Energie-Ontwikkeling

Energie-ontwikkeling is die pogings wat daarop fokus om voldoende primêre energiebronne  en sekondêre energievorms beskikbaar te stel om aan die behoeftes van die samelewing te voldoen. Dit sluit die pogings in wat voorsien in die produksie van konvensionele, alternatiewe en hernubare bronne van energie, asook die herwinning en hergebruik van energie wat andersins verlore sou gaan. Energiebewaring en effektiwiteitsmaatreëls verminder die impak van energie-ontwikkeling en hou voordele in vir die samelewing met verandering in ekonomiese koste asook verandering in omgewingsake.

Kontemporêre industriële samelewings gebruik primêre en sekondêre energiebronne vir vervoer en die produksie van vele vervaardigde produkte. Groot industriele populasies beskik oor verskeie ontwikkelings– en afleweringsdienste vir verspreiding en benutting van energie deur die eindgebruiker. Hierdie energie word gebruik deur mense wat dit kan bekostig om in verskeie klimaatstoestande te leef deur die benutting van verwarming, ventilasie en/of lugverkoeling.  Die mate waartoe eksterne energiebronne gebruik word, verskil tussen gemeenskappe afhanklik van die vlakke van verkeersopeenhoping en bronne van besoedeling,  en beskikbaarheid van huishoudelike energie bronne.

Die konvensionele energie-industrie bestaan uit die petroleumindustrie   elektrisiteitsindustrie  die steenkoolindustrie en die kernkragindustrie. Nuwe energie-industrieë sluit in die hernubare energie-industrie. Dit behels die alternatiewe en volhoubare vervaardiging, verspreiding en verkoop van alternatiewe brandstowwe. Tesame met die ontwikkeling van nuwe koolwaterstofbronne  asook diep water / horisontale boorwerk, is daar toegewyde pogings om bronne van alternatiewe en hernubare energie te ontwikkel om sodoende 'n vermindering in klimaatsverandering te bewerkstellig.

Die natuurelemente  van die materiële wêreld bestaan in vorme wat verwerk kan word na bruikbare energie. Dit is die hulpbronne waarvan die samelewing energie verkry om hitte, lig en beweging te vervaardig (as voorbeelde van vele aanwendings). Volgens hul eienskappe, kan kragstasies soos volg geklassifiseer word:

• Primêr: Dit word gevind in die natuur: wind, water, son, hout, steenkool, aardolie, kernkrag.
• Sekondêr : Dit word verkry uit primêre energie bronne: elektrisiteit, gas.

Geklassifiseer volgens die energiereserwes van die bron wat gebruik word en die regenerasie kapasiteit waaroor dit beskik:

• hernubaar: Wanneer die energie bron vryelik kan regenereer en daar feitlik onbeperkte reserwes is. 'n Voorbeeld hiervan is die energie afkomstig van die son of van die wind  wat gebruik word as 'n energiebron. Hernubare energie is:
  • oorspronklike son
  • natuurlike wind (atmosferiese vloei)
  • natuurlik geotermies
  • oseaan getye
  • natuurlike waterval (waterkrag)
  • natuurlik plantaardig: papier, hout
  • natuurlike diere: was, ghries, pakdiere en bronne van meganiese energie.
• onhernubaar: Dit is afkomstig van beperkte energiebronne op aarde. Wat die bronne se kwantiteit betref, is dit uitputbare bronne. Die onhernubare energiebronne sluit in:
  • Fossiele bronne: petroleum, Aardgas, steenkool
  • oorspronklike minerale/chemikalie: uraan, skalie-gas.

Voorbeeld: skalie-gas is 'n sekondêre onhernubare bron. Wind is 'n primêre hernubare bron.

Die wet wat Lavoisier voorgestel het oor die behoud van massa is van toepassing op energie-ontwikkeling: "niks word geskep nie." Enige energie "skepping" is dus eintlik die ontginning en omvorming van die energievorme wat hul oorsprong in die heelal het. Hierdie omvorming volg die wette van die termodinamika wat sê dat nie alle energie ook vrye energie is nie. Vry om as werk te gebruik.

 

Bronne van fossiele brandstof (veral onhernubare fossiele) behels die verbranding van steenkool of 'n ander koolwaterstof. Dit is brandstowwe wat die oorblyfsels is van ontbinde plante en diere. Daar is hoofsaaklik drie tipes fossielbrandstowwe: steenkool, petroleum en aardgas. 'n Ander fossielbrandstof, vloeibare petroleumgas, is hoofsaaklik afkomstig van die produksie van aardgas. Die hitte afkomstig uit die verbranding van fossielbrandstowwe word direk gebruik vir verwarming van ruimtes of in prosesse – dit kan ook (gedeeltelik) omgesit word in meganiese energie vir voertuie, industriële prosesse of elektriese kragopwekking.

Fossiele energie kom van herwonne koolwaterstowwe (soos bruinkool, antrasiet, turfkool, aardgas en ruolie) en die oorsprong is in die oorblyfsels van dooie plante en diere. Hierdie fossielbrandstowwe is gebaseer op die koolstofkringloop en bevat gestoorde energie uit tydperke lank gelede soos die karboon, wat vandag herwin kan word. Dit verteenwoordig koolstof wat lank gelede uit hierdie kringloop ontneem is. In 2005 het fossielbrandstowwe aan 81% van die wêreld se energiebehoeftes voorsien. Biomassa is ook afkomstig van hout en ander organiese afvalstowwe en moderne oorblyfsels. Die tegniese ontwikkeling van fossielbrandstowwe gedurende die 18de en 19de eeu het die weg berei vir die Industriële Revolusie.

Die meerderheid van die wêreld se huidige primêre energiebronne bestaan uit fossielbrandstowwe.  Daar is bestaande tegnologie en infrastruktuur vir die gebruik van fossielbrandstowwe. Petroleum se energiedigtheid in terme van volume (kubieke ruimte) en massa (gewig) is veel hoër as die van alternatiewe energiebronne ( of energiebergingstoestelle soos bv. 'n battery) Fossielbrandstowwe is tans ekonomies en geskik vir gedesentraliseerde energiegebruik.

Splyting

Kernkrag of kernenergie is die gebruik van kernreaksies vir die opwekking van bruikbare hitte en elektrisiteit. Hierdie term sluit kernsplyting, kernverval en kernfusie. Kernkragstasies (splyting) het in 2012 omtrent 5,7% van die wêreld se energie en 13% van die wêreld se elektrisiteit gelewer.  In 2013 het die Internasionale Atoom Energie Agentskap (IAEA) berig dat daar 437 operasionele kernkragreaktors in 31 lande is, alhoewel nie elke reaktor elektrisiteit opwek nie. Daarby is daar nagenoeg 140 vlootvaartuie in gebruik  met atoomaandrywing wat deur sowat 180 reaktors van krag voorsien word.

Daar is 'n voortslepende debat rondom kernkrag. Voorstanders soos die World Nuclear Association, die IAEA en Environmentalists for Nuclear Energy voer aan dat kernkrag 'n veilige, volhoubare energiebron is wat steenkool besoedeling/vrystellings beperk. Teenstanders soos Greenpeace International en NIRS voer aan dat kernkrag baie gevare inhou vir mense en die omgewing.

Kernkrag is 'n lae-koolstof metode van elektrisiteitsopwekking. 'n Analise van die literatuur oor die uitstralingsintensiteit in die totale lewenssiklus  toon aan dat dit soortgelyk is aan ander hernubare bronne in die vergelyking van kweekhuisgas (KHG) vrystelling per eenheid energie gegenereer.

Volgens die IAEA is daar vanaf  2012 wêreldwyd 68 siviele kernkragreaktors onder konstruksie in 15 lande. Ongeveer 28 hiervan is in die Republiek van Sjina. 'n Nuwe reaktor is op 17 Februarie 2013 gekoppel aan die elektrisiteitsnetwerk in die Hongyanhe kernkragstasie in Sjina. In die VSA is daar twee nuwe Generasie – III reaktors onder konstruksie in  Vogtle. Amptenare van die Amerikaanse kernindustrie verwag dat vyf nuwe reaktors in gebruik geneem sal word teen 2020 – almal by bestaande aanlegte.

Die 2011 ongeluk by Japan se Fukushima Daiichi kernkragstasie, wat plaasgevind het in 'n reaktor met 'n ontwerp uit die 1960's, het daartoe aanleiding gegee dat baie lande hul kernveiligheid en kernenergie beleid in heroorweging geneem het. Duitsland het besluit om al sy reaktors te sluit teen 2022 en Italië het kernkrag verban. Na afloop van Fukushima het die International Energy Agency in 2011 sy beraamde kapasiteit gehalveer van addisionele kernopwekking wat gebou sou moes wees teen 2035.

 

Hernubare energie word algemeen beskryf as energie wat afkomstig is van hulpbronne wat op natuurlike wyse aangevul word – soos sonlig, wind, reën; getye, golwe en geotermiese hitte. Hernubare energie vervang konvensionele brandstowwe in vier areas: elektrisiteitsopwekking, warm water/ ruimte verwarming, motor brandstowwe en landelike ('off-grid' /alternatiewe) energiedienste.

Ongeveer 16% van die wêreld se energieverbruik is afkomstig van hernubare bronne, met 10%  van alle energie afkomstig van tradisionele biomassa wat hoofsaaklik gebruik word vir verwarming en 3.4% van hidroëlektrisiteit. Nuwe hernubare bronne (klein-hidro aanleg,  moderne biomassa, wind, son, geotermie en biobrandstof) dra 'n verdere 3% by en groei vinnig. Op nasionale vlak beskik 30 nasies in die wêreld reeds oor hernubare energie wat meer as 20% bydra tot energie verskaffing. Windkrag groei byvoorbeeld teen 'n jaarlikse tempo van  30% met 'n wêreldwye geïnstalleerde kapasiteit van 282,482 megawatt (MW) teen die einde van 2012.

Hernubare eneregiebronne is beskikbaar oor 'n wye geografiese gebied, teenoor ander energiebronne wat gekonsentreerd is in 'n beperkte aantal lande. Vinnige ontplooiing  van hernubare energie en energie-effektiwiteit bring beduidende voordele mee in terme van energie-sekuriteit, tempering in klimaatsverandering en ekonomie. Internasionale publieke meningsopnames toon sterk steun vir die bevordering van hernubare energiebronne soos wind – en sonkrag.

Alhoewel vele hernubare energieprojekte op groot skaal bedryf word, is hernubare tegnologie ook geskik vir landelike, afgeleë areas waar energie dikwels deurslaggewend is vir menslike ontwikkeling.

Alhoewel 'n verhoging in die effektiwiteit van energiegebruik nie beskou kan word as energie-ontwikkeling per se nie, kan dit deel van die onderwerp gereken word omdat beskikbare energiebronne daardeur beskikbaar gemaak word om te werk.

Energie-effektiwiteit is die einddoel van al die pogings om minder energie te gebruik in die lewering van produkte en dienste. 'n Voorbeeld hiervan is die isolasie van 'n woonhuis wat tot gevolg het dat minder energie verbruik word om die huis te verkoel en te verwarm ten einde 'n gemaklike temperatuur te handhaaf. Die gebruik van fluoresseerlig of natuurlike lig deur dakligte verminder die hoeveelheid energie wat nodig is om dieselfde beligting te verskaf as wat met tradisionele gloeilampe verkry sou word. Kompakte fluoresseerlig gebruik twee-derdes minder energie en kan 6 – 10 keer langer hou as gloeilampe. Verbetering in energie-effektiwiteit is meestal die gevolg van 'n meer effektiewe tegnologie of produksieproses.

Die vermindering in die gebruik van energie bring 'n verlaging in energiekoste mee. Die  verbruiker kan bespaar indien die energiebesparings vergoed vir enige addisionele koste ten opsigte van die implementering van energie-effektiewe tegnologie. Vermindering van energiegebruik word ook beskou as 'n oplossing vir die vermindering van uitlaatgasse. Volgens die International Energy Agency kan verbeterde energie-effektiwiteit in geboue, industriële prosesse en vervoer daartoe bydra om die wêreld se energie behoeftes met 'n derde te verlaag teen 2050 – asook bydra tot die beheer van  aardgas uitlatings.

 

Sedert prehistoriese tye toe die mens vuur ontdek het om kos gaar te maak; die Middeleeue toe windmeule gebou is om graan te maal en die moderne era van atoomsplitsing, het die mens gesoek na energiebronne waaruit hy kon voordeel trek. Dit het gekom van fossielbrandstowwe; steenkool  wat die stoomenjins aangedryf het en huishoudings ondersteun het; asook olie vir die voertuigindustrie. Mense het ook op 'n kleiner skaal gebruik gemaak van wind- en waterkrag asook biomassa.  Fossielbrandstowwe is egter 'n uitputbare bron. Die soeke na energiebronne wat onuitputbaar is en die benutting van energie deur geïndustrialiseerde moondhede wat poog om hul nasionale ekonomieë te bevorder deur minder staat te maak op die fossielbrandstowwe, het aanleiding gegee tot die ontwikkeling van kernenergie. Lande met voldoende waterbronne kon intensief gebruik maak van waterkrag uit hul waterweë.

Volhoubaarheid

 

Die omgewingsbeweging het begin klem lê  op die volhoubaarheid van energiegebruik- en ontwikkeling. Die produksie van hernubare energie is volhoubaar; die beskikbare voorraad sal nie verminder binne die afsienbare toekoms nie – wat oor miljoene jare kan strek. "Volhoubaarheid" verwys ook na die omgewing se vermoë om afvalprodukte te hanteer – veral lugbesoedeling. Bronne wat geen direkte afvalprodukte oplewer nie ( soos wind, son en waterkrag) kom nou ter sprake. Saam met die groeiende vraag na energie is daar 'n behoefte om verskeie energiebronne  te benut.  Energiebewaring is 'n aanvullende proses tot energie ontwikkeling. Die effektiewe gebruik van energie verminder die vraag na energie.

Hede en toekoms

 

Energieproduksie vereis ook 'n energiebelegging. Wanneer daar bv. geboor word vir olie of 'n windplaas word gebou, word daar energie benodig. Dit word moeiliker om die fossielbrandstowwe wat nog oor is te ontgin, omdat die maklikste bronne reeds uitgeput is.  Bronne wat moeilik is om te ontgin verg dikwels 'n hoër energiebelegging en wanneer die belegging groter word as die energie wat verkry word uit die hulpbron, is dit nie meer 'n effektiewe energie bron nie. Nuwe tegnologie kan hierdie probleem verlig wanneer dit die energiebelegging verminder wat benodig word om die hulpbron te ontgin en te omskep.

'n Ander faktor wat nuwe tegnologie vereis, het in 2023 gelei tot 'n uitspraak van die wêreldleiers oor die oorskakeling weg van fossielbrandstowwe op die COP28-klimaatgesprekke. Hierdie faktor is die klimaatprobleem wat veroorsaak word deur koolstof wat lank in die aarde opgesluit was, weer in die atmosfeer en die koolstofkringloop vry te stel.

• Regverdige energieoorgangsvennootskap

• intensity of solar radiation in vietnam