Які найважливіші чисті енергії?



The чисті енергії це ті, які не генерують стільки пошкоджень на планеті Земля, скільки викопне паливо, наприклад, вугілля або нафта.

Ці палива, також відомі як брудні енергії, виділяють парникові гази, вуглекислий газ (СО)2) значною мірою негативно впливають на кліматичні умови планети.

На відміну від палива, чисті енергії не виділяють парникових газів або викидають їх у менших кількостях. Тому вони не становлять загрози для навколишнього середовища. Крім того, вони є відновлюваними, а це означає, що вони природно повторюються майже як тільки вони використовуються..

Тому не забруднюючі енергію необхідні для захисту планети від екстремальних погодних умов, які вона вже представляє. Таким же чином використання цих джерел забезпечить доступність енергії в майбутньому, оскільки викопне паливо не відновлюється.

Слід зазначити, що отримання екологічно чистих енергій є відносно новим процесом, який все ще перебуває на стадії розробки, тому деякі роки залишаються, поки вони не становлять справжню конкуренцію за викопне паливо..

Проте в даний час джерела енергії, що не забруднюють навколишнє середовище, набувають важливого значення через два аспекти: високу вартість експлуатації викопного палива та загрозу згорання цих об'єктів для навколишнього середовища. Найбільш відомими чистими енергіями є сонячна, вітряна та гідроелектростанція.

Перерахуйте найважливіші чисті енергії

1 - Сонячна енергія

Цей тип енергії отримується за допомогою спеціалізованих технологій, які захоплюють фотони, що надходять від сонця (частинки світлової енергії).

Сонце є надійним джерелом, оскільки може забезпечити енергію мільйони років. Сучасні технології захоплення цього виду енергії включають фотоелектричні панелі та сонячні колектори.

Ці панелі безпосередньо перетворюють енергію в електрику, а це означає, що немає необхідності в генераторах, які могли б забруднювати навколишнє середовище.

Технологія, що використовується для отримання сонячної енергії

а) Фотоелектричні панелі

Фотоелектричні панелі перетворюють енергію, що надходить від сонця, в електрику. За останні роки використання фотоелектричних модулів на ринку зросло на 25%.

В даний час вартість цієї технології вигідна в невеликих пристроях, таких як годинники і калькулятори. Слід зазначити, що в деяких країнах ця технологія вже реалізована у великих масштабах. Наприклад, у Мексиці близько 20 000 фотоелектричних систем було встановлено в сільській місцевості країни.

б) Термодинамічна технологія

Сонячна теплова енергія походить від тепла, що генерується сонцем. Наявні технології в тепловій енергії відповідають за збір сонячної радіації і перетворення її в теплову енергію. Згодом ця енергія перетворюється в електрику через ряд термодинамічних перетворень.

в) Технологія використання сонячної енергії в будівлях

Системи денного опалення та освітлення є найбільш поширеною сонячною технологією, що використовується в будівлях. Системи опалення поглинають сонячну енергію і переносять її на текучий матеріал - воду або повітря.

В Японії встановлено більше двох мільйонів сонячних водонагрівачів. Ізраїль, США, Кенія та Китай є іншими країнами, які використовували подібні системи.

Що стосується систем освітлення, то вони передбачають використання природного світла для освітлення простору. Це досягається за рахунок включення світлоповертаючих панелей в будівлі (на стелях і вікнах).

Недоліки сонячної енергії

  • Вартість сонячних панелей все ще дуже висока в порівнянні з іншими видами доступної енергії.
  • Доступна технологія не може захоплювати сонячну енергію вночі або коли небо хмарно.

Що стосується останнього недоліку, деякі вчені працюють над отриманням сонячної енергії безпосередньо з космосу. Це джерело було названо "космічна сонячна енергія".

Основна ідея полягає в тому, щоб розмістити фотоелектричні панелі в просторі, який буде збирати енергію і відправляти його назад на Землю. Таким чином, джерело енергії буде не тільки безперервним, але й чистим і необмеженим.

Аерокосмічний інженер Морської дослідницької лабораторії Сполучених Штатів Пол Жафф стверджує, що "якщо панель сонячних батарей буде розміщена в космосі, вона буде отримувати світло 24 години на добу, сім днів на тиждень, протягом 99% року".

Сонце світить набагато більше в космосі, тому ці модулі могли б отримати до 40 разів більше енергії, ніж генерує та ж панель на Землі.

Однак надсилання модулів до простору буде надмірно дорогим, що є перешкодою для їхнього розвитку.

2. Енергія вітру

Протягом багатьох років, вітер був використаний для харчування вітрильників і човнів, млинів або для створення тиску при закачуванні води. Проте вже 20 століття люди стали вважати цей елемент надійним джерелом енергії.

У порівнянні з сонячною енергією, енергія вітру є однією з найнадійніших, оскільки вітер є послідовним і, на відміну від сонця, він може бути використаний протягом ночі. 

Спочатку вартість цієї технології була надмірно високою, однак, завдяки досягненням, досягнутим в останні роки, ця форма енергії ставала все більш прибутковою; Про це свідчить той факт, що у 2014 році більш ніж 90 країнами володіли об'єктами вітрової енергетики, які постачали 3% від загальної кількості спожитої електроенергії у світі..

Технологія, що використовується для отримання енергії вітру

Технології, що використовуються в галузі вітроенергетики, турбіни, відповідають за перетворення повітряних мас, що рухаються в енергію. Це може використовуватися млинами або перетворюватися в електрику через генератор. Ці турбіни можуть бути двох типів: турбіни горизонтальної осі і турбіни з вертикальною віссю.

Недоліки вітрової енергії

Незважаючи на те, що енергія вітру має один з найменш дорогих джерел забруднення навколишнього середовища, вона має певні екологічні недоліки:

  • Вітроенергетичні вежі заважають естетиці природних ландшафтів.
  • Вплив цих млинів і турбін на середовище існування невизначений.

3 - Гідроенергетика

Це джерело чистої енергії отримує електроенергію через рух води. Потоки води з дощів або річок дуже корисні.

Технологія, що використовується для отримання гідроелектричної енергії

Засоби для отримання цього типу енергії використовують перевагу кінетичної енергії, що генерується потоком води для виробництва електроенергії. Загалом, гідроелектрична енергія отримується з річок, струмків, каналів або гребель.

Технологія в галузі гідроенергетики є однією з найсучасніших з точки зору отримання енергії. Насправді, приблизно 15% електроенергії, що виробляється у світі, походить від цього типу енергії.

Гідроенергетика є набагато більш надійною, ніж сонячна енергія та енергія вітру, оскільки, як тільки греблі заповнюються водою, електроенергія може вироблятися з постійною швидкістю. Крім того, ці дамби не тільки ефективні, але й спроектовані таким чином, щоб вони довговічні і потребують невеликого обслуговування.

а) Приливна енергія

Приливна енергія є підрозділом гідроелектричної енергії, яка базується на отриманні енергії через хвилі.

Подібно енергії вітру, цей тип енергії використовувався з часів Стародавнього Риму та Середньовіччя, будучи дуже популярним, коли водяні хвилі хвиль.

Однак ця енергія була використана тільки для виробництва електроенергії лише до 19-го століття.

Перша в світі приливна електростанція є енергетичною станцією Rance Mareomotor, яка працює з 1966 року і є найбільшою в Європі і другою за величиною в світі..

Недоліки гідроелектростанцій

  • Будівництво дамб призводить до змін у природному руслі річок, впливає на рівень течій і впливає на температуру води, що може негативно вплинути на екосистему..
  • Якщо розмір цих гребель є надмірним, вони можуть генерувати землетруси, ерозію на землі, зсуви та інші геологічні ушкодження..
  • Вони також можуть генерувати повені.
  • З економічної точки зору первісна вартість будівництва цих гребель висока. Однак, це буде винагороджено в майбутньому, коли вони почнуть працювати.
  • Якщо настане час засухи, а греблі не заповнені, електрика не може вироблятися.

4- Геотермальна енергія

Геотермальна енергія - це те, що виходить з тепла, що зберігається всередині Землі. Цей тип енергії може бути зібраний за низькою вартістю тільки в районах з високим рівнем геотермальної діяльності.

У таких країнах, як Індонезія та Ісландія, наприклад, геотермальна енергія доступна і може допомогти зменшити використання викопного палива. Сальвадор, Кенія, Коста-Ріка та Ісландія - це країни, в яких більше 15% загального виробництва електроенергії походить від геотермальної енергії.

Недоліки геотермальної енергії

  • Найбільшим недоліком є ​​економічна: вартість експлуатації та розкопок для отримання цього виду енергії є високою.
  • Оскільки цей тип енергії не настільки популярний, як попередні, йому не вистачає кваліфікованого персоналу для встановлення необхідних технологій.
  • Якщо не діяти обережно, отримання такого типу енергії може призвести до землетрусів.

5 - Гідротермальна енергія

Гідротермальна енергія походить від гідроелектричної та теплової енергії і відноситься до гарячої води або водяної пари, що потрапила в тріщини шарів землі.

Цей тип являє собою єдину теплову енергію, яка в даний час комерційно експлуатується. На Філіппінах, Мексиці, Італії, Японії та Новій Зеландії були побудовані об'єкти для того, щоб скористатися цим джерелом енергії. У Каліфорнії, США, 6% виробленої електроенергії походить від цього типу енергії.

Біомаса

Біомаса відноситься до перетворення органічної речовини у форми корисної енергії. Цей тип енергії може походити з відходів сільського господарства, з харчової промисловості, серед інших.

З давніх часів використовуються форми біомаси, такі як дрова; Проте в останні роки ми працюємо над методами, які не генерують вуглекислий газ.

Прикладом цього є біопаливо, яке може бути використано в нафтогазових станціях. На відміну від викопних видів палива, які виробляються геологічними процесами, біопаливо виробляється через біологічні процеси, такі як анаеробне зброджування.

Біоетанол є одним з найбільш поширених біопалив; Це виробляється шляхом ферментації вуглеводів з кукурудзи або цукрового очерету.

Спалювання біомаси значно чистіше, ніж у викопних видів палива, оскільки концентрація сірки в біомасі нижча. Крім того, отримання енергії через біомасу скористалося б матеріалами, які інакше були б втрачені.

Таким чином, чисті та відновлювані джерела енергії мають потенціал для забезпечення значної кількості енергії. Однак через високу вартість технології, що використовується для отримання електроенергії з цих джерел, очевидно, що ці види енергії ще не повністю замінять викопне паливо..

Список літератури

  1. Haluzan, Ned (2010). Визначення чистої енергії. Отримано 2 березня 2017 року, з.
  2. Відновлювані джерела енергії та інші альтернативні джерела енергії. Отримано 2 березня 2017 року, з dmme.virginia.gov.
  3. Які різні види відновлюваної енергії? Отримано 2 березня 2017 року, від phys.org.
  4. Поновлювані джерела енергії. Отримано 2 березня 2017 року, з unfccc.int.
  5. 5 Види відновлюваної енергії. Отримано 2 березня 2017 року, на сайті myenergygateway.org.
  6. Вчені працюють над новою технологією, яка могла б передавати необмежену енергію на Землю з космосу. Отримано 2 березня 2017 року, з businessinsider.com.
  7. Чиста енергія зараз і в майбутньому. Отримано 2 березня 2017 року, з epa.gov.
  8. Висновки: Альтернативна енергетика. Отримано 2 березня 2017 року від ems.psu.edu.