Vad är alternativ energi?

Försämrad ekologi och utarmning av naturresurser får människor att tänka på hur man får el och värme från förnybara källor.

I den här artikeln berättar vi hur alternativ energi fungerar och varför många länder väljer den..

Vad är alternativ energi?

Energi är förnybar (alternativ) och icke-förnybar (traditionell).

Alternativa energikällor är vanliga naturfenomen, outtömliga resurser som produceras naturligt. Denna energi kallas också regenerativ eller ”grön”.

Icke-förnybara källor är olja, naturgas och kol. De letar efter en ersättare eftersom de kan ta slut. Deras användning är också förknippad med koldioxidutsläpp, växthuseffekten och den globala uppvärmningen..
Mänskligheten får sin energi främst från förbränning av fossila bränslen och drift av kärnkraftverk. Alternativ energi är metoder som frigör energi på ett mer hållbart sätt och gör mindre skada. Det behövs inte bara för industriella ändamål, utan också i enkla hus för uppvärmning, varmt vatten, belysning, elektronik.

Förnybara energikällor

• solljus
• Vattendrag
• Vind
• Tidvattnet
• Biodrivmedel (bränsle från växt- eller animaliska råvaror)
• Geotermisk värme (tarmar på jorden)

Alternativa energityper

1. Solenergi

En av de kraftfullaste typerna av alternativa energikällor. Oftast omvandlas den till el av solpaneler. Hela planeten har tillräckligt med energi för ett helt år som solen skickar till Jorden på en dag. Av den totala volymen överstiger dock den årliga elproduktionen vid solkraftverk inte 2%..

De största nackdelarna är beroende av vädret och tiden på dagen. Det är inte lönsamt för nordliga länder att utvinna solenergi. Konstruktionerna är dyra, de måste ”sköts” och själva solcellerna, som innehåller giftiga ämnen (bly, gallium, arsenik), måste hanteras i tid. Hög produktion kräver enorma områden.

Solenergi är vanligt där det är billigare än vanligt: ​​avlägsna bebodda öar och jordbruksmark, rymd och havsstationer. I varma länder med höga elavgifter kan det täcka behoven hos ett vanligt hus. Till exempel värms 80% av vatten i Israel med solenergi..

Batterier installeras också på obemannade fordon, flygplan, luftskepp, Hyperloop tåg.

2. Vindkraft

Vindkraftens reserver är 100 gånger större än alla floder på planeten. Vindkraftsparker hjälper till att konvertera vind till elektrisk, termisk och mekanisk energi. Huvudutrustning – vindgeneratorer (för elproduktion) och vindkraftverk (för mekanisk energi).

Denna typ av förnybar energi är väl utvecklad – särskilt i Danmark, Portugal, Spanien, Irland och Tyskland. I början av 2016 överskred kapaciteten för alla vindkraftverk den totala installerade kapaciteten för kärnkraft.

Nackdelen är att den inte kan styras (vindkraften är inte konstant). Vindkraftverk kan också orsaka radiostörningar och påverka klimatet, eftersom de tar bort en del av den kinetiska energin i vinden – dock vet forskare ännu inte om detta är bra eller dåligt..

3. Vattenkraft

För att omvandla rörelse av vatten till elektricitet krävs vattenkraftverk (HPP) med dammar och reservoarer. De placeras på floder med ett starkt flöde som inte torkar ut. Dammar är byggda för att uppnå ett visst vattentryck – det gör att turbinbladen rör sig och driver de elektriska generatorerna..

Det är dyrare och svårare att bygga vattenkraftverk än konventionella kraftverk, men priset på el (vid ryska vattenkraftverk) är två gånger lägre. Turbiner kan arbeta i olika kraftlägen och kontrollera elproduktionen.

4. Vågenergi

Det finns många sätt att generera el från vågor, men bara tre är effektiva. De skiljer sig åt i typ av installationer på vattnet. Det här är kameror, vars botten är nedsänkt i vatten, flottörer eller installationer med en konstgjord atoll.

Sådana vågkraftverk överför den kinetiska energin från havs- eller havsvågor med kabel till land, där den omvandlas till elektricitet på specialstationer..

Denna typ används lite – 1% av världens totala elproduktion. Systemen är också dyra och kräver bekväm tillgång till vattnet, som inte alla länder har.

5. Ebbens och flödesens energi

Denna energi tas från den naturliga stigningen och sjunkningen av vattennivån. Kraftverk installeras endast längs kusten och vattendroppen ska vara minst 5 meter. Tidvattenstationer, dammar och turbiner byggs för att generera el.

Ebben och flödet är väl förstått, så denna källa är mer förutsägbar relativt andra. Men teknikantagandet har varit långsamt och har en liten andel av den globala produktionen. Dessutom matchar tidvattenscykler inte alltid elförbrukningstakten..

6. Energi i temperaturgradienten (hydrotermisk energi)

Havsvatten har olika temperaturer på ytan och i havets djup. Med hjälp av denna skillnad får de el.

Den första installationen, som ger el på grund av havstemperaturen, gjordes redan 1930. Det finns nu stängda, öppna och kombinerade havkraftverk i USA och Japan.

7. Energi för vätskediffusion

Detta är en ny typ av alternativ energikälla. Ett osmotiskt kraftverk installerat vid mynningen av en flod styr blandningen av salt och färskt vatten och utvinner energi från entropin av vätskor.

Utjämningen av saltkoncentrationen ger ett övertryck, vilket startar rotationen av den hydrauliska turbinen. Hittills finns det bara ett sådant kraftverk i Norge.

8. Geotermisk energi

Geotermiska stationer tar jordens inre energi – varmt vatten och ånga. De placeras i vulkaniska regioner där vatten är nära ytan eller så kan du komma till den genom att borra en brunn (från 3 till 10 km.).

Det utvunna vattnet värmer byggnader direkt eller genom en värmeväxlarenhet. Den omvandlas också till el när varm ånga vrider en turbin ansluten till en elektrisk generator..

Nackdelar: pris, hot mot jordens temperatur, koldioxid och vätesulfidutsläpp.

De flesta geotermiska växter i USA, Filippinerna, Indonesien, Mexiko och Island.

9. Biobränslen

Bioenergi får el och värme från första, andra och tredje generationens bränslen.

• Den första generationen – fast, flytande och gasformiga biodrivmedel (gas från avfallshantering). Till exempel ved, biodiesel och metan.

• Andra generationen – bränslen härrörande från biomassa (rester av växt- eller animaliskt material eller speciellt odlade grödor).

• Tredje generationen – biobränsle för alger.

Första generationens biobränslen är lätta att få. Landsbyborna sätter upp biogasanläggningar där biomassa fermenterar vid rätt temperatur.

Det mest traditionella sättet och det äldsta bränslet är trä. Nu för sin produktion planteras energiskogar från snabbväxande träd, poppel eller eukalyptus..

För- och nackdelar med alternativ energi

Huvudperspektivet för alternativa källor – människans existens även i förhållanden med allvarlig brist på olja, gas och kol.

fördelar:

• Tillgänglighet – inget behov av att äga olja eller gasfält. Det är sant att detta inte gäller alla arter. Landstängda länder kommer inte att kunna ta emot vågenergi, och geotermisk energi kan endast omvandlas i vulkaniska regioner.

• Miljövänligt – det finns inga skadliga utsläpp till miljön under produktion av värme och el.

• Besparingar – den mottagna energin har en låg kostnad.

Nackdelar och problem:

• Bygg- och underhållskostnader – utrustning och förbrukningsvaror är dyra. På grund av detta stiger det slutliga priset på el, så det är inte alltid ekonomiskt motiverat. Nu är utvecklarnas huvuduppgift att minska installationskostnaderna.

• Beroende av yttre faktorer: det är omöjligt att kontrollera vindstyrkan, tidvattennivån, resultatet av solenergibearbetning beror på landets geografi.

• Låg effektivitet och låg kapacitet för anläggningar (utom vattenkraftverk). Den genererade effekten motsvarar inte alltid förbrukningsnivån.

• Påverkan på klimatet. Till exempel har efterfrågan på biodrivmedel lett till en minskning av arealen för livsmedelsgrödor, och dammar för vattenkraftverk har förändrat fiskeriets natur..

Förnybar energi i världen

Den största konsumenten av förnybara energikällor är Europeiska unionen. I vissa länder genererar alternativ energi nästan 40% av all el. Olika stödåtgärder har redan tagit rot där: rabatter för anslutning och återbetalning för inköp av utrustning. Länderna i öst och USA släpar inte efter.

Tyskland

40% av elen i Tyskland kommer från förnybara källor. Det är ledande inom antalet vindkraftverk som producerar 20,4% el. Den återstående andelen redovisas av vattenkraft, bioenergi och solenergi. Den tyska regeringen har fastställt en plan: att generera 80% energi från alternativa källor fram till 2050, men vill inte stänga kärnkraftverk ännu.

Island

Island har mycket varmt vatten eftersom det ligger i en zon med vulkanisk aktivitet. Landet förser 85% av bostäderna med geotermisk värme och täcker 65% av befolkningens elbehov. Källorna är så kraftfulla att de vill exportera energi till Storbritannien.

Sverige

Efter oljekrisen 1973 började landet leta efter andra energikällor. Det hela började med vattenkraftverk och kärnkraftverk. På grund av kärnkraftverk har svenskarna ofta kritiserat Greenpeace, men sedan slutet av 80-talet har andelen energi från kärnkraftverk inte ökat.

Sedan 90-talet har Sverige byggt offshore vindparker i havet. En ytterligare skatt har införts på företagens koldioxidutsläpp i atmosfären, och det finns incitament för producenter av vind-, sol- och bioenergi..

Sverige använder också aktivt energi från avfallshantering och planerar till och med att köpa den från grannländerna för att överge olja. Vissa städer får värme från förbränningsanläggningar.

Kina

I Kina är världens mest kraftfulla vattenkraftverk Three Gorges. Från och med 2018 är det den största strukturen i massa. Den fasta betongdammen väger 65,5 miljoner ton. 2014 producerade stationen ett världsrekord 98,8 miljarder kWh.

Här finns också de största vindkrafterna (tre fjärdedelar levereras till havet). År 2020 planerar landet att generera 210 GW med deras hjälp.

Det finns också 2 700 geotermiska källor och utgör 63% av enheterna för att konvertera solenergi. Kina rankas som tredje på etanolbaserade biobränslen.

Alternativ energi i Ryssland

Regionernas olika geografiska läge och klimatzonernas specificitet i Ryssland tillåter inte utvecklingen av denna industri jämnt. Inga investeringar och juridiska luckor.

Förnybara energityper i Ryssland

Solenergi

Det används både i industriell skala och av den lokala befolkningen som säkerhetskopia eller huvudkälla för värme och el. Kapaciteten för alla solinstallationer är 400 MW, varav de största är i Samara, Astrakhan, Orenburg-regionerna och Krim. Den mest kraftfulla SPP är Vladislavovka (Krim). Projekt för Sibirien och Fjärran Östern håller på att utvecklas.

Vindkraft

Vindförnybar energi i Ryssland presenteras något sämre än solenergi, även om det finns industrianläggningar här också. Den totala kapaciteten för vindkraftverk i vårt land är 183,9 MW (0,08% av hela energisystemet). De flesta av installationerna är på Krim, och den mest kraftfulla är i Adygea – ”Adyghe vindpark”.

vattenkraft

Detta är den mest populära alternativa energikällan i Ryssland. Cirka 200 vattenkraftverk i floden genererar upp till 20% av all energi i landet. Sedan 1968 har det funnits ett tidvattenkraftverk i Kislayabukten i Murmansk-regionen – Kislogubskaya TPP. Det största vattenkraftverket ligger vid floden Yenisei – Sayano-Shushenskaya.

Geotermisk energi

På grund av överflödet av vulkaner är denna typ av energi utbredd i Kamchatka. Där genereras 40% av den förbrukade energin av geotermiska källor. Enligt forskare uppskattas potentialen hos Kamchatka till 5000 MW och endast 80 MW energi genereras per år. Det finns också geotermiska stationer i Kuriles, Stavropol och Krasnodar-territorierna..

biobränslen

Vårt land är en av de tre pelletsexportörerna på den europeiska marknaden. Det finns fabriker i Ryssland som skapar pellets och briketter från trärester, som används för att värma pannor och spisar..

Jordbruksavfall omvandlas till flytande bränslen och biogas för dieselmotorer. Men deponigas används inte alls, det kastas helt enkelt ut i atmosfären och orsakar skador på miljön..

Företag med förnybar energi

Ökade investeringar i förnybar energi och statligt stöd hjälper många företag att göra affärer framgångsrikt.

First Solar Inc.

Detta amerikanska företag bildades 1990 och blev känt för produktion av solpaneler. Nu är det det största företaget som säljer solmoduler, levererar utrustning och ansvarar för teknisk service..

Vestas Wind Systems A / S

Den äldsta tillverkaren av vindkraftverk från Danmark. Företaget grundades 1898 och hittills har det lyckats installera över 60 tusen vindkraftverk i 63 länder. Vestas säljer enskilda generatorer, kompletta stationer och serviceapparater.

Atlantica Yield PLC

Detta Londonbaserade företag äger klassiska kraftledningar, sol- och vindkraftsparker i Nordamerika, Spanien, Algeriet, Sydamerika och Sydafrika..

ABB Ltd. Asea brown boveri

Ett svensk-schweiziskt företag känt för fordonsmotorer, generatorer och robotik. Sedan 1999 har varumärket fokuserat på omvandling av solenergi och vindkraft. 2013 blev företaget världsledande inom PV-kraftutrustning.

Liknande artiklar

• Blockchain-teknik och bitcoin är en av de mest avancerade utvecklingen av mänskligheten under de senaste decennierna.

  Blockchain har de största möjligheterna att tillämpas i olika branscher, men Bitcoin har orsakat det mest buller runt det. Trots utvecklingen av konkurrenter, och…

• Hur robotar hjälper människor på olika livsområden

  I en värld som går igenom den fjärde industriella revolutionen, blir mycket automatiskt. Roboter verkar som fungerar i fabriker och förenklar…

• Internetfakta från Mozilla-forskare

  Många av oss tillbringar mycket av vårt arbete och vår personliga tid på Internet. Men vad vet vi egentligen om World Wide Web? Mozilla Explorers – Företag,…