Top 5 innovationer inden for elindustrien

Ville du købe et hjem uden fungerende stikkontakter? Vi er blevet afhængige af elektrisk strøm til mange af vores daglige aktiviteter. Når der er afbrydelser, vi mærker virkningen af ​​den afhængighed, efterfulgt af en lettelse, når strømmen var tilbage igen.

Elektricitet har hjulpet os med at forblive sundere, arbejde mere effektivt og leve livet døgnet rundt. Fordi elektricitet har haft en så positiv indflydelse på vores liv, videnskabs- og industriforskere finder konstant måder at levere elektrisk strøm lettere og billigere. Som resultat, innovationer inden for elektrisk kraft har gjort industrien renere og mere effektiv gennem sin historie, og stillede elektrisk service til rådighed for millioner af hjem.

Denne artikel indeholder vores fem bedste valg fra disse innovationer. Vi vil se på teknologi, der er målrettet visse energiressourcer, og vi tjekker de centrale komponenter, der giver dig adgang til disse ressourcer. For at få gang i tingene, lad os se på en aktuel innovation for en længe brugt fornybar ressource.

1. Vindturbine
2. Hydroelektriske dæmninger
3. Solceller
4. Nukleare reaktorer
5. Elektriske net

5:Vindmøller

I årtusinder, mennesker har udnyttet vindens magt til at udføre opgaver. For eksempel, købmænd engang stolede på vinden til at sejle verden. Også, gamle vindmøller, engang brugt til at male korn, er en ikonisk del af Hollands landskab. Med vores liv centreret omkring elektricitet, moderne forskere har fundet innovative måder at omdanne den kinetiske energi fra vinden til elektrisk kraft.

I dag, jorden rundt, den vindelektriske vindmølle er ved at blive lige så ikonisk som den hollandske vindmølle. En vindmølle består typisk af en stor, trebladet propel, kaldet en rotor, oven på et tårn, der er højt nok til, at intet blokerer det for vinden. Møllen har en køre tog ligner en bils motor, der indeholder en elektrisk generator. Den producerede elektricitet tilføjes til elnettet, som driver hundredvis af hjem og virksomheder i en geografisk placering.

En lille vindmølle kan drive et enkelt hjem eller en lille virksomhed. Disse mindre versioner har rotorer mellem 8 og 25 fod (2,4 og 7,6 meter) i diameter og kan stå op til 30 fod (9,1 meter) i luften. Vindmølleparker bliver stadig mere almindelige i store åbne områder. Du kan se nogle af disse gårde under en køretur eller flyvning gennem det vestlige USA, med tusinder af kæmpe hvide vindmøller, der strækker sig over skråninger, så langt øjet rækker.

Næste, lad os se på en anden innovation, der skaber elektricitet fra den kinetiske energi fra naturen.

4:Hydroelektriske dæmninger

Hydroelektriske dæmninger er den ældste teknologiske innovation i vores nedtælling. I begyndelsen af ​​1900 -tallet, 40 procent af den elektricitet, der bruges i USA, stammer fra vandkraftdæmninger. I dag, vandkraft tegner sig for næsten en fjerdedel af al elektricitet, der bruges på verdensplan. Ud over, selve de fysiske strukturer er vidundere ved menneskelig teknik og konstruktion, tegner fotografer og turister, ifølge U.S. Bureau of Reclamation.

Hydroelektriske dæmninger virker ved at holde massive mængder vand tilbage og lade en begrænset mængde strømme gennem dæmningen. Vandtrykket skabt ved at begrænse denne strømning er enormt, og vandkraftværker udnytter dette pres for at vende møller til elektriske generatorer. Som med vindmøller, den elektricitet, der genereres fra en vandkraftdæmning, tilføjes til det elektriske net, der er forbundet med dæmningens geografiske placering.

En vandkrafts dæmning forsyner elnettet med flere hundrede kilowatt til flere tusinde megawatt elektricitet i sekundet. United States National Renewable Energy Laboratory oplyser, at de største forbandelser i verden kan generere omkring 10, 000 megawatt, nok til at millioner af mennesker kan bruge.

På trods af sin alder, fremtiden er lys for vandkraft, da vandkraftdæmningen får en makeover i det 21. århundrede. Forskere finder måder at forbedre vandkraftens effektivitet og miljøpåvirkning ved at forbedre eksisterende dæmninger og bygge nye dæmninger.

Mens vind- og vandbevægelse kan drive mange hjem, nanogeneratorer bruger din krops bevægelse til at producere elektricitet i mindre skala. Nanogeneratorer er små enheder med et piezoelektrisk materiale, hvilket betyder, at materialet skaber en elektrisk strøm bare ved at bøje eller strække det. Denne kraft kan komme fra de subtile bevægelser, som et hjerteslag eller lunger, der udvider sig og trækker sig sammen. Til sidst, nanogeneratorer kan bruges til at drive pacemakere, eliminerer behovet for gentagne operationer, når batterier svigter. I den nærmeste fremtid, se efter nanogeneratorer tilgængelige i tøj, giver dig mulighed for at drive din bærbare musikafspiller bare ved at trække vejret og bevæge sig.

3:Solceller

Mens vind og vand kan bruges til at generere strøm gennem bevægelse, solen giver en betydelig mængde energi i form af varme og lys. Solcelleteknologi, kaldet fotovoltaiske (PV) celler, konverter det lys til elektricitet. Disse PV -celler indeholder halvledermaterialer, såsom silicium. Elektroner i halvlederen bevæger sig, når materialet absorberer lyset.

I modsætning til de vand- og vindkraftteknologier, vi har dækket, solceller er alsidige i størrelse og bærbarhed. Store solpaneler med hundredvis af celler kan bygges på en fabrik og derefter sælges for at strække sig ud over land eller montere på et tag. Disse store paneler bruges til at drive hjem og virksomheder og skal udskiftes efter cirka 30 år. Små solpaneler med kun få celler samler nok energi til at drive selvstændige enheder, som lommeregnere og udendørs belysning.

På trods af at være ren, vedvarende energikilde, sollys alene er ikke tilstrækkeligt for dem, der ønsker at bruge elektricitet om natten eller på overskyede dage. I de fleste tilfælde, solpaneler er en supplerende strømkilde til en bygning, der allerede er knyttet til elnettet. Få mennesker, selvom, vælg at gå "helt ud af nettet" og bruge genopladelige batterier til at lagre solgenereret elektricitet, når solen ikke skinner.

Indtil nu, vi har set på innovationer, der får mest ud af vedvarende energikilder. Næste, vi ser på en innovation, der gør brug af den mest effektive ikke-vedvarende energikilde, vi kender i dag.

2:Atomreaktorer

Nuklear fission er processen med at bryde et atom fra hinanden, frigive den energi, der holder atomet sammen. I 1950'erne, nuklear fission af den radioaktive isotop uran-235 gjorde energi billigere og mere effektiv at producere. En atomreaktor er en struktur, der producerer denne fissionsproces fra uran-235. Atomkraftværker omfatter en eller flere reaktorer sammen med store og komplekse mekanismer til køling og inddæmning.

Selve atomreaktoren er den centrale innovation her. Reaktoren styrer fissionsprocessen fra en meget lille mængde uran-235 og kanaliserer energien til varmestænger, som, på tur, varme vand for at producere damp. Dampen flytter en turbine og drejer en elektrisk generator, ligner den måde, vind- og vandmøller fungerer på. Så, i det væsentlige, et atomkraftværk er bare et dampværk drevet af dets atomkraftværk.

Ved at bruge atomkraft, verden bruger mindre af andre ressourcer, som kul og olie, at opvarme vandet og producere damp. På trods af denne fordel, bekymringer plager stadig skeptikernes sind. Bekymringer omfatter sikkerheden for mennesker, der bor og arbejder i og omkring atomkraftværker og de potentielle farer ved bortskaffelse af atomaffald. Ud over, flere berygtede atomreaktorkatastrofer rundt om i verden har forringet ryget for denne energikilde.

Ingen af ​​disse store innovationer inden for elektrisk kraft ville være bredt tilgængelige uden den bedste innovation på vores liste. Lad os tjekke det nu.

1:Elektriske net

Toppen af ​​vores liste over innovationer er selve nettet. Når folk siger "gitteret, "de refererer til et netværk af elektriske ressourcer, der dækker et bestemt geografisk område. Nogle net er knyttet til andre net for at dele ressourcer i nødstilfælde. De fleste mennesker, der bruger en elektrisk strømkilde, tilsluttes et eksisterende net via elledninger.

Et net er en massiv elektrisk infrastruktur bestående af elledninger, elværk, transformerstationer og transformerstationer. Gitter i USA kontrolleres af en kombination af offentlige og private enheder. De offentlige enheder er de statslige og føderale bureaukratier, der håndhæver love, der regulerer branchen. De private enheder er forsyningsselskaber, der giver adgang til et net og måler den strøm, der bruges af hvert hjem eller virksomhed. Disse styrende kræfter bestemmer den pris, en bruger skal betale for hver kilowattime elektricitet på det net.

Gitterteknologi fortsætter med at ekspandere, selvom folk leder efter andre energikilder for at fylde den. For eksempel, smart grid -teknologi er under udvikling for at forbedre effektiviteten i måden, hvorpå strøm overvåges og måles for hver kunde. Også, netopbevaring på stationer og transformere kan også holde energi i reserve for at forhindre blackouts under nogle af netets normale driftshikke.

Masser mere information

relaterede artikler

• 5 Energivalg til en bæredygtig fremtid
• Seks afdeling for energiprojekter, du aldrig har hørt om, Men skulle
• Solenergi på mærkelige steder