Har du nogensinde spekuleret på, hvordan din telefon og andre elektroniske enheder oplades? Udover at holde os digitalt forbundet, sparer elektricitet også liv på hospitaler, driver industrien og opbevarer den amerikanske økonomi går. Uanset om det er en energikilde fra det 19. århundrede som kul eller en kilde fra det 21. århundrede som sol, er det værd at vide, hvordan elektrisk energi fungerer, hvordan den genereres, og hvor den juice, der styrker vores liv, kommer fra.
Hvad du behøver at vide om elektrisk energi
Elektrisk energi skabes af strømmen af elektroner, ofte kaldet "strøm", gennem en leder, såsom en ledning. Mængden af skabt elektrisk energi afhænger af antallet af elektroner der flyder og strømningshastigheden. Energi kan enten være potentiel eller kinetisk. En kulklump repræsenterer for eksempel potentiel energi. Når kul forbrændes, bliver dets potentielle energi kinetisk energi.
Almindelige energiformer
Her er de seks mest almindelige former for energi.
Kemisk energi:
Dette er lagret eller "potentiel" energi. Frigivelse af kemisk energi fra kulstofbaserede brændstoffer kræver generelt forbrænding (fx afbrænding af kul, olie, naturgas eller biomasse som træ).Termisk energi: Typiske kilder til termisk energi inkluderer varme fra underjordiske varme kilder, forbrænding af fossile brændstoffer og biomasse eller industrielle processer.
Kinetisk energi: Kinetisk energi er bevægelse. Denne type energi kan fanges og omdannes til elektricitet, når vand i en flod bevæger sig gennem en vandkraft dæmning, for eksempel, eller når luft bevæger vindmøller.
Atomenergi: Dette er den energi, der er lagret i bindingerne inde i atomer og molekyler. Når kernenergi frigives, kan den også udsende radioaktivitet og varme (termisk energi).
Solenergi: Energi udstråler fra solen, og lysstrålerne kan fanges med solceller og halvledere. Spejle kan bruges til at koncentrere strømmen. Solens varme er også en termisk kilde.
Rotationsenergi: Dette er den energi, der stammer fra centrifugering, typisk produceret af mekaniske enheder såsom svinghjul.
Hvordan USA kilder sin energi
Som en del af Department of Energy har Energy Information Administration (EIA) til opgave at spore nøjagtigt, hvordan USA holder lysene tændt. Dataene her er baseret på energikilder i 2018, og det er et gennemsnit på tværs af alle sektorer og energiforbrug:
- Petroleum (olie) 36%
- Naturgas 31%
- Kul 13%
- Vedvarende energi 11% (hovedsagelig biomasse og træbrændstof (45%), vandkraft (23%), vind (22%), sol (8%) og geotermisk (2%))
- Atomkraft 8%
Du kan dykke dybere ned i dataene og find store ubalancer mellem, hvordan energi tilføres i forskellige indstillinger. For eksempel, mens olieindustrien brænder på 92% af transportsektoren (tænk gas til biler), brænder den kun 8% af elektriciteten til boliger.
Her er en fuldstændig oversigt over, hvor elen kommer fra, når den gennemsnitlige amerikaner tænder lyset i deres hjem eller oplader deres telefon i en stikkontakt:
- Naturgas 43%
- Detailhandel fra elkraftsektoren 42% (elkraftsektoren tegner sig for 1% af al petroleumsbrug i USA, 35% af anvendelsen af naturgas, 91% af kulforbruget, 56% af anvendelsen af vedvarende energi og 100% af kernekraften brug)
- Olie (olie) 8%
- Vedvarende energi 7%
Disse tal gennemsnittet af elkilder i hele landet. Hvis du vil have mere specifikke oplysninger, der direkte henvender dig til dit samfund, skal du se på opdeling af stat og territorium af energiforbrug. Hver stats elkraftsektor trækker energi fra en unik kombination af kilder, og disse forhold skaber signifikante forskelle i husholdningernes elektricitetskilder fra en stat til den næste.
For eksempel genererede Indianas elkraftsektor 79,5% af sin elektricitet fra kul i 2017, mens vedvarende energikilder tegnede sig for 5,9% af produktion af elsektoren. I Oregon kom derimod 76,7% af den elektriske energisektor fra vedvarende kilder i 2017, og 3,2% kom fra kul.
Hvad der ligger forude
Fra og med 2019 forventer den amerikanske regering at se den største vækst i vedvarende energikilder. I 2050 var den Department of Energy forventer at se en stigning på 2,7% i vedvarende energiforbrug i hele økonomien - og det tæller ikke med vandkilder eller biomassekilder. Naturgas forventes også at blive en mere udbredt kilde til elektricitet, idet forbruget forventes at stige med 0,5% inden 2050. Andre vigtige kilder til elektricitet forventes at blive lidt mindre udbredt inden 2050 - petroleumsforbruget forventes at falde med 0,1%, kul med 0,7% og atomkraft med 0,6%.