Шта је алтернативна енергија?

Деградација животне средине и исцрпљивање природних ресурса натерају нас да размишљамо о томе како добити електричну енергију и топлину из обновљивих извора..

Овај чланак говори о томе како алтернативна енергија функционише и зашто се многе земље одлучују за њу..

Шта је алтернативна енергија??

Енергија је обновљива (алтернативна) и необновљива (традиционална).

Алтернативни извори енергије су обични природни феномени, неисцрпни ресурси који се природно производе. Таква енергија се такође назива регенеративна или „зелена“.

Необновљиви извори су нафта, природни гас и угаљ. Они траже замену јер могу завршити. Њихова употреба је такође повезана са емисијом угљен-диоксида, ефектом стаклене баште и глобалним загревањем..
Човечанство добија енергију, углавном због сагоревања фосилних горива и рада нуклеарних електрана. Алтернативна енергија – то су методе које енергију дају на еколошки прихватљивији начин и чине мање штете. Потребан је не само у индустријске сврхе, већ иу једноставним кућама за грејање, топлу воду, осветљење, електронику.

Обновљиви извори енергије

• сунчево светло
• Водене струје
• Ветар
• Плима и осека
• Биогориво (гориво из биљних или животињских сировина)
• Геотермална топлота (црева Земље)

Алтернативне врсте енергије

1. Соларна енергија

Једна од најмоћнијих врста алтернативних извора енергије. Најчешће се у електричну енергију претварају соларни панели. Цела планета има довољно енергије током целе године коју сунце дневно пошаље на Земљу. Међутим, укупна годишња производња електричне енергије у соларним електранама не прелази 2%.

Главни недостаци су зависност од времена и времена дана. За северне земље вађење соларне енергије није исплативо. Конструкције су скупе, о њима се мора „бринути“ и на време их збринути саме ћелије које садрже отровне материје (олово, галијум, арсен). Огромне површине потребне за високе приносе.

Соларна електрична енергија дистрибуира се тамо гдје је јефтиније него иначе: удаљеним насељеним острвима и фармама, свемирским и морским станицама. У топлим земљама са високим ценама електричне енергије може да покрије потребе обичног дома. На пример, у Израелу се 80% воде греје соларном енергијом..

Батерије се такође постављају на беспилотна возила, авионе, ваздушне бродове, Хиперлооп возови.

2. Снага ветра

Резерве енергије ветра су сто пута веће од енергетских резерви свих река на планети. Вјетрењаче помажу претворити вјетар у електричну, топлотну и механичку енергију. Главна опрема су вјетроелектрани (за производњу електричне енергије) и вјетрењаче (за механичку енергију).

Ова врста обновљиве енергије је добро развијена – посебно у Данској, Португалу, Шпанији, Ирској и Немачкој. Почетком 2016. снага свих ветрогенератора надмашила је укупни инсталирани капацитет нуклеарне енергије.

Недостатак је што се не може контролисати (снага ветра је нестабилна). Вјетрењаче такође могу узроковати радио сметње и утјецати на климу, јер узимају дио кинетичке енергије вјетра – међутим, научници још не знају је ли то добро или лоше.

3. Хидроелектрана

За претварање кретања воде у електричну енергију потребне су хидроелектране (хидроелектране) са бранама и резервоарима. Постављене су на рекама са јаким током који се не пресушује. Бране су изграђене да би се постигао одређени притисак воде – она ​​чини лопатице хидрауличке турбине и покрећу електричне генераторе.

Скупље је и теже градити хидроелектране у односу на класичне електране, али цена електричне енергије (у руским хидроелектранама) је два пута нижа. Турбине могу да раде у различитим режимима напајања и контролишу производњу електричне енергије..

4. Таласна енергија

Постоји много начина за производњу електричне енергије из таласа, али само три раде ефикасно. Разликују се у врсти инсталација на води. То су коморе, чији је доњи део уроњен у воду, пловке или инсталације са вештачком атолом.

Такве таласне електране преносе кинетичку енергију морских или океанских таласа путем кабла на копно, где се на посебним станицама претварају у електричну енергију..

Ова врста се користи мало – 1% све производње електричне енергије у свету. Системи су такође скупи и потребан им је практичан приступ води, што нема свака држава..

5. Енергија плима и осека

Та енергија се узима из природног пораста и пада нивоа воде. Електране се постављају само уз обалу, а пад воде треба бити најмање 5 метара. Плимске станице, бране и турбине изграђене су за производњу електричне енергије.

Буке и токови су добро разумљиви, па је зато овај извор предвидљивији у односу на остале. Али усвајање технологије је било споро и њихово учешће у глобалној производњи је мало. Поред тога, циклуси плиме увек не задовољавају норму потрошње електричне енергије..

6. Енергија градијента температуре (хидротермална енергија)

Морска вода има различиту температуру на површини и у дубинама океана. Помоћу те разлике они добијају струју.

Прва инсталација, која даје струју због температуре океана, направљена је 1930. године. Сада постоје океанске електране затвореног, отвореног и комбинованог типа у САД и Јапану.

7. Енергија дифузије течности

Ово је нова врста алтернативног извора енергије. Осмотска електрана инсталирана на ушћу реке контролише мешање соли и слатке воде и извлачи енергију из ентропије течности..

Изједначавање концентрације соли даје вишак притиска који покреће ротацију турбине. Иако у Норвешкој постоји само једна таква електрана.

8. Геотермална енергија

Геотермалне станице узимају унутрашњу енергију Земље – топлу воду и пару. Постављени су у вулканска подручја где је вода на површини или до ње можете доћи бушењем бунара (од 3 до 10 км.).

Обновљена вода греје зграде директно или преко јединице за размену топлоте. Такође се претвара у електричну енергију када врућа пара ротира турбина повезана на електрични генератор.

Недостаци: цена, претња земљиној температури, емисији угљен-диоксида и водоник-сулфида.

Већина геотермалних станица у САД-у, Филипинима, Индонезији, Мексику и Исланду.

9. Биогориво

Биоенергија добија струју и топлоту из горива прве, друге и треће генерације.

• Прва генерација су чврста, течна и гасовита биогорива (гас из прераде отпада). На пример, огрјевно дрво, биодизел и метан.

• Друга генерација – гориво добијено из биомасе (остаци биљног или животињског материјала, или посебно узгајаних култура).

• Трећа генерација – биогориво из алги.

Биогорива прве генерације лако је набавити. Становници села су поставили постројења за биоплин у којима биомаса лута на правој температури.

Најтрадиционалнији начин и најстарије гориво је огревно дрво. Сада се за њихову производњу постављају енергетске шуме од брзорастућих стабала, топола или еукалиптуса..

За и против алтернативне енергије

Главна перспектива алтернативних извора је постојање човечанства, чак и у условима озбиљне несташице нафте, гаса и угља.

Предности:

• Приступачност – нема потребе за поседовањем нафтних или гасних поља. Тачно, то се не односи на све врсте. Земље које нису затворене не могу примити енергију таласа, а геотермалне се могу претворити само у вулканским областима.

• Прикладност за животну средину – када се производи топлота и електрична енергија, нема штетних емисија у околину.

• Уштеда – примљена енергија има ниску цену.

Недостаци и проблеми:

• Потрошња у фази изградње и одржавања – опрема и залихе су скупе. Због тога коначна цена електричне енергије расте, тако да није увек економски оправдано. Сада је главни задатак програмера да смање трошкове инсталација.

• Зависност од спољашњих фактора: немогуће је контролисати јачину ветра, ниво плима, резултат обраде соларне енергије зависи од географије земље.

• Мала ефикасност и мала снага инсталација (осим хидроелектрана). Генерисани капацитет не одговара увек потрошњи.

• Утицај на климу. На пример, потражња за биогоривима смањила је засијану површину за прехрамбене културе, а бране за хидроелектране промениле су природу риболова.

Обновљива енергија у свету

Главни потрошач обновљивих извора енергије је Европска унија. У неким земљама алтернативна енергија производи скоро 40% све електричне енергије. Тамо су се већ увеле различите мере подршке: тарифе с попустом за повезивање и повраћај новца за куповину опреме. Земље Истока и САД нису далеко иза.

Немачка

40% електричне енергије у Њемачкој долази из обновљивих извора. Она је лидер по броју ветротурбина које производе 20,4% електричне енергије. Преостали удео пада на хидроенергетску, биоенергетску и соларну енергију. Немачка влада поставила је план: до 2050. произвести 80% енергије из алтернативних извора, али још увек не жели да затвори нуклеарне електране.

Исланд

Исланд има много топле воде, јер се налази у зони вулканске активности. Земља обезбеђује 85% кућа са грејањем из геотермалних извора и покрива 65% потреба становништва за електричном енергијом. Моћ извора је толико велика да желе да успоставе извоз енергије у Велику Британију.

Шведска

После нафтне кризе 1973, земља је почела да тражи друге изворе енергије. Све је почело са хидроелектранама и нуклеарним електранама. Швеђани су често критиковали Греенпеаце због нуклеарних електрана, али удео енергије из нуклеарних електрана није повећан од краја 80-их.

Од 90-их, Шведска гради морске вјетроелектране на мору. Уведен је додатни порез на емисију угљеника у атмосферу, а постоје и подстицаји за произвођаче ветра, соларне енергије и биоенергије.

Шведска такође активно користи енергију из прераде отпада, па чак планира да је откупи и од суседних земаља како би одустала од нафте. Неки градови примају топлоту од спалионица.

Кина

У Кини је најмоћнија хидроелектрана на свету Три клисуре. Од 2018. године, то је највећа зграда у смислу масе. Његова континуирана брана од бетона тежи 65,5 милиона тона. У 2014. години станица је произвела рекордних 98,8 милијарди кВх у свету.

Највећи ресурси ветра су такође овде (три четвртине њих испоручује се у море). До 2020. године земља планира да створи 210 ГВ уз њихову помоћ..

Ипак, постоји 2.700 геотермалних извора и чине 63% уређаја за претварање соларне енергије. Кина је трећа по биогоривима на бази етанола.

Алтернативна енергија у Русији

Различити географски положај региона и специфичности климатских зона у Русији не омогућавају равномерно развијање ове индустрије. Нема улагања и постоје недостаци у закону.

Врсте обновљивих извора енергије у Русији

Соларна енергија

Користи се и у индустријском обиму и међу локалним становништвом као резервни или главни извор топлоте и електричне енергије. Капацитет свих соларних инсталација је 400 МВ, од чега је највећи у Самарској, Астракханској, Оренбуршкој регији и Криму. Најмоћнија СЕС је Владиславовка (Крим). И даље се развијају пројекти за Сибир и Далеки Исток.

Енергија ветра

Обновљива енергија ветра у Русији је нешто лошија од соларне, мада постоје индустријска постројења. Укупни капацитет ветрогенератора у нашој земљи је 183,9 МВ (0,08% целог енергетског система). Већина инсталација је на Криму, а најмоћнија је у Адигеи – „Адигеа Винд Фарм“.

Хидроелектране

Ово је најпопуларнији алтернативни извор енергије у Русији. Око 200 речних хидроелектрана производи до 20% све енергије у земљи. Од 1968. године, у заливу Кислаиа у Мурманској области постоји електрана на плиму – Кислогубскаиа ПЕС. Највећа хидроелектрана стоји на реци Иенисеи – „Саиано-Схусхенскаиа“.

Геотермална енергија

Због обиља вулкана, ова врста енергије је уобичајена на Камчатки. Тамо се 40% потрошене енергије ствара из геотермалних извора. Према научницима, потенцијал Камчатке процењује се на 5.000 МВ, а годишње се произведе само 80 МВ енергије. Такође постоје геотермалне станице на Курилским острвима, Ставропољу и територијама Краснодара.

Биогориво

Наша држава је један од три извозника пелета на европском тржишту. У Русији постоје биљке које од остатака дрва стварају пелете и брикете, а које се користе за грејање котлова и пећи.

Пољопривредни отпад се претвара у течно гориво и биогас за дизел моторе. Али депонијски гас се уопште не користи, он се једноставно баца у атмосферу и наноси штету околишу.

Компаније за обновљиву енергију

Повећана улагања у обновљиве изворе енергије и подршка владе помажу многим компанијама да успешно послују.

Први соларни инц.

Ова америчка компанија основана је 1990. године и постала је позната по производњи соларних панела. Сада је то највећа компанија која продаје соларне модуле, испоручује опрему и одговорна је за техничку услугу..

Вестас Винд Системс А / С

Најстарији произвођач ветрогенератора из Данске. Компанија је основана 1898. године и данас је успела да инсталира више од 60 хиљада ветротурбина у 63 земље. Вестас продаје појединачне генераторе, интегрисане станице и сервисне уређаје.

Атлантица Ииелд ПЛЦ

Са седиштем у Лондону, ова компанија поседује класичне далеководе, соларне и ветро станице у Северној Америци, Шпанији, Алжиру, Јужној Америци и Јужној Африци..

АББ Лтд. Асеа браон бовери

Шведска-швајцарска компанија позната по аутомобилским моторима, генераторима и роботизацији. Од 1999. године марка се бави конверзијом соларне и ветра енергије. У 2013. години компанија је постала светски лидер у опреми за фотонапонску енергију..

Слични чланци

• Блоцкцхаин и Битцоин технологија су један од најнапреднијих развоја човечанства последњих деценија..

  Блоцкцхаин има најшире изгледе за примену у разним индустријама, али битцоин је изазвао највише буке око њега. Упркос развоју конкурената, и…

• Како роботи помажу људима у различитим областима живота

  У свету који је доживео четврту индустријску револуцију, много тога постаје аутоматски. Постоје роботи који раде у фабрикама и поједностављују их…

• Мозилла истраживачи на Интернету

  Многи од нас проводе пуно посла и личног времена на Интернету. Али шта ми заправо знамо о Ворлд Виде Вебу? Мозилла истраживачи – компаније,…