Katere so najpomembnejše čiste energije?



The čiste energije so tisti, ki ne povzročajo toliko škode na planeti v primerjavi s fosilnimi gorivi, kot je premog ali olje.

Ta goriva, znana tudi kot umazane energije, sproščajo toplogredne pline, ogljikov dioksid (CO)2) večinoma negativno vplivajo na podnebne razmere planeta.

Za razliko od goriv čiste energije ne oddajajo toplogrednih plinov ali jih v manjših količinah oddajajo. Zato ne predstavljajo nevarnosti za okolje. Poleg tega so obnovljivi, kar pomeni, da se ponovno pojavljajo skoraj takoj, ko se uporabijo..

Zato so energije, ki ne onesnažujejo, potrebne za zaščito planeta pred ekstremnimi vremenskimi razmerami, ki jih že predstavlja. Na enak način bo uporaba teh virov v prihodnosti zagotovila razpoložljivost energije, saj fosilna goriva niso obnovljiva.

Omeniti je treba, da je pridobivanje energij, ki ne onesnažujejo, sorazmerno nov proces, ki je še v razvoju, zato ostajajo nekatera leta, dokler ne predstavljajo prave konkurence za fosilna goriva..

Vendar so danes energetski viri, ki ne onesnažujejo, pridobili na pomenu zaradi dveh vidikov: visokih stroškov izkoriščanja fosilnih goriv in grožnje, da zgorevanje teh snovi predstavlja okolje. Najbolj znane čiste energije so sončna, vetrna in hidroelektrična energija.

Navedite najpomembnejše čiste energije

1. Solarna energija

Ta vrsta energije je pridobljena s specializiranimi tehnologijami, ki zajemajo fotone, ki prihajajo iz sonca (delci svetlobne energije)..

Sonce predstavlja zanesljiv vir, saj lahko zagotavlja energijo za milijone let. Trenutna tehnologija zajemanja te vrste energije vključuje fotovoltaične plošče in sončne kolektorje.

Te plošče neposredno pretvarjajo energijo v elektriko, kar pomeni, da ni potrebe po generatorjih, ki bi lahko onesnaževali okolje.

Tehnologija, ki se uporablja za pridobivanje sončne energije

a) Fotonapetostne plošče

Fotovoltaične plošče pretvarjajo energijo, ki prihaja iz sonca, v elektriko. Uporaba fotovoltaičnih modulov na trgu se je v zadnjih letih povečala za 25%.

Trenutno so stroški te tehnologije donosni v majhnih napravah, kot so ure in kalkulatorji. Treba je opozoriti, da se v nekaterih državah ta tehnologija že izvaja v velikem obsegu. V Mehiki je bilo na primer na podeželskih območjih nameščenih približno 20.000 fotovoltaičnih sistemov.

b) Termodinamična tehnologija

Sončna toplotna energija prihaja iz toplote, ki jo proizvaja sonce. Razpoložljive tehnologije v toplotni energiji so odgovorne za zbiranje sončnega sevanja in njegovo preoblikovanje v toplotno energijo. Nato se ta energija pretvori v elektriko s serijo termodinamičnih transformacij.

c) tehnologija za uporabo sončne energije v stavbah

Sistemi ogrevanja in osvetlitve podnevi so najpogostejša solarna tehnologija v stavbah. Ogrevalni sistemi absorbirajo sončno energijo in jo prenesejo v tekoči material, bodisi vodo ali zrak.

Na Japonskem je bilo nameščenih več kot dva milijona sončnih grelnikov vode. Izrael, Združene države, Kenija in Kitajska so druge države, ki so uporabljale podobne sisteme.

Kar zadeva sisteme osvetlitve, ti vključujejo uporabo naravne svetlobe za osvetljevanje prostora. To se doseže z vključitvijo odsevnih plošč v zgradbe (na stropih in oknih)..

Slabosti sončne energije

  • Stroški sončnih kolektorjev so še vedno zelo visoki v primerjavi z drugimi razpoložljivimi oblikami energije.
  • Razpoložljiva tehnologija ne more zajeti sončne energije ponoči ali ko je nebo zelo oblačno.

Glede zadnje pomanjkljivosti nekateri znanstveniki delajo na pridobivanju sončne energije neposredno iz vesolja. Ta vir je bil imenovan "vesoljska sončna energija".

Osnovna ideja je postaviti fotovoltaične plošče v prostor, ki bo zbiral energijo in ga poslal nazaj na Zemljo. Tako bi bil vir energije ne le neprekinjen, ampak tudi čist in neomejen.

Inženir za vesoljske raziskave Naval Research Laboratory v Združenih državah, Paul Jaffe, potrjuje, da "če bo solarna plošča postavljena v prostor, bo prejela svetlobo 24 ur na dan, sedem dni v tednu, v 99% leta".

Sonce sije veliko več v vesolju, tako da bi ti moduli lahko prejeli do 40-krat več energije, kot bi jo ustvarila ista plošča na Zemlji.

Pošiljanje modulov v vesolje pa bi bilo preveč drago, kar predstavlja oviro za njihov razvoj.

2. Energija vetra

Z leti se je veter uporabljal za napajanje jadrnic in čolnov, mlinov ali za ustvarjanje pritiska pri črpanju vode. Vendar so ljudje šele 20. stoletja začeli razmišljati o tem elementu kot o zanesljivem viru energije.

V primerjavi s sončno energijo je vetrna energija ena najbolj zanesljivih, saj je veter dosleden in se ga lahko v nasprotju z soncem uporablja tudi ponoči.. 

Sprva so bili stroški te tehnologije pretirano visoki, vendar je zaradi napredka, ki je bil dosežen v zadnjih letih, ta oblika energije postala vse bolj donosna; To dokazuje dejstvo, da je leta 2014 več kot 90 držav imelo objekte za vetrno energijo, ki so dobavljali 3% celotne porabljene električne energije na svetu..

Tehnologija, ki se uporablja za pridobivanje energije vetra

Tehnologije, ki se uporabljajo na področju vetrne energije, turbin, so odgovorne za preoblikovanje mas zraka, ki se premika v energijo. To se lahko uporablja v mlinih ali pretvori v elektriko preko generatorja. Te turbine so lahko dveh vrst: turbin s horizontalno osjo in turbin z navpično osjo.

Pomanjkljivosti vetrne energije

Energija vetra ima kljub temu, da je eden od najcenejših virov, ki ne onesnažujejo, določenih ekoloških pomanjkljivosti:

  • Vetrni stolpi motijo ​​estetiko naravnih krajin.
  • Vpliv, ki bi ga ti mlinovi in ​​turbine lahko imeli na habitat, je negotov.

3. Hidroenergija

Ta vir čiste energije pridobiva električno energijo prek gibanja vode. Tokovi vode iz deževja ali rek so zelo koristni.

Tehnologija, ki se uporablja za pridobivanje hidroelektrične energije

Objekti za pridobivanje te vrste energije izkoriščajo kinetično energijo, ki jo proizvaja tok vode za proizvodnjo električne energije. Na splošno se hidroelektrična energija pridobiva iz rek, potokov, kanalov ali jezov.

Tehnologija na področju hidroelektrične energije je ena najnaprednejših v smislu pridobivanja energije. Dejansko približno 15% električne energije, proizvedene na svetu, izvira iz te vrste energije.

Hidroenergija je veliko bolj zanesljiva kot sončna energija in energija vetra, ker se električna energija, ko so jezovi napolnjeni z vodo, lahko proizvaja s stalno hitrostjo. Poleg tega ti jezovi niso le učinkoviti, ampak so tudi zasnovani tako, da so dolgotrajni in zahtevajo malo vzdrževanja.

a) Energija plimovanja

Energija plimovanja je delitev hidroelektrične energije, ki temelji na pridobivanju energije skozi valove.

Tako kot vetrna energija se ta vrsta energije uporablja že od časa antičnega Rima in srednjega veka, saj je zelo priljubljena mlinov, ki jih poganja val.

Vendar je bila ta energija porabljena za proizvodnjo električne energije šele v 19. stoletju.

Prva plavalna elektrarna na svetu je Rance Mareomotor Energy Station, ki deluje od leta 1966 in je največja v Evropi in druga največja na svetu..

Pomanjkljivosti hidroelektrične energije

  • Gradnja jezov povzroča spremembe v naravnem toku reke, vpliva na raven tokov in vpliva na temperaturo vode, kar lahko negativno vpliva na ekosistem..
  • Če je velikost teh jezov pretirana, lahko povzročijo potrese, erozijo na kopnem, blato in druge geološke poškodbe..
  • Lahko bi povzročile tudi poplave.
  • Z gospodarskega vidika je začetni strošek gradnje teh jezov visok. Vendar pa bo to v prihodnosti nagrajeno, ko bodo začeli delovati.
  • Če pridejo časi suše in jezovi niso polni, električne energije ni mogoče proizvajati.

4. Geotermalna energija

Geotermalna energija je tista, ki je pridobljena iz toplote, ki je ohranjena na Zemlji. To vrsto energije je mogoče zbrati z nizkimi stroški le na območjih z visoko stopnjo geotermalnih dejavnosti.

V državah, kot sta Indonezija in Islandija, je na primer geotermalna energija dostopna in lahko pomaga zmanjšati uporabo fosilnih goriv. El Salvador, Kenija, Kostarika in Islandija so države, v katerih več kot 15% skupne proizvodnje električne energije izvira iz geotermalne energije.

Slabosti geotermalne energije

  • Največja pomanjkljivost je ekonomska: stroški izkoriščanja in izkopavanja za pridobitev te vrste energije so visoki.
  • Ker ta vrsta energije ni tako priljubljena kot prejšnje, ji primanjkuje usposobljenega osebja za namestitev potrebne tehnologije.
  • Če ne boste nadaljevali previdno, bi lahko pridobivanje te vrste energije povzročilo potrese.

5. Hidrotermalna energija

Hidrotermalna energija izvira iz hidroelektrične in toplotne energije in se nanaša na vročo vodo ali vodno paro, ki je ujeta v razpoke plasti zemlje.

Ta vrsta predstavlja edino toplotno energijo, ki se trenutno komercialno izkorišča. Na Filipinih, v Mehiki, Italiji, na Japonskem in Novi Zelandiji so bili zgrajeni objekti za izkoriščanje tega vira energije. V Kaliforniji, ZDA, 6% proizvedene električne energije prihaja iz te vrste energije.

Biomasa

Biomasa se nanaša na pretvorbo organske snovi v oblike uporabne energije. Ta vrsta energije lahko pride iz odpadkov iz kmetijstva, iz živilske industrije, med drugim.

Od antičnih časov so se uporabljale oblike biomase, kot so drva; Vendar pa v zadnjih letih delamo na metodah, ki ne ustvarjajo ogljikovega dioksida.

Primer tega so biogoriva, ki se lahko uporabljajo na naftnih in plinskih postajah. Za razliko od fosilnih goriv, ​​ki jih proizvajajo geološki procesi, se biogoriva proizvajajo z biološkimi procesi, kot je anaerobna digestija.

Bioetanol je eno najpogostejših biogoriv; To se proizvaja s fermentacijo ogljikovih hidratov iz koruze ali sladkornega trsa.

Sežiganje biomase je veliko čistejše kot pri fosilnih gorivih, saj je koncentracija žvepla v biomasi nižja. Poleg tega bi pridobivanje energije prek biomase izkoristilo materiale, ki bi se sicer izgubili.

Če povzamemo, čiste in obnovljive energije imajo potencial, da zagotovijo znatne količine energije. Vendar pa je zaradi visokih stroškov tehnologije, ki se uporablja za pridobivanje električne energije iz teh virov, očitno, da te vrste energije še ne bodo v celoti nadomestile fosilnih goriv..

Reference

  1. Haluzan, Ned (2010). Opredelitev čiste energije. Pridobljeno 2. marca 2017, iz obnovljivih virov-info.com.
  2. Obnovljivi viri energije in drugi alternativni viri energije. Pridobljeno 2. marca 2017, od dmme.virginia.gov.
  3. Katere so različne vrste obnovljive energije? Pridobljeno 2. marca 2017, s strani phys.org.
  4. Oskrba z obnovljivo energijo. Pridobljeno 2. marca 2017, iz unfccc.int.
  5. 5 Vrste obnovljivih virov energije. Pridobljeno 2. marca 2017, od myenergygateway.org.
  6. Znanstveniki se ukvarjajo z novo tehnologijo, ki bi lahko vesolje prenesla neomejeno energijo na Zemljo. Pridobljeno 2. marca 2017, od businessinsider.com.
  7. Čista energija zdaj in v prihodnosti. Pridobljeno 2. marca 2017, od epa.gov.
  8. Zaključki: Alternativna energija. Pridobljeno 2. marca 2017, od ems.psu.edu.