SURA YA PILI

NISHATI YA UMEME

Msamiati

• Jotoardhi- joto lililo ndani ya miamba ya ardhini
• Kilele cha wimbi- sehemu ya juu ya wimbi
• Lava- jivu la moto litokanalo na volcano
• Magma- ujiuji au miamba iliyoyeyushwa na jotoardhi
• Mshuko wa wimbi- sehemu ya chini ya wimbi

Dhana ya nishati ya umeme

• Nishati ya umeme huzalishwa kutokana na vyanzo vya awali vya nishati, kama vile gesi asili, gesivunde, upepo, jotoardhi, makaa ya mawe na mawimbi ya maji.
• Pia, nishati ya umeme huitwa kibeba nishati. Hii ni kwa sababu inaweza kuhawilishwa kuwa nishati nyingine kama vile nishati ya makanika, nishati ya joto na nishati ya mwanga.

Dhana ya mawimbi ya maji

• Uso wa maji yaliyotulia ukitibuliwa na nguvu au kitu kutoka juu husababisha mabadiliko katika mwendo wima wa molekyuli za maji karibu na uso huo.
• Molekyuli zilizoathiriwa moja kwa moja, husogea juu na chini kwa mwendo unaojirudiarudia hapo hapo zilipo.
• Mwendo huu huambukiza molekyuli za jirani kwa kupokezana. Hivyo, uso wa maji huonekana wenye mabonde na miinuko.
• Pia, huonekana kama kuna mwendo mlalo kuelekea mbali na eneo lililotibuliwa.
• Kiuhalisia, molekyuli za maji hazisogei katika ulalo, kinachosogea ni nguvu ya mtibuko wenyewe ambayo huitwa mawimbi ya maji.
• Mawimbi ya maji katika bahari, ziwa au bwawa husababishwa na upepo. Hii hutokea kwa sababu ya msuguano wa upepo na uso wa maji.
• Ukubwa wa mawimbi hutegemea kasi ya upepo. Pia, mawimbi ya maji husababishwa na kupwa na kujaa kwa maji. Hall hii husababishwa na kani ya uvutano kati ya mwezi na dunia.
• Kani hii ya uvutano, hufanya maji kwenda mbali ama kusogea karibu na ukingo wa bahari. Kitendo cha maji kwenda mbali ama kusogea ukingoni huitwa kupwa na kujaa kwa maji.

Picha: kupwa kwa maji katika bahari

Picha: kujaa kwa maji katika bahari

• Pamoja na kuzalisha mawimbi makubwa, kupwa na kujaa pia huzalisha mkondo wa maji baharini.
• Mawimbi na mkondo wa maji vyote vina nishati ya makanika inayotokana na msukumo wa kani.
• Hivyo, nishati hii inaweza kutumika kwenye uzalishaji wa umeme.

Kuzalisha umeme kwa kutumia mawimbi ya maji

• Umeme unaweza kuzalishwa kwa kutumia mawimbi ya maji. Mawimbi makubwa ya maji baharini yatokanayo na upepo au mvutano kati ya mwezi na dunia, hutumika kuzalisha umeme.
• Mtambo maalumu unaoelea kwenye maji hutumika katika uzalishaji wa umeme huo. Nguvu ya mawimbi ya maji katika kusogea kwenda juu na chini kwa kurudiarudia, hutumika kuendesha mtambo wa kuzalisha umeme.
• Kadiri mawimbi ya bahari yanavyokaribia nchi kavu, ndivyo kiasi cha nishati katika mawimbi kinavyokuwa kikubwa katika eneo dogo.
• Kwa hiyo, mtambo huwekwa sehemu yenye mawimbi makubwa yanapokaribia nchi kavu. Kama ilivyo kwa mtambo wa kuzalisha umeme utokanao na maporomoko ya maji, mtambo huu unajumuisha tabaini na jenereta.
• Tabaini huzungushwa na hewa kwa kitendo cha maji kwenda juu na chini kila lipitapo wimbi. Mzunguko wa tabaini huendesha jenereta inayozalisha umeme.

Kielelezo: mtambo wa kuzalisha umeme kutokana na mawimbi ya bahari

Kuzalisha umeme kwa kutumia mkondo wa maji

• Mkondo wa maji unaosababishwa na kupwa na kujaa kwa maji baharini, unaweza kuzalisha nishati ya umeme.
• Nishati hiyo huzalishwa kwa kutumia mtambo maalumu ambao kanuni yake ya kuzalisha umeme ni kama inavyoonekana kwenye hapo chini. Kimsingi, mtambo huu hufanana na ule unaozalisha umeme kwa kutumia maporomoko ya maji.

Kielelezo: Kujaa kwa maji

Kielelezo: kupwa kwa maji

• Kama inavyooneshwa na mishale katika Kielelezo namba 4(a) wakati wa maji kujaa, maji hutoka baharini na kuingia kwenye bwawa kupitia kwenye tabaini.
• Mkondo wa maji haya huzungusha tabaini iliyounganishwa na jenereta linalozalisha umeme. Kama inavyooneshwa na mishale katika Kielelezo
• Wakati wa maji kupwa, maji yaliyoingia bwawani hurudi baharini. Maji haya huendelea kuzungusha tabaini inayoendesha jenereta inayozalisha umeme.
• Kupwa na kujaa kwa maji huwezesha kuzalisha umeme kwa kutumia mkondo wa maji.

Faida za kuzalisha umeme kwa kutumia mawimbi na mkondo wa maji

1. Umeme unaozalishwa kutokana na mkondo wa maji ya bahari hupatikana wakati wote ikiwa kung bwawa kubwa la kuhifadhi maji.
2. Umeme utokanao na mawimbi na mkondo wa maji ni jadidifu. Hii ni kwa sababu kupwa na kujaa kwa maji ya bahari hutokana na nguvu za asili ambazo zipo wakati wote.
3. Umeme utokanao na mawimbi na mkondo wa maji ni rafiki kwa mazingira. Hii ni kwa sababu uzalishaji wake hautoi gesi zenye madhara kwa viumbe hai.

Hasara za kuzalisha umeme kwa kutumia mawimbi na mkondo wa maji

• Njia hii ya uzalishaji umeme haitumiki katika nchi nyingi. Hii ni kwa sababu gharama za awali zinazohusiana na utengenezaji na ufungaji wa mitambo ni kubwa.
• Viumbe hai wanaoishi baharini huweza kuathiriwa na mtambo wa kuzalisha umeme kwa kutumia mkondo wa maji kama sehemu yenye tabaini haina wavu wa kuwazuia kuingia.

Dhana ya jotoardhi

• Jotoardhi hutokana na joto la magma lililo ndani ya miamba ardhini. Wakati wingine, magma inaweza kupanda juu kama lava kupitia nyufa za miamba ^-a hivyo kusababisha volkano.
• Hata hivyo, kiasi kikubwa cha magma kinabaki dani ya miamba ardhini. Hivyo, miamba na maji ya ardhini karibu na eneo enye magma hupata joto.
• Katika baadhi ya sehemu, maji hayo hutokeza juu ya ardhi kama mvuke na chemchemi ya maji moto.
• Mvuke na mail mote hayo yaliyo kwenye miamba, ndiyo chanzo cha jotoardhi linaloweza kutumika kuzalisha umeme.
• Jotoardhi ni chanzo kingine cha nishati jadidifu.

Kuzalisha nishati ya umeme kwa kutumia jotoardhi

• Jotoardhi linaweza kuhawilishwa kuwa umeme kwa kutumia mtambo maalumu wa kufua umeme.
• Mtambo huu umeundwa na tabaini inayozungushwa kwa mvuke wenye msukumo na kasi kubwa. Mvuke huvutwa kwa pampu kutoka kwenye miamba chini ya ardhi kama inavyooneshwa katika Kielelezo hapa chini

• Mvuke uliotumika kuendesha tabaini hupoa na kurejeshwa ardhini kwa pampu katika hall ya maji.
• Tabaini imeunganishwa na jenereta linalozalisha umeme kisha kusambazwa kwa kutumia nyaya na nguzo za umeme.

Faida za kuzalisha umeme kwa kutumia jotoardhi

• Umeme utokanao na jotoardhi ni jadidifu kwa sababu hutokana na joto la asili lililopo ndani ya miamba ardhini.
• Gharama za uendeshaji wa mitambo ya kuzalishia umeme ni ndogo.

Hasara za kuzalisha umeme kwa kutumia jotoardhi

• Gharama za awali za utengenezaji na ufungaji wa mitambo ya kuzalisha umeme ni kubwa.
• Vyanzo vya jotoardhi hupatikana katika baadhi ya maeneo tu.

Ubora wa nishati jadidifu

• Nishati jadidifu ni chanzo born kuliko vyanzo vya nishati isiyo jadidifu. Nishati hii ni bora kwa sababu hutokana na vyanzo vya asili ambavyo ni endelevu.
• Kwa mfano, nishati ya umeme itokanayo na maporomoko ya maji au maji yaliyohifadhiwa katika mabwawa ina gharama nafuu kutokana na kuwepo kwa mito yenye maji ya kutosha.
• Nishati ya umeme itokanayo na mawimbi ya maji inaweza kutumika wakati wowote kwenye nchi zenye fukwe za bahari kama vile Tanzania.

Mapungufu ya nishati jadidifu

Japokuwa nishati jadidifu ni bora dhidi ya nishati isiyo jadidifu, ina mapungufu yafuatayo:

• Nishati jadidifu zina gharama kubwa za awali za utengenezaji na ufungaji wa mitambo; na
• Nishati jadidifu hutegemea aina ya chanzo husika. Kwa mfano, nishati ya umeme itokanayo na upepo hutegemea uwepo wa upepo wenye kasi ya kutosha kufua umeme.