Universalclimate.com

Hur gör fossila bränslen El?

Hur gör fossila bränslen El?

Enligt US Energy Information Administration står fossila bränslen för närvarande för över 68 procent av amerikanska elektriska energiproduktion. Ger elkraft med fossila bränslen är en flerstegsprocess som omvandlar lagrad solenergi till elektrisk energi.

Funktion

När växterna fångar ljuset från solen, använder de det för att syntetisera molekyler som inte skulle utgöra spontant under normala förhållanden, därmed lagra solenergin i kemiska bindningar. Under miljontals år, som lämningar av växter och andra organismer krossades under lager av sediment, omvandlas organiska föreningar genom värme och tryck till komplexa blandningar av kolväten. När dessa kolväten bränns, kol och väte atomer i dem är uppdelad och kombinera med syre till vatten och koldioxid, släppa en betydande mängd energi i form av värme.

Effekter

I kraftverk överförs värmeenergin från kol eller naturgas till vattnet genom en värmeväxlare, underkylning vattnet så det kokar och blir högtrycksånga. Ånga kanaliseras genom rören för att driva en turbin, expanderar som den gör så. Turbinen vänder skaftet på en generator, roterande en spole av tråd i ett magnetfält. Som starka magnetfält genom spolen förändringar, det inducerar en elektrisk ström i kabeln och omvandlingen från kemisk potential energi till elektrisk energi är klar.

Överväganden

Ett kraftverk för fossila bränslen är i huvudsak en värme motor och som alla värme motorer dess maximal effektivitet ges av formeln, T(hot) - T(cold) / T(hot), där T(hot) är den högsta temperaturen på vattnet i systemet och T(cold) är den lägsta. I praktiken är de verkliga effektivitetsvinsterna av fossila kraftverk i allmänhet mycket lägre--vanligtvis i intervallet 40 procent--eftersom en hel del energi förloras som spillvärme. Det följer av termodynamikens huvudsatser som ingen värme motor någonsin kommer att arbeta med 100 procent effektivitet.