Anglis, nafta ir gamtinės dujos yra neatsinaujinantys energijos šaltiniai. Juos deginant išmetami teršalai, ir tai kelia nerimą. Saulės ir vandens energijos yra neribotai, jos neteršia aplinkos.

Kasdien Saulė dosniai siunčia  milžinišką energiją į Žemės paviršių. Beveik visa paviršių pasiekusi energija yra šiluma arba šviesa. Tos šilumos pakanka palaikyti gyvybei tinkamą aplinkos temperatūrą, sukelti vėjus ir garinti į atmosferą vandenį, kuris  vėliau iškrinta lietumi. Saulės šviesoje mes matome aplinką, be to, ji reikalinga augalams augti: šie maitina visus gyvūnus ir žmones.

Išsivysčiusiai visuomenei nepakanka to, ką tiesiogiai gauna iš gamtos. Žmonės naudoja visokias mašinas susisiekti, gaminti ir vežioti. Labai retai jas tiesiogiai varo Saulės energija. Dažniausiai reikalinga elektros energija, kuriai gauti deginamas fosilinis kuras arba naudojama branduolinė energija. Fosilijos – tai kažkada gyvenusių augalų ir gyvūnų pasikeitę likučiai. Fosiliniu kuru varomi ir automobilių vidaus degimo varikliai.

Fosilinis kuras – anglis, nafta, gamtinės dujos – turi sukauptos cheminės energijos, kažkada, prieš milijonus metų, gautos iš Saulės spindulių per augalus ir smulkius organizmus.

Akmens anglis

Akmens anglies kloduose dažnai randama paparčio pavidalo lapų atspaudų, todėl manoma, kad iš tokių augalų anglis ir susidarė. Prieš 300 milijonų metų pelkėse augę paparčių sąžalynai augo ir grimzdo , virsdami durpynais. Vėliau durpes užnešė smėlis ir molis. Tokie tūkstančių metrų storio durpių klodai, palaidoti ir suslėgti se- Fosilinis kuras susiformavo iš augalų, kažkada sukaupusių cheminę energiją, gaudami ją iš saulės spindulių energijos. Degdamas fosilinis kuras cheminę energiją paverčia šilumine, kuri tinka elektros energijos gamyboje.

dimentų, suakmenėjo, nes nuo slėgio ir aukštos temperatūros augalų likučiai kito, palaipsniui pavirsdami akmens anglimi. Akmens anglyje daugiau nei 90 procentų elementinės anglies ir anglies junginių, šiek tiek vandenilio, sieros ir azoto.

Nafta ir gamtinės dujos

Pagrindinė gamtinių dujų dalis – metanas. Jo cheminė formulė CH4, tai pats paprasčiausias angliavandenilis. Chemiškai daug sudėtingesnė nafta, nors ji taip pat sudaryta iš įvairiausių angliavandenilių mišinio. Priklausomai nuo mišinio sudėties, skiriasi ne tik naftos spalva – nuo gelsvos iki juodos – bet ir klampumas, kvapas bei kitos savybės.

Kaip ir akmens anglis, tik kiek vėliau, nafta su dujomis pradėjo formuotis prieš 180 milijonų metų iš įvairių jūrų organizmų liekanų. Žuvę organizmai klostėsi dugne, ten iro veikiami bakterijų. Taip susiformavo kietos nuosėdos – kero-genas. Užneštas smėlio ir mineralinių nuosėdų kerogenas buvo veikiamas didelio slėgio ir karščio. Dėl to kerogenas skaidėsi į paprastesnius angliavandenilius. Taip atsirado gamtinės dujos, o iš likusio kerogeno – nafta. Tuo tarpu organizmų kaulai ir skeletai pavirto kalkakmeniais Kaip ir visi skysčiai bei dujos, iš kerotino susiformavę nafta ir gamtinės dujos smelkėsi, Žemės paviršiun, tačiau dažniausiai užkliūdavo po nepralaidžiomis uolienomis. Taip formavosi naftos ir dujų telkiniai.

Fosilinio kuro nauda

Fosilinis kuras degdamas ore atpalaiduoja šiluminę energiją, kuri atsiranda iš cheminės energijos oksidacijos reakcijoje. Akmens anglis, gamtinės dujos ir krosnių kuras, pagamintas iš žaliosios naftos, naudojami patalpoms apšildyti. Benzinas ir dyzelinas besiplečiančiais degimo produktais stumdo stūmoklius, taip šiluminę energiją versdamas mechanine. Tokiu atveju energija transformuojama kelis kartus: iš cheminės į šiluminę, toliau – į mechaninę, o jei, pavyzdžiui, vidaus degimo variklis suktų elektros generatorių, tai dar ir mechaninę energiją tektų paversti elektros energija. Degdamas kuras gali garinti vandenį, o garas sukti garo mašiną.

Elektros energija taip pat dažnai gaunama deginant fosilinį kurą. Šiluminėse elektrinėse anglis, dujos ar skystas kuras degdami kaitina vandenį, verčia jį garu, o garas suka turbogeneratorių, gaminantį elektros energiją.

Branduolinė energija

Maždaug dešimt procentų pasaulyje suvartojamos elektros energijos gaunama branduolinėse jėgainėse. Branduolinis kuras – tai urano ir plutonio prisodrinta mineralinė masė. Branduoliams skylant į paprastesnius, išsiskiria daug šilumos, kuri gali būti naudojama kaitinti vandenį, verčiant jį aukšto slėgio garu, ir turbogeneratoriuose gaminti elektros energiją. Tai vienintelis energijos šaltinis Žemėje, kuriame energija atsirado ne iš Saulės, tačiau ir jis yra neatsinaujinantis. Didelis branduolinės energetikos trūkumas, kad branduolinio kuro atliekos išlieka labai pavojingos aplinkai šimtus metų po jo panaudojimo, o atliekų perdirbimo ir saugojimo problemos iš esmės nėra išspręstos. Todėl branduolines jėgaines reikia eksploatuoti itin atsargiai.

Atsinaujinantys energijos šaltiniai

 

Tiek fosilinis, tiek branduolinis kuras kažkada išseks – tai neatsinaujinantys energijos šaltiniai. Tos kuro rūšys kelia dar ir aplinkosaugos problemų. Deginant fosilinį kurą išsiskiria anglies dioksidas, kuris gali sukelti globalų Žemės klimato atšilimą.Branduolinio kuro atliekos palieka mirtinai pavojingas atliekas.

Atsinaujinantys energijos šaltiniai niekada neišsieikvos. Saulės elementai generuos elektros energiją, kaitins vandenį arba šildys namus tol, kol tik švies Saulė. Kurui naudojami medžiai ar kiti augalai taip pat gali nuolat ataugti, jei tik jų nesuvartosime per daug. Vėjo, bangų ir potvynių energija neišseks, tačiau ir juos galima priversti gaminti žmogui patogias naudoti energijos rūšis – elektrą ir šilumą. Geoterminiai įrenginiai naudoja garą iš karštų požeminių šaltinių. Net jei požeminio šaltinio temperatūros nepakanka vandeniui užvirinti, didelio slėgio garais galima versti lengviau užverdantį skystį, pavyzdžiui, butaną.

Fosilinis kuras susiformavo iš augalų, kažkada sukaupusių cheminę energiją, gaudami ją iš saulės spindulių energijos. Degdamas fosilinis kuras cheminę energiją paverčia šilumine, kuri tinka elektros energijos gamyboje.

Apšviesta didelė miesto gatvė vartoja tiek elektros energijos, kiek išskiria kas minutę sudeginama tona akmens anglies. Nors dabar fosilinį kurą pakeisti atnaujinamais energijos šaltiniais sunku ir brangu, ateityje tai būtų ekonomiškai naudinga.

Yra šalių, kuriose karštos uolienos guli netoli Žemės paviršiaus. Islandijoje iš geizerių veržiasi karštas vanduo ir garas, gelmėse įkaitinti ir taip gavę geoterminės energijos. Kartais tokį garą galima tiesiog naudoti turbogeneratoriuose arba garo mašinose ir taip gauti mechaninės arba elektros energijos. Paprasčiausia geoterminių šaltinių šilumą naudoti namų apšildymui.