Ce este energia alternativă?

Degradarea mediului și epuizarea resurselor naturale ne face să ne gândim cum să obținem energie electrică și căldură din surse regenerabile..

Acest articol vorbește despre modul în care funcționează energia alternativă și de ce multe țări optează pentru aceasta..

Ce este energia alternativă??

Energia este regenerabilă (alternativă) și non-regenerabile.

Surse alternative de energie sunt fenomene naturale obișnuite, resurse inepuizabile care sunt produse în mod natural. Această energie se mai numește regenerativă sau „verde”.

Sursele neregenerabile sunt petrolul, gazele naturale și cărbunele. Ei caută un înlocuitor pentru că se pot termina. Utilizarea lor este asociată și cu emisiile de dioxid de carbon, efectul de seră și încălzirea globală..
Umanitatea primește energie, în principal datorită arderii combustibililor fosili și funcționării centralelor nucleare. Energie alternativă – sunt metode care oferă energie într-un mod mai ecologic și face mai puțin rău. Este nevoie nu numai în scopuri industriale, ci și în case simple pentru încălzire, apă caldă, iluminat, electronice.

---

Resurse de energie regenerabilă

---

• lumina soarelui
• Curenții de apă
• Vânt
• Mareele
• Biocombustibil (combustibil din materii prime animale sau vegetale)
• Căldură geotermală (intestinele Pământului)

Tipuri alternative de energie

---

1. Energie solară

Unul dintre cele mai puternice tipuri de surse alternative de energie. Cel mai adesea, acesta este transformat în energie electrică prin panouri solare. Întreaga planetă are suficientă energie pentru tot anul pe care soarele îl trimite pe Pământ într-o zi. Totuși, din producția anuală totală de energie electrică la centralele solare nu depășește 2%.

Principalele dezavantaje sunt dependența de vreme și ora zilei. Pentru țările din nord, extragerea energiei solare nu este profitabilă. Structurile sunt costisitoare, trebuie „îngrijite” și aruncate la timp fotocelele în sine, care conțin substanțe toxice (plumb, galiu, arsen). Zonele uriașe necesare pentru randamente ridicate.

Energia solară este distribuită acolo unde este mai ieftină decât de obicei: insule și ferme locuite la distanță, stații spațiale și maritime. În țările calde, cu tarife de energie electrică ridicate, poate acoperi nevoia unei locuințe obișnuite. De exemplu, în Israel, 80% din apă este încălzită de energia solară..

Bateriile sunt, de asemenea, instalate pe vehicule fără pilot, avioane, dirijabile, Trenuri Hyperloop.

2. Puterea eoliană

Rezervele de energie eoliană sunt de 100 de ori mai mari decât rezervele de energie ale tuturor râurilor de pe planetă. Stațiile eoliene ajută la transformarea vântului în energie electrică, termică și mecanică. Principalele echipamente sunt generatoarele eoliene (pentru producerea de electricitate) și mori de vânt (pentru energie mecanică).

Acest tip de energie regenerabilă este bine dezvoltat – în special în Danemarca, Portugalia, Spania, Irlanda și Germania. Până la începutul anului 2016, puterea tuturor generatoarelor eoliene depășea capacitatea totală instalată de energie nucleară.

Dezavantajul este că nu poate fi controlat (energia eoliană este instabilă). Chiar și turbinele eoliene pot provoca interferențe radio și pot afecta climatul, deoarece acestea au o parte din energia cinetică a vântului – cu toate acestea, oamenii de știință nu știu încă dacă acest lucru este bun sau rău.

3. Hidrocentrala

Pentru a transforma mișcarea apei în energie electrică, sunt necesare centrale hidroenergetice (hidroenergetice) cu baraje și rezervoare. Sunt așezate pe râuri cu un curent puternic care nu se usucă. Barajele sunt construite pentru a atinge o anumită presiune a apei – face ca lamele unei turbine hidraulice să se miște și să conducă generatoare electrice.

Este mai scumpă și mai dificilă construirea de centrale hidroelectrice în raport cu centralele convenționale, dar prețul energiei electrice (la centralele hidroelectrice rusești) este de două ori mai mic. Turbinele pot funcționa în diferite moduri de alimentare și pot controla generarea de electricitate..

4. Energia valurilor

Există multe modalități de a genera electricitate din valuri, dar doar trei funcționează eficient. Ele diferă în funcție de tipul instalațiilor de pe apă. Acestea sunt camere, a căror parte inferioară este cufundată în apă, plute sau instalații cu un atol artificial.

Astfel de centrale electrice valuri transmit energia cinetică a undelor mării sau oceanelor prin cablu către uscat, unde este transformată în energie electrică la stații speciale.

Acest tip este folosit puțin – 1% din toată producția de energie electrică din lume. Sistemele sunt, de asemenea, scumpe și au nevoie de acces convenabil la apă, pe care nu orice țară le are..

5. Energia valurilor

Această energie este preluată din creșterea și căderea naturală a nivelului apei. Centralele electrice sunt instalate doar de-a lungul coastei, iar scăderea apei ar trebui să fie de cel puțin 5 metri. Stațiile de maree, barajele și turbinele sunt construite pentru a genera energie electrică.

Debiturile și fluxurile sunt bine înțelese, de aceea această sursă este mai previzibilă în raport cu alții. Însă adoptarea tehnologiei a fost lentă, iar ponderea lor în producția globală este mică. În plus, ciclurile de maree nu îndeplinesc întotdeauna norma de consum de energie electrică..

6. Energia gradientului de temperatură (energie hidrotermică)

Apa de mare are o temperatură diferită la suprafață și în adâncimile oceanului. Folosind această diferență, ei obțin energie electrică.

Prima instalație, care oferă energie electrică datorită temperaturii oceanului, a fost făcută în 1930. Acum, în SUA și Japonia există centrale electrice oceanice de tip închis, deschis și combinat.

7. Energia difuziei lichidului

Acesta este un nou tip de sursă de energie alternativă. O centrală osmotică situată la gura râului controlează amestecul de sare și apă dulce și extrage energie din entropia lichidelor..

Egalizarea concentrației de săruri dă o presiune în exces care începe rotirea turbinei. În timp ce în Norvegia există o singură astfel de centrală.

8. Energia geotermală

Stațiile geotermale preiau energia interioară a Pământului – apă caldă și aburi. Acestea sunt plasate în zone vulcanice unde apa este la suprafață sau puteți ajunge la ea prin forarea unui puț (de la 3 la 10 km.).

Apa recuperată încălzește clădirile direct sau printr-o unitate de schimb de căldură. De asemenea, este transformată în energie electrică când aburul fierbinte roteste o turbină conectată la un generator electric.

Dezavantaje: preț, amenințare la temperatura Pământului, dioxid de carbon și emisii de hidrogen sulfurate.

Majoritatea stațiilor geotermale din SUA, Filipine, Indonezia, Mexic și Islanda.

9. Biocombustibil

Bioenergia primește electricitate și căldură din combustibilii din prima, a doua și a treia generație.

• Prima generație este biocombustibil solid, lichid și gazos (gaz provenit din prelucrarea deșeurilor). De exemplu, lemn de foc, biodiesel și metan.

• A doua generație – combustibil derivat din biomasă (reziduuri de materiale vegetale sau animale, sau culturi special cultivate).

• A treia generație – Biocombustibil de alge.

Biocarburanții din prima generație sunt ușor de obținut. Locuitorii din mediul rural au înființat uzine de biogaz unde biomasa rulează la temperatura potrivită.

Cel mai tradițional mod și cel mai vechi combustibil este lemnul de foc. Acum pentru producția lor, pădurile energetice sunt plantate din copaci, plop sau eucalipt în creștere rapidă..

Pro și contra energiei alternative

Principala perspectivă a surselor alternative este existența omenirii, chiar și în condițiile unei penurie severe de petrol, gaze și cărbune.

---

Beneficii:

---

• Accesibilitate – nu este necesar să dețineți câmpuri de petrol sau gaz. Este adevărat, acest lucru nu se aplică tuturor speciilor. Țările fără lac nu pot primi energie valurilor, iar geotermele pot fi convertite doar în zone vulcanice.

• Prietenie pentru mediu – atunci când sunt generate căldură și electricitate, nu există emisii nocive în mediu.

• Economisire – energia primită are un cost redus.

---

Dezavantaje și probleme:

---

• Cheltuielile la faza de construcție și întreținerea – echipamentele și consumabilele sunt costisitoare. Din această cauză, prețul final al energiei electrice crește, deci nu este întotdeauna justificat economic. Acum sarcina principală a dezvoltatorilor de a reduce costul instalațiilor.

• Dependența de factorii externi: este imposibil de controlat rezistența vântului, nivelul mareelor, rezultatul procesării energiei solare depinde de geografia țării.

• Eficiență redusă și putere redusă a instalațiilor (cu excepția centralei hidroelectrice). Capacitatea generată nu corespunde întotdeauna consumului.

• Impactul asupra climei. De exemplu, cererea de biocombustibili a redus suprafața semănată pentru culturile alimentare, iar barajele pentru hidrocentrale au schimbat natura pescuitului.

Energie regenerabilă în lume

Principalul consumator de surse de energie regenerabilă este Uniunea Europeană. În unele țări, energia alternativă generează aproape 40% din toată energia electrică. Au fost deja înrădăcinate diverse măsuri de sprijin: tarife de reducere pentru conectarea și restituirea banilor pentru achiziționarea de echipamente. Țările din est și SUA nu sunt în urmă.

---

Germania

---

40% din energia electrică din Germania provine din surse regenerabile. Ea este liderul numărului de turbine eoliene care generează 20,4% din electricitate. Cota rămasă se încadrează în hidroenergie, bioenergie și energie solară. Guvernul german a stabilit un plan: să genereze 80% din energie din surse alternative până în 2050, dar nu dorește să închidă încă centralele nucleare.

---

Islanda

---

Islanda are multă apă caldă, deoarece se află într-o zonă de activitate vulcanică. Țara furnizează 85% din case cu încălzire din surse geotermale și acoperă 65% din nevoile de energie electrică ale populației. Puterea surselor este atât de mare încât vor să stabilească exporturi de energie în Marea Britanie.

---

Suedia

---

După criza petrolului din 1973, țara a început să caute alte surse de energie. Totul a început cu centrale hidroelectrice și centrale nucleare. Suedezii au criticat adesea Greenpeace din cauza centralelor nucleare, dar ponderea de energie din centralele nucleare nu a crescut de la sfârșitul anilor 80.

Începând cu anii 90, Suedia construiește parcuri eoliene în larg pe mare. A fost introdusă o taxă suplimentară pentru emisiile de carbon în atmosferă și există avantaje pentru producătorii de energie eoliană, solară și bioenergie.

Suedia folosește activ și energia provenită din procesarea deșeurilor și chiar intenționează să o achiziționeze din țările vecine pentru a abandona petrolul. Unele orașe primesc căldură de la incineratoare.

---

China

---

În China, cea mai puternică centrală hidroelectrică din lume este Three Gorges. Începând cu 2018, este cea mai mare clădire din punct de vedere al masei. Barajul său continuu de beton cântărește 65,5 milioane de tone. În 2014, stația a produs un record pentru lume 98,8 miliarde kWh.

Cele mai mari resurse eoliene sunt de asemenea aici (trei sferturi dintre ele sunt livrate la mare). Până în 2020, țara intenționează să genereze 210 GW cu ajutorul lor..

Există în continuare 2.700 de surse geotermale și fac 63% din dispozitivele pentru convertirea energiei solare. China se află pe locul trei în materie de biocombustibili pe bază de etanol.

Energie alternativă în Rusia

Locația geografică diferită a regiunilor și specificul zonelor climatice din Rusia nu permit dezvoltarea acestei industrii în mod uniform. Nu există investiții și există lacune în lege.

Tipuri de energie regenerabilă în Rusia

---

Energie solara

---

Este utilizat atât la scară industrială, cât și în rândul populației locale ca rezervă sau sursă principală de căldură și electricitate. Capacitatea tuturor instalațiilor solare este de 400 MW, dintre care cea mai mare din regiunile Samara, Astrakhan, Orenburg și Crimeea. Cel mai puternic SES este Vladislavovka (Crimeea). Încă se dezvoltă proiecte pentru Siberia și Orientul Îndepărtat.

---

Putere eoliana

---

Energia eoliană regenerabilă în Rusia este prezentată puțin mai rău decât cea solară, deși există uzine industriale. Capacitatea totală a generatoarelor eoliene din țara noastră este de 183,9 MW (0,08% din întregul sistem energetic). Majoritatea instalațiilor sunt în Crimeea, iar cea mai puternică este în Adygea – „Parcul eolian Adygea”.

---

Hidrocentrale

---

Aceasta este cea mai populară sursă de energie alternativă din Rusia. Aproximativ 200 de centrale hidroelectrice fluviale generează până la 20% din toată energia din țară. Începând cu anul 1968, în Golful Kislaya din regiunea Murmansk a existat o centrală mareală în regiunea Murmansk – PES Kislogubskaya. Cea mai mare centrală hidroelectrică se află pe râul Yenisei – „Sayano-Shushenskaya”.

---

Energie geotermală

---

Datorită abundenței de vulcani, acest tip de energie este comună în Kamchatka. Acolo, 40% din energia consumată este generată de surse geotermale. Potrivit oamenilor de știință, potențialul Kamchatka este estimat la 5.000 MW și se generează doar 80 MW de energie pe an. Există, de asemenea, stații geotermale în teritoriile insulelor Kuril, Stavropol și Krasnodar.

---

biocombustibil

---

Țara noastră este unul dintre cei trei exportatori de peleți de pe piața europeană. În Rusia există plante care creează pelete și brichete din resturile de lemn, care sunt folosite pentru încălzirea cazanelor și a sobelor.

Deșeurile agricole sunt transformate în combustibil lichid și biogaz pentru motoarele diesel. Însă, gazul de deșeuri nu este folosit deloc, este pur și simplu aruncat în atmosferă, provocând daune mediului.

Companiile de energie regenerabilă

Investițiile crescute în energie regenerabilă și sprijinul guvernamental ajută multe companii să facă afaceri cu succes.

---

Primul solar inc.

---

Această companie americană a fost fondată în 1990 și a devenit faimoasă pentru producția de panouri solare. Acum este cea mai mare companie care vinde module solare, furnizează echipamente și este responsabilă de servicii tehnice..

---

Vestas Wind Systems A / S

---

Cel mai vechi producător de generatoare eoliene din Danemarca. Compania a fost fondată în 1898 și astăzi a reușit să instaleze peste 60 de mii de turbine eoliene în 63 de țări. Vestas vinde generatoare individuale, stații integrate și dispozitive de servicii.

---

Atlantica Yield PLC

---

Cu sediul la Londra, această companie deține linii electrice clasice, centrale solare și eoliene din America de Nord, Spania, Algeria, America de Sud și Africa de Sud..

---

ABB Ltd. Asea boveri maro

---

O companie suedeză-elvețiană cunoscută pentru motoare, generatoare și robotică auto. Începând cu 1999, brandul se angajează în conversia energiei solare și eoliene. În 2013, compania a devenit liderul mondial în echipamente pentru energie fotovoltaică..

Articole similare

• Tehnologia Blockchain și Bitcoin este una dintre cele mai avansate evoluții ale omenirii din ultimele decenii..

  Blockchain are cele mai largi perspective de aplicare în diverse industrii, dar bitcoin a provocat cel mai mult zgomot din jurul său. În ciuda dezvoltării concurenților și…

• Cum roboții ajută oamenii din diferite domenii ale vieții

  Într-o lume care trece prin a patra revoluție industrială, mult devine automat. Există roboți care lucrează în fabrici și simplifică…

• Cercetători Mozilla pe Internet

  Mulți dintre noi petrecem multă muncă și timp personal pe internet. Dar ce știm cu adevărat despre World Wide Web? Cercetători Mozilla – companii,…