JY LEES NOU Vir skooltake: Als oor hernubare energie
Ons gebruik elke dag baie krag. Ons kyk na hoe hernubare bronne hiertoe kan bydra.
Hoewel die son die aarde se hoofbron van energie is, word die energie in verskillende brandstowwe geberg en kan dit daardeur later gebruik word.
Die brandstowwe of energiebronne, soos hout, petrol, houtskool, gas, kerswas, olie en steenkool, word weer vir die mens se oorlewing en gemak gebruik.
Sonlig is 'n volhoubare hernubare bron van energie wat deur middel van fotovoltaïese tegnologie elektrisiteit aan huise en ondernemings voorsien. Dit is veiliger en skoner as steenkool, wat die natuur besoedel. Foto: Gallo Images/ Getty Images
Brandstowwe kan gebruik word om warm te bly, kos gaar te maak, vir lig om te kan sien, vir vervoer en soveel meer. Energiebronne kan hernubaar of niehernubaar wees.
'n Lang ruk reeds gebruik mense niehernubare energie om in ons behoefte vir energie en brandstof te voorsien.
Maar met die groeiende wêreldbevolking en die groter behoefte aan energie sal die niehernubare energiebronne binne die volgende eeu uitgeput wees. Die klimaatskrisis en besoedeling is twee van die groot redes waarom veral bewaringsbewustes jare reeds op die ontwikkeling van meer hernubare energiebronne aandring.
Wat is hernubare en niehernubare energie?
Niehernubare energiebronne is van fossielbrandstowwe afkomstig wat miljoene jare gelede uit die oorblyfsels van plante en diere gevorm is. Dit kan nie hergebruik of vervang word nie en sluit onder meer in:
Wanneer hierdie beperkte bronne uitgeput is, kan dit nie meer of nie weer gebruik word nie.
Hernubare energiebronne is dié wat hergebruik en aangevul kan word en is natuurlike bronne wat nie sal opraak nie. Dit sluit in:
Water-/hidrokrag (insluitend die getye en branders)
Suid-Afrika het 'n sonnige, warm klimaat wat ideaal is vir die gebruik van sonkrag. Met meer gereelde kragonderbrekings asook die koste van elektrisiteit raak sonpanele 'n algemene verskynsel in Suid-Afrika.
Sonpanele gebruik die stralingsenergie van die son – 'n hernubare energiebron – wat dan in selle en batterye geberg kan word vir latere gebruik. Benewens sonselle kan water ook met sonhitte in 'n songeiser of warmwatertoestel verwarm word.
Die bogenoemde twee is veral geskik vir huishoudings en ondernemings. Sonoonde, wat water in stoom verander sodat die stoom dan weer vir die opwekking van krag gebruik kan word, kan deur elektrisiteitsverskaffers soos Eskom gebruik word.
Suid-Afrika se kuslyn en platorand bied goeie liggings vir windplase. Reuseturbines word op plase soos by Darling in die Wes-Kaap en Humansdorp in die Oos-Kaap opgerig.
Wanneer die wind waai, draai die turbines, wat aan 'n kragopwekker gekoppel is, om daardeur elektriese energie op te wek.
Die uitdaging is dat die wind sterk en nie te ongereeld nie moet waai om genoeg volhoubare elektrisiteit te voorsien.
Die turbines is baie duur om op te rig en in stand te hou, en die windplase is gewoonlik ver van die groot stede, waar die behoefte aan energie die grootste is.
Op die meeste plase in Suid-Afrika is daar nog windpompe wat gebruik word om deur windkrag water uit boorgate, fonteine of putte te pomp. In die verre verlede was windmeule ook volop in gebruik om water te pomp, graan te maal en later om elektriese krag op te wek.
Water kan ook ingespan word om krag op te wek – mits daar 'n sterk en volhoubare waterbron beskikbaar is.
Wanneer water as energiebron gebruik word, word dit hidroëlektriese krag genoem. Die aarde se swaartekrag laat water van hoog na laag vloei. Vinnig vloeiende water het baie energie.
Die bewegende water beskik oor kinetiese energie (die energie wat 'n voorwerp of stelsel besit omdat dit beweeg) wat gebruik word om turbines te laat draai, wat dan weer gebruik word om elektrisiteit in kragopwekkers op te wek.
Die water wat hiervoor gebruik word, kan hergebruik word. Hidroëlektriese kragopwekkers word by damme of watervalle opgerig wat 'n groot en konstante vloei van water kan verseker.
Die Xina-sonenergieopwekkingsaanleg naby Keimoes in die Noord-Kaap. Foto: Gallo Images/ Getty Images
Hierdie energie is vry van besoedeling en byna 20% van die elektrisiteit op aarde word tans op hierdie manier opgewek. Maar in Suid-Afrika word net sowat 2% van die elektrisiteit so opgewek.
Hidroëlektriese stelsels word onder meer by die Gariep- en Vanderkloofdam bedryf. Getykrag (hoog- en laagwater) en branderkrag is ook twee maniere waarop water aangewend kan word om elektrisiteit op te wek.
Dit word nog nie algemeen gebruik nie.
Frankryk, Kanada en China maak wel gebruik van gety-keerwalle oor riviermondings, maar heelwat teenkanting asook die hoë koste verhinder verdere uitbreidings.
Geotermiese energie is die natuurlike energie van die hitte wat binne-in die aardkors is en deur middel van geleiding (die oordrag van energie deur die beweging van klein deeltjies wat aan mekaar raak) en konveksie ('n proses van hitteoordrag) na die oppervlak oorgedra word.
Onder die aardkors is dit baie warm, met lae gesmelte rots wat as magma bekendstaan wat rondbeweeg.
Die temperatuur neem toe hoe nader aan die kern beweeg word.
Geotermies beteken letterlik "aardhitte". 'n Geotermiese bron is 'n rotsformasie of ondergrondse waterbron waarvan die temperatuur van 20 °C tot meer as 300 °C kan wees.
Die Altamont Pass-windplaas in die noorde van Kalifornië was een van die eerste windplase in die VSA. Met sy 4 930 windturbines is dit een van die grootstes ter wêreld. Foto: Gallo Images/ Getty Images
Vir elektriese kragopwekking moet temperature gewoonlik meer as 150 °C wees, hoewel laer temperature wel bruikbaar is. Die geotermiese bron word dan gebruik om 'n vloeistof soos water te verhit.
Die hitte wat hier vasgevang word, kan gebruik word vir energie wanneer water in ondergrondse reservoirs gepomp word. Die water raak dan baie warm en die warm water of stoom gaan na die oppervlak, waar dit in krag omgeskakel word.
In die natuur kan diep waterlope wees wat, aangehelp deur bewegende magma, bo die aardkors sigbaar word as rookgate, warmwaterbronne of spuitbronne.
Daar is wêreldwyd meer as 500 geotermiese kraginstallasies. Hulle kom net voor op plekke waar tektoniese plate saamval of waar aktiewe vulkane is. Dit kan wel gebeur dat daar ook skadelike stowwe saam met die water kan uitkom.
In Suid-Afrika word daar nog nie op groot skaal van geotermiese energie gebruik gemaak nie.
Suikerriet, mielies, sonneblomsaad en ander plant- of dierlike afval kan gebruik word in die vervaardiging van biobrandstof.
Hierdie brandstof is hernubaar en kan vinnig vervaardig word, in teenstelling met die fossielbrandstowwe wat miljoene jare gelede uit plant- en diereoorblyfsels ontstaan het. Suid-Afrikaners gebruik veral twee van hierdie tipe hernubare brandstowwe, naamlik bio-etanol en biodiesel.
Etanolproduksie is gegrond op koolhidraatomskakeling, en plantolies word vir die maak van biodiesel gebruik.
Die son is 'n ster en die leeftyd van 'n ster word in miljarde jare gemeet.
Dit beteken dat ons son nog miljoene jare lank energie aan die aarde kan verskaf.
Sonlig word as 'n hernubare energiebron beskou omdat dit nie in die afsienbare toekoms sal opraak nie.
VOORDELE VAN HERNUBARE ENERGIEBRONNE
Hernubare energiebronne is groen (natuurlik) en het dus min of geen nadelige effek op die aarde nie.
Dit kan aangevul of hergebruik word en is in onbeperkte hoeveelhede beskikbaar. Dit kan gebruikers op die lange duur geld bespaar.
Besoedeling lei tot aardverhitting en die klimaatskrisis, wat katastrofiese gevolge vir mens en dier kan inhou. Deur natuurlike hulpbronne as hernubare energiebronne in te span kan die kweekhuiseffek en aardverhitting teengewerk word.
Daar kan dan op so 'n manier begin word om die delikate balans in die natuur te herstel.
Natuurlike energiebronne is nie eweredig oor die aarde versprei nie en die ligging bepaal dus grootliks of daar voldoende en volhoubare energie gelewer kan word.
Son- en windkrag is ook onderbroke en groot kapitaalinsette is noodsaaklik om hernubare aanlegte te bou om die energie te berg.
Dis noodsaaklik dat daar met die beperkte hoeveelheid fossielbrandstowwe tot die mens se beskikking nou 'n groter fokus op hernubare energieverskaffing moet wees. Fossielbrandstowwe gaan opraak.
BRONNE: mstworkbooks.co.za, mieliestronk.com, vryeweekblad.com, sagrainmag.co.za, academic.sun.ac.za, mahb.stanford.edu, enca.com, laurik.com.ar, climatecare.com, thunderboltkids.co.za, kqed.org, solarschools.net, news24.com, news.energysage.com, thinkgeoenergy.com, ourworldindata.org