Mi az alternatív energia?

A környezeti pusztulás és a természeti erőforrások kimerültsége arra készteti bennünket, hogy miként lehet megújuló energiaforrásokból megszerezni az elektromos áramot és a hőt..

Ez a cikk arról szól, hogyan működik az alternatív energia, és miért sok ország választja ezt..

Mi az alternatív energia??

Az energia megújuló (alternatív) és nem megújuló (hagyományos).

Alternatív energiaforrások a szokásos természeti jelenségek, kimeríthetetlen források, amelyeket természetes módon előállítanak. Ezt az energiát regeneratív vagy „zöldnek” is nevezik.

Nem megújuló források az olaj, a földgáz és a szén. Pótlást keresnek, mert vége lehet. Használatuk a szén-dioxid-kibocsátással, az üvegházhatással és a globális felmelegedéssel jár..
Az emberiség energiát kap, elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok elégetése és az atomerőművek üzemeltetése miatt. Alternatív energia – ezek olyan módszerek, amelyek környezetbarátabb módon adnak energiát, és kevesebb kárt okoznak. Nemcsak ipari célokra, hanem fűtéshez, melegvízhez, világításhoz és elektronikához szükséges egyszerű házakban is szükség van rá.

Megújuló energiaforrások

• napfény
• Vízáramok
• Szél
• Az árapály
• Bioüzemanyag (növényi vagy állati alapanyagokból származó üzemanyag)
• Geotermikus hő (a Föld béljei)

Alternatív energia típusok

1. Napenergia

Az alternatív energiaforrások egyik legerősebb típusa. Leggyakrabban napelemek alakítják át villamos energiává. Az egész bolygónak elég energiája van az egész évre, amelyet a nap egy nap alatt a Föld felé küld. A napenergia-erőművek teljes éves villamosenergia-kibocsátása azonban nem haladja meg a 2% -ot.

A fő hátrányok az időjárástól és a napszaktól való függőség. Az északi országok számára a napenergia kinyerése veszteséges. A szerkezetek drágák, azokat „gondozni” kell, és időben meg kell ártalmatlanítani azokat a fotocellákat, amelyek mérgező anyagokat (ólom, gallium, arzén) tartalmaznak. Nagy terméshoz szükséges hatalmas területek.

A napenergiát ott osztják el, ahol olcsóbb, mint általában: távoli lakott szigetek és gazdaságok, űr- és tengeri állomások. Meleg országokban, ahol magas villamosenergia-tarifák vannak, ez fedezheti egy rendes otthon igényét. Például Izraelben a víz 80% -át napenergia fűti..

Az akkumulátorokat pilóta nélküli járművekre, repülőgépekre és léghajókra is telepítik, Hyperloop vonatok.

2. A szélenergia

A szélenergia-tartalékok százszor nagyobbak, mint a bolygó összes folyójának energiatartalékai. A szélerőművek segítik a szél elektromos, hő- és mechanikus energiává történő átalakítását. A fő berendezés a szélgenerátorok (villamosenergia-előállításhoz) és a szélmalmok (mechanikus energia).

Az ilyen típusú megújuló energia jól fejlett – különösen Dániában, Portugáliában, Spanyolországban, Írországban és Németországban. 2016 elejére az összes szélgenerátor teljesítménye meghaladta az atomenergia teljes telepített kapacitását.

Hátránya, hogy nem vezérelhető (a szélenergia instabil). Még a szélturbinák is okozhatnak rádiózavarokat és befolyásolhatják az éghajlatot, mivel ezek részét képezik a szél kinetikus energiájának – azonban a tudósok még nem tudják, hogy ez jó vagy rossz.

3. Vízenergia

A víz áramlásának villamos energiává történő átalakításához gátakkal és tározókkal rendelkező vízerőművekre (vízierőművekre) van szükség. Ezeket erős folyamú folyókra helyezik, amelyek nem száradnak ki. A gátak úgy vannak megépítve, hogy elérjék egy bizonyos víznyomást – mozgásba hozza a hidraulikus turbina pengéit, és elektromos generátorokat hajt..

Drágább és nehezebb a hidroelektromos erőművek építése a hagyományos erőművekhez képest, ám a villamos energia ára (az orosz vízerőműveknél) kétszer alacsonyabb. A turbinák különböző energiamódokban működhetnek és szabályozhatják az áramtermelést..

4. Hullám energia

Számos módon lehet villamos energiát előállítani a hullámokból, de csak három működik hatékonyan. Ezek különböznek a vízen történő telepítés típusától. Ezek kamrák, amelyek alsó részét vízbe merítik, úszók vagy mesterséges atolllal ellátott létesítmények.

Az ilyen hullámerőművek kábelen keresztül továbbítják a tenger- vagy óceánhullámok kinetikus energiáját a szárazföldre, ahol azt speciális állomásokon villamos energiává alakítják..

Ezt a fajtát egy kicsit használják – a világ összes villamosenergia-termelésének 1% -át. A rendszerek szintén drágák, és kényelmes hozzáférést igényelnek a vízhez, amiben nem minden ország rendelkezik..

5. Az árapályok energiája

Ez az energia a vízszint természetes emelkedéséből és eséséből származik. Az erőműveket csak a part mentén telepítik, és a vízcseppnek legalább 5 méternek kell lennie. Az árapály állomásokat, gátakat és turbinákat villamosenergia-termelésre építették.

Az ebb és az áramlás jól megérthető, ezért ez a forrás kiszámíthatóbb másokhoz képest. De a technológia elfogadása lassú volt, és a globális termelésben való részesedésük kicsi. Ezenkívül az árapály-ciklusok nem mindig felelnek meg az áramfogyasztás normáinak..

6. A hőmérsékleti gradiens energiája (hidrotermikus energia)

A tengervíz hőmérséklete eltérő a felszínen és az óceán mélyén. Ezt a különbséget felhasználva villamos energiát kapnak.

Az első telepítés, amely az óceán hőmérséklete miatt áramot szolgáltat, 1930-ban készült. Jelenleg vannak zárt, nyitott és kombinált típusú óceáni erőművek az Egyesült Államokban és Japánban.

7. A folyadék diffúziója

Ez egy új típusú alternatív energiaforrás. A folyó torkolatára telepített ozmotikus erőmű ellenőrzi a só és az édesvíz keverését, és nyeri az energiát a folyadékok entrópiájából..

A sókoncentráció kiegyenlítése túlnyomást eredményez, amely kiváltja a turbina forgását. Noha Norvégiában csak egy ilyen erőmű található.

8. Geotermikus energia

A geotermikus állomások elveszik a Föld belső energiáját – forró vizet és gőzt. Vulkáni területeken helyezik el őket, ahol víz van a felszínen, vagy kút fúrásával juthat el hozzá (3-10 km-re)..

A visszanyert víz közvetlenül vagy hőcserélő egységen keresztül melegíti az épületeket. Ez akkor is villamos energiává alakul, amikor a forró gőz egy turbina forog egy villamos generátorhoz.

Hátrányok: ár, a Föld hőmérsékletének veszélye, szén-dioxid és hidrogén-szulfid kibocsátás.

A legtöbb geotermikus állomás az Egyesült Államokban, Fülöp-szigeteken, Indonéziában, Mexikóban és Izlandon található.

9. Bioüzemanyag

A bioenergia villamos energiát és hőt kap az első, a második és a harmadik generációs üzemanyagból.

• Az első generáció szilárd, folyékony és gáznemű bioüzemanyagok (hulladékfeldolgozásból származó gáz). Például tűzifa, biodízel és metán.

• A második generáció – biomasszából nyert tüzelőanyag (növényi vagy állati anyag maradványai, vagy speciálisan termesztett növények).

• Harmadik generáció – algák bioüzemanyaga.

Az első generációs bioüzemanyagok könnyen előállíthatók. A vidéki lakosok biogázüzemeket állítottak fel, ahol a biomassza megfelelő hőmérsékleten jár.

A legelterjedtebb módszer és a legrégebbi üzemanyag a tűzifa. Az energiatermelés céljából az erdõket gyorsan növekvõ fákból, nyárból vagy eukaliptuszból ültetik..

Az alternatív energia előnyei és hátrányai

Az alternatív források fő kilátása az emberiség léte, még az olaj, a gáz és a szén súlyos hiánya esetén is.

Előnyök:

• Hozzáférhetőség – nincs szükség olaj- vagy gázmezők rendelkezésére. Igaz, hogy ez nem vonatkozik minden fajra. A tengerparttal nem rendelkező országok nem kaphatnak hullámenergiát, és a geotermikus energiát csak vulkáni területeken lehet átalakítani.

• Környezetbarát – hő és villamos energia előállításakor a környezetbe nem kerül káros kibocsátás.

• Megtakarítás – a kapott energia olcsó.

Hátrányok és problémák:

• Az építkezés és a karbantartás költségei – a felszerelések és a kellékek drágák. Emiatt emelkedik a villamos energia végső ára, tehát gazdasági szempontból nem mindig indokolt. Most a fejlesztők fő feladata a telepítés költségeinek csökkentése.

• Függőség a külső tényezőktől: lehetetlen ellenőrizni a szél erősségét, az árapály szintjét, a napenergia feldolgozásának eredménye az ország földrajzától függ.

• Alacsony hatékonyságú és alacsony teljesítményű létesítmények (kivéve a vízerőművet). A generált kapacitás nem mindig felel meg a fogyasztásnak.

• Hatás az éghajlatra. Például a bioüzemanyagok iránti igény csökkentette az élelmiszer-növények vetési területét, a vízenergia-erőművek gáta megváltoztatta a halászat jellegét.

Megújuló energia a világon

A megújuló energiaforrások fő fogyasztója az Európai Unió. Egyes országokban az alternatív energia az összes villamos energia közel 40% -át termeli. Különböző támogatási intézkedések már gyökerezik itt: kedvezményes tarifák a berendezések vásárlásához szükséges összekapcsoláshoz és visszatérítéshez. A keleti és az USA országai nem messze vannak.

Németország

Németországban a villamos energia 40% -a megújuló forrásokból származik. Vezető a szélerőművek számában, amelyek 20,4% -át áramtermelik. A fennmaradó rész a vízenergiára, a bioenergiára és a napenergiára esik. A német kormány tervbe állította: az energia 80% -át alternatív forrásokból kell előállítani 2050-ig, de még nem akarja bezárni az atomerőműveket.

Izland

Izlandnak sok melegvize van, mivel a vulkáni tevékenységek övezetében található. Az ország a házak 85% -át fűti geotermikus forrásokból, és fedezi a lakosság villamosenergia-szükségletének 65% -át. A források hatalma olyan nagy, hogy szeretnék megteremteni az energia-exportot az Egyesült Királyságba.

Svédország

Az 1973-as olajválság után az ország más energiaforrásokat keresett. Az egész vízerőművekkel és atomerőművekkel kezdődött. A svédek az atomerőművek miatt gyakran bírálták a Greenpeace-t, de az atomerőművekből származó energia részesedése nem nőtt a 80-as évek vége óta..

A 90-es évek óta Svédország tengeri szélerőműparkokat épít. Kiegészítő adó bevezetésre került a légkörbe történő széndioxid-kibocsátásért, és ösztönzőket kínál a szélenergia, a napenergia és a bioenergia gyártói számára.

Svédország aktívan is felhasználja a hulladékkezelésből származó energiát, sőt azt tervezi, hogy azt a szomszédos országokból vásárolja meg az olaj elhagyása érdekében. Néhány város hőt kap az égetőművekből.

Kína

Kínában a világ legerősebb vízerőműve a Három-szoros. 2018-tól ez a legnagyobb épület tömeg szempontjából. Folyamatos betongátja súlya 65,5 millió tonna. 2014-ben az állomás rekordot produkált a világon 98,8 milliárd kWh.

Itt vannak a legnagyobb szélforrások is (ezek háromnegyedét a tengerbe szállítják). 2020-ra az ország 210 GW-t tervez előállítani segítségükkel..

Még mindig van 2700 geotermikus forrás, amelyek a napenergia átalakítására szolgáló eszközök 63% -át teszik ki. Kína a harmadik helyen áll az etanol-alapú bioüzemanyagok között.

Alternatív energia Oroszországban

A régiók eltérő földrajzi elhelyezkedése és az oroszországi éghajlati övezetek sajátosságai nem teszik lehetővé az ipar egyenletes fejlődését. Nincs befektetés, és hiányosságok vannak a törvényben.

A megújuló energia típusai Oroszországban

Napenergia

Ipari méretekben és a helyi lakosság körében használják tartalék vagy fő hő- és villamosenergia-forrásként. Az összes napkollektoros létesítmény kapacitása 400 MW, ebből a legnagyobb a Szamara, az Astrahan, az Orenburg régióban és a Krím-félszigeten. A legerősebb SES Vladislavovka (Krím). Még mindig fejlesztik a szibériai és a távol-keleti projekteket.

Szélenergia

A szélenergia megújuló energiáját Oroszországban valamivel rosszabb formában mutatják be, mint a napenergia, bár vannak ipari üzemek. A szélgenerátorok teljes kapacitása hazánkban 183,9 MW (a teljes energiarendszer 0,08% -a). A legtöbb telepítés Krím-félszigeten van, a legerősebb Adygeában található – „Adygea szélerőmű”.

vízenergia

Ez Oroszország legnépszerűbb alternatív energiaforrása. Körülbelül 200 folyami vízerőmű termel az ország egész energiaének 20% -át. 1968 óta van egy árapályerőmű a Murmanszki Régió Kislaya-öbölében – Kislogubskaya ÁFSZ. A legnagyobb vízierőmű a Yenisei folyón áll – „Sayano-Shushenskaya”.

Geotermikus energia

A vulkánok bősége miatt ez az energia gyakori Kamcsatkán. Ott az elfogyasztott energia 40% -át geotermikus forrásokból termelik. A tudósok szerint Kamcsatka potenciálját 5000 MW-ra becsülik, és évente csak 80 MW energiát termelnek. A Kuril-szigeteken, a Stavropolban és a Krasnodar területén is vannak geotermikus állomások.

Bioüzemanyag

Hazánk egyike a három pellet-exportőrnek az európai piacon. Oroszországban vannak olyan növények, amelyek pelletből és brikettből állnak elő a fa maradványaiból, amelyeket kazánok és kályhák fűtésére használnak.

A mezőgazdasági hulladékot folyékony üzemanyaggá és biogázzá alakítják át dízelmotorokhoz. A hulladéklerakókban használt gázt azonban egyáltalán nem használják, egyszerűen eljuttatják a légkörbe, és ezzel károsítják a környezetet.

Megújulóenergia-társaságok

A megújuló energiába történő megnövekedett beruházások és az állami támogatás segít sok vállalatnak sikeres üzleti vállalkozásban.

Első napenergia.

Ezt az amerikai társaságot 1990-ben alapították, és a napelemek gyártásával vált híressé. Most a legnagyobb cég, amely napelemes modulokat árusít, felszereléseket szállít és a műszaki szolgáltatásokért felel..

Vestas Wind Systems A / S

A dán szélgenerátorok legrégebbi gyártója. A társaságot 1898-ban alapították, ma 63 országban sikerült több mint 60 ezer szélturbinát telepíteni. A Vestas egyedi generátorokat, integrált állomásokat és szolgáltató eszközöket értékesít.

Atlantica Yield PLC

A londoni székhellyel rendelkező vállalat klasszikus távvezetékekkel, napelemes és szélerőművekkel rendelkezik Észak-Amerikában, Spanyolországban, Algériában, Dél-Amerikában és Dél-Afrikában..

ABB Ltd. Asea barna boveri

Autómotorok, generátorok és robotika terén ismert svéd-svájci cég. 1999 óta a márka a napenergia és a szélenergia átalakításával foglalkozik. 2013-ban a vállalat a fotovoltaikus energia berendezések világvezetőjévé vált..

Hasonló cikkek

• A Blockchain és a Bitcoin technológia az emberiség egyik legfejlettebb fejleménye az elmúlt évtizedekben..

  A Blockchainnek a legszélesebb körű alkalmazási lehetősége van a különféle iparágakban, de a bitcoin okozta a legtöbb zajt körül. A versenytársak fejlődése ellenére, és…

• Hogyan segítik a robotok az embereket az élet különböző területein?

  A világon, amelyen a negyedik ipari forradalom megy keresztül, sok minden automatikusan megváltozik. Vannak robotok, amelyek gyárakban működnek és egyszerűsítik őket…

• Mozilla kutatók az interneten

  Sokan sok munkát és személyes időt töltenek az interneten. De mit tudunk valójában a világhálóról? Mozilla kutatók – cégek,…