Wat is energietechnologie?
Energietechnologie houdt zich bezig met het ontwikkelen van systemen die energie kunnen produceren, transporteren en leveren op een manier die veilig, economisch en in toenemende mate milieuvriendelijk is. Over het algemeen is het een veld van veel overlappende disciplines. Harde wetenschappen, zoals natuurkunde en scheikunde, zijn cruciaal om te begrijpen waar mogelijk energie beschikbaar is. Technische disciplines zijn nodig om de systemen te ontwerpen die energie benutten. Ten slotte wordt milieuwetenschappen gebruikt om de impact van energietechnologie op de natuurlijke wereld te meten.
Enkele van de eerste energietechnologieën zijn ontworpen om energie uit vuur te halen. Brandende brandstof, zoals hout, steenkool of olie, produceert warmte - een vorm van energie. Door deze warmte te gebruiken om water te koken, ontstaat stoom. In een stoommachine wordt deze stoom gebruikt om een zuiger te duwen en een krukas te draaien, wat een vorm van mechanische energie is. Deze rotatiebeweging kan worden benut om machines in een fabriek aan te drijven of om een schroef op een schip te draaien.
In feite gebruiken de meeste toepassingen van energietechnologie voor transportdoeleinden hetzelfde basisproces. Stoomschepen zorgden voor een revolutie in de verzendmethoden tijdens de Eerste Industriële Revolutie en begonnen later zeilschepen te vervangen als de primaire oorlogsschepen. Deze stoomschepen gebruikten kolen als brandstof. Tijdens de tweede industriële revolutie begon transportenergietechnologie olie te gebruiken als primaire brandstof. Op olie gebaseerde verbrandingsmotoren worden in elk land van de wereld gebruikt voor transporttoepassingen.
In 1881 werd eerst elektriciteit opgewekt op een centraal station en afgeleverd op andere locaties. Elektriciteit is de stroom van elektrisch geladen deeltjes; deze deeltjes kunnen energie met zich meedragen op een manier die analoog is aan waterdruk. Daarom is het transport van energie naar andere locaties de functie van elektriciteit.
Elke energiebron kan met behulp van energietechnologie worden omgezet in elektriciteit. Bronnen van elektriciteit in de Verenigde Staten zijn kolen, aardgas en kernenergie. De bronnen van elektriciteitsopwekking en brandstoffen voor transport verschillen vaak vanwege de verschillende vereisten voor elke toepassing. Elektriciteitscentrales moeten zeer efficiënt zijn in het genereren van zoveel mogelijk elektriciteit. Anderzijds kunnen transportenergiesystemen met minder brandstofefficiëntie wegkomen, omdat ze ook klein en licht genoeg moeten zijn om in voertuigen te passen.
Een groeiende zorg is de ontwikkeling van alternatieve energiebronnen. Steenkool, olie en aardgas zijn allemaal niet-hernieuwbare energiebronnen, wat betekent dat ze in eindige hoeveelheden op aarde voorkomen en op een dag kunnen worden opgebruikt. Het verbranden van steenkool en olie heeft negatieve milieueffecten, die ook een groeiende zorg zijn. Energietechnologie wordt nagestreefd om schone, efficiënte en hernieuwbare energiebronnen te ontwikkelen voor zowel elektriciteits- als transporttoepassingen.