Energian tuotanto

Tässä kerron vähän energian tuotantomuodoista ja niiden kannattavuudesta ja vaikutuksista ympäristölle. (Fysiikan työ)

TUULIVOIMA

Tuulivoimalassa tuotetaan sähköä tuulen avulla. Eli muutetaan tuulen aiheuttamaa liike-energiaa sähköksi. Tuulivoimalla tuotetaan vain alle prosentti Suomen

sähköstä. Tuulivoimalat ovat suuria tuulimyllyn tapaisia pyöriviä propelleja niitä kutsutaa tuuliturbiineiksi. Tuuli pyörittää siipiä ja voimalan sisällä on akseli, jossa siivet ovat kiinni. Akseli on kiinni generaattorissa ja akselin liike pystytään muuttamaan sähköenergiaksi, joka varastoidaan massiivisiin akkuihin. Sitten sähkö kuljetetaan voimalinjoja ja sähköjohtoja pitkin ihmisille. Tuulivoimalan koko määritetään paikan tuulisuuden mukaan, eli voimaloita on erilaisia.

Tuulivoimassa on paljon hyviä puolia. Se ei käytä uusiutumattomia luonnonvaroja, kuten monet muut sähkön tuottamiseen käytetyt tavat. Tuuli on uusiutuvaa ja hyvin todennäköisesti tuuli ei ole loppumassa mihinkään, ellei ilmaston muuttuminen vaikuta siihen. Tuulivoima ei vaikuta vesien puhtauteen eikä lämpötilaan eli vesistöt ovat turvassa tuulivoimaloiden puolesta. Tuulivoimasta ei synny säteilyä eikä se pilaa ilmanlaatua eikä tuota hiilidioksidipäästöjä eli kasvihuoneilmiö ei nopeudu.

Tuulivoimaloiden suurin haitta on melusaaste. Tuulivoimalasta kuuluu kova ääni, varsinkin läheltä. Siksi ei ehkä ole mitenkään mukavinta asua ihan voimalan lähellä. Joidenkin mielestä jättimäiset voimalat ovat rumia ja pilaavat maiseman. Jotkut taas ajattelevat, että ne ovat hienoja ja osa maisemaa.

Tuulivoimaloita voidaan pystyttää myös mereen. Silloin ne kelluvat vedessä ja ovat pohjassa kiinni kiinnikkeillä.

Tuulivoimaloita voidaan pystyttää myös mereen. Silloin ne kelluvat vedessä ja ovat pohjassa kiinni kiinnikkeillä.

Perniöön Näsen kartanoon ollaan rakentamassa tuulivoimalaa. Näsen kartanoon on kaavailtu myös tuulipuistoa, eli useita tuulivoimaloita samalle alueelle. Uutisesta kertoo YLE. (http://yle.fi/uutiset/nasen_tuulipuiston_kaavaehdotus_valmis/6387669) Sen lisäksi ainakin Hangossa on tuulivoimaloita.

YDINVOIMA

Ydinvoimaa käytetään paljon, koska sen tuottaminen on nopeaa, helppoa ja halpaa. Ydinvoimassa energian tuottaminen perustuu ydinreaktioihin, joissa käytetään uraania. Ydinreaktiossa hiukkaset törmäilevät ja halkeilevat reaktorissa ja halkeilussa syntyy energiaa. Energia muutetaan sähköksi generaattorin tai (kuvassa) höyrymoottorin avulla.

Ydinvoiman hyvistä ja huonoista puolista on käyty paljon keskustelua. Jotkut ihmiset ovat täysin vastaan ydinvoimaa ja toiset puolustavat sitä vahvasti. Ydinvoiman vastustajien mielipiteet perustuvat varmaan eniten siihen, että ydinvoimalaonnettomuudet ovat mahdollisia ja ydinjätteen loppusijoitus on hankalaa. Puolustajat puhuvat onnettomuuksien pienestä todennäköisyydestä ja sähköntuotannon helppoudesta ja nopeudesta ja ilmastonmuutokselle paremmasta vaihtoehdosta.

Ydinvoima tuottaa haitallista säteilyä ja ydinreaktiossa syntyy radioaktiivisesti säteilevää jätettä. Tätä jätettä kutsutaan ydinjätteeksi. Ydinjäte säteilee vielä noin satatuhatta vuotta loppusijoituksen jälkeen. Ydinjäte pakataan kapseleihin, jotka laitetaan niin syvälle maaperään, että se ei sieltä säteile maanpinnalle. Maan alla on valtavat verkostot, joihin kapseleita laitetaan.

Kallioperän, johon kaivaukset on louhittu, täytyy olla ehjää ja siinä ei saa olla paljoa halkeamia, jotta säteilyä ei pääse maan pinnalle.

‘’Jos ydinenergiaa käytetään, ympäristön turvallisena pitäminen aiheuttaa jälkipolville ison vahdinpidon ja kustannukset. Sukupolveltamme jää katala perintö, jos se yhä lisää ydinvoimaa energian tuotannossa.’’

                                                                                                                        Jaakko Savola, Pieksämäki        

Voimaloista pääsee myös vesistöihin vettä, jota on käytetty reaktorissa ja jonka mukana voi päästä haitta-aineita vesistöihin. >

Varoitus/ilmoitus ydinjätteen vanhasta loppusijoituspaikasta.

Ydinvoimala Dukovanyssa Tshekissä. Ei mikään kaunis näky mielestäni.

Onkalon louhintasuunnitelma. ^

Suomeen rakennetaan koko ajan loppusijoituspaikkaa Eurajoen Olkiluotoon. Maaperää on etukäteen ja se on todettu sopivaksi. Tätä loppusijoituspaikkaa kutsutaan Onkaloksi. Onkalo on tarkoitus saada valmiiksi ennen vuotta 2020. Varsinainen louhinta tutkimusten jälkeen aloitettiin vuonna 2011.

Ydinvoimalaonnettomuudet ovat mahdollisia, vaikka ovatkin harvinaisia, onnettomuus voi myös sattua radioaktiivisen jätteen kuljettamisen aikana. Ydinvoimalaonnettomuudessa vapautuu luontoon paljon säteilyä. Vaarallista säteilyä on hankalaa saada pois. Säteilyä ei nää eli siltä on hankala suojautua ja sitä on hankala huomata. Säteily pilaa luontoa, esimerkiksi kaloja ja sieniä ei saa syödä. Ydin onnettomuuksista aiheutuu valtavaa tuhoa. Esimerkiksi vuonna 1986 Ukrainassa Tshernobylissä tapahtunut ydinvoimalaonnettomuus alue on vieläkin asumaton ja asuinkelvoton, eikä sinne ole palattu asumaan evakuoimisen jälkeen. Jos ydinreaktori räjähtäisi se aiheuttaisi valtavat tuhot, koska ydinenergia ei muuten tuota hiilidioksidia ja jos onnettomuudessa radioaktiivinen jäte tuhoaa luontoa ja yhteyttäviä kasveja niin sittenkin hiilidioksidin määrä jatkaa kasvamista. Eli periaatteessa ilmastonlämpenemiseltä ei kuitenkaan vältytä tällä tavalla.

Hyviä puolia ydinvoimassa on, että se on halpaa. Ydinvoima energian hinta olisi vain 0,02-0,04 euroa/kWh, kun normaalisti sähkö maksaa keskimäärin noin 0,1e/kWh.

Toinen iso hyöty ydinvoimassa on, että sen tuottamisessa ei synny hiilidioksidia ( CO2 ), joka on yksi suurimmista kasvihuonekaasuista. Sitä syntyy maapallolla ihmisten toimesta liikaa.

Kasvihuoneilmiö ^ .

VESIVOIMA

Vesivoimassa käytetään hyödyksi veden liikettä ja usein vettä padotaan. Jos veden virta on valmiiksi tarpeeksi kova, sitä ei tarvitse padota. Virtaava vesi pyörittää ratasta, joka on akselilla kiinni generaattorissa, joka muuttaa liikkeen sähköksi. Vesivoima käyttää uusiutuvaa luonnonvaraa eli vettä, joten se on tavallaan hyväksi luonnolle.

Vesivoiman haittoja ovat joidenkin mielestä, että ne pilaavat vesistömaiseman. Voimalat voivat myös olla haitaksi kaloille, jos ne eivät pääse kulkemaan normaalia reittiään joessa tai eivät pääse kulkemaan ollenkaan. (Vesivoimavastainen Facebook-sivu) 

Jättimäinen vesivoimala Niagaran Putouksilla. Virtaava vesi tulee Niagara joesta.

Vanhanaikainen ratas, joka on pyörinyt veden virratessa. Sitä on luultavasti voitu käyttää myllyssä, jolloin akseli on pyörittänyt veden liikkeen avulla myllynkiveä.

Virtaava vesi pyörittää ratasta, joka on kiinni akselissa, joka on kiinni generaattorissa. Generaattori muuttaa liikkeen sähköksi.

Vuonna 2012 Suomessa oli 220 vesivoimalaa. Vuoteen 2020 mennessä Suomen vesivoiman määrä olisi tarkoitus melkein viisinkertaistaa.

Suomessa käytetään eniten energiamuotoja, jotka kuluttavat uusiutumattomia luonnonvaroja, eli öljy, hiili ja kaasu. Jos näitä voitaisiin korvata esimerkiksi tuuli- tai vesivoimalla, saataisiin säästettyä uusiutumattomia luonnonvaroja.

AURINKOENERGIA

Auringon säteilyenergiaa kerätään talteen aurinkopaneeleilla. Aurinkopaneelien aurinkokennot muuttavat säteilyenergian sähköenergiaksi. Tuotettu sähköenergia kerätään talteen akkuihin, tai se johdetaan suoraan käyttöön laitteelle. Aurinkokennoja valmistetaan usein piistä. Aurinkokennoja käytetään varsinkin lämpimissä maissa, joissa aurinko paistaa suuremman osan vuodesta kuin täällä Suomessa. Suomessa käytetään kuitenkin silti aurinkovoimaa, vaikka aurinko paistaa suhteessa vähän. Toki osuus aurinkoenergian käytössä muihin verrattuna on hyvin pieni. Aurinkoenergia on uusiutuvaa energiaa, ja siitä ei synny mitään haittoja luonnolle. Ainoastaan suuret aurinkopaneeli alueet tai paneelit ihmisten katoilla voivat olla joidenkin mielestä ruman näköisiä. Itse aurinkopaneelit ovat melko kalliita, mutta ne maksavat itsensä ajan myötä takaisin, tavallisimmin paneelin käyttöaika on noin 30 vuotta.

Aurinkokennot voivat olla hyvin erikokoisia.

Aurinkoenergian määrään vaikuttaa säteilyn määrä. Pilvinen ja sateinen ilma ei ole kovin ihanteellinen aurinkovoimalle, mutta kylmä ilma ei haittaa. Suomessa säteilyä saadaan kerättyä talteen eniten maalis-syyskuussa. Pimeää talvea tasapainottaa valoisakesä.

SUOMEN SÄHKÖVERKKO

Suomen suurjänniteverkko jaetaan kanta- ja alueverkoiksi. Pääverkko, josta sähkö jakautuu pienempiin osiin on kantaverkko.Suomessa on 400kV, 220kV ja 110kV suuruisia voimansiirtojohtoja. Alueverkko koostuu lähes kokonaan 110kV suuruisista voimansiirtojohdoista, jotka ovat samalla myös tärkeimpiä voimansiirtojohtoja.

Suomen kantaverkko on osa pohjoismaista verkkoa, se on yhdistetty Ruotsin, Norjan, Venäjän ja Viron verkkoihin. Suomessa on lähes 100 sähkönsiirtoyhtiötä, jotka veloittavat sähköstä.

Sähkönsiirtojohtoja voidaan kytkeä erilaisia. Pieniin kotitaloihin pienemmät johdot ja esimerkiksi suuriin tehtaisiin tai kouluihin suuremmat voimajohdot.

Haja-asutusalueilla on ilmassa sähkötolpissa kulkevia sähkölinjoja, kaupungeissa ja keskustoissa sähköverkko kulkee maan alla. Siksi syrjäseuduilla ukkoset voivat vahingoittaa sähkölinjoja. Joko puu kaatuu linjan päälle ja se katkeaa tai vaurioituu tai sitten maahan iskevän salaman sähkö sekoittaa sähkölinjan magneettikentän. Asun vähän kauempana keskustasta, niin sähkökatkokset myrskyn seurauksena ovat normaaleja. Jouluna 2011 riehunut Tapanin myrsky katkaisi meiltäkin sähköt useammaksi päiväksi.

Suuret voimalinjat ovat aidattu ja alueelle on kielletty mennä hyvin voimakkaan magneettikentän takia.

Maaseudulla  sähköjohdot kulkee tällaisten puisten tolppien avulla. Johdot kulkevat tolpasta tolppaan ja haarautuvat aina pienemmiksi taloille.

MIELIPITEENI TULEVAISUUDEN SÄHKÖNTUOTANNOSTA

Mielestäni tulevaisuudessa sähkö pitäisi tuottaa niin, että se ei enää nopeuttaisi ilmastonmuutosta ja siinä ei käytettäisi uusiutumattomia luonnonvaroja. Siksi olen päätynyt ratkaisuun, että tuulivoima olisi paras vaihtoehto tuottaa sähköä. Tuulivoimasta ei aiheudu kasvihuonepäästöjä eikä muuta haittaa luonnolle. Tuulivoima käyttää energianlähteenä tuulta eli uusiutuvaa luonnonvaraa, tuulta tulee aina lisää. Tuulivoima ei saastuta vesistöjä eikä siitä ole yhtään mitään haittaa. Pieni melu voimalan lähellä ei varmasti ole mikään kauhea haitta, jos luonnon tuhoutumiselta voidaan säästyä. Ja sitä paitsi mielestäni tuulivoimalat ovat hienoja! Ne ovat kiva piristys maisemaan ja niitä on kiva katsella. Tuulivoima olisi varmasti hyvä vaihtoehto ja sitä pitäisi käyttää enemmän. Sitä pystyy käyttämään missä vain, ei tarvita vettä eikä aurinkoa, joita joka paikassa ei ole. Toki voimalat olisi hyvä sijoittaa tuuliselle paikalle, mutta niitä on hyvin paljon.