Aké sú najdôležitejšie čisté energie?



energie sú tie, ktoré nevytvárajú toľko škôd na planéte Zem v porovnaní s fosílnymi palivami, ako je uhlie alebo ropa.

Tieto palivá, tiež známe ako špinavé energie, uvoľňovanie skleníkových plynov, oxid uhličitý (CO)2) majú väčšinou negatívny vplyv na klimatické podmienky planéty.

Čisté energie na rozdiel od palív nevypúšťajú skleníkové plyny ani ich emitujú v menších množstvách. Preto nepredstavujú hrozbu pre životné prostredie. Okrem toho sú obnoviteľné, čo znamená, že sa prirodzene obnovia takmer okamžite po ich použití..

Neznečisťujúce energie sú preto nevyhnutné na ochranu planéty pred extrémnymi poveternostnými podmienkami, ktoré už predstavuje. Využívaním týchto zdrojov sa zabezpečí aj dostupnosť energie v budúcnosti, pretože fosílne palivá nie sú obnoviteľné.

Treba poznamenať, že získavanie neznečisťujúcich energií je relatívne novým procesom, ktorý sa ešte stále vyvíja, čo je dôvod, prečo zostávajú niektoré roky, kým nepredstavujú skutočnú konkurenciu pre fosílne palivá..

V súčasnosti však neznečisťujúce zdroje energie nadobúdajú na dôležitosti dva aspekty: vysoké náklady na využívanie fosílnych palív a hrozba, že ich spaľovanie predstavuje pre životné prostredie. Najznámejšie čisté energie sú slnečné, veterné a vodné.

Zoznam s najdôležitejšími čistými energiami

1. Solárna energia

Tento typ energie sa získava prostredníctvom špecializovaných technológií, ktoré zachytávajú fotóny pochádzajúce zo slnka (častice svetelnej energie)..

Slnko predstavuje spoľahlivý zdroj, pretože môže poskytovať energiu milióny rokov. Súčasná technológia zachytávania tohto typu energie zahŕňa fotovoltaické panely a solárne kolektory.

Tieto panely priamo premieňajú energiu na elektrickú energiu, čo znamená, že nie sú potrebné generátory, ktoré by mohli znečisťovať životné prostredie.

Technológia používaná na získavanie slnečnej energie

a) Fotovoltaické panely

Fotovoltaické panely transformujú energiu prichádzajúcu zo slnka na elektrinu. Využívanie fotovoltaických modulov na trhu v posledných rokoch vzrástlo o 25%.

V súčasnosti sú náklady na túto technológiu ziskové v malých zariadeniach, ako sú hodinky a kalkulačky. Treba poznamenať, že v niektorých krajinách sa táto technológia už realizuje vo veľkom rozsahu. Napríklad v Mexiku bolo vo vidieckych oblastiach krajiny inštalovaných približne 20 000 fotovoltaických systémov.

b) Termodynamická technológia

Solárna tepelná energia pochádza z tepla, ktoré vytvára slnko. Dostupné technológie v tepelnej energii sú zodpovedné za zber slnečného žiarenia a jeho transformáciu na tepelnú energiu. Následne sa táto energia premieňa na elektrinu radom termodynamických transformácií.

c) Technológia využívania slnečnej energie v budovách

Systémy denného vykurovania a osvetlenia sú najbežnejšou solárnou technológiou používanou v budovách. Vykurovacie systémy absorbujú slnečnú energiu a prenášajú ju na tekutý materiál, buď vodu alebo vzduch.

V Japonsku bolo nainštalovaných viac ako dva milióny solárnych ohrievačov vody. Izrael, Spojené štáty, Keňa a Čína sú ďalšie krajiny, ktoré používajú podobné systémy.

Čo sa týka osvetľovacích systémov, tieto zahŕňajú použitie prirodzeného svetla na osvetlenie priestoru. To sa dosahuje zahrnutím reflexných panelov do budov (na stropoch a oknách)..

Nevýhody slnečnej energie

  • Náklady na solárne panely sú stále veľmi vysoké v porovnaní s inými formami dostupnej energie.
  • Dostupná technológia nemôže zachytiť slnečnú energiu v noci alebo keď je obloha veľmi zamračená.

Čo sa týka poslednej nevýhody, niektorí vedci pracujú na získavaní slnečnej energie priamo z vesmíru. Tento zdroj bol nazvaný "vesmírna slnečná energia".

Základnou myšlienkou je umiestniť fotovoltaické panely do priestoru, ktorý bude zbierať energiu a posielať ju späť na Zem. Týmto spôsobom by bol zdroj energie nielen nepretržitý, ale aj čistý a neobmedzený.

Letecký a kozmický inžinier námorného výskumného laboratória Spojených štátov amerických, Paul Jaffe, potvrdzuje, že „ak je solárny panel umiestnený v priestore, dostane svetlo 24 hodín denne, sedem dní v týždni, počas 99% roka“..

Slnko svieti omnoho viac v priestore, takže tieto moduly môžu prijímať až 40-krát viac energie, než by ten istý panel generoval na Zemi.

Vysielanie modulov do vesmíru by však bolo príliš nákladné, čo predstavuje prekážku ich rozvoja.

2. Veterná energia

V priebehu rokov sa vietor používal na pohon plachetníc a lodí, mlyny alebo na vytváranie tlaku pri čerpaní vody. Až v 20. storočí však ľudia začali tento prvok považovať za spoľahlivý zdroj energie.

V porovnaní so slnečnou energiou je veterná energia jednou z najspoľahlivejších, pretože vietor je konzistentný a na rozdiel od slnka môže byť použitý počas noci.. 

Po prvé, náklady na túto technológiu boli príliš vysoké, avšak vďaka pokroku dosiahnutému v posledných rokoch sa táto forma energie stala ziskovejšou; Svedčí o tom skutočnosť, že v roku 2014 vlastnilo viac ako 90 krajín zariadenia na výrobu veternej energie, ktoré dodávali 3% celkovej spotreby elektrickej energie na svete..

Technológia používaná na získavanie veternej energie

Technológie používané v oblasti veternej energie, turbíny, sú zodpovedné za premenu hmotnosti vzduchu, ktorý sa pohybuje do energie. Toto môže byť použité v mlynoch alebo transformované na elektrinu cez generátor. Tieto turbíny môžu mať dva typy: turbíny s horizontálnou osou a turbíny so zvislou osou.

Nevýhody veternej energie

Napriek tomu, že veterná energia patrí medzi najmenej nákladné neznečisťujúce zdroje, má určité ekologické nevýhody:

  • Veterné elektrárne zasahujú do estetiky prírodnej krajiny.
  • Vplyv týchto mlynov a turbín na biotopy je neistý.

3- Vodná energia

Tento zdroj čistej energie získava elektrinu prostredníctvom pohybu vody. Prúd vody z dažďov alebo riek je veľmi užitočný.

Technológia používaná na získavanie vodnej energie

Zariadenia na získanie tohto typu energie využívajú kinetickú energiu generovanú prúdom vody na výrobu elektriny. Vo všeobecnosti sa vodná energia získava z riek, potokov, kanálov alebo priehrad.

Technológia v oblasti vodnej energie je jednou z najvyspelejších v oblasti získavania energie. V skutočnosti približne 15% elektrickej energie vyrobenej na svete pochádza z tohto typu energie.

Vodná energia je oveľa spoľahlivejšia ako slnečná energia a veterná energia, pretože akonáhle sú priehrady naplnené vodou, elektrina sa môže vyrábať konštantnou rýchlosťou. Okrem toho, tieto priehrady sú nielen efektívne, ale tiež navrhnuté tak, aby boli dlhotrvajúce a vyžadujú malú údržbu.

a) Prílivová energia

Prílivová energia je rozdelením vodnej energie, ktorá je založená na získavaní energie vlnami.

Tak ako veterná energia, aj tento druh energie sa používa od čias antického Ríma a stredoveku, ktorý je veľmi populárny v mlynoch poháňaných vlnami..

Táto energia sa však až do 19. storočia využívala na výrobu elektriny.

Prvou prílivovou elektrárňou na svete je energetická stanica Rance Mareomotor, ktorá je v prevádzke od roku 1966 a je najväčšia v Európe a druhá najväčšia na svete..

Nevýhody vodnej energie

  • Výstavba hrádzí vytvára zmeny v prirodzenom toku riek, ovplyvňuje úroveň prúdov a ovplyvňuje teplotu vody, čo by mohlo mať negatívny vplyv na ekosystém..
  • Ak je veľkosť týchto priehrad nadmerná, mohli by spôsobiť zemetrasenia, eróziu v krajine, zosuvy pôdy a iné geologické škody..
  • Mohli by tiež spôsobiť povodne.
  • Z ekonomického hľadiska sú počiatočné náklady na výstavbu týchto priehrad vysoké. To však bude v budúcnosti odmenené, keď začnú fungovať.
  • Ak prídu časy sucha a priehrady nie sú plné, elektrinu nemožno vyrábať.

4. Geotermálna energia

Geotermálna energia je energia, ktorá sa získava z tepla uchovávaného vo vnútri Zeme. Tento druh energie možno zbierať za nízke náklady len v oblastiach s vysokou úrovňou geotermálnych aktivít.

Napríklad v krajinách, ako napríklad Indonézia a Island, je geotermálna energia dostupná a mohla by pomôcť znížiť využívanie fosílnych palív. Salvádor, Keňa, Kostarika a Island sú krajiny, v ktorých viac ako 15% celkovej výroby elektrickej energie pochádza z geotermálnej energie..

Nevýhody geotermálnej energie

  • Najväčšou nevýhodou je ekonomická: náklady na ťažbu a výkop na získanie tohto typu energie sú vysoké.
  • Pretože tento typ energie nie je tak populárny ako tie predchádzajúce, chýba kvalifikovaný personál na inštaláciu potrebnej technológie.
  • Ak nebudete postupovať opatrne, získanie tohto typu energie by mohlo spôsobiť zemetrasenia.

5. Hydrotermálna energia

Hydrotermálna energia pochádza z vodnej a tepelnej energie a vzťahuje sa na horúcu vodu alebo vodnú paru, ktorá je zachytená v zlomeninách vrstiev zeme..

Tento typ predstavuje jedinú tepelnú energiu, ktorá je v súčasnosti komerčne využívaná. Na Filipínach, v Mexiku, Taliansku, Japonsku a na Novom Zélande boli vybudované zariadenia, ktoré využívajú tento zdroj energie. V Kalifornii v Spojených štátoch pochádza 6% vyrobenej elektrickej energie z tohto typu energie.

biomasa

Biomasa znamená transformáciu organickej hmoty na formy využiteľnej energie. Tento druh energie môže pochádzať z odpadu z poľnohospodárstva, okrem iného z potravinárskeho priemyslu.

Od staroveku sa používajú formy biomasy, ako napríklad palivové drevo; V posledných rokoch sme však pracovali na metódach, ktoré nevytvárajú oxid uhličitý.

Príkladom sú biopalivá, ktoré sa môžu používať v ropných a plynových staniciach. Na rozdiel od fosílnych palív, ktoré sa vyrábajú geologickými procesmi, sa biopalivá vyrábajú prostredníctvom biologických procesov, ako je anaeróbna digescia..

Bioetanol je jedným z najbežnejších biopalív; Vyrába sa fermentáciou sacharidov z kukurice alebo cukrovej trstiny.

Spaľovanie biomasy je oveľa čistejšie ako spaľovanie fosílnych palív, pretože koncentrácia síry v biomase je nižšia. Okrem toho získavanie energie prostredníctvom biomasy by využilo materiály, ktoré by sa inak stratili.

Stručne povedané, čisté a obnoviteľné energie majú potenciál poskytovať značné množstvo energie. Vzhľadom na vysoké náklady na technológiu používanú na získavanie elektrickej energie z týchto zdrojov je však zrejmé, že tieto druhy energie ešte úplne nenahradia fosílne palivá..

referencie

  1. Haluzan, Ned (2010). Vymedzenie čistej energie. Zdroj: 2. marca 2017, z obnoviteľné zdroje-info.com.
  2. Obnoviteľná energia a iné alternatívne zdroje energie. Získané dňa 2. marca 2017, z dmme.virginia.gov.
  3. Aké sú rôzne druhy obnoviteľnej energie? Získané dňa 2. marca 2017, z webu phys.org.
  4. Obnoviteľné dodávky energie. Zdroj: 2. marec 2017, od unfccc.int.
  5. 5 Typy obnoviteľnej energie. Získané dňa 2. marca 2017 z lokality myenergygateway.org.
  6. Vedci pracujú na novej technológii, ktorá by mohla prenášať neobmedzenú energiu na Zem z vesmíru. Zdroj: 2. marca 2017, od businessinsider.com.
  7. Čistá energia teraz aj v budúcnosti. Získané dňa 2. marca 2017, z epa.gov.
  8. Závery: Alternatívna energia. Zdroj: 2. marca 2017, od spoločnosti ems.psu.edu.