Har du noen gang lurt på hvordan telefonen og andre elektroniske enheter lades? I tillegg til å holde oss digitalt koblet, sparer strøm også liv på sykehus, driver industri og holder den amerikanske økonomien går. Enten det er en energikilde fra det 19. århundre som kull eller en kilde fra det 21. århundre som solenergi, er det verdt det å vite hvordan elektrisk energi fungerer, hvordan den genereres, og hvor juice som driver livene våre kommer fra.
Hva du trenger å vite om elektrisk energi
Elektrisk energi skapes av strømmen av elektroner, ofte kalt "strøm", gjennom en leder, for eksempel en ledning. Mengden opprettet elektrisk energi avhenger av antall elektroner som strømmer og strømningshastigheten. Energi kan enten være potensiell eller kinetisk. En kullklump representerer for eksempel potensiell energi. Når kull blir brent, blir dets potensielle energi kinetisk energi.
Vanlige energiformer
Her er de seks mest vanlige energiformer.
Kjemisk energi: Dette er lagret eller "potensiell" energi. Å frigjøre kjemisk energi fra karbonbasert drivstoff krever vanligvis forbrenning (f.eks. Forbrenning av kull, olje, naturgass eller biomasse som tre).
Termisk energi: Typiske kilder til termisk energi inkluderer varme fra underjordiske varme kilder, forbrenning av fossilt brensel og biomasse, eller industrielle prosesser.
Kinetisk energi: Kinetisk energi er bevegelse. Denne typen energi kan fanges opp og forvandles til elektrisitet når vann i en elv beveger seg gjennom en vannkraft, for eksempel, eller når luft beveger vindturbiner.
Kjernekraft: Dette er energien som er lagret i bindingene inne i atomer og molekyler. Når kjernekraft frigjøres, kan den også avgi radioaktivitet og varme (termisk energi).
Solenergi: Energi stråler ut fra solen, og lysstrålene kan fanges opp med solceller og halvledere. Speil kan brukes til å konsentrere kraften. Solens varme er også en termisk kilde.
Rotasjonsenergi: Dette er energien som kommer fra spinning, vanligvis produsert av mekaniske innretninger som svinghjul.
Hvordan USA kilder sin energi
Som en del av Department of Energy har Energy Information Administration (EIA) i oppdrag å spore nøyaktig hvordan USA holder lysene på. Dataene her er basert på energikilder i 2018, og det er et gjennomsnitt på tvers av alle sektorer og energibruk:
- Petroleum (olje) 36%
- Naturgass 31%
- Kull 13%
- Fornybar energi 11% (hovedsakelig biomasse og trebrensel (45%), vannkraft (23%), vind (22%), sol (8%) og geotermisk (2%))
- Kjernekraft 8%
Du kan dykk dypere ned i dataene og finn store ubalanser mellom hvordan energi hentes i forskjellige omgivelser. For eksempel, mens oljeindustrien driver drivstoff med 92% av transportsektoren (tenk gass til biler), driver den bare 8% av boligstrøm.
Her er en fullstendig oversikt over hvor strømmen kommer fra når den gjennomsnittlige amerikaneren slår på lysene hjemme eller lader telefonen i et stikkontakt:
- Naturgass 43%
- Detaljhandel fra elkraftsektoren 42% (elkraftsektoren står for 1% av all petroleumsbruk i USA, 35% av naturgassbruk, 91% av kullbruk, 56% av bruk av fornybar energi og 100% av kjernekraft bruk)
- Petroleum (olje) 8%
- Fornybar energi 7%
Disse tallene gjennomsnittlig ut strømkilder over hele landet. Hvis du vil ha mer spesifikk informasjon som direkte adresserer samfunnet ditt, kan du se på sammenbrudd mellom stat og territorium av energibruk. Hver stats elkraftsektor henter energi fra en unik kombinasjon av kilder, og disse forholdene skaper betydelige forskjeller i husholdningens strømkilder fra en stat til en annen.
For eksempel genererte Indianas elkraftsektor 79,5% av strømmen fra kull i 2017, mens fornybare energikilder sto for 5,9% av kraftsektorens produksjon. I Oregon, derimot, kom 76,7% av energien i energisektoren fra fornybare kilder i 2017, og 3,2% kom fra kull.
Hva som kommer
Fra og med 2019 forventer den amerikanske regjeringen å se den største veksten i fornybare energikilder. Innen 2050 hadde Department of Energy forventer for å se en økning på 2,7% i fornybart energiforbruk i hele økonomien - og det er ikke vannkraft- eller biomassekilder. Naturgass forventes også å bli en mer utbredt kilde til elektrisitet, og forbruket forventes å øke med 0,5% innen 2050. Andre store kilder til elektrisitet forventes å bli litt mindre utbredt innen 2050 - petroleumsforbruket forventes å falle med 0,1%, kull med 0,7% og kjernefysisk med 0,6%.