Blog

Enerji Bandı – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları
Enerji Bandı Atomlar (d) arasında belirli bir mesafede, iki üst bant, değerlik bandı ve iletim bandı arasında elektronların bulunamayacağı bir enerji aralığı olduğu açıktır. Enerji aralığı, bir yarı iletkenin bant aralığı, örneğin, olarak adlandırılır. Ayrıca, T = 0K olduğunda, hiçbir bağ kırılmadığından, dış iletim bandındaki enerji seviyelerinin hiçbiri işgal edilmeyecektir. Ancak valans bandında, mevcut tüm enerji seviyeleri doludur. Bu, harici bir elektrik alanından hiçbir enerjinin emilemeyeceği, yani elektrik akımının akamayacağı anlamına gelir. Yarı iletken daha sonra bir yalıtkandır. Sadece daha yüksek sıcaklıklarda iletkenlik gösterir, çünkü o zaman bazı elektronlar iletim bandındaki enerji seviyelerini işgal eder. İki dış enerji bandı arasında bir enerji aralığı olan bu bant yapısı yalıtkanlarda da oluşur. Yarı iletkenler ve yalıtkanlar yalnızca bant aralığının boyutunda farklılık gösterir. Bir yarı iletkende, "normal sıcaklıklarda" bile (örneğin, oda sıcaklığında) bazı elektronlar bant aralığını atlayarak elektriksel iletkenliğe yol açabilir. Yalıtkanlarda, bant mesafesi o kadar büyüktür ki, normal sıcaklıklarda hiçbir elektron boşluğu atlayamaz. Yarı iletkenler için bu bant aralığının enerjisi için normal değerler, elektron voltun birkaç onda biri ila yaklaşık 2 eV aralığında yer alırken, yalıtkanlar için bu enerjiler önemli ölçüde daha yüksektir. İletim, bir yarı iletkende şu şekilde meydana gelebilir: "Normal" sıcaklıkların geniş sıcaklık aralığında, iletim bandı "neredeyse boştur" ve valans bandı elektronlarla "neredeyse doludur". İletim bandında "neredeyse boş", yalnızca birkaç elektronun izin verilen enerji durumlarında olduğu anlamına gelir. Tüm bu durumlar bandın kenarına yakın olmasına rağmen, dolu seviyelere yakın çok sayıda boş durum vardır, bu nedenle bu elektronlar neredeyse sürekli bir işlemle daha yüksek bir seviyeye ulaşma yeteneğine sahiptir. Bu, bir elektrik alanına bağlandığında enerjinin sürekli olarak alınabileceği anlamına gelir. Bu nedenle, elektronlar bir elektrik alanı yönünde hareket edebilir. O zaman iletken elektronları metallerdeki elektronların klasik fizikte ele alındığı gibi ele almak mümkündür. Seyreltme seviyesi nedeniyle birbirlerini çok az etkilerler, ancak kristalin kafesi ile sürekli yakın etkileşim halindedirler. Bu etkileşim oldukça karmaşıktır ve yalnızca istatistiksel olarak değerlendirilebilir. Buna benzer bir şekilde “neredeyse dolu” valans bandındaki davranıştır. Bu banttaki bazı enerji seviyeleri elektronlar tarafından işgal edilmez ve bu enerji seviyeleri de değerlik bandının kenarına yakındır. İletim bandında olduğu gibi, bu boş durumlar çok sayıda işgal altındaki durumlarla çevrilidir. Bu, böyle bir boş durumun değerlik bandı içinde dolaşabileceği anlamına gelir. Bu boş durum, boşluk veya kusurlu elektron olarak bilinir. Bu deliği bir birey olarak, yani bir yük taşıyıcı olarak ele almanın mantıklı olduğu kanıtlanmıştır. Bu yük taşıyıcının pozitif bir yükü olduğu açıktır. Kusurlu elektron veya boşluk, elektron gibi, ikinci tip bir yük taşıyıcıdır. Bu, yarı iletkenlerdeki iletkenlik olgusunu ele almak için son derece yararlı bir biçimciliktir. T = 300 K'de saf silikonun özdirenci son derece yüksektir, yaklaşık 300.000 Ωcm. Ayrıca sıcaklıkla çok önemli ölçüde değişir. Bununla birlikte, sıcaklığı artırmanın yanı sıra, bir yarı iletkendeki yük taşıyıcılarının konsantrasyonunu ve dolayısıyla iletkenliğini değiştirmenin oldukça etkili başka bir yöntemi, yani belirli safsızlık atomlarının kristale amaçlı olarak sokulması vardır. Yenilenemez enerji kaynakları enerji kaynakları nelerdir Yenilenemez enerji kaynakları petrol YENİLENEBİLİR ve yenilenemez enerji kaynakları Enerji kaynakları Nelerdir Doğal enerji kaynakları Nelerdir Yapay enerji kaynakları Dünyada kullanılan enerji kaynakları Kristal yapıdaki silikon atomunu periyodik tablonun beşinci grubundan bir elementle, örneğin fosforla değiştirirsek, bu atom beraberinde beş valans elektronu “getirir”. Kristal yapıya bağlanmak için bu elektronlardan sadece dördü gerekir. Bu nedenle, beşinci elektronun nispeten gevşek bir şekilde bağlı olması ve bu nedenle düşük sıcaklıklarda bile "iyonize olabilmesi" olasıdır. Periyodik tablonun beşinci grubunda yer alan bu elementlere elektronları kolaylıkla “bağışlayabildikleri” için “verici” diyoruz. Fosforun yanı sıra arsenik ve antimon elementleri de yarı iletken teknolojisinde verici olarak kullanılmaktadır. Ekstra elektronların düşük aktivasyon enerjileri nedeniyle düşük sıcaklıklarda bile iyonlaşırlar. Periyodik tablonun üçüncü grubundaki elementleri de katkı maddesi olarak kullanabiliriz. Bor, alüminyum, galyum ve indiyum elementleri yarı iletken teknolojisinde kullanılmaktadır. Üç değerlikli bir katkı atomunun eksik bağ elektronu, bir delik oluşmasına ve dolayısıyla yarı iletkenin pozitif iletkenliğinde bir artışa yol açar. Bu nedenle buna p-tipi iletken denir ve bu tür katkı maddeleri alıcılar olarak bilinir. Delikler artık baskındır, yani çoğunluk yük taşıyıcıları ve elektronlar azınlık yük taşıyıcılarıdır. Aynı düzenlilik, beş değerli atomlarla katkılama durumunda olduğu gibi geçerlidir, yani düşük sıcaklıklarda bile tüm delikler aktiftir. Enerji boşluğunda bir dizi kimyasal elementin enerji seviyeleri görülebilir. Verici seviyeleri iletim bandına yakındır ve alıcı seviyeleri valans bandına yakındır. Görüldüğü gibi bazı elemanlar boşluğun merkezine yakın seviyelere neden olmaktadır. Bu seviyelere rekombinasyon merkezleri denir çünkü fazla serbest elektronların ve deliklerin boşluk boyunca yeniden birleşmesine neden olurlar. Bu yeniden birleştirme, güneş pillerinin (ve diğer yarı iletken cihazların çoğunun) çalışmasına müdahale eder ve bundan kaçınılmalıdır. Bazı safsızlıkların eser miktarları bile çok zararlı olduğundan, yarı iletkenler son derece saf olmalıdır. Daha sonra, yarı iletkenlerde ışığın soğurulmasıyla yük taşıyıcıların oluşumuna bakacağız. Opak metallerin aksine, yarı iletkenler kendileri için karakteristik olan soğurma davranışını sergilerler. En önemli özelliği soğurma kenarı olarak adlandırılan varlığıdır. Foton enerjisinin (E = hc/λ, burada c ışığın boşluktaki hızı ve h Plank sabitidir) yasak bandın enerjisinden daha büyük olduğu λ dalga boyları için ışık, kalınlığa bağlıdır. malzemenin neredeyse tamamı emilir. Uzun dalga boylu ışık durumunda, düşük enerjisi nedeniyle neredeyse hiç soğurma gerçekleşmez. Bu spektral bölgede yarı iletken şeffaftır. Silikon durumunda, bant kenarı λ ∼ 1,11μm'de kızılötesi içinde yer alır. Bu nedenle silikon, kızılötesi optikler için bir temel malzeme olarak mükemmel bir şekilde uygundur, ancak daha sonra göreceğimiz gibi, güneş spektrumunun soğurulması için ideal değildir.

Güneş Enerjisinin Çevreye Faydaları – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları

Güneş Enerjisinin Çevreye Faydaları

Güneş enerjisi üretimi, kömür, doğal gaz ve nükleer enerji gibi geleneksel güç kaynaklarından çok daha az çevresel tahribata ve kirliliğe neden olur. Bu yakıtlar yerine güneş enerjisinin kullanılması çevreye önemli ölçüde fayda sağlayacaktır. Kömür, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki ana elektrik kaynağı ve dünya çapında önemli bir enerji kaynağıdır, ancak çok sayıda çevresel zarara neden olur.

Örneğin, kömür madenciliği toprağı tahrip eder ve suyu kirleterek hem insan hem de hayvan sağlığına zarar verebilir. EIA’ya göre, Amerika Birleşik Devletleri’nde çıkarılan kömürün yaklaşık yüzde 70’i, madencilerin kömür yataklarının üzerindeki kayayı ve toprağı çıkardığı yüzey (veya şerit) madenlerinden geliyor. Bu tür madencilik, arazinin yüzeyini bozar ve doğal yaşam alanını tahrip eder.

Geniş alanları etkileyen yüzey madenciliği tekniklerinden biri, dağların tepelerinin patlayıcılar ve madencilik ekipmanı kullanılarak çıkarıldığı ve yakındaki vadilere bırakıldığı dağ tepesi kaldırma ve vadi dolgu madenciliğidir. Sonuç olarak, manzara değişir ve dereler bir kaya ve toprak karışımı ile kaplanabilir. Bu dolu vadilerden akan su, mansaptaki su canlılarına zarar verebilecek kirleticiler içerebilir.

Ayrıca kömür, elektrik üretmek için yakıldığında yüksek düzeyde kirliliğe neden olur; kirliliğin akciğer ve kalp hasarına neden olabileceği ve astımı ve diğer solunum problemlerini tetikleyebileceği söz konusudur. Amerika Birleşik Devletleri’nde her yıl 12.000 acil servis ziyaretinin ve 100 milyar dolarlık sağlık hizmeti maliyetinin nedeni kömür yakılmasından kaynaklanan kirlilik olabilir.

Doğal Gaz

Doğal gaz, başka bir yaygın güç kaynağıdır. Isınma, yemek pişirme, elektrik ve ulaşım için kullanılır ve Amerika Birleşik Devletleri’ndeki enerjinin yaklaşık dörtte birini sağlar. Kömür gibi, doğal gaz üretimi de peyzajın önemli ölçüde bozulmasını içerir. Endişeli Bilim Adamları Birliği, “Çoğu enerji kaynağı gibi, doğal gaz üretimi de kaçınılmaz olarak doğal manzarayı bozar, çünkü arazinin yollar, sondaj ekipmanları, işleme tesisleri ve boru hatları için temizlenmesi gerekir.

Gaz arama, sondaj ve üretim, yerel topluluklarda trafik sıkışıklığı, yol hasarı, toz ve gürültüye neden olabilir.” Doğal gaz endüstrisi, yeni sondaj teknolojisinin doğal gazın geri kazanılmasıyla ilişkili yüzey bozulmasını azalttığını iddia etse de, Endişeli Bilim Adamları Birliği aynı fikirde değildir.

Yeni teknolojinin daha az kesintiye neden olmasına rağmen, yeni doğal gaz keşiflerinin genellikle gelişmemiş bölgelerde olması nedeniyle gaz endüstrisinin hala önemli çevresel zararlara neden olduğunu savunuyor. Bu alanlarda herhangi bir gelişme doğal manzarayı bozar.

Çevresel rahatsızlığa ek olarak, doğal gaz da kirliliğe neden olabilir. Doğal gaz, kömürden çok daha temiz yanarken, bu gazın üretilmesi kirliliğe neden olabilir. Gazeteci, Amerika Birleşik Devletleri’nin doğusundaki Marcellus doğal gaz yatağı hakkında yazıyor. “Şirketler muazzam oluşumdan gaz üretmek için yarışırken, binlerce yeni kirlilik kaynağı işletiyorlar.

Kompresör istasyonları, sondaj kuleleri, işleme tesisleri, boru hatları, dizel kamyonlar ve diğer ekipmanlar şimdiden Batı Virginia ve Pensilvanya’nın geniş kesimlerine kirlilik sızdırıyor.

Shogren, bir boru hattı için doğal gazı sıkıştıran çok sayıda tesisin yakınında yaşayan Judy ailesinin hikayesini anlatıyor. Kompresör istasyonları kurulduğundan beri aile baş ağrısı, yorgunluk, baş dönmesi, mide bulantısı ve burun kanaması yaşıyor. Devlet yetkilileri, ailenin evinin yakınındaki havayı test ettiklerinde, büyük olasılıkla kompresör istasyonlarından geldiğini söyledikleri çok sayıda zehirli kimyasal buldular.

Güneş enerjisi ve faydaları
Güneş enerjisinin yararları ve Kullanım Alanları
Güneş enerjisi yararları ve Zararları
Güneş enerjisinin faydaları ödev
Güneş enerji sistemleri Ne İşe Yarar
Okuyucu güneş enerjisi ve faydaları konusunda bilgilendirmek
güneş enerjisinin faydaları 4. sınıf
Güneş enerjisinin faydaları maddeler halinde

Sera Gazlarını Azaltma

Güneş enerjisi üretimi herhangi bir kirletici madde üretmediğinden, dünyanın sera gazı emisyonlarını da azaltabilir. Sera gazları, atmosferde toplanan ve güneş ısısını hapseden karbondioksit ve diğer kirleticilerin bir karışımıdır.

Kömür ve doğal gaz gibi fosil yakıtların yakılması, sera gazının önemli bir nedenidir. İklim bilimcileri, son birkaç on yılda sera gazlarının istikrarlı bir şekilde birikmesinin, çevre ve insan sağlığı üzerinde zararlı etkileri olacak küresel sıcaklıklarda artışa neden olduğunu söylüyor.

Kömür ve doğal gaz gibi sera gazı yayan yakıtların güneş enerjisi ile değiştirilmesi bu emisyonları önemli ölçüde azaltabilir. Natural Resources Defence Council’e göre Amerika Birleşik Devletleri, Çin’den sonra dünyanın en büyük sera gazı emisyonlarına katkıda bulunan ülkesidir ve dünyadaki en büyük emisyon kaynaklarından biri de kömür yakan elektrik santralleridir.

Bu nedenle, güneş enerjisinin daha fazla kullanılması ve kömür enerjisine daha az güvenilmesi, sera gazı emisyonları üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. İklim ve Enerji Çözümleri Merkezi, 2050 yılına kadar dünya çapında güneş enerjisinin elektrik sektöründen kaynaklanan küresel emisyonların yüzde 3,2’sini önleyebileceğini söylüyor.

California Valley Solar Ranch, sera gazlarının güneş enerjisiyle nasıl azaltılabileceğinin bir örneğidir. Tamamlandığında, santralin 100.000 eve elektrik sağlaması bekleniyor ve geliştiricisi SunPower, bunun sera gazı emisyonlarını azaltmaya yardımcı olacağını söylüyor.

SunPower’a göre, güneş santralinin elektrik üretimi yılda 750 milyon pound’dan (340 milyon kg) fazla karbondioksit üretimini dengeleyecek, bu da santral üretiminden 23 milyar pound (10,4 milyar kg) kömür çıkarmaya eşdeğer.

Minimum Çevresel Etki

Genel olarak, güneş enerjisinin çevresel etkisi, toplumun şu anda bel bağladığı fosil yakıtlı enerji kaynaklarınınkinden çok daha az zararlıdır. Bu yakıtlar yerine güneş enerjisinin kullanılması, genel çevresel etkiyi azaltacağı için faydalı olacaktır. Solar Energy Industries Association sözcüsü Monique Hanis, “Enerjimizi bir yerden almamız gerekiyor ve güneş enerjisi mevcut duruma göre daha temiz, daha güvenli bir seçenek” diyor.

PV panelleri gibi bir güneş sisteminin bileşenlerinin üretilmesi, bir miktar kirliliğe neden olur; ancak, üretilen genel kirlilik minimum düzeydedir. PV sistemlerini pazarlayan, tasarlayan ve kuran New England merkezli bir şirket olan Brightstar Solar’ın kurucu ortağıdır.

Şöyle açıklıyor: “Maalesef çok daha fazla tasarruf etmek için biraz enerji tüketmeniz gerekiyor. Bir [PV] modülü üretilip kurulduktan sonra, ömrünün geri kalanında sıfır emisyonlu bir enerji kaynağı olacaktır. 30 yılı aşkın bir ömür beklentisiyle, güneş panelinden üretilen enerjinin neredeyse %90’ı çevreyi kirletmeyecektir.

İklim ve Enerji Çözümleri Merkezi’ne göre, şu anda ortalama bir PV sistemi üretmek için kullanılan enerjinin geri kazanılması yaklaşık 4 yıl sürüyor, yani 4 yıl sonra sistem genel olarak enerji tasarrufu yapmaya başlıyor. Merkez, teknolojik gelişmelerin bunu sadece 1 veya 2 yıla indireceğine inanıyor. Buna karşılık, kömür santralleri tüm ömürleri boyunca enerji tüketir ve kirlilik üretir.

Etiketler: , , , , , , ,

Bir yanıt yazın