από ύλη και ακτινοβολία). Έτσι στον κενό χώρο οι θερμοκρασία θα είναι περίπου 0 Κ ενώ στην επιφάνεια της γης θα κυμαίνονται από 270 Κ έως 300 Κ. Αυτή η διαφορά θερμοκρασίας μπορεί πολύ εύκολα να μετατραπεί σε μια χρήσιμοι για μας ενέργεια χρησιμοποιώντας έναν κοινό μετατροπέα θερμικής ενέργειας σε οποιαδήποτε άλλη μορφή. Πιο αναλυτικά περιγράφει τη διαδικασία η εικόνα παρακάτω.
Φτάνοντας στο τέλος θα ήθελα να αναφέρω πως κατά την γνώμη μου μπορεί να δημιουργηθεί μια "μηχανή" η οποία να μπορεί να εκτελεί την παραπάνω διαδικασία, αλλά επειδή τα περιττά λόγια είναι φτώχεια και επειδή μια εικόνα αντιστοιχεί σε χίλιες λέξεις δείτε την παρακάτω εικόνα.
 |
| Στην εικόνα απεικονίζεται η διαδικασία μετατροπής της θερμικής ενέργειας της ατμόσφαιρας σε μια χρήσιμοι μορφή ενέργειας για μας. |
Τέλος
Δημιουργός: Αλέξανδρος Γκόγκα.
