Koje su najvažnije čiste energije?



čiste energije su oni koji ne stvaraju toliko štete na planeti Zemlji u usporedbi s fosilnim gorivima, kao što su ugljen ili nafta.

Ta goriva, također poznata kao prljave energije, oslobađaju stakleničke plinove, ugljični dioksid (CO)2) uglavnom imaju negativan utjecaj na klimatske uvjete planeta.

Za razliku od goriva, čiste energije ne emitiraju stakleničke plinove ili ih ispuštaju u manjim količinama. Zbog toga oni ne predstavljaju opasnost za okoliš. Osim toga, oni su obnovljivi, što znači da se prirodno ponovno pojavljuju čim se koriste..

Stoga su energije koje ne zagađuju okoliš neophodne za zaštitu planeta od ekstremnih vremenskih uvjeta koje već predstavljaju. Isto tako, korištenje tih izvora osigurat će dostupnost energije u budućnosti, jer se fosilna goriva ne mogu obnoviti.

Treba napomenuti da je dobivanje energija koje ne zagađuju okoliš relativno novi proces, koji je još uvijek u razvoju, zbog čega ostaju neke godine dok ne predstavljaju istinsko natjecanje za fosilna goriva..

Međutim, trenutačno su izvori energije koji ne zagađuju okoliš postali važni zbog dva aspekta: visoke cijene eksploatacije fosilnih goriva i opasnosti da njihovo izgaranje predstavlja okoliš. Najpoznatije čiste energije su sunce, vjetar i hidroelektrana.

Navedite najvažnije čiste energije

1. Solarna energija

Ova vrsta energije se dobiva kroz specijalizirane tehnologije koje hvataju fotone koji dolaze od Sunca (čestice svjetlosne energije).

Sunce predstavlja pouzdan izvor jer može pružiti energiju milijunima godina. Sadašnja tehnologija za hvatanje ove vrste energije uključuje fotonaponske panele i solarne kolektore.

Ovi paneli izravno pretvaraju energiju u električnu energiju, što znači da nema potrebe za generatorima koji mogu zagađivati ​​okoliš.

Tehnologija koja se koristi za dobivanje sunčeve energije

a) Fotonaponski paneli

Fotonaponski paneli pretvaraju energiju Sunca u električnu energiju. Uporaba fotonaponskih modula na tržištu porasla je za 25% u posljednjih nekoliko godina.

Trenutno, cijena ove tehnologije je profitabilna u malim uređajima, kao što su satovi i kalkulatori. Valja napomenuti da se u nekim zemljama ova tehnologija već provodi u velikoj mjeri. Na primjer, u Meksiku je oko 20.000 fotonaponskih sustava instalirano u ruralnim područjima zemlje.

b) Termodinamička tehnologija

Solarna toplinska energija dolazi iz topline koju proizvodi sunce. Dostupne tehnologije u toplinskoj energiji odgovorne su za prikupljanje sunčevog zračenja i njegovo pretvaranje u toplinsku energiju. Potom se ta energija pretvara u električnu energiju kroz niz termodinamičkih transformacija.

c) Tehnologija za korištenje solarne energije u zgradama

Dnevni sustavi grijanja i rasvjete najčešća su solarna tehnologija koja se koristi u zgradama. Sustavi grijanja apsorbiraju solarnu energiju i prenose ga na tekući materijal, bilo vodu ili zrak.

U Japanu je instalirano više od dva milijuna solarnih grijača vode. Izrael, Sjedinjene Države, Kenija i Kina su druge zemlje koje su koristile slične sustave.

Što se tiče sustava rasvjete, to uključuje korištenje prirodnog svjetla za osvjetljavanje prostora. To se postiže uključivanjem reflektirajućih ploča u zgrade (na stropove i prozore).

Nedostaci solarne energije

  • Cijena solarnih panela je još uvijek vrlo visoka u usporedbi s drugim dostupnim energentima.
  • Dostupna tehnologija ne može obuhvatiti sunčevu energiju noću ili kada je nebo vrlo oblačno.

Što se tiče posljednjeg nedostatka, neki znanstvenici rade na dobivanju solarne energije izravno iz svemira. Ovaj izvor nazvan je "prostorna solarna energija".

Osnovna ideja je postaviti fotonaponske panele u prostor koji će prikupljati energiju i poslati je natrag na Zemlju. Na taj način izvor energije ne samo da bi bio neprekidan, već bi bio i čist i neograničen.

Inženjer zrakoplovstva iz Pomorskog istraživačkog laboratorija Sjedinjenih Američkih Država, Paul Jaffe, potvrđuje da će "ako se solarna ploča smjesti u prostor, primiti svjetlo 24 sata dnevno, sedam dana u tjednu, tijekom 99% godine"..

Sunce sja mnogo više u svemiru, tako da bi ti moduli mogli primiti i do 40 puta više energije nego što bi ista ploča proizvela na Zemlji.

Međutim, slanje modula u prostor bilo bi pretjerano skupo, što predstavlja prepreku njihovom razvoju.

2. Energija vjetra

Tijekom godina, vjetar se koristio za napajanje jedrilica i brodova, mlinova ili za stvaranje pritiska pri pumpanju vode. Međutim, ljudi su počeli razmišljati o ovom elementu kao pouzdan izvor energije tek u 20. stoljeću.

U usporedbi sa solarnom energijom, energija vjetra je jedna od najpouzdanijih jer je vjetar konzistentan i, za razliku od sunca, može se koristiti tijekom noći. 

Isprva, cijena ove tehnologije bila je pretjerano visoka, međutim, zahvaljujući napretku ostvarenom posljednjih godina, ovaj oblik energije postaje sve profitabilniji; O tome svjedoči činjenica da je u 2014. godini više od 90 zemalja posjedovalo objekte energije vjetra, koji su opskrbljivali 3% ukupne potrošnje električne energije u svijetu..

Tehnologija koja se koristi za dobivanje energije vjetra

Tehnologije koje se koriste u području energije vjetra, turbine, odgovorne su za transformaciju mase zraka koje se kreću u energiju. To se može koristiti mlinovima ili se može pretvoriti u električnu energiju preko generatora. Ove turbine mogu biti dva tipa: turbine s horizontalnom osi i turbine s vertikalnom osi.

Nedostaci energije vjetra

Iako je jedan od najjeftinijih izvora koji ne zagađuju okoliš, energija vjetra ima određene ekološke nedostatke:

  • Tornjevi vjetra ometaju estetiku prirodnih krajolika.
  • Utjecaj koji ove mlinice i turbine mogu imati na stanište je neizvjestan.

3 - Hidroenergija

Ovaj izvor čiste energije dobiva električnu energiju kroz kretanje vode. Struje vode od kiša ili rijeka su vrlo korisne.

Tehnologija koja se koristi za dobivanje hidroelektrične energije

Objekti za dobivanje ove vrste energije iskorištavaju kinetičku energiju koju stvara protok vode za proizvodnju električne energije. Općenito, hidroelektrana se dobiva iz rijeka, potoka, kanala ili brana.

Tehnologija u području hidroelektrične energije jedna je od najnaprednijih u smislu dobivanja energije. Zapravo, oko 15% električne energije proizvedene u svijetu dolazi iz ove vrste energije.

Hidroenergija je mnogo pouzdanija od sunčeve energije i energije vjetra jer, kad se brane napune vodom, električna energija se može proizvesti konstantnom brzinom. Osim toga, ove brane nisu samo djelotvorne, nego su osmišljene tako da dugo traju i zahtijevaju malo održavanja.

a) Energija plime i oseke

Energija plime i oseke je podjela hidroelektrične energije, koja se temelji na dobivanju energije kroz valove.

Kao i energija vjetra, ova vrsta energije se koristi još od vremena antičkog Rima i srednjeg vijeka, budući da su vrlo popularni mlinovi koje pokreću valovi..

Međutim, ta energija se koristila za proizvodnju električne energije tek u 19. stoljeću.

Prva plinska elektrana na svijetu je Rance Mareomotor Energy Station, koja radi od 1966. godine i najveća je u Europi i druga po veličini u svijetu..

Nedostaci hidroelektrane

  • Izgradnja brana stvara promjene u prirodnom toku rijeka, utječe na razinu struja i utječe na temperaturu vode, što bi moglo imati negativan utjecaj na ekosustav..
  • Ako je veličina ovih brana prekomjerna, mogli bi izazvati potrese, eroziju na kopnu, klizanje tla i druge geološke štete..
  • Oni također mogu generirati poplave.
  • S ekonomskog stajališta, početni trošak izgradnje ovih brana je visok. Međutim, to će biti nagrađeno u budućnosti kada počnu raditi.
  • Ako dođe vrijeme suše i brane nisu pune, električna energija se ne može proizvesti.

4. Geotermalna energija

Geotermalna energija je ona koja se dobiva iz topline sačuvane unutar Zemlje. Ova vrsta energije može se prikupljati po niskoj cijeni samo u područjima s visokom razinom geotermalnih aktivnosti.

U zemljama kao što su Indonezija i Island, na primjer, geotermalna energija je dostupna i može pomoći smanjiti korištenje fosilnih goriva. El Salvador, Kenija, Kostarika i Island su zemlje u kojima više od 15% ukupne proizvodnje električne energije dolazi od geotermalne energije.

Nedostaci geotermalne energije

  • Najveći nedostatak je ekonomski: troškovi eksploatacije i iskopa za dobivanje ove vrste energije su visoki.
  • Budući da ova vrsta energije nije toliko popularna kao prethodna, nedostaje joj kvalificirano osoblje za instaliranje potrebne tehnologije.
  • Ako ne nastavite s oprezom, dobivanje ove vrste energije može generirati potrese.

5 - Hidrotermalna energija

Hidrotermalna energija potječe od hidroelektrične i toplinske energije i odnosi se na vruću vodu ili vodenu paru koja je zarobljena u lomovima slojeva zemlje.

Ovaj tip predstavlja jedinu toplinsku energiju koja se trenutno komercijalno iskorištava. Na Filipinima, Meksiku, Italiji, Japanu i Novom Zelandu izgrađeni su objekti za iskorištavanje ovog izvora energije. U Kaliforniji, SAD, 6% proizvedene električne energije dolazi iz ove vrste energije.

biomasa

Biomasa se odnosi na pretvaranje organske tvari u oblike korisne energije. Ova vrsta energije može doći iz otpada iz poljoprivrede, iz prehrambene industrije, između ostalog.

Od davnina su korišteni oblici biomase, kao što je drvo za ogrjev; Međutim, posljednjih godina radimo na metodama koje ne stvaraju ugljični dioksid.

Primjer za to su biogoriva koja se mogu koristiti u naftnim i benzinskim postajama. Za razliku od fosilnih goriva koja nastaju geološkim procesima, biogoriva nastaju biološkim procesima, kao što je anaerobna digestija.

Bioetanol je jedno od najčešćih biogoriva; To se proizvodi fermentacijom ugljikohidrata iz kukuruza ili šećerne trske.

Spaljivanje biomase mnogo je čišće od fosilnih goriva, jer je koncentracija sumpora u biomasi niža. Osim toga, dobivanje energije kroz biomasu bi iskoristilo materijale koji bi se inače izgubili.

Ukratko, čisti i obnovljivi izvori energije imaju potencijal osigurati značajne količine energije. Međutim, zbog visoke cijene tehnologije koja se koristi za dobivanje električne energije iz tih izvora, očito je da ove vrste energije još uvijek neće u potpunosti zamijeniti fosilna goriva..

reference

  1. Haluzan, Ned (2010). Definicija čiste energije. Preuzeto 2. ožujka 2017., iz obnovljivih izvora-info.com.
  2. Obnovljivi izvori energije i drugi alternativni izvori energije. Preuzeto 2. ožujka 2017., s adrese dmme.virginia.gov.
  3. Koje su različite vrste obnovljive energije? Preuzeto 2. ožujka 2017., sa phys.org.
  4. Opskrba obnovljivom energijom. Preuzeto 2. ožujka 2017., iz unfccc.int.
  5. 5 Vrste obnovljive energije. Preuzeto 2. ožujka 2017., s myenergygateway.org.
  6. Znanstvenici rade na novoj tehnologiji koja bi mogla prenositi neograničenu energiju na Zemlju iz svemira. Preuzeto 2. ožujka 2017. iz tvrtke businessinsider.com.
  7. Čistu energiju sada iu budućnosti. Preuzeto 2. ožujka 2017., iz epa.gov.
  8. Zaključci: Alternativna energija. Preuzeto 2. ožujka 2017. iz tvrtke ems.psu.edu.