Что такое альтернативные источники энергии: виды, выгода и перспективы развития

Введение

комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. При их сооружении также наносится вред окружающей среде: перегораживаются реки, меняется их русло, затопляются долины рек. Важнейшая особенность гидротехнических ресурсов в сравнении с топливно-энергетическими — их непрерывная возобновляемость. ГЭС могут приводить к наводнениям близь лежащих территорий.Рис 1. Ириклинская ГЭСТЭС- вырабатывают электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, которая выделяется при сжигании органического топлива (угля, нефти, газа). Невосполнимость этих природных ресурсов заставляет задуматься о рациональном их применении и замене более дешевыми способами получения электроэнергии

Кроме истощения этих ресурсов важной проблемой является высокая загрезняемость. Рис 2. Прегольская ТЭСАЭС-электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия используется для получения электрической

Генератором энергии здесь является атомный реактор. Тепло, выделяемое в нем в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжелых элементов, преобразуется в электроэнергию. АЭС работают на ядерном горючем (уран, плутоний и др.), мировые запасы которого значительно превышают запасы органического топлива. Недостатками являются отходы, которые очень сложно утилизировать. Рис 3. Ростовская АЭСАльтернативные источники энергии – это источники энергии чьи ресурсы не исчерпаем или восполняемы. Альтернативными источниками энергетики являются геотермальные электростанции (ГеоЭС), электростанции, использующие энергию ветра (ВЭ), солнца (СЭ) и приливов и отливов (ПЭС).Сейчас происходит активный переход на альтернативные источники энергии по причине больших объемов загрязнения и причинения вреда окружающей среде от традиционных источников энергии, из-за опасности истощения полезных ископаемых, таких как нефть, газ и уголь, из-за обеспокоенности мира и общественности за природу и климат, из-за людей жить в чистом мире

Прегольская ТЭСАЭС-электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия используется для получения электрической. Генератором энергии здесь является атомный реактор. Тепло, выделяемое в нем в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжелых элементов, преобразуется в электроэнергию. АЭС работают на ядерном горючем (уран, плутоний и др.), мировые запасы которого значительно превышают запасы органического топлива. Недостатками являются отходы, которые очень сложно утилизировать. Рис 3. Ростовская АЭСАльтернативные источники энергии – это источники энергии чьи ресурсы не исчерпаем или восполняемы. Альтернативными источниками энергетики являются геотермальные электростанции (ГеоЭС), электростанции, использующие энергию ветра (ВЭ), солнца (СЭ) и приливов и отливов (ПЭС).Сейчас происходит активный переход на альтернативные источники энергии по причине больших объемов загрязнения и причинения вреда окружающей среде от традиционных источников энергии, из-за опасности истощения полезных ископаемых, таких как нефть, газ и уголь, из-за обеспокоенности мира и общественности за природу и климат, из-за людей жить в чистом мире .

Плюсы и минусы использования

Как у каждого конкретного источника энергии, вне зависимости от того, к какому типу он относится, традиционному или альтернативному, свойственны относящееся именно к нему достоинства и недостатки использования.

Кроме этого, в каждой группе энергоресурсов свойственны общие плюсы и минусы. Для альтернативных источников, к таковым относятся:

• Плюсами использования являются:
• Возобновляемость альтернативных источников энергии;
• Экологическая безопасность;
• Доступность и возможность использования в широком спектре применения;
• Низкая себестоимость энергии, получаемой в результате преобразования.
• Минусы использования:
• Высокая стоимость оборудования и значительные материальные затраты на этапах строительства и монтажа;
• Низкий КПД установок;
• Зависимость от внешних факторов, как-то: погодные условия, сила ветра и т.д.;
• Относительно не большая установленная мощность генерирующих установок, за исключением гидроэлектростанций.

Солнечная энергия: Технологии и перспективы использования

Солнечная энергия считается одним из наиболее перспективных источников альтернативной энергии. С каждым годом увеличивается количество установленных солнечных панелей и солнечных станций, а также разрабатываются новые технологии для повышения эффективности производства и использования солнечной энергии.

Одной из самых распространенных технологий является фотоэлектрический эффект, при котором свет превращается в электричество. В последние годы были разработаны более эффективные кристаллические солнечные панели, способные генерировать больше электроэнергии на единицу площади. Также появляются новые материалы для создания солнечных батарей, например, перовскиты.

Кроме того, ведутся работы над созданием концентрирующих систем, которые могут усиливать интенсивность солнечного света и повышать производительность солнечных станций. Эти системы работают на основе зеркал или линз, которые фокусируют свет на маленькую площадь, где расположены солнечные панели.

Солнечная энергия также может использоваться для производства тепла и горячей воды. Системы солнечных коллекторов позволяют нагревать воду, которая затем может использоваться для отопления зданий или получения горячей воды.

Перспективы развития солнечной энергии очень высоки. По прогнозам экспертов, к 2030 году солнечная энергия станет одним из основных источников электроэнергии в мире. Важным фактором является уменьшение стоимости установки солнечных панелей, что делает этот вид альтернативной энергии доступным для широкой аудитории.

Также необходимо отметить, что использование солнечной энергии является экологически чистым способом производства электроэнергии и не оказывает негативного воздействия на окружающую среду. В связи с этим, все больше стран переходят на использование альтернативных источников энергии, в том числе и солнечной.

Развитие технологий производства и использования солнечной энергии является одним из приоритетных направлений в развитии альтернативных источников энергии. Этот вид энергии имеет большой потенциал для замены традиционных источников энергии и создания более экологически чистой будущей энергетики.

Компании, которые занимаются возобновляемыми источниками энергии

Рост инвестиций в возобновляемую энергетику и поддержка правительства помогает многим компаниям успешно вести бизнес.

First Solar Inc.

Эта американская компания была образована в 1990 году и стала известной благодаря производству солнечных батарей. Сейчас это крупнейшая фирма, которая продаёт солнечные модули, поставляет оборудование и отвечает за технический сервис.

Vestas Wind Systems A/S

Старейший производитель ветрогенераторов из Дании. Компания основана в 1898 году и на сегодняшний день ей удалось установить более 60 тысяч ветровых турбин в 63 странах. Vestas продаёт отдельные генераторы, комплексные станции и обслуживает устройства.

Atlantica Yield PLC

Эта компания с офисом в Лондоне владеет классическими линиями электропередач, солнечными и ветровыми станциями в Северной Америке, Испании, Алжире, Южной Америке и Южной Африке.

ABB Ltd. Asea Brown Boveri

Шведско-швейцарская компания, известная автомобильными двигателями, генераторами и робототехникой. С 1999 года бренд занимается преобразованием солнечной и ветровой энергии. В 2013 году компания стала мировым лидером в области оборудования фотоэлектрической энергии.

Читайте: Персональный мир и полная автоматизация. Что такое четвёртая промышленная революция?

Применение и перспективы развития различных видов альтернативных источников энергии

Основной источник обеспечения энергетических потребностей в настоящее время получают из трех видов энергоресурсов: воды, органического топлива и атомного ядра (см. Мирный атом: дорога в никуда или светлое будущее?). Требуемый временем, процесс перехода на альтернативные виды, движется медленно, но понимание необходимости заставляет большинством стран вести разработки энергосберегающих технологий и активнее внедрять свои и общемировые наработки в жизнь. С каждым годом все больше возобновляемой энергии человечество получает от солнца, ветра и остальных альтернативных источников. Разберемся, какие есть альтернативные источники энергии.

Что такое альтернативная энергия?

Энергия бывает возобновляемой (альтернативной) и невозобновляемой (традиционной).

Альтернативные источники энергии – это обычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, которые вырабатываются естественным образом. Такая энергия ещё называется регенеративной или «зелёной».

Невозобновляемые источники – это нефть, природный газ и уголь. Им ищут замену, потому что они могут закончиться. Ещё их использование связано с выбросом углекислого газа, парниковым эффектом и глобальным потеплением.

Человечество получает энергию, в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и работы атомных электростанций. Альтернативная энергетика – это методы, которые отдают энергию более экологичным способом и приносят меньше вреда. Она нужна не только для промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды, освещения, работы электроники.

Ресурсы возобновляемой энергии

• Солнечный свет
• Водные потоки
• Ветер
• Приливы
• Биотопливо (топливо из растительного или животного сырья)
• Геотермальная теплота (недра Земли)

Преимущества возобновляемой энергетики

Преимущества возобновляемой энергетики включают:

Экологическая безопасность: Возобновляемые источники энергии не выбрасывают в атмосферу вредных газов и не приводят к загрязнению окружающей среды. Это означает, что использование возобновляемых источников энергии может существенно сократить зависимость от ископаемых топлив.

Экономические преимущества: Использование возобновляемых источников энергии может привести к значительной экономии затрат на производство энергии. Например, солнечные и ветровые установки могут быть установлены ближе к местам потребления, что позволяет избежать затрат на транспортировку.

Независимость от поставщиков топлива: Использование возобновляемых источников энергии позволяет уменьшить зависимость от внешних поставщиков топлива

Это важно для государств, которые зависят от импорта энергии.

Развитие новых технологий: Развитие возобновляемой энергетики требует разработки и использования новых технологий, что может привести к созданию новых рабочих мест и стимулированию экономического роста.

Устойчивость и стабильность: Возобновляемая энергетика обеспечивает устойчивую и стабильную поставку энергии, что является особенно важным в условиях изменения климата и нестабильности глобальной политической ситуации.

Экологические и экономические преимущества использования возобновляемой энергии

Использование возобновляемой энергии имеет множество экологических и экономических преимуществ:

1. Экологические преимущества:

• Уменьшение выбросов парниковых газов и загрязнения воздуха, что способствует борьбе с изменением климата и улучшению качества воздуха;
• Сокращение потребления природных ресурсов, таких как нефть и газ, что помогает сохранить природные богатства нашей планеты;
• Отсутствие радиоактивных отходов и других опасных отходов, связанных с использованием ядерной энергии.

2. Экономические преимущества:

• Снижение зависимости от импорта энергии, что может быть особенно выгодным для стран, которые имеют ограниченный доступ к традиционным топливам;
• Создание новых рабочих мест в секторах производства, установки и обслуживания систем возобновляемой энергии;
• Снижение затрат на производство энергии, так как возобновляемые источники энергии становятся все более доступными и экономически выгодными.

В целом, использование возобновляемой энергии имеет множество преимуществ, которые могут быть особенно полезны для борьбы с изменением климата, сохранения природных ресурсов и стимулирования экономики.

Сравнение возобновляемой энергетики с традиционными источниками энергии, такими как нефть, газ и уголь, зависит от многих факторов, в том числе от затрат на производство, экологических последствий, доступности и конкурентоспособности.

Одним из основных преимуществ возобновляемой энергетики является то, что она использует источники энергии, которые никогда не иссякнут, такие как солнце, ветер и вода. В отличие от нефти, газа и угля, которые являются конечными ресурсами и будут исчерпаны со временем.

Кроме того, возобновляемые источники энергии обычно имеют гораздо меньший углеродный след, чем традиционные источники энергии. Это означает, что использование возобновляемой энергетики может быть более экологически чистым и способствовать борьбе с изменением климата.

Однако, стоимость возобновляемых источников энергии все еще выше, чем у традиционных, и иногда их использование может быть ограничено доступностью их ресурсов. Кроме того, возобновляемые источники энергии могут быть менее надежными, чем традиционные источники, так как они зависят от погодных условий и других внешних факторов.

Таким образом, выбор между возобновляемой энергетикой и традиционными источниками энергии зависит от конкретных условий каждой страны, а также от ее целей и приоритетов в области экологии и экономики.

Биотопливо

Биоэнергетика получает электричество и тепло из топлива первого, второго и третьего поколений.

Первое поколение – твёрдое, жидкое и газообразное биотопливо (газ от переработки отходов). Например, дрова, биодизель и метан.

Второе поколение – топливо, полученное из биомассы (остатков растительного или животного материала, или специально выращенных культур).

Третье поколение – биотопливо из водорослей.

Биотопливо первого поколения легко получить. Сельские жители ставят биогазовые установки, где биомасса бродит под нужной температурой.

Самый традиционный способ и древнейшее топливо – дрова. Сейчас для их производства сажают энергетические леса из быстрорастущих деревьев, тополя или эвкалипта.

1.1 Солнечная энергетика

во второй половине XX в. в связи с бурным развитием космонавтики начали разрабатывать проблему гелиоэнергетики — преобразование солнечного излучения в электрическую энергию. В настоящее время получение электроэнергии от гелиоустановок осуществляется с помощью солнечных батарей. Основу таких батарей составляют фотоэлементы — кристаллы кремния, покрытые тончайшим, прозрачным для света слоем металла. Поток фотонов — частиц света, проходя сквозь слой металла, выбивает электроны из кристалла. Электроны при этом начинают концентрироваться в слое металла, поэтому между слоем металла и кристаллом возникает разность потенциалов. Если тысячи таких фотоэлементов соединить параллельно, то получается солнечная батарея .

• Перспективность, доступность и неисчерпаемость источника энергии в условиях постоянного роста цен на традиционные виды энергоносителей.
• Теоретически, полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить альбедо (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно).
• Легко подключить.
• Дешевизна электроэнергетики.
• Долгий срок службы.
• Экологически чистая электроэнергетика.

• Зависимость от погоды и времени суток.
• Сезонность в средних широтах и несовпадение периодов выработки энергии и потребности в энергии. Нерентабельность в высоких широтах, необходимость аккумуляции энергии.
• При промышленном производстве — необходимость дублирования солнечных энергетических установок традиционными сопоставимой мощности.
• Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (к примеру, индий и теллур).
• Необходимость периодической очистки, отражающей/поглощающей поверхности от загрязнения.
• Нагрев атмосферы над электростанцией.
• Необходимость использования больших площадей.
• Сложность производства и утилизации самих фотоэлементов в связи с содержанием в них ядовитых веществ, например, свинец, кадмий, галлий, мышьяк и т. д.

Перспективы развития возобновляемой энергетики

Перспективы развития возобновляемой энергетики в будущем являются очень обнадеживающими. С учетом того, что цены на технологии ВИЭ продолжают снижаться, возобновляемые источники энергии становятся все более доступными и экономически выгодными. В будущем можно ожидать, что доля возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии будет расти быстрее, чем доля традиционных источников, таких как нефть, газ и уголь.

Одним из основных изменений, которые можно ожидать в будущем, является увеличение масштабов использования возобновляемых источников энергии. Это позволит снизить зависимость от импорта традиционных источников энергии, что повысит энергетическую безопасность стран. Кроме того, это приведет к сокращению выбросов парниковых газов и других загрязняющих веществ, что положительно скажется на состоянии окружающей среды и здоровье людей.

Развитие возобновляемой энергетики также может привести к созданию новых рабочих мест и стимулированию экономического роста. Например, строительство и эксплуатация солнечных и ветровых электростанций требуют большого количества специалистов, что может увеличить занятость в этих отраслях.

Однако следует также отметить, что развитие возобновляемой энергетики также может повлечь за собой некоторые вызовы для общества. Например, производство и утилизация технологий, используемых в ВИЭ, могут иметь определенные негативные последствия для окружающей среды, если не будут приняты соответствующие меры по управлению отходами. Кроме того, развитие ВИЭ может потребовать больших инвестиций со стороны правительства и частного сектора, что может быть непросто в условиях экономической неопределенности.

В целом, можно сделать вывод, что развитие возобновляемой энергетики имеет значительный потенциал для того, чтобы положительно повлиять на экологические, социальные и экономические аспекты общества

Однако важно учитывать проблемы и вызовы, которые могут возникнуть на пути этого развития, и работать над их решением с учетом интересов всех заинтересованных сторон

Больше о возобновляемой энергетике: технологиях, тенденциях, передовом оборудовании; можно узнать на ежегодной выставке RENWEX, проходящей в ЦВК «Экспоцентр».

Возобновляемая энергия в мире

Главный потребитель возобновляемых источников энергии – Евросоюз. В некоторых странах альтернативная энергетика вырабатывает почти 40% от всей электроэнергии. Там уже прижились разные меры поддержки: скидочные тарифы на подключение и возврат денег за покупку оборудования. Не отстают страны Востока и США.

Германия

40% электроэнергии в Германии дают возобновляемые источники. Она лидер по числу ветровых установок, которые генерируют 20,4 % электричества. Оставшаяся доля приходится на гидроэнергетику, биоэнергетику и солнечную энергетику. Немецкое правительство поставило план: вырабатывать 80% энергии за счёт альтернативных источников к 2050 году, но закрывать атомные электростанции пока не хочет.

Исландия

У Исландии очень много горячей воды, потому что она расположилась в зоне вулканической активности. Страна обеспечивает 85% домов отоплением из геотермальных источников и покрывает ими 65% потребностей населения в электроэнергии. Мощность источников настолько велика, что они хотят наладить экспорт энергии в Великобританию.

Швеция

После нефтяного кризиса 1973 года страна стала искать другие источники энергии. Началось всё с ГЭС и АЭС. Из-за атомных станций шведов часто критиковали Greenpeace, но с конца 80-х доля энергии от АЭС не растёт.

Начиная с 90-х Швеция строит оффшорные ветропарки в море. На выбросы предприятиями углерода в атмосферу введён дополнительный налог, а для производителей ветровой, солнечной и биоэнергии есть льготы.

Ещё Швеция активно использует энергию от переработки мусора и даже планирует его закупать у соседних стран, чтобы отказаться от нефти. Некоторые города получают тепло от мусоросжигательных заводов.

Китай

В Китае самая мощная ГЭС в мире – «Три ущелья». По состоянию на 2018 год – это крупнейшее по массе сооружение. Её сплошная бетонная плотина весит 65,5 млн тонн. За 2014 станция произвела рекордные для мира 98,8 млрд кВт⋅ч.

Крупнейшие ветровые ресурсы тоже здесь (три четверти из них поставлены в море). К 2020 году страна планирует выработать при их помощи 210 ГВт.

Ещё тут 2 700 геотермальных источников и делают 63% устройств для преобразования солнечной энергии. Китай занимает третье место в производстве биотоплива на основе этанола.

Использование энергии солнца в частном доме

Излучение Солнца как альтернативная возобновляемая энергия является самым перспективным заменителем традиционных энергоносителей.

В России в частных загородных домах альтернативную энергию Солнца можно использовать для производства электроэнергии (гелиобатареи) и для получения тепла, где используют солнечные коллекторы (происходит нагрев теплоносителя).

Солнце – отличный вариант альтернативного источника энергии

Готовые установки, перерабатывающие свет в электроэнергию, солнечные панели, можно приобрести для частного дома в готовом виде, но их стоимость высока.

Для изготовления гелиобатарей необходимо выполнить следующие работы:

• купить фотоэлементы (моно- или поликристаллические);
• спаять их вместе согласно схеме;
• изготовить каркас и коробку (обычно используют оргстекло);
• усилить металлическим уголком или фанерой корпус изделия;
• размесить спаянные фотоэлементы в подготовленном каркасе;
• смонтировать такую установку на штатном месте.

Монтаж батарей проводят на самом освещенном месте крыши, при этом следует продумать способ регулировки их наклона.

Солнечная энергетика при использовании в частном доме имеет много преимуществ по сравнению с традиционными энергоносителями:

• неисчерпаемость;
• большое количество;
• доступность в любом месте планеты;
• экологичность;
• отсутствие шумов;
• низкие эксплуатационные затраты;
• совершенствование технологий их производства.

Есть и недостатки у гелиоэнергетики:

• значительные вложения на начальном этапе;
• нестабильность поступления энергии (зависит от времени суток);
• высокая цена аккумуляторных батарей;
• использование редкоземельных и дорогостоящих ингредиентов в тонкопленочных солнечных панелях, что приводит к их удорожанию.

В России альтернативные возобновляемые источники используются и для выработки тепла, самый известный тепловой насос – это солнечный коллектор. С его помощью, как самостоятельной единицы, можно обогревать частный дом или использовать коллектор в сочетании с другими источниками тепла.

Солнечный коллектор является сложным инженерным устройством, который сделать самому не получится.

Основные виды

Виды альтернативных источников добычи энергии не ограничиваются солнечным светом и ветром.

Всегда перед потребителем стоит выбор, основанный на вопросе, что лучше? И в этом плане подразумевается, во-первых, затраты на приобретение нового вида источника электричества, во-вторых, как долго этот прибор будет работать. То есть, будет ли это выгодно, окупится ли вся затея, а если окупится, то через какой промежуток времени? Скажем так, экономию денежных средств еще никто не отменял.

Как видите, вопросов и проблем и здесь хватает, потому что электричество своими руками – дело не только серьезное, но и достаточно затратное.

Ядерная энергетика

Атомная электростанция Ясловское Богунице в Словении

Для выработки электричества этим способом используют ядерную энергию (обычно вызывают цепную реакцию урана-235 или плутония-239). Работа атомных электростанций характеризуется экологичностью (при условии безаварийной работы) и дешевой выработкой энергии. Мощность при этом можно наращивать долго.

Многие страны с большой плотностью населения сворачивают работу АЭС в связи с долгосрочным заражением и отравлением территорий в случае аварий. Италия полностью отказалась от ядерной энергетики, а Бельгия, Германия и Испания начали длительную политику по постепенному отказу от АЭС.

Другими проблемами этого вида добычи являются стоимость утилизации отработанного материала и тепловое загрязнение, при котором выброс тепла сказывается на ускорении глобального потепления.

Энергия солнца

Солнечная энергия считается ведущим и экологически чистым источником энергии. На сегодня для получения электроэнергии разработаны и используются термодинамический и фотоэлектрический метод. Подтверждается концепция работоспособности и перспективности наноантенн. Солнце, являясь неистощимым источником экологически чистой энергии, вполне может обеспечить потребности человечества.

Энергия ветра

Давно и успешно используется людьми энергия ветра, ветряков. Ученые разрабатывают новые и совершенствуют имеющиеся ветряные электростанции. Снижая затраты и повышая КПД ветряков. Особую актуальность они имеют на побережьях и в местностях с постоянными ветрами. Преобразуя кинетическую энергию воздушных масс в дешевую электрическую энергию, ветряные электростанции уже сегодня вносят существенный вклад в энергосистему отдельных стран.

Геотермальная энергетика

Источники геотермальной энергии используют неисчерпаемый источник — внутреннее тепло Земли. Существует несколько рабочих схем, не меняющих суть процесса. Природный пар очищают от газов и подают в турбины, вращающие электрогенераторы. Подобные установки работают по всему миру. Геотермальные источники дают электричество, греют целые города и освещают улицы. Но мощность геотермальной энергетики использована очень мало, а технологии получения имеют низкий КПД.

Приливная и волновая энергетика

Не стоит сбрасывать со счетов приливы и отливы моря. Здесь огромный склад энергии, которую уже давно жители приморских регионов используют себе во благо. Начнем с того, что вода плотнее воздуха почти в 900 раз, поэтому небольшое ее движение заставляет крутиться турбины. Конечно, такое сооружение не под силу хозяину частного дома, поэтому на нем не стоит останавливаться

Но для информации примите это во внимание. Тем более мы рассматриваем альтернативные виды энергии. Приливная и волновая энергетика – это бурно развивающийся способ преобразования потенциальной энергии движения водяных масс в электрическую энергию

Имея высокий коэффициент преобразования энергии, технология имеет большой потенциал. Правда, может использоваться только на побережьях океанов и морей

Приливная и волновая энергетика – это бурно развивающийся способ преобразования потенциальной энергии движения водяных масс в электрическую энергию. Имея высокий коэффициент преобразования энергии, технология имеет большой потенциал. Правда, может использоваться только на побережьях океанов и морей.

Биомассовая энергетика

Процесс разложения биомассы приводит к выделению газа имеющим в своем составе метан. Очищенным, он используется для выработки электроэнергии, обогрева помещений и других хозяйственных нужд. Существуют небольшие предприятия, полностью обеспечивающие свои энергетические потребности.

Прочие варианты

Существуют и другие виды альтернативной энергетики:

• Мускульная энергетика;
• Криоэнергетика;
• Гравитационная энергетика;
• Вулканическая энергетика.

Но у этих способов тоже есть свои недостатки: так, последний АИЭ локален.

Жидкое топливо из солнечной энергии

Сейчас электричество получают с помощью сжигания органического топлива, например угля и природного газа. У этого способа есть две проблемы: органическое топливо вредит экологии и когда-нибудь закончится. Это заставляет ученых искать замену органике.

С 2001 года китайские ученые пытались преобразовать солнечную энергию в жидкое топливо. Спустя 20 лет у них это получилось.

Исследователям удалось получить жидкий продукт с минимумом примесей — содержание метанола в нем достигает 99,5%. Для этого потребовалось три шага:

• превратить свет, полученный с помощью солнечных батарей, в энергию;
• с помощью этого электричества разложить воду на водород и кислород;
• соединить водород и оксид углерода и получить метанол.

Чтобы получить нужное количество солнечного света, исследователи используют целые фермы солнечных батарей

Как это применять: в отличие от нефти и угля, это топливо сгорает чисто. Если у Китая получится сделать производство жидкого метанола массовым, углекислого газа в атмосфере станет намного меньше — на долю Китая приходится около 29% мировых выбросов.

Развитие возобновляемой энергетики в мире

Развитие возобновляемой энергетики в мире продолжается быстрыми темпами. Согласно отчету Международной энергетической агентства (МЭА), установленная мощность возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в мире достигла 2800 ГВт к концу 2020 года. Это более чем в два раза превышает мощность, установленную в 2010 году.

Ведущими странами по производству возобновляемой энергии являются Китай, США, Германия, Индия и Япония. В этих странах есть национальные программы поддержки возобновляемой энергии, которые способствуют быстрому развитию этого сектора.

Однако всё ещё есть препятствия для дальнейшего развития возобновляемой энергетики. Некоторые из них включают в себя ограниченную доступность земли и ресурсов, отсутствие необходимых технологий и инфраструктуры, а также недостаточную поддержку правительства и инвесторов.

Тем не менее, с учетом позитивной тенденции развития возобновляемой энергетики в мире, можно ожидать, что этот сектор будет продолжать расти и играть все более важную роль в производстве электроэнергии в будущем.

Морковь

Морковка также раньше была несколько иного цвета. /Фото: discoverychannel.ru

Первые упоминания о моркови можно увидеть в Персии еще в X веке, вот только тогда она выглядела совсем не так, как сейчас. Древний овощ имел фиолетовый или белый оттенок с тонкой разветвленной корневой системой, в отличие от современного корня. Насчет появления современный рыжий оттенок у моркови также не все однозначно, однако наиболее вероятной версией считают генетическую мутацию — именно в результате этого процесса овощ пожелтел.

Фермеры и селекционеры на протяжении долгих лет отбирали корнеплоды, примерно одинаковые по форме, а также максимально привлекательным по цвету и вкусу. Судя по тому, что сегодня у нас на столе находится именно оранжевая морковь, для людей прошлого она оказалась наиболее предпочтительной.

Геотермальная энергия или энергия тепла Земли

Она может использоваться по прямому назначению, либо для получения электроэнергии. Преобразование энергии происходит на геотермальных станциях – ГеоТЭС.

Источники геотермальной энергии могут быть высоко- и низкопотенциальными. К высокопотенциальным источникам относятся гидротермальные ресурсы (термальная вода). Их применяют для отопления помещений.

Низкопотенциальные источники энергии, в свою очередь, бывают естественными (воздух атмосферы, грунтовая вода, сам грунт) и искусственными (вентиляционный воздух помещения, отработанные воздух, вода или тепло). Данные источники применяют для кондиционирования, теплоснабжения и горячего водоснабжения.

Выводы

Отопление без газа возможно. Одни источники тепла служат полноценной заменой газовому котлу, другие можно использовать лишь в дополнение. Для удобства, объединим все в таблицу:

Альтернатива газу	Дополнение
Грунтовый тепловой насос Твердотопливный котел Пеллетный котел	Камин с водяным контуром Воздушный камин Пеллетный камин Солнечные коллекторы Инверторные кондиционеры Воздушный тепловой насос Электрические котлы

Есть и другие альтернативные способы обогрева здания, которые не вошли в список: печи, булерьяны, электрические котлы и другие отопительные приборы.

И, конечно же, важно помнить, что установка других источников тепла – не единственный способ экономить газ и сократить зависимость от него. Нужно работать над повышением общей энергоэффективности здания: выявить и устранить все утечки тепла, более рационально использовать тепло и минимизировать теплопотери здания