Kādas ir vissvarīgākās tīras enerģijas?

The tīras enerģijas ir tie, kas nerada tik lielu kaitējumu planētai, salīdzinot ar fosilo kurināmo, piemēram, oglēm vai naftu.

Šīs degvielas, kas pazīstamas arī kā netīras enerģijas, atbrīvo siltumnīcefekta gāzes, oglekļa dioksīdu (CO)₂) galvenokārt negatīvi ietekmē planētas klimatiskos apstākļus.

Atšķirībā no degvielas, tīras enerģijas neizdala siltumnīcefekta gāzu emisijas un neizdala tos mazākos daudzumos. Tāpēc tie nerada draudus videi. Turklāt tie ir atjaunojami, kas nozīmē, ka tie dabiski atjaunojas gandrīz tiklīdz tie tiek izmantoti..

Tāpēc, lai pasargātu planētu no ekstremāliem laika apstākļiem, ko tā jau rada, ir nepieciešamas nepiesārņojošas enerģijas. Tāpat šo avotu izmantošana nodrošinās enerģijas pieejamību nākotnē, jo fosilais kurināmais nav atjaunojams.

Jāatzīmē, ka nepiesārņojošu enerģiju iegūšana ir salīdzinoši jauns process, kas vēl tiek izstrādāts, tāpēc daži gadi paliek līdz brīdim, kad tie rada patiesu konkurenci par fosilo kurināmo..

Tomēr pašlaik nepiesārņojoši enerģijas avoti ir kļuvuši nozīmīgāki divu aspektu dēļ: augstās fosilā kurināmā izmantošanas izmaksas un draudi, ka šo degvielu sadedzināšana rada vidi. Vispazīstamākās tīras enerģijas ir saules, vēja un hidroelektrostacijas.

Sarakstu ar svarīgākajām tīras enerģijas

1. Saules enerģija

Šāda veida enerģiju iegūst, izmantojot specializētas tehnoloģijas, kas uztver fotonus, kas nāk no saules (gaismas enerģijas daļiņas)..

Saule ir uzticams avots, jo tā var nodrošināt enerģiju miljoniem gadu. Pašreizējā tehnoloģija šāda veida enerģijas uztveršanai ietver fotogalvaniskos paneļus un saules kolektorus.

Šie paneļi tieši pārveido enerģiju par elektroenerģiju, kas nozīmē, ka nav vajadzīgi ģeneratori, kas varētu piesārņot vidi.

Tehnoloģija, ko izmanto saules enerģijas iegūšanai

a) Fotoelementu paneļi

Fotoelementu paneļi pārveido saules enerģiju elektroenerģijā. Fotoelektrisko moduļu izmantošana tirgū pēdējos gados ir palielinājusies par 25%.

Pašlaik šīs tehnoloģijas izmaksas ir izdevīgas mazās ierīcēs, piemēram, pulksteņos un kalkulatoros. Jāatzīmē, ka dažās valstīs šī tehnoloģija jau tiek īstenota plašā mērogā. Piemēram, Meksikas lauku apvidos ir uzstādītas aptuveni 20 000 fotoelementu sistēmas.

b) termodinamiskā tehnoloģija

Saules siltumenerģija nāk no saules radītā siltuma. Pieejamās siltumenerģijas tehnoloģijas ir atbildīgas par saules starojuma savākšanu un pārveidošanu siltumenerģijā. Pēc tam šī enerģija tiek pārveidota elektrībā, izmantojot virkni termodinamisko pārveidojumu.

c) tehnoloģija saules enerģijas izmantošanai ēkās

Dienas apkures un apgaismojuma sistēmas ir visbiežāk izmantojamās saules tehnoloģijas ēkās. Apkures sistēmas absorbē saules enerģiju un pārnes to uz šķidrumu, vai nu ūdeni, vai gaisu.

Japānā ir uzstādīti vairāk nekā divi miljoni saules ūdens sildītāju. Izraēla, Amerikas Savienotās Valstis, Kenija un Ķīna ir citas valstis, kuras izmanto līdzīgas sistēmas.

Attiecībā uz apgaismojuma sistēmām tie ietver dabiskās gaismas izmantošanu, lai apgaismotu telpu. To panāk, iekļaujot atstarojošos paneļus ēkās (uz griestiem un logiem)..

Saules enerģijas trūkumi

• Saules paneļu izmaksas joprojām ir ļoti augstas salīdzinājumā ar citiem pieejamiem enerģijas veidiem.
• Pieejamā tehnoloģija nevar uztvert saules enerģiju naktī vai tad, kad debesis ir ļoti duļķainas.

Attiecībā uz pēdējo trūkumu daži zinātnieki strādā pie saules enerģijas iegūšanas tieši no kosmosa. Šis avots ir nosaukts par "kosmosa saules enerģiju".

Pamatideja ir novietot fotogalvaniskos paneļus telpā, kas savāc enerģiju un nosūta to atpakaļ uz Zemi. Šādā veidā enerģijas avots būtu ne tikai nepārtraukts, bet arī tīrs un neierobežots.

Amerikas Savienoto Valstu Jūras pētniecības laboratorijas aeronautikas inženieris Pauls Jaffe apstiprina, ka "ja saules panelis atrodas kosmosā, tas saņems gaismu 24 stundas diennaktī, septiņas dienas nedēļā, 99% gadā".

Saule spīd daudz vairāk telpā, tāpēc šie moduļi var saņemt līdz pat 40 reizēm lielāku enerģiju, nekā tas pats panelis radītu uz Zemes.

Tomēr moduļu nosūtīšana uz kosmosu būtu pārmērīgi dārga, kas ir šķērslis to attīstībai.

2 - Vēja enerģija

Gadu gaitā vējš tika izmantots, lai darbinātu buru laivas un laivas, dzirnavas vai radītu spiedienu ūdens sūknēšanā. Tomēr tikai 20. gadsimtā cilvēki sāka domāt par šo elementu kā uzticamu enerģijas avotu.

Salīdzinot ar saules enerģiju, vēja enerģija ir viens no uzticamākajiem, jo ​​vējš ir konsekvents un atšķirībā no saules to var izmantot nakts laikā.. 

Sākotnēji šīs tehnoloģijas izmaksas bija pārmērīgi augstas, tomēr, pateicoties pēdējo gadu sasniegumiem, šī enerģijas forma ir kļuvusi aizvien izdevīgāka; To apliecina fakts, ka 2014. gadā vairāk nekā 90 valstīm piederēja vēja enerģijas iekārtas, kas piegādāja 3% no pasaulē patērētās elektroenerģijas..

Tehnoloģija, ko izmanto vēja enerģijas iegūšanai

Vēja enerģijas, turbīnu, izmantošanai izmantotās tehnoloģijas ir atbildīgas par enerģijas masas pārveidošanu enerģijā. To var izmantot dzirnavas vai pārveidot elektroenerģijā, izmantojot ģeneratoru. Šīs turbīnas var būt divu veidu: horizontālās ass turbīnas un vertikālās ass turbīnas.

Vēja enerģijas trūkumi

Neskatoties uz to, ka vēja enerģija ir viens no lētākajiem piesārņojošajiem avotiem, tam ir daži ekoloģiski nelabvēlīgi apstākļi:

• Vēja enerģijas torņi traucē dabisko ainavu estētiku.
• Šo dzirnavu un turbīnu ietekme uz biotopu ir neskaidra.

3 - Hidroenerģija

Šis tīras enerģijas avots iegūst elektroenerģiju, pārvietojoties ūdenim. Ļoti noderīgi ir lietus vai upju ūdens plūsmas.

Tehnoloģija, ko izmanto, lai iegūtu hidroenerģiju

Šāda veida enerģijas iegūšanas iespējas izmanto kinētisko enerģiju, ko rada ūdens plūsma elektroenerģijas ražošanai. Kopumā hidroelektroenerģiju iegūst no upēm, strautiem, kanāliem vai dambjiem.

Tehnoloģija hidroelektroenerģijas jomā ir viens no visattīstītākajiem enerģijas iegūšanas ziņā. Faktiski aptuveni 15% no pasaulē saražotās elektroenerģijas nāk no šāda veida enerģijas.

Hidroenerģija ir daudz uzticamāka par saules enerģiju un vēja enerģiju, jo, tiklīdz dambji ir piepildīti ar ūdeni, elektrību var saražot ar nemainīgu ātrumu. Turklāt šie dambji ir ne tikai efektīvi, bet arī paredzēti ilgstošai darbībai, un tiem ir nepieciešama neliela apkope.

a) plūdmaiņu enerģija

Plūdmaiņu enerģija ir hidroelektroenerģijas sadalījums, kura pamatā ir enerģijas iegūšana caur viļņiem.

Tāpat kā vēja enerģija, šāda veida enerģija ir izmantota kopš senās Romas un viduslaiku laikiem, jo ​​tās ir ļoti populāras dzirnavās, ko vada viļņi.

Tomēr šo enerģiju izmantoja tikai elektroenerģijas ražošanai tikai 19. gadsimtā.

Pirmā pasaules plūdmaiņu elektrostacija ir Rance Mareomotor Energy Station, kas darbojas kopš 1966. gada un ir lielākais Eiropā un otrais lielākais pasaulē..

Hidroelektrostacijas trūkumi

• Dambju būvniecība rada izmaiņas upju dabiskajā gaitā, ietekmē straumes līmeni un ietekmē ūdens temperatūru, kas varētu negatīvi ietekmēt ekosistēmu..
• Ja šo aizsprostu lielums ir pārmērīgs, tie var izraisīt zemestrīces, zemes eroziju, purva nogāzi un citus ģeoloģiskos bojājumus..
• Tie varētu arī radīt plūdus.
• No ekonomiskā viedokļa šo aizsprostu būvniecības sākotnējās izmaksas ir augstas. Tomēr tas tiks atalgots nākotnē, kad tie sāk darboties.
• Ja iestājas sausuma laiki un dambji nav pilni, elektrību nevar saražot.

4 - Ģeotermiskā enerģija

Ģeotermālā enerģija ir tā, kas iegūta no Zemes saglabātā siltuma. Šāda veida enerģiju var vākt par zemām izmaksām tikai tajās vietās, kurās ir augsts ģeotermiskās darbības līmenis.

Tādās valstīs kā Indonēzija un Islande, piemēram, ģeotermālā enerģija ir pieejama un varētu palīdzēt samazināt fosilā kurināmā izmantošanu. Salvadora, Kenija, Kostarika un Islande ir valstis, kurās vairāk nekā 15% no kopējās elektroenerģijas iegūst no ģeotermālās enerģijas.

Ģeotermālās enerģijas trūkumi

• Lielākais trūkums ir ekonomiskais: ekspluatācijas un izrakšanas izmaksas, lai iegūtu šāda veida enerģiju, ir augstas.
• Tā kā šis enerģijas veids nav tik populārs kā iepriekšējie, tam trūkst kvalificēta personāla, lai instalētu nepieciešamo tehnoloģiju.
• Ja jums nav jārīkojas piesardzīgi, šāda veida enerģijas iegūšana varētu radīt zemestrīces.

5- Hidrotermiskā enerģija

Hidrotermiskā enerģija rodas no hidroelektroenerģijas un siltumenerģijas, un tā attiecas uz karstu ūdeni vai ūdens tvaiku, kas iesprūst zemes slāņu lūzumos..

Šis veids ir vienīgā siltumenerģija, kas pašlaik tiek komerciāli izmantota. Filipīnās, Meksikā, Itālijā, Japānā un Jaunzēlandē ir izveidotas iekārtas, lai izmantotu šo enerģijas avotu. Kalifornijā, ASV, 6% no saražotās elektroenerģijas nāk no šāda veida enerģijas.

Biomasa

Biomasa attiecas uz organisko vielu pārveidošanu par izmantojamās enerģijas formām. Šāda veida enerģiju var iegūt, cita starpā, no lauksaimniecības, pārtikas rūpniecības atkritumiem.

Kopš seniem laikiem ir izmantotas biomasas formas, piemēram, malkas; Tomēr pēdējos gados mēs esam strādājuši ar metodēm, kas nerada oglekļa dioksīdu.

Kā piemēru var minēt biodegvielas, ko var izmantot naftas un degvielas uzpildes stacijās. Atšķirībā no fosilā kurināmā, ko ražo ar ģeoloģiskiem procesiem, biodegvielas tiek ražotas, izmantojot bioloģiskus procesus, piemēram, anaerobu pārstrādi..

Bioetanols ir viena no visbiežāk izmantotajām biodegvielām; To iegūst, fermentējot ogļhidrātus no kukurūzas vai cukurniedru.

Biomasas sadedzināšana ir daudz tīrāka nekā fosilā kurināmā, jo sēra koncentrācija biomasā ir zemāka. Turklāt enerģijas iegūšana, izmantojot biomasu, varētu izmantot materiālus, kas citādi tiktu izšķiesti.

Kopumā tīras un atjaunojamas enerģijas avoti var nodrošināt ievērojamu enerģijas daudzumu. Tomēr, pateicoties augstajām izmaksām, ko rada tehnoloģijas, lai iegūtu elektroenerģiju no šiem avotiem, ir skaidrs, ka šie enerģijas veidi vēl pilnībā neaizstās fosilo kurināmo..

Atsauces

1. Haluzan, Ned (2010). Tīra enerģijas definīcija. Saturs iegūts 2017. gada 2. martā no atjaunojamās enerģijas-info.com.
2. Atjaunojamā enerģija un citi alternatīvi enerģijas avoti. Saturs iegūts 2017. gada 2. martā no dmme.virginia.gov.
3. Kādi ir dažādi atjaunojamās enerģijas veidi? Saturs iegūts 2017. gada 2. martā no phys.org.
4. Atjaunojamās enerģijas piegāde. Saturs iegūts 2017. gada 2. martā no unfccc.int.
5. 5 Atjaunojamās enerģijas veidi. Saturs iegūts 2017. gada 2. martā no myenergygateway.org.
6. Zinātnieki strādā pie jaunas tehnoloģijas, kas var atstāt neierobežotu enerģiju uz Zemi no kosmosa. Saturs iegūts 2017. gada 2. martā no businessinsider.com.
7. Tīra enerģija tagad un nākotnē. Saturs iegūts 2017. gada 2. martā no epa.gov.
8. Secinājumi: Alternatīva enerģija. Saturs iegūts 2017. gada 2. martā no ems.psu.edu.