Что такое первичная энергия?

Первичная энергия - это любая энергия, которая существует естественным путем и не была преобразована людьми в другую форму. Примеры первичных энергетических ресурсов включают в себя как возобновляемые ресурсы, такие как энергия ветра и солнца, так и невозобновляемые ресурсы, такие как ископаемое топливо. Когда первичные энергоресурсы обрабатываются на электростанции или другом объекте, они превращаются в «носители» или вторичные источники энергии. К ним относятся топливо и электроэнергия. Первичная энергия - актуальная тема для статистического анализа использования энергии, поскольку она определяет запас энергии, доступной для человеческой деятельности.

С 2011 года наиболее широко используемыми первичными источниками энергии во всем мире были ископаемые виды топлива, такие как нефть, уголь и природный газ. Ископаемые виды топлива производят большое количество энергии, пропорциональной их удельному весу, что делает их в настоящее время наиболее эффективным выбором для производства энергии. Проблемы с ископаемым топливом включают его воздействие на окружающую среду - при сжигании этих материалов в атмосферу выделяется большое количество углекислого газа, который не может быть легко поглощен, - и тот факт, что они не возобновляются. Такие вещества, как уголь и нефть, образуются в течение миллионов лет в результате разложения биологических организмов. Человеческое общество использует ископаемое топливо с гораздо большей скоростью, чем оно может быть возобновлено, что делает возможную нехватку неизбежной.

Альтернативные источники энергии все чаще рассматриваются в качестве вариантов, поскольку поставки ископаемого топлива сокращаются. Ядерные реакторы вырабатывают энергию из урана, первичного энергетического ресурса, который естественным образом содержится в земле. Хотя атомные электростанции могут генерировать большое количество энергии из небольших количеств урана, ядерная энергетика все еще составляет лишь небольшую долю мирового производства энергии из-за опасностей для окружающей среды и безопасности, а также политических факторов. Технически, уран также является невозобновляемым ресурсом, поскольку он не пополняется в земле с достаточно высокой скоростью, чтобы противодействовать использованию человеком.

Солнечная, ветровая и гидроэнергетика являются примерами технологий, использующих возобновляемые источники первичной энергии - источники энергии, которые постоянно пополняются естественными процессами. Биомасса является еще одним примером. Энергия солнца урезается в растениях посредством фотосинтеза, биохимического процесса, посредством которого растения преобразуют солнечный свет в энергию. При сжигании растения выделяют эту энергию. Биотопливо, твердое или жидкое топливо, очищенное от растений, является вторичным энергетическим продуктом, использующим этот принцип.

Поскольку первичные источники энергии, такие как ископаемое топливо, становятся труднее собирать из-за сокращения поставок, в игру вступает соотношение, известное как возврат инвестиций в энергию (EROI). EROI - это отношение количества энергии, полученной от первичного источника энергии, к количеству энергии, затраченной на ее получение. Если для получения ресурса требуется больше энергии, чем может быть получено из него, то экономически более нецелесообразно использовать этот ресурс, поскольку в процессе будет потеряна энергия. Хотя EROI подверглась критике за упрощение сложного процесса сбора энергии, она остается фактором для отраслей и правительств в определении способов экономии энергопотребления и инвестирования в различные первичные источники энергии.