Hvordan gjøre for fossilt brensel lage elektrisitet?

Ifølge US Energy Information Administration, fossilt brensel i dag står for over 68 prosent av amerikanske elektrisk energiproduksjon. Gir elektrisk kraft med fossilt brensel er en multi-stegs prosess som konverterer lagret solenergi til elektrisk energi.

Funksjon

Når plantene fange lyset fra solen, de bruker den til å syntetisere molekyler som ikke ville danne spontant under vanlige omstendigheter, og dermed lagring av solenergi i kjemiske bindinger. Over millioner av år, ettersom rester av planter og andre organismer ble knust under lag av sediment, er organiske forbindelser omdannes ved varme og trykk for å komplekse blandinger av hydrokarboner. Når disse hydrokarbonene brennes, blir karbon- og hydrogenatomer i dem brutt fra hverandre og kombineres med oksygen for å gjøre vann og karbondioksyd, og slipper en betydelig mengde energi i form av varme.

effekter

I kraftverket, blir varmeenergi fra kull eller naturgass overføres til vannet gjennom en varmeveksler, overhetning vannet slik at det koker og blir høytrykksdamp. Dampen blir kanalisert gjennom rørene for å drive en turbin, ekspanderende som det gjør så. Turbinen svinger skaftet av en generator, som roterer en trådspole i et magnetisk felt. Som styrken av det magnetiske felt gjennom spolen endres, induserer det en elektrisk strøm i ledningen, og overgangen fra kjemisk potensiell energi til elektrisk energi er fullført.

betraktninger

Et fossilt brensel kraftverk er i det vesentlige en varmekraftmaskin, og som alle varmemotorer sin maksimale effektivitet er gitt ved formelen T (varm) - T (kald) / T (varmt), hvor T (varm) er den høyeste temperaturen i vann i systemet og T (kald) er det laveste. I praksis den faktiske effektiviteten av fossile kraftverk er generelt mye lavere - typisk i 40 prosent utvalg - siden en stor del av energien går tapt som spillvarme. Det følger av termodynamiske lover at ingen varme motoren noensinne vil operere med 100 prosent effektivitet.