FHSST 物理/功和能/来源
Asogan Moodaly 于南非德班的纳塔尔大学获得机械工程学士学位（荣誉）。他在毕业后担任设计工程师，在南非豪登省维雷尼金的矿山支撑产品公司（多贝尔重型工程公司的子公司）工作。他的毕业设计项目是为复合材料（在这种情况下是玻璃增强塑料）管道开发一个三轴缠绕机。他现在住在瓦尔三角洲地区，在萨索尔技术工程公司担任机械工程师，确保项目中安装的设备安全和完整性。
免责声明：以下提供的信息非常基础，仅供说明之用。
我们为什么需要能量？请注意，我使用的是“能量”这个词，而不是“电力”。从广义上讲，它刺激经济增长，等等，等等，但在个人层面上，它让我们能够过上舒适的生活。
例如：开灯做饭、娱乐（例如电视和广播）、热水和室内供暖、熨烫、电子和电气设备（例如警报器、车库门等）。
在现代家庭中，这种能量以电力的形式提供，电力通过化石燃料或核能供电。
电力是如何产生的？简而言之：通过使磁铁穿过或靠近一组导电线圈。
大多数发电站通过热量（核反应或燃烧化石燃料）产生蒸汽，蒸汽驱动汽轮机，汽轮机使磁铁相对于线圈运动（类似于上面的发电机，但规模更大，即更大的磁铁、更大的线圈等），从而产生电力，电力通过电力网络传输到我们的家中。燃气发电厂直接在燃气轮机中燃烧天然气，以产生磁铁和线圈之间相同的相对运动。
煤炭、石油和天然气是化石燃料。化石燃料是在很久很久以前由分解的有机物（植物和动物）形成的，通常存在于地下。不同的温度和压力导致有机物转化为煤炭、石油或天然气。
为什么对化石燃料大惊小怪？
- 化石燃料发电从长远来看是坏消息。它会造成污染，并导致温室效应（全球变暖，导致极地冰盖融化、洪水、干旱、疾病等）。
- 化石燃料不会永远存在。
- 核能从排放方面来说更清洁，但目前还没有经过验证的核废料处置方法。哦，它也不会永远存在！
可再生能源顾名思义，可再生能源可以持续使用。太阳能（太阳）、风能、地热能、波浪能、水力发电和生物质能（有机物）都是可以持续使用的能源，直到数百万年后太阳最终爆炸。希望那时人类已经从地球上搬走了！总的来说，可再生电力生产的原理与化石燃料电力生产相似，都是通过使磁铁相对于导电线圈运动来产生电力的。不同的是，提供能量以产生这种运动的方式不同。
以下是几种可用的可再生能源技术。
风力涡轮机捕捉风，使叶片旋转。叶片连接到一个轴上，由于风而旋转。这个旋转轴使另一个轴旋转，使永磁体相对于导电线圈旋转。
请注意，齿轮用于将第一轴的慢速旋转转换为第二轴的快速旋转。发电机轴需要以正确的速度旋转，才能产生正确数量和质量的电力。一些发电机现在正在进行改造，以更低的速度运行。这可以节省资金，因为不需要齿轮。
生物质能是指任何有机物，即植物或动物物质。它可以替代化石燃料中的煤炭，与传统的燃煤电厂一样，只要以可持续的方式处理生物质能（例如木材），它就可以再生。可持续性是指使用合适的农业实践，这样土地就不会过度耕作，从而导致土壤变得贫瘠，不再生长任何东西。
生物质能还可以通过厌氧消化处理，生产出可用于燃烧供热或发电的气体。这种沼气由多种其他气体组成，与化石燃料天然气中发现的气体类似，只是气体含量不同。例如，天然气约有 94% 厌氧消化：厌氧意味着“无空气”。因此，厌氧消化意味着在无空气的情况下消化。自然存在于有机物中的细菌会在所有空气被移除时将有机物转化为沼气和肥料。
在印度、尼泊尔和中国的农村地区，已经安装了数千个厌氧消化器，在农村地区，牛粪、人粪和鸡粪都通过厌氧消化处理，生产出可在家中燃烧用于烹饪和供暖的气体。剩余物用作肥料。
在地球上的一些地方，地壳比其他地方更薄。因此，来自地球核心的热量会逸散出来。可以通过将水转化为蒸汽来捕捉热量，然后使用蒸汽驱动蒸汽发电机，如上所述。
水力发电：河流中的水被引流到水轮机上，转动水轮机，产生电力，与蒸汽发电的原理相似。水在驱动水轮机后被回流到河流中。
一些波浪能发电机的工作原理与风力涡轮机类似，只是水下的洋流而不是风推动叶片旋转，当然大部分结构都在水下！
另一个概念是利用潮汐的涨落，使用单向阀吸入空气。结果，空气在腔室中被压缩，压缩空气被排出，驱动涡轮机，进而驱动发电机。
这些都是相对较新的技术。液体燃料主要用于交通运输。汽油和柴油是最常见的液体燃料，是从石油中获得的。
萨索尔是世界上唯一一家从煤炭中生产液体燃料的公司，并将成为世界上领先的从天然气中生产液体燃料的公司之一！萨索尔的石化工厂位于自由邦和姆普马兰加省塞肯达交界的萨索尔堡。
但是，如上所述，煤炭、天然气和石油是化石燃料，不可再生。汽油和柴油是从化石燃料中获得的，因此会造成污染，并导致温室效应（全球变暖）。
可以通过将大豆、向日葵和油菜籽等植物的油通过过滤器压榨来提取植物油。如果这种油与甲醇或无水乙醇和氢氧化钠按正确比例混合，就会将植物油分离成生物柴油、甘油和肥料。
生物柴油可以在经过很少或根本不需要改装的传统柴油发动机中使用。
甘油可以进一步提炼供制药公司使用，也可以用来制造肥皂。
这些信息还不够。
玉米、玉蜀黍和甘蔗可以用来制造乙醇，作为汽油的燃料替代品。它是由与制造酒精相同的发酵过程制成的。酶通常用于加速该过程。
在甘蔗生产的乙醇中，剩余的蔗渣（甘蔗的纤维部分）可以在生物质发电站中燃烧以发电。
通过电解过程，电能（希望是清洁、可再生能源！）可以将水分解成氢气和氧气。储存的氢气可以在燃料电池中使用，以在与电解相反的过程中产生电力，从而驱动汽车中的电动机。氢气也可以在经过改装的内燃机中直接燃烧。
在这两种情况下，废物都是水。