Каковы наиболее важные чистые энергии?



чистые энергии это те, которые не наносят такого большого урона на планете Земля по сравнению с ископаемым топливом, таким как уголь или нефть.

Эти виды топлива, также известные как грязные энергии, выделяют парниковые газы, углекислый газ (СО)2) в основном негативно влияют на климатические условия планеты.

В отличие от топлива, чистая энергия не выделяет парниковых газов и не выделяет их в меньших количествах. Именно поэтому они не представляют угрозы для окружающей среды. Кроме того, они являются возобновляемыми, что означает, что они естественным образом всплывают почти сразу после их использования..

Следовательно, экологически чистые энергии необходимы для защиты планеты от экстремальных погодных условий, которые она уже представляет. Таким же образом, использование этих источников обеспечит доступность энергии в будущем, потому что ископаемое топливо не возобновимо..

Следует отметить, что получение экологически чистой энергии является относительно новым процессом, который все еще находится в стадии разработки, поэтому осталось несколько лет, пока они не станут настоящей конкуренцией за ископаемое топливо..

Однако в настоящее время экологически чистые источники энергии приобрели важность благодаря двум аспектам: высокой стоимости эксплуатации ископаемого топлива и угрозе, которую их сжигание представляет для окружающей среды. Самые известные чистые энергии - солнечная, ветровая и гидроэлектрическая..

Список с наиболее важными чистыми энергиями

1- Солнечная энергия

Этот тип энергии получают с помощью специальных технологий, которые захватывают фотоны, поступающие от солнца (частицы световой энергии).

Солнце представляет собой надежный источник, поскольку оно может давать энергию миллионы лет. Современная технология улавливания этого типа энергии включает в себя фотоэлектрические панели и солнечные коллекторы..

Эти панели напрямую преобразуют энергию в электричество, а это означает, что нет необходимости в генераторах, которые могут загрязнять окружающую среду..

Технология, используемая для получения солнечной энергии

а) фотоэлектрические панели

Фотоэлектрические панели преобразуют энергию солнца в электричество. Использование фотоэлектрических модулей на рынке выросло на 25% в последние годы.

В настоящее время стоимость этой технологии выгодна в небольших устройствах, таких как часы и калькуляторы. Следует отметить, что в некоторых странах эта технология уже широко применяется. Например, в Мексике около 20 000 фотоэлектрических систем были установлены в сельских районах страны..

б) термодинамическая технология

Солнечная тепловая энергия исходит от тепла, генерируемого солнцем. Доступные технологии в области тепловой энергии отвечают за сбор солнечной радиации и ее преобразование в тепловую энергию. Впоследствии эта энергия преобразуется в электричество посредством ряда термодинамических преобразований..

в) технология использования солнечной энергии в зданиях

Дневные системы отопления и освещения являются наиболее распространенной солнечной технологией, используемой в зданиях. Отопительные системы поглощают солнечную энергию и передают ее жидкому материалу, будь то вода или воздух.

В Японии установлено более двух миллионов солнечных водонагревателей. Израиль, США, Кения и Китай - другие страны, которые использовали подобные системы.

Что касается систем освещения, то они включают использование естественного света для освещения пространства. Это достигается за счет включения светоотражающих панелей в зданиях (на потолках и окнах).

Недостатки солнечной энергии

  • Стоимость солнечных панелей по-прежнему очень высока по сравнению с другими доступными видами энергии..
  • Доступная технология не может захватывать солнечную энергию ночью или когда небо очень облачно.

Что касается последнего недостатка, некоторые ученые работают над получением солнечной энергии непосредственно из космоса. Этот источник был назван "космическая солнечная энергия".

Основная идея заключается в размещении фотоэлектрических панелей в пространстве, которое будет собирать энергию и отправлять ее обратно на Землю. Таким образом, источник энергии будет не только непрерывным, но также чистым и неограниченным..

Аэрокосмический инженер Военно-морской исследовательской лаборатории США Пол Джаффе утверждает, что «если солнечная панель будет размещена в космосе, она будет получать свет 24 часа в сутки, семь дней в неделю, в течение 99% года»..

Солнце светит намного больше в космосе, поэтому эти модули могут получать в 40 раз больше энергии, чем та же панель на Земле.

Однако отправка модулей в космос будет чрезмерно дорогой, что является препятствием для их разработки..

2- Энергия ветра

На протяжении многих лет ветер использовался для питания парусников и лодок, мельниц или для создания давления при перекачке воды. Однако только в 20 веке люди начали думать об этом элементе как о надежном источнике энергии..

По сравнению с солнечной энергией, энергия ветра является одной из самых надежных, поскольку ветер постоянен и, в отличие от солнца, может использоваться ночью. 

Сначала стоимость этой технологии была чрезмерно высокой, однако, благодаря достижениям, достигнутым в последние годы, эта форма энергии становится все более прибыльной; Это подтверждается тем фактом, что в 2014 году более 90 стран владели ветроэнергетическими установками, которые обеспечивали 3% от общего объема потребляемой электроэнергии в мире..

Технология, используемая для получения энергии ветра

Технологии, используемые в области ветроэнергетики, турбины, несут ответственность за преобразование масс воздуха, которые переходят в энергию. Это может быть использовано мельницами или преобразовано в электричество через генератор. Эти турбины могут быть двух типов: турбины с горизонтальной осью и турбины с вертикальной осью.

Недостатки энергии ветра

Несмотря на то, что энергия ветра является одним из наименее дорогих экологически чистых источников, она имеет определенные экологические недостатки:

  • Ветроэнергетические вышки мешают эстетике природных ландшафтов.
  • Воздействие, которое эти мельницы и турбины могут оказать на среду обитания, неясно.

3- гидроэнергетика

Этот источник чистой энергии получает электричество благодаря движению воды. Потоки воды из дождей или рек очень полезны.

Технология, используемая для получения гидроэнергии

Средства для получения этого типа энергии используют кинетическую энергию, генерируемую потоком воды, для выработки электроэнергии. В целом, гидроэнергия получается из рек, ручьев, каналов или плотин..

Технология в области гидроэнергетики является одной из самых передовых с точки зрения получения энергии. Фактически, приблизительно 15% электроэнергии, произведенной в мире, происходит из этого вида энергии.

Гидроэнергетика гораздо надежнее, чем солнечная энергия и энергия ветра, потому что, когда плотины заполнены водой, электричество можно производить с постоянной скоростью. Кроме того, эти плотины не только эффективны, но и рассчитаны на длительный срок эксплуатации и требуют минимального обслуживания..

а) Приливная энергия

Приливная энергия - это подразделение гидроэнергетики, основанное на получении энергии с помощью волн..

Подобно энергии ветра, этот тип энергии использовался со времен Древнего Рима и Средневековья, будучи очень популярным на мельницах, управляемых волнами..

Однако только в 19 веке эта энергия использовалась для производства электроэнергии..

Первая в мире приливная электростанция - это электростанция Rance Mareomotor, которая работает с 1966 года и является крупнейшей в Европе и второй по величине в мире..

Недостатки гидроэлектростанции

  • Строительство плотин вызывает изменения в естественном течении рек, влияет на уровень течений и влияет на температуру воды, что может оказать негативное влияние на экосистему..
  • Если размеры этих плотин чрезмерны, они могут вызвать землетрясения, эрозию на суше, оползни и другие геологические повреждения..
  • Они также могут вызывать наводнения.
  • С экономической точки зрения первоначальные затраты на строительство этих плотин высоки. Тем не менее, это будет вознаграждено в будущем, когда они начнут работать.
  • Если наступают засухи и плотины не заполнены, электричество не может быть произведено.

4- Геотермальная энергия

Геотермальная энергия - это то, что получается из тепла, сохраненного внутри Земли. Этот вид энергии можно собирать по низкой цене только в районах с высоким уровнем геотермальной активности..

Например, в таких странах, как Индонезия и Исландия, геотермальная энергия доступна и может помочь сократить использование ископаемого топлива. Сальвадор, Кения, Коста-Рика и Исландия - страны, в которых более 15% общего объема производства электроэнергии приходится на геотермальную энергию..

Недостатки геотермальной энергии

  • Самый большой недостаток - экономичность: высокая стоимость эксплуатации и раскопок для получения этого вида энергии высока..
  • Поскольку этот вид энергии не так популярен, как предыдущие, ему не хватает квалифицированного персонала для установки необходимых технологий..
  • Если вы не будете действовать с осторожностью, получение этого типа энергии может привести к землетрясениям.

5- Гидротермальная энергия

Гидротермальная энергия происходит от гидроэлектрической и тепловой энергии и относится к горячей воде или водяному пару, который захвачен в трещинах слоев земли.

Этот тип представляет собой единственную тепловую энергию, которая в настоящее время используется в коммерческих целях. На Филиппинах, в Мексике, Италии, Японии и Новой Зеландии были построены объекты для использования этого источника энергии. В Калифорнии, США, 6% электроэнергии производится из этого вида энергии.

биомасса

Биомасса относится к превращению органического вещества в формы полезной энергии. Этот вид энергии может поступать из отходов сельского хозяйства, пищевой промышленности и других.

С древних времен использовались формы биомассы, такие как дрова; Однако в последние годы мы работали над методами, которые не генерируют углекислый газ.

Примером этого является биотопливо, которое можно использовать на нефтегазовых станциях. В отличие от ископаемого топлива, которое производится в результате геологических процессов, биотопливо генерируется в результате биологических процессов, таких как анаэробное сбраживание.

Биоэтанол является одним из наиболее распространенных видов биотоплива; Это производится путем ферментации углеводов из кукурузы или сахарного тростника.

Сжигание биомассы намного чище, чем сжигание ископаемого топлива, поскольку концентрация серы в биомассе ниже. Кроме того, для получения энергии через биомассу использовались бы материалы, которые иначе были бы потрачены впустую..

Таким образом, чистая и возобновляемая энергия может обеспечить значительное количество энергии. Однако из-за высокой стоимости технологии, используемой для получения электроэнергии из этих источников, очевидно, что эти виды энергии еще не полностью заменят ископаемое топливо..

ссылки

  1. Haluzan, Нед (2010). Определение чистой энергии. Получено 2 марта 2017 г., по адресу renewables-info.com..
  2. Возобновляемые источники энергии и другие альтернативные источники энергии. Получено 2 марта 2017 г. с сайта dmme.virginia.gov.
  3. Какие существуют виды возобновляемой энергии?? Получено 2 марта 2017 г. с сайта phys.org.
  4. Возобновляемые источники энергии. Получено 2 марта 2017 г. с сайта unfccc.int..
  5. 5 видов возобновляемой энергии. Получено 2 марта 2017 г. с сайта myenergygateway.org.
  6. Ученые работают над новой технологией, которая могла бы передавать неограниченную энергию на Землю из космоса. Получено 2 марта 2017 г. с сайта businessinsider.com.
  7. Чистая энергия сейчас и в будущем. Получено 2 марта 2017 г. с сайта epa.gov.
  8. Выводы: альтернативная энергетика. Получено 2 марта 2017 г. с сайта ems.psu.edu.