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農村發展技術/創造能源

來自華夏公益教科書,開放書籍,開放世界
創造能源



能源用於許多目的,隨著文化變得更加複雜,能源的使用方式也變得多樣化。

基本能源使用

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世界各地對能源使用的首要需求是用於食物準備,在炎熱氣候中的儲存和烹飪。在寒冷的氣候中,它對加熱居住空間至關重要。

能源來源

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  • 木柴
  • 太陽能
    • 太陽能烹飪
    • 太陽能熱水
    • 太陽能發電
  • 水力發電
  • 水力機械
  • 風能
  • 連線網路

木柴是最古老且最容易獲得的能源。可以使用開放式木柴爐烹飪食物。有許多型別使用木材產生熱量用於烹飪和加熱居住空間的爐子和烤箱。

重要的是要考慮木柴的來源;在世界上許多地區,人們砍伐了該地區的所有樹木來供應木柴或建築材料,沒有留下任何樹木供後代使用。作為一般規則,每砍伐一棵樹,就應種植三棵新樹。

太陽能

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太陽能可用於加熱水甚至烹飪食物;從環境角度來看,這是最好的方法。它不會產生汙染,也不會使用除其製造過程中使用的資源以外的任何資源。

太陽能烹飪

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此影像借自維基百科關於太陽能烹飪的文章[[1]],最好為該專案建立一張新照片或圖表。它也應該以適合教育目的的風格繪製。使用以下免責宣告模板[PD-Self]

太陽能烹飪幾個世紀以來一直被前往無法獲得木柴生火的探險家使用。自 1970 年代以來,由於它節省的能源,人們對它的興趣越來越大。

最簡單的設計被稱為 CooKit,由法國人羅傑·伯納德在 1990 年代初設計;它由紙板、錫箔、耐熱塑膠袋和深色鍋製成。


有關更多資訊,請參閱下面的連結。

太陽能熱水

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太陽能熱水系統非常高效。在發達國家,通常使用電力或集中系統的天然氣加熱水,安裝成本可以從節省能源成本中收回。

對於農村發展,即使在電力或天然氣網路尚未覆蓋的地區,也可以使用簡單的太陽能加熱系統加熱水。

太陽能熱水也被稱為太陽能巴氏殺菌;透過加熱水,可以殺死許多引起疾病的病毒和細菌。熱水還可以更有效地清潔居住空間以及烹飪和用餐工具。

太陽能發電

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使用太陽能發電是一個環境友好的過程,但不幸的是效率不高,主要是因為太陽能電池板的製造成本很高。當需要少量能源時,它是一種非常好的技術;為學校電腦等提供電源。

如果在晚上需要電力,則必須新增電池系統來儲存電力。

水力發電

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如果附近有水道,水壩是建立機械形式能源的一種非常簡單的方法;這可以透過渦輪機和發電機轉換為電力。

用築壩來創造能源的主要問題是它會造成生態系統的變化,以及對下游泥沙運動、水壩淤塞的可能性以及魚類上下游遷移的負面影響。

建立魚道(梯子)以確保魚類的自然遷移能夠繼續非常重要。

小型水力發電裝置可以直接放置在溪流中,除了固定裝置外,幾乎不需要任何土木工程。

水力機械

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這是一項非常古老的技術,它只是透過某種槳輪提取能量作為扭矩,並將它應用於一組研磨輪、錘子。

風能最早在公元前 200 年左右的波斯被用於磨穀物,不久之後,羅馬人複製了這項技術,隨後這項技術傳遍歐洲,在那裡它一直被用於抽水和磨穀物,直到 20 世紀初。

第一個用於發電的風力渦輪機是 1888 年在美國建造的,從那時起,它們就被用於抽水或在世界各地的孤立地區發電,主要是在農場。

風力渦輪機的尺寸從用於產生少量電力的 30 釐米直徑的小型機型到 10 米高、2 米直徑的風力渦輪機(通常有多個葉片),再到高達 100 米、直徑 120 米的巨型風力渦輪機,這些渦輪機可以產生高達 5 兆瓦的能量。

在無法連線電力網路的農村地區,可以安裝風力渦輪機來抽水和發電。

電能可以透過機械或化學方式儲存。最常見的機械儲存方式是築壩蓄水;這可以透過等待水流入水壩來完成,或者透過使用網路中的剩餘電力將水泵入水壩來完成。電池使用化學過程儲存電力。這個過程效率不高,電池製造和處理成本高昂,即使是可充電電池的壽命也很短。因此,最好儘量避免儲存電力,只有在需要的時候才發電。這就是發達國家擁有大型電力網路來供應發電的電力的原因。

連線電力網路

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第一個電網由美國發明家托馬斯·愛迪生於 1883 年在新澤西州連線,它是世界上第一個研發中心的成果。此後,電網在全球範圍內不斷擴充套件,到 20 世紀中葉,世界上大多數發達國家都擁有了集中式的電網。

由於替代能源僅在有風或陽光時可用,因此連線到電網的村莊可以將發電設施產生的過剩能源出售,並在無風或無陽光時購買所需能源。與使用電池相比,這種方式更高效,也更加環保。

環境考量

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能源生產通常會消耗資源,如果可能,應予以補充;砍伐的用於柴火的樹木應種植三棵樹來替代。

能源生產還會產生二氧化碳和其他汙染空氣的氣體。二氧化碳是已知的溫室氣體之一,可能與全球變暖有關。

儘可能使用可再生能源,如太陽能或風能,並嘗試創新能源使用方式,儘量減少能源消耗。

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