ЯКІ НАЙВАЖЛИВІШІ ЧИСТІ ЕНЕРГІЇ? - СЕРЕДОВИЩЕ - 2025

Чистої енергії є ті , які не генерують , як багато пошкоджень на Землі по порівнянні з викопними видами палива , такими як вугілля чи нафту.

Ці види палива, також відомі як брудна енергія, виділяють парникові гази, в основному вуглекислий газ (СО ₂ ), і негативно впливають на кліматичні умови планети.

На відміну від палив, чисті енергії не виділяють парникові гази, або вони виділяють їх у менших кількостях. Ось чому вони не становлять загрози для навколишнього середовища. Крім того, вони поновлюються, а це означає, що вони повертаються природним шляхом майже щойно їх використовують.

Тому енергія, що не забруднює, необхідна для захисту планети від екстремальних погодних умов, які вона вже представляє. Так само використання цих джерел забезпечить доступність енергії в майбутньому, оскільки викопне паливо не поновлюється.

Слід зазначити, що отримання енергії, що не забруднює, є відносно новим процесом, який все ще перебуває на стадії розробки, тому пройде кілька років, поки воно не стане справжньою конкуренцією на викопне паливо.

Однак нині джерела енергії, що не забруднюють, набули значення завдяки двом аспектам: високій вартості експлуатації викопних палив та загрозі, що їх спалювання створює для навколишнього середовища. Найвідоміші чисті енергії - сонячна, вітряна та гідроелектрична.

Список з найважливішими чистими енергіями

1- Сонячна енергія

Цей тип енергії отримують за допомогою спеціалізованих технологій, що фіксують фотони від сонця (частинки світлової енергії).

Сонце є надійним джерелом, оскільки воно може забезпечувати енергією мільйони років. Сучасна технологія захоплення цього виду енергії включає фотоелектричні панелі та сонячні колектори.

Ці панелі безпосередньо перетворюють енергію в електроенергію, а це означає, що немає необхідності в генераторах, які могли б забруднювати довкілля.

Технологія, що використовується для отримання сонячної енергії

а) Фотоелектричні панелі

Фотоелектричні панелі перетворюють енергію від сонця в електрику. Використання фотоелектричних модулів на ринку за останні роки зросло на 25%.

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

б) Термодинамічна технологія

Сонячна теплова енергія надходить від тепла, яке виробляє сонце. Доступні технології, що стосуються теплової енергії, відповідають за збір сонячної радіації та перетворення її на теплову енергію. Згодом ця енергія перетворюється в електрику за допомогою низки термодинамічних перетворень.

в) Технологія використання сонячної енергії в будівлях

Системи денного освітлення та опалення - найпоширеніша сонячна технологія, яка застосовується в будівлях. Опалювальні системи поглинають сонячну енергію і передають її рідкій речовині, будь то вода або повітря.

У Японії встановлено понад два мільйони сонячних водонагрівачів. Ізраїль, США, Кенія та Китай - інші країни, які використовували подібні системи.

Що стосується систем освітлення, вони передбачають використання природного світла для освітлення простору. Це досягається за рахунок включення світловідбиваючих панелей у будівлі (на дахах і вікнах).

Недоліки сонячної енергії

• Вартість сонячних панелей все ще дуже висока порівняно з іншими формами доступної енергії.
• Наявна технологія не може фіксувати сонячну енергію вночі або коли небо дуже хмарне.

Щодо останнього недоліку, деякі вчені працюють над отриманням сонячної енергії безпосередньо з космосу. Це джерело отримало назву "космічної сонячної енергії".

Основна ідея - розмістити фотоелектричні панелі в просторі, які будуть збирати енергію і відправляти її назад на Землю. Таким чином джерело енергії було б не тільки безперервним, але й було б чистим та необмеженим.

Інженер з аерокосмічних досліджень з Військово-морської лабораторії США Пол Джефф стверджує, що "якщо сонячна панель буде розміщена в космосі, вона отримуватиме світло 24 години на день, сім днів на тиждень, на 99% року". .

Сонце світить набагато яскравіше у просторі, тому ці модулі могли б отримувати до 40 разів більше енергії, яку та сама панель генеруватиме на Землі.

Однак надсилання модулів у космос було б надмірно дорогим, що є перешкодою для їх розвитку.

2- Енергія вітру

Протягом багатьох років вітер використовувався для живлення вітрильників і катерів, млинів або для створення тиску при відкачуванні води. Однак лише в 20 столітті цей елемент почали вважати надійним джерелом енергії.

Порівняно з сонячною енергією, енергія вітру є однією з найнадійніших, оскільки вітер є стійким і, на відміну від сонця, його можна використовувати в нічний час.

Спочатку вартість цієї технології була надмірно високою, однак, завдяки досягнутим в останні роки успіхам, ця форма енергії стає все більш вигідною; Це демонструє той факт, що у 2014 році понад 90 країн мали установки вітроенергетики, які постачали 3% від загальної кількості споживаної електроенергії у світі.

Технологія, що використовується для отримання енергії вітру

Технології, що застосовуються в галузі вітроенергетики, турбіни, відповідають за перетворення повітряних мас, що рухаються, в енергію. Цим можуть користуватися млини або перетворюватися на електроенергію через генератор. Ці турбіни можуть бути двох типів: турбіни горизонтальної осі та турбіни вертикальної осі.

Недоліки вітрової енергії

Незважаючи на те, що є одним з найменш дорогих незабруднюючих джерел, енергія вітру має певні екологічні недоліки:

• Вежові енергетичні вежі заважають естетиці природних ландшафтів.
• Вплив цих млинів та турбін на середовище існування невідомий.

3- ГЕС

Це чисте джерело енергії отримує електроенергію через рух води. Водні течії від дощів чи річок дуже корисні.

Технологія, що використовується для отримання гідроелектричної енергії

Установки для отримання цього виду енергії використовують перевагу кінетичної енергії, що генерується потоком води для отримання електроенергії. Загалом гідроелектрична енергія отримується з річок, струмків, каналів чи дамб.

Технологія гідроенергетики - одна з найсучасніших в плані отримання енергії. Фактично, приблизно 15% електроенергії, виробленої у світі, відбувається саме від цього виду енергії.

Гідроенергетика набагато надійніша, ніж сонячна енергія та енергія вітру, оскільки, коли дамби заповнені водою, електроенергія може вироблятися з постійною швидкістю. Крім того, ці греблі не тільки ефективні, але також розроблені так, щоб вони були довговічними і не потребували невеликого обслуговування.

а) Припливна енергія

Енергія припливів - це підрозділ гідроелектричної енергії, який заснований на отриманні енергії за допомогою хвиль.

Подібно до енергії вітру, цей тип енергії використовувався ще з давньоримських та середньовічних часів, при цьому великі популярності отримали хвильові млини.

Однак, лише в 19 столітті цю енергію почали використовувати для виробництва електроенергії.

Перша в світі електростанція для припливів - це припливна електростанція Rance, яка працює з 1966 року і є найбільшою в Європі та другою за величиною у світі.

Недоліки гідроенергетики

• Будівництво дамб створює зміни в природному ході річок, впливає на рівень течій і впливає на температуру води, що може негативно вплинути на екосистему.
• Якщо розміри цих дамб є надмірними, вони можуть спричинити землетруси, ерозію ґрунтів, зсуви та інші геологічні збитки.
• Вони також могли призвести до повеней.
• З економічної точки зору, початкова вартість будівництва цих греблів висока. Однак це буде винагороджено в майбутньому, коли вони почнуть працювати.
• Якщо настає час посухи, а греблі не заповнені, електрику не можна виробляти.

4- Геотермальна енергія

Геотермальна енергія - це енергія, отримана від тепла, що зберігається всередині Землі. Цей вид енергії можна збирати за низькою вартістю лише в районах з високим рівнем геотермальної діяльності.

Наприклад, у таких країнах, як Індонезія та Ісландія, геотермальна енергія є доступною і може допомогти зменшити використання викопного палива. Сальвадор, Кенія, Коста-Ріка та Ісландія - країни, в яких понад 15% загального обсягу виробництва електроенергії відбувається з геотермальної енергії.

Недоліки геотермальної енергії

• Основним недоліком є ​​економічний: витрати на експлуатацію та розкопки для отримання цього виду енергії високі.
• Оскільки цей вид енергії не такий популярний, як попередні, для встановлення необхідної технології бракує кваліфікованого персоналу.
• Якщо не діяти обережно, отримання цього виду 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 пастки земних шарів.

Цей тип є єдиною тепловою енергією, яка зараз комерційно експлуатується. Споруди для використання цього джерела енергії були побудовані у Філіппінах, Мексиці, Італії, Японії та Новій Зеландії. У Каліфорнії, США, 6% виробленої електроенергії надходить саме з цього виду енергії.

Біомаса

Під біомасою розуміється перетворення органічної речовини у форми корисної енергії. Цей тип енергії може надходити з відходів сільського господарства, харчової промисловості, серед інших.

З давніх часів використовувались такі форми біомаси, як дрова; проте останніми роками проводиться робота над методами, які не утворюють вуглекислий газ.

Прикладом цього є біопаливо, яке можна використовувати на нафтогазових станціях. На відміну від викопного палива, яке виробляється геологічними процесами, біопаливо генерується за допомогою біологічних процесів, таких як анаеробне травлення.

Біоетанол - одне з найпоширеніших біопалив; Це виробляється за рахунок бродіння вуглеводів із кукурудзи чи цукрової тростини.

Спалювання біомаси набагато чистіше, ніж спалювання викопного палива, оскільки концентрація сірки в біомасі нижча. Крім того, отримання енергії за допомогою біомаси дасть можливість скористатися матеріалами, які в іншому випадку будуть марно витрачатися.

Коротше кажучи, чисті та поновлювані джерела енергії можуть забезпечити значну кількість енергії. Однак через високу вартість технології, яка використовується для отримання електроенергії з цих джерел, зрозуміло, що ці види енергії ще не повністю замінять викопне паливо.

Список літератури

1. Галузан, Нед (2010). Визначення чистої енергії. Отримано 2 березня 2017 року з сайта джерела енергії.
2. Поновлювані джерела енергії та інші альтернативні джерела енергії. Отримано 2 березня 2017 року з dmme.virginia.gov.
3. Які існують різні види відновлюваної енергії? Отримано 2 березня 2017 року від phys.org.
4. Поновлювані джерела енергії. Отримано 2 березня 2017 року від unccc.int.
5. 5 видів відновлюваної енергії. Отримано 2 березня 2017 року з myenergygateway.org.
6. Вчені працюють над новою технологією, яка могла б пропускати необмежену кількість енергії 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 з ems.psu.edu.