8 obnovljivih izvora energije koji bi mogli zamijeniti naftu i plin
Miscelanea / / April 26, 2023
Vrijeme je da se konačno pobrinemo za planet i smanjimo svoj ugljični otisak.
1. solarna energija
Kad je riječ o obnovljivim izvorima, prije svega se svi sjećaju solarne energije i panela za njezinu pretvorbu. postojati dvije vrste takvih generatora - fotonaponski i koncentrirani tip.
Prvi rade ovako: kada se vodič ili poluvodič u bateriji zagrije zbog apsorpcije sunčeve zračenja, stvara se potencijalna razlika između hladnih i toplih područja, te električna Trenutno.
Generatori koncentriranog tipa skupljaju svjetlost, zagrijavaju tekućinu, pretvaraju je u paru i proizvode električnu energiju rotirajući turbine. Načelo rada takvih ploča povoljno se uspoređuje jer vam omogućuje akumulaciju topline, što znači da ostaju ograničeno učinkoviti noću.
Osim što proizvodi električnu energiju, sunčeva svjetlost također može primijeniti za izravno zagrijavanje tekućina - na primjer, u bazenima i tuševima. Veliki spremnik smješten na krovu ekološke kuće uštedjet će mnogo na struji.
2. biogorivo
Biomasa je materijal dobiven od živih organizama, najčešće biljaka ili algi. Žive od sunčeve energije i vode, učinkovito se razmnožavaju i poslušne su prirode.
Najčešći izvor Biomasa je trenutno drvo, odnosno suva stabla, grane i panjevi, otkosi dasaka, sječka i ostali proizvodni otpad. I također usjevi - proso, konoplja, kukuruz, soja, miscanthus, sirak, šećerna trska, bambus. Osim toga, odličan izvor biomase može postati alge jer rastu vrlo brzo.
Iz svega toga možete dobiti etanol, butanol, vodik, plin metan, sintetički plin, biodizel i još mnogo toga.
Prednost energije izgrađene na biomasi je učinkovito zbrinjavanje otpada. Od svega što ljudi ne mogu ili nemaju vremena pojesti, možete dobiti gorivo. Već sada je njegova proizvodnja dobra uspostavljena u Sjedinjenim Državama i Brazilu, kao iu jugoistočnoj Aziji.
Istina, prelazak na biogoriva ne rješava problem globalnog zatopljenja, jer se i dalje mora spaljivati, baš kao ulje i plin. Ali barem raste sama i ne ponestaje kao minerali.
3. energija oceana
Oceanski valovi, plime i struje stvaraju ogromnu zalihu kinetičke energije - čak je šteta što je toliko dobrote potrošeno. Ali zapravo, neke zemlje su već naučile imati koristi od svega ovoga - Na primjer, u Velikoj Britaniji izgradio je najveći svjetski generator valova Oyster.
Princip rada ovakvih uređaja je sljedeći: valovi potez plovci, oni pokreću klipnu pumpu. On pak kroz cijev tjera morsku vodu do obale, gdje ona okreće rotor hidroelektrane.
Osim obalnih plimnih elektrana, postoje projekti za podvodne modifikacije. Radit će kao obična vjetrenjača: golemi mlin s lopaticama pričvršćen je na morsko dno, snažna struja okreće osovinu u generatoru.
Osim banalnog korištenja kinetičke energije plime i strujanja, postoji i ekstravagantniji način izvlačenja struje iz mora.
Činjenica je da Sunce konstantno zagrijava vodenu površinu Zemlje – zapravo, oceani su ogromna baterija. Procjenjuje se da čak 5% topline proizvodi pružiti proizvodnju 10.000 GW električne energije.
U tome će pomoći hidrotermalne oceanske elektrane. raditi oni su ovakvi: spuštamo ogromnu cijev duboko na dno oceana, koja će odatle uzimati vodu. Nakon ulaska u izmjenjivače topline s toplom tekućinom blizu površine ocean u uvjetima sniženog tlaka, hladna voda počinje kuhati ne na 100 ° C, kao obično, već samo na 27 ° C. Stvara se hladna para, ona vrti turbine, a mi dobivamo struju.
Trenutno, takvi eksperimentalni objekti nalazi se u Japanu i na Havajima.
4. energija vjetra
Mlinovi su izumljeni barem 700.-900. godine nove ere u Perziji i svima su poznati dobio u srednjovjekovnoj Europi. Već gotovo 600 godina vjetar je tamo glavni izvor energije sve dok čovječanstvo nije masovno prešlo na ugljen i parne strojeve.
Prva vjetroelektrana ikada izmislio u srpnju 1887. od strane profesora Jamesa Blytha s koledža Anderson u Glasgowu. No, mještani su je odbili koristiti, smatrajući struju "sotonskim izumom".
Kasnije je profesor izgradio još jednu turbinu iz koje je napajao lokalnu ludnicu.
Sada energija vjetra ponovno postaje popularna. Ona koristi se u pola zemalja svijeta. Danska npr. prima zahvaljujući njemu, 56% potrošene električne energije, Urugvaj - 40%, Litva - 36%, Irska - 35%, Velika Britanija - 24%. Vjetrenjače se također široko koriste u SAD-u, Kini, Portugalu, Njemačkoj, Španjolskoj, Latinskoj Americi i Africi.
Vjetrenjače su dobre jer vam omogućuju stvaranje električne energije iz zraka gdje je nepraktično povlačiti žice. Osim toga, oni raditi učinkovitiji noću i zimi, kada solarni paneli, naprotiv, gube snagu. Dakle, ova dva izvora energije se nadopunjuju.
Da, vjetrenjače imaju i neke nedostatke: njihove se lopatice ponekad sruše ptice u letu, a nosači se tresu tako da crvi gmižu iz zemlje. Međutim, istraživači s Nacionalnog sveučilišta u Singapuru održanog usporedbu i zaključio da su ti generatori odgovorni za nesrazmjerno manji broj smrti ptica od postrojenja na fosilna goriva.
5. Statički elektricitet vodene pare
Egzotičan novi način proizvodnje električne energije pronađeno 2020. od strane znanstvenika sa Sveučilišta Tel Aviv. Svi znamo da munje udaraju za vrijeme grmljavine. Nastaju kada se čestice vodene pare različite gustoće - od sitnih kapljica do santi leda - sudare jedna s drugom i elektriziraju okoliš oko sebe.
Znanstvenici ponovljeno ovaj proces u laboratoriju i otkrio da ako je vlažnost zraka veća od 60%, tada se između čestica već može pojaviti statički elektricitet. A ako izgradite dovoljno visoke metalne stupove, oni se doslovno mogu puniti od vodene pare u zraku. Kao rezultat toga, žice se mogu izvući iz njih i napajati infrastrukturu.
Naravno, teško da možete osvijetliti metropolu strujom iz vodene pare. Ali ovo je vrlo obećavajući način dobivanja jeftine energije za tropske zemlje u razvoju gdje je visoka vlažnost.
6. geotermalna energija
Znanstvenici su to izračunali hlađenje 1°C Zemljine jezgre oslobodit će 10.000 puta više energije nego što je sadržano u svim poznatim fosilnim gorivima. I on se, na sekundu, zagrije na 6000 °C i ohladi za 300-500 °C u milijardu godina.
To jest, to su jednostavno nevjerojatne rezerve energije! Sunce će se pretvoriti u crvenog diva prije nego što stignemo iscrpiti potencijal zemljine jezgre.
Sada geotermalni izvori hraniti elektrane na Islandu, Novom Zelandu, Italiji, Francuskoj, Litvi, Meksiku, Nikaragvi, Kostariki, Filipinima, Indoneziji, Kini, Keniji i Japanu.
Tek mali dio geotermalnih resursa planeta iskorištava se u komercijalne svrhe – najčešće se takve postaje nalaze na granicama tektonskih ploča. Ali ako stavite na tok bušenje bušotina do plašta planeti, bit će moguće crpiti energiju jednostavno iz podzemlja bilo gdje.
Doista, takav projekt postoji samo u teoriji. Iskopamo bunar do Zemljinog plašta, napunimo ga tekućinom za hidraulično frakturiranje i dobijemo umjetni vrući vodonosnik. I onda stavimo turbine na vrh i napravimo struju.
Jedino ali: potreba zaista ogromna rupa - duboka oko 10 kilometara.
7. umjetna fotosinteza
Fotosinteza je proces koji se odvija u biljnim stanicama, tijekom kojeg se voda i ugljikov dioksid pod utjecajem sunčeve svjetlosti pretvaraju u kisik i glukozu. To je jednostavno ponoviti može se u laboratorijskim uvjetima bez pomoći biljaka.
Znanstvenici u Sjedinjenim Državama, Švedskoj i Japanu razvijaju komercijalno održive metode umjetne fotosinteze koje dopustiti od ugljičnog dioksida i vode za stvaranje goriva, smole, plastike i vlakana. A ako istraživanje bude uspješno, moći ćemo proizvoditi gorivo i građevinski materijal doslovno iz zraka.
Osim toga, nije potrebno potpuno odbiti sudjelovanje biljaka i vodenih organizama u procesu. Na primjer, za uzgoj fotosintetskih modrozelenih algi, a zatim destilirati u bioplastiku i biogoriva također je održiva opcija.
8. Infracrveno toplinsko zračenje Zemlje
Sunčeve zrake padaju na dio planete i zagrijavaju površinu i atmosferu. Druga strana Zemlje u ovom trenutku, naprotiv, odaje energiju nakupljenu tijekom dana u obliku infracrvenog toplinskog zračenja. Planet proizvodi 10¹⁷ vata topline, a sve to bogatstvo se besmisleno rasipa u svemir.
Australski inženjeri izmislio uređaj nazvan termoradijacijska dioda koja stvara energiju ne kada se zagrijava, već kada se hladi. A ako od njega napravite prilično velik model, koji će akumulirati toplinu tijekom dana i odavati je noću, dobit ćete nešto poput solarne baterije koja radi 24 sata dnevno.
I ako napraviti fotoćelije koje hvataju infracrveno svjetlo (već ih ima u uređajima za noćno gledanje), i koristite ih za apsorbiranje toplinskog zračenja planeta, dobivate kolektor tzv energija emisije. I omogućit će vam da noću napravite struju iz ničega.
ploče, hvatanje toplinsko zračenje površine planeta noću i raspršena ultraljubičasta sunčeva svjetlost danju, možete će pokriti sve visoke zgrade u gradskim područjima i dobiti dobar dodatni izvor struja.
Osim toga, takvi kolektori energije emisije, kada nisu potrebni, mogu biti transformirati u kulama pasivnih radijacija hlađenje (PDRC) - učinkovitije bi odavale toplinu u svemir nego površina planeta. To bi pomoglo spasiti Zemlju od globalnog zatopljenja.
Pročitajte također🧐
- Gaia hipoteza: zašto neki znanstvenici vjeruju da je Zemlja ogroman organizam i je li to istina
- 3 jednostavna načina da ostavite manje kućnog otpada
- Je li moguće spriječiti šesto masovno izumiranje i kako to učiniti - kaže biolog Ivan Zatevakhin