Que savez-vous des progrès de l'industrie de l'énergie électrique? ICD Achèteriez-vous une maison sans prises de courant fonctionnelles? Nous en sommes venus à dépendre de l'électricité pour nombre de nos activités quotidiennes. Lorsqu'il y a des pannes, nous ressentons l'impact de cette dépendance, suivi d'un sentiment de soulagement lorsque le courant est rétabli.
L'électricité nous a aidés à rester en meilleure santé, travailler plus efficacement et vivre 24 heures sur 24. Parce que l'électricité a eu une influence si positive sur nos vies, les chercheurs scientifiques et industriels trouvent constamment des moyens de fournir de l'électricité plus facilement et à moindre coût. Par conséquent, les innovations en matière d'énergie électrique ont rendu l'industrie plus propre et plus efficace tout au long de son histoire, et rendu le service électrique accessible à des millions de foyers.
Cet article comprend nos cinq meilleurs choix parmi ces innovations. Nous examinerons la technologie ciblée sur certaines ressources énergétiques, et nous vérifierons les composants de base qui vous donnent accès à ces ressources. Pour lancer les choses, regardons une innovation actuelle pour une ressource renouvelable utilisée depuis longtemps.
ContenuDepuis des millénaires, les gens ont exploité la puissance du vent pour accomplir des tâches. Par exemple, les marchands comptaient autrefois sur le vent pour parcourir le monde. Aussi, vieux moulins à vent, autrefois utilisé pour moudre les céréales, sont une partie emblématique du paysage hollandais. Avec nos vies centrées sur l'électricité, les scientifiques modernes ont trouvé des moyens innovants de convertir l'énergie cinétique du vent en énergie électrique.
Aujourd'hui, autour du monde, l'éolienne électrique devient aussi emblématique que l'éolienne hollandaise. Une éolienne se compose généralement d'un grand hélice tripale, appelé rotor, au sommet d'une tour suffisamment haute pour que rien ne l'empêche du vent. La turbine a un train roulant semblable au moteur d'une voiture qui comprend un générateur électrique. L'électricité produite est ajoutée au réseau électrique, qui alimente des centaines de foyers et d'entreprises dans un emplacement géographique.
Une petite éolienne peut alimenter une seule maison ou une petite entreprise. Ces versions plus petites ont des rotors entre 8 et 25 pieds (2,4 et 7,6 mètres) de diamètre et peuvent tenir jusqu'à 30 pieds (9,1 mètres) dans les airs. Les parcs éoliens sont de plus en plus répandus dans les grands espaces ouverts. Vous pouvez voir certaines de ces fermes lors d'un trajet en voiture ou en avion à travers l'ouest des États-Unis, avec des milliers d'éoliennes blanches géantes qui s'étendent à perte de vue sur les collines.
Prochain, Regardons une autre innovation créant de l'électricité à partir de l'énergie cinétique de la nature.
Les barrages hydroélectriques sont la plus ancienne innovation technologique de notre compte à rebours. Au début des années 1900, 40 pour cent de l'électricité utilisée aux États-Unis provenait de barrages hydroélectriques. Aujourd'hui, L'hydroélectricité représente près d'un quart de toute l'électricité consommée dans le monde. En outre, les structures physiques elles-mêmes sont des merveilles d'ingénierie et de construction humaines, dessiner des photographes et des touristes, selon le Bureau of Reclamation des États-Unis.
Les barrages hydroélectriques fonctionnent en retenant des quantités massives d'eau et en permettant à une quantité limitée de s'écouler à travers le barrage. La pression de l'eau créée en limitant ce débit est énorme, et les centrales hydroélectriques exploitent cette pression pour faire tourner des turbines reliées à des générateurs électriques. Comme pour les éoliennes, l'électricité produite à partir d'un barrage hydroélectrique est ajoutée au réseau électrique associé à la situation géographique du barrage.
Un barrage hydroélectrique fournit au réseau électrique plusieurs centaines de kilowatts à plusieurs milliers de mégawatts d'électricité par seconde. Le Laboratoire national des énergies renouvelables des États-Unis déclare que les plus gros barrages du monde peuvent en générer environ 10, 000 mégawatts, assez pour que des millions de personnes l'utilisent.
Malgré son âge, l'avenir est prometteur pour l'hydroélectricité alors que le barrage hydroélectrique fait peau neuve au XXIe siècle. Les chercheurs trouvent des moyens d'améliorer l'efficacité et l'impact environnemental de l'hydroélectricité en améliorant les barrages existants et en construisant de nouveaux barrages.
Nanogénérateurs :utiliser le pouvoir qui sommeille en nousAlors que le vent et le mouvement de l'eau peuvent alimenter de nombreuses maisons, Les nanogénérateurs utilisent le mouvement de votre corps pour produire de l'électricité à plus petite échelle. Les nanogénérateurs sont de minuscules dispositifs avec un matériau piézoélectrique, ce qui signifie que le matériau crée un courant électrique simplement en le pliant ou en l'étirant. Ce pouvoir pourrait venir du subtil des mouvements, comme un battement de cœur ou des poumons qui se dilatent et se contractent. Finalement, les nanogénérateurs pourraient être utilisés pour alimenter les stimulateurs cardiaques, éliminant le besoin de chirurgies répétées lorsque les batteries tombent en panne. Dans le futur proche, rechercher des nanogénérateurs disponibles dans les vêtements, vous permettant d'alimenter votre lecteur de musique portable simplement en respirant et en bougeant.
Alors que le vent et l'eau peuvent être utilisés pour générer de l'énergie par le mouvement, le soleil fournit une quantité importante d'énergie sous forme de chaleur et de lumière. Technologie des cellules solaires, appelées cellules photovoltaïques (PV), convertir cette lumière en électricité. Ces cellules photovoltaïques contiennent des matériaux semi-conducteurs tels que le silicium. Les électrons du semi-conducteur se déplacent lorsque le matériau absorbe la lumière.
Contrairement aux technologies hydrauliques et éoliennes que nous avons couvertes, les cellules solaires sont polyvalentes en taille et en portabilité. De grands panneaux solaires avec des centaines de cellules peuvent être construits dans une usine puis vendus pour s'étendre à travers la terre ou monter sur un toit. Ces grands panneaux sont utilisés pour alimenter les maisons et les entreprises et doivent être remplacés après environ 30 ans. De petits panneaux solaires avec seulement quelques cellules recueillent suffisamment d'énergie pour alimenter des appareils autonomes, comme les calculatrices et l'éclairage extérieur.
Bien qu'il soit propre, source d'énergie renouvelable, la lumière du soleil seule n'est pas suffisante pour ceux qui veulent utiliser l'électricité la nuit ou par temps nuageux. Dans la plupart des cas, les panneaux solaires sont une source d'alimentation supplémentaire pour un bâtiment déjà connecté au réseau électrique. Quelques personnes, bien que, choisissez de vous retirer complètement du réseau et utilisez des batteries rechargeables pour stocker l'électricité produite par l'énergie solaire lorsque le soleil ne brille pas.
Jusque là, nous avons examiné les innovations qui tirent le meilleur parti des sources d'énergie renouvelables. Prochain, nous examinerons une innovation utilisant la source d'énergie non renouvelable la plus efficace connue aujourd'hui.
La fission nucléaire est le processus de fragmentation d'un atome, libérant l'énergie qui maintient l'atome ensemble. Dans les années 1950, la fission nucléaire de l'isotope radioactif uranium-235 a rendu l'énergie moins chère et plus efficace à produire. Un réacteur nucléaire est une structure qui produit ce processus de fission à partir d'uranium-235. Les centrales nucléaires comprennent un ou plusieurs réacteurs ainsi que des mécanismes importants et complexes de refroidissement et de confinement.
Le réacteur nucléaire lui-même est l'innovation clé ici. Le réacteur contrôle le processus de fission à partir d'une très petite quantité d'uranium 235 et canalise l'énergie vers des barres chauffantes qui, à son tour, chauffer l'eau pour produire de la vapeur. La vapeur met en mouvement une turbine et fait tourner un générateur électrique, similaire à la façon dont fonctionnent les éoliennes et les turbines hydrauliques. Donc, en substance, une centrale nucléaire n'est qu'une centrale à vapeur alimentée par son nucléaire.
En utilisant l'énergie nucléaire, le monde utilise moins d'autres ressources, comme le charbon et le pétrole, pour chauffer l'eau et produire de la vapeur. Malgré cet avantage, les inquiétudes affligent encore l'esprit des sceptiques. Les préoccupations comprennent la sécurité des personnes qui vivent et travaillent dans et autour des centrales nucléaires et les dangers potentiels de l'élimination des déchets nucléaires. En outre, plusieurs catastrophes notoires de réacteurs nucléaires dans le monde ont entaché la réputation de cette source d'énergie.
Aucune de ces grandes innovations en matière d'énergie électrique ne serait largement disponible sans la principale innovation de notre liste. Vérifions cela maintenant.
En tête de notre liste d'innovations se trouve la grille elle-même. Quand les gens disent "la grille, " ils font référence à un réseau de ressources électriques couvrant une certaine zone géographique. Certains réseaux sont reliés à d'autres réseaux pour partager des ressources en cas d'urgence. La plupart des personnes qui utilisent une source d'énergie électrique se connectent à un réseau existant par le biais de lignes électriques.
Un réseau est une infrastructure électrique massive composée de lignes électriques, centrales, sous-stations et transformateurs. Les réseaux aux États-Unis sont contrôlés par une combinaison d'entités publiques et privées. Les entités publiques sont les bureaucraties étatiques et fédérales qui appliquent les lois réglementant l'industrie. Les entités privées sont des entreprises de services publics qui fournissent un accès à un réseau et mesurent la puissance utilisée par chaque foyer ou entreprise. Ces forces de contrôle déterminent le prix qu'un utilisateur doit payer pour chaque kilowattheure d'électricité sur ce réseau.
La technologie du réseau continue de se développer même si les gens recherchent d'autres sources d'énergie pour le remplir. Par exemple, La technologie des réseaux intelligents est en cours de développement pour améliorer l'efficacité de la surveillance et du comptage de l'électricité pour chaque client. Aussi, le stockage du réseau dans les stations et les transformateurs peut également garder de l'énergie en réserve pour aider à éviter les pannes pendant certains des problèmes de fonctionnement normaux du réseau.
