8 taastuvat energiaallikat, mis võiksid asendada naftat ja gaasi
Varia / / April 26, 2023
On aeg lõpuks planeedi eest hoolitseda ja vähendada oma süsiniku jalajälge.
1. päikeseenergia
Kui rääkida taastuvatest allikatest, siis ennekõike mäletavad kõik päikeseenergiat ja paneele selle muundamiseks. Olemas kahte tüüpi selliseid generaatoreid - fotogalvaaniline ja kontsentreeritud tüüp.
Esimesed töötavad järgmiselt: kui akus olev juht või pooljuht kuumeneb päikeseenergia neeldumise tõttu kiirgus, tekib potentsiaalide erinevus külma ja sooja piirkonna vahel ning elektriline praegune.
Kontsentreeritud generaatorid koguvad valgust, see soojendab vedelikku, muutub auruks ja toodab pöörlevate turbiinide abil elektrit. Selliste paneelide tööpõhimõte on soodne selle poolest, et see võimaldab teil koguda soojust, mis tähendab, et need on öösel piiratud.
Lisaks elektri tootmisele võib ka päikesevalgus kohaldada vedelike otse soojendamiseks - näiteks basseinides ja duširuumides. Keskkonnasõbraliku maja katusel asuv suur paak säästab palju elektrit.
2. biokütus
Biomass on elusorganismidest, enamasti taimedest või vetikatest saadud materjal. Nad elavad päikeseenergiast ja veest, paljunevad tõhusalt ja on kuulekad.
Kõige tavalisem allikas biomass on hetkel puit ehk surnud puud, oksad ja kännud, laudade lõiked, hakkepuit ja muud tootmisjäätmed. Ja ka põllukultuurid - hirss, kanep, mais, sojaoad, miscanthus, sorgo, suhkruroog, bambus. Lisaks on suurepärane biomassi allikas muutuda vetikad, sest nad kasvavad väga kiiresti.
Kõigest sellest saab etanooli, butanooli, vesinikku, metaani, süngaasi, biodiislit jm.
Biomassil põhineva energia eeliseks on tõhus jäätmete kõrvaldamine. Kõigest, mida inimesed süüa ei jõua või ei jõua, saab kütust. Juba praegu on selle toodang hea asutatud USA-s ja Brasiilias, aga ka Kagu-Aasias.
Tõsi, biokütustele üleminek ei lahenda globaalse soojenemise probleemi, sest seda tuleb ikka põletada, nagu ka õli ja gaas. Aga vähemalt kasvab ise ja ei saa otsa nagu mineraalid.
3. ookeani energia
Ookeani lained, looded ja hoovused loovad tohutu hulga kineetilise energia - on isegi kahju, et nii palju headust raisatakse. Kuid tegelikult on mõned riigid juba õppinud sellest kõigest kasu saama - Näiteks, Ühendkuningriigis ehitati maailma suurim lainegeneraator Oyster.
Selliste seadmete tööpõhimõte on järgmine: lained liigutada ujukid, need käitavad kolbpumpa. Tema omakorda juhib merevee toru kaudu kaldale, kus see hüdroelektrigeneraatori rootorit keerab.
Lisaks rannikuäärsetele loodete elektrijaamadele on olemas veealuste modifikatsioonide projektid. Need töötavad nagu tavaline tuulik: merepõhja on kinnitatud tohutu labadega veski, võimas vool pöörab generaatori võlli.
Lisaks loodete ja hoovuste kineetilise energia banaalsele kasutamisele on meredest elektri ammutamiseks ekstravagantsem viis.
Fakt on see, et Päike soojendab pidevalt Maa veepinda - tegelikult on ookeanid tohutu aku. Hinnanguliselt isegi 5% soojusest, mida see toodab pakkuda 10 000 GW elektrienergia tootmist.
Sellele aitavad kaasa ookeani hüdrotermilised elektrijaamad. tööd need on sellised: langetame sügavale ookeani põhja tohutu toru, mis sealt vett võtab. Pärast soojusvahetitesse sisenemist sooja vedelikuga pinna lähedal ookean alandatud rõhu tingimustes hakkab külm vesi keema mitte 100 ° C juures, nagu tavaliselt, vaid ainult 27 ° C juures. Tekib külm aur, mis pöörab turbiine ja saame elektrit.
Praegu sellised katserajatised asub Jaapanis ja Hawaiil.
4. tuuleenergia
Veskid leiutati Pärsias vähemalt aastatel 700–900 pKr ja need on kõigile tuttavad sain keskaegses Euroopas. Tuul on seal olnud peaaegu 600 aastat peamine energiaallikas, kuni inimkond läks massiliselt üle söe- ja aurumasinatele.
Esimene tuulepark üldse leiutatud juulil 1887 Glasgow' Andersoni kolledži professor James Blythi poolt. Kuid kohalikud keeldusid seda kasutamast, pidades elektrit "saatana leiutiseks".
Hiljem ehitas professor veel ühe turbiini, mis toidab sellest kohalikku hullumaja.
Nüüd on tuuleenergia taas populaarseks muutumas. Ta kasutatud pooltes maailma riikides. Taani näiteks saab tänu sellele 56% tarbitud elektrist, Uruguay - 40%, Leedu - 36%, Iirimaa - 35%, Suurbritannia - 24%. Tuuleveskeid kasutatakse laialdaselt ka USA-s, Hiinas, Portugalis, Saksamaal, Hispaanias, Ladina-Ameerikas ja Aafrikas.
Tuulikud on head, sest võimaldavad tekitada õhust elektrit seal, kus juhtmeid pole otstarbekas tõmmata. Lisaks nad tööd tõhusam öösel ja talvel, kui päikesepaneelid, vastupidi, kaotavad võimsuse. Seega need kaks energiaallikat täiendavad üksteist.
Jah, tuulikutel on ka miinuseid: nende labad löövad vahel maha linnud lennul ja toed värisevad nii, et ussid roomavad maa seest välja. Singapuri riikliku ülikooli teadlased aga käeshoitav võrdlus ja jõudis järeldusele, et need generaatorid põhjustavad ebaproportsionaalselt väiksema lindude surmajuhtumite arvu kui fossiilkütusejaamad.
5. Veeauru staatiline elekter
Eksootiline uus viis elektri tootmiseks leitud aastal 2020 Tel Avivi ülikooli teadlaste poolt. Me kõik teame, et äikesetormide ajal lööb välk sisse. Need tekivad siis, kui erineva tihedusega veeauruosakesed – pisikestest tilkadest kuni jäätükkideni – üksteisega kokku põrkavad ja ümbritsevat keskkonda elektrifitseerivad.
Teadlased kordas seda protsessi laboris ja leidis, et kui õhuniiskus on üle 60%, siis võib osakeste vahele juba tekkida staatiline elekter. Ja kui ehitada piisavalt kõrged metallpostid, saavad need sõna otseses mõttes laadida õhus olevast veeaurust. Selle tulemusena saab neist juhtmeid tõmmata ja taristut toita.
Vaevalt muidugi veeaurust metropoli elektriga valgustada saab. Kuid see on väga paljutõotav viis saada odavat energiat arenevatele troopilistele maadele, kus on kõrge õhuniiskus.
6. geotermiline energia
Teadlased on selle välja arvutanud jahtumine 1 °C Maa tuumast vabastab 10 000 korda rohkem energiat, kui on kõigis teadaolevates fossiilkütustes. Ja see kuumutatakse sekundiks temperatuurini 6000 ° C ja jahtub miljardi aastaga 300–500 ° C võrra.
See tähendab, et see on lihtsalt uskumatu energiavaru! Päike muutub punaseks hiiglaseks enne, kui meil on aega ammendada Maa tuuma potentsiaal.
Geotermilised allikad praegu toita elektrijaamad Islandil, Uus-Meremaal, Itaalias, Prantsusmaal, Leedus, Mehhikos, Nicaraguas, Costa Ricas, Filipiinidel, Indoneesias, Hiinas, Keenias ja Jaapanis.
Ainult väikest osa planeedi geotermilistest ressurssidest kasutatakse ärilistel eesmärkidel – enamasti asuvad sellised jaamad tektooniliste plaatide piiridel. Aga kui panna oja puurkaevude mantli planeedid, on võimalik ammutada energiat lihtsalt maa alt kõikjalt.
Tõepoolest, selline projekt on olemas ainult teoorias. Kaevame kaevu Maa vahevöö külge, täidame selle hüdraulilise purustamisvedelikuga ja saame kunstliku kuuma põhjaveekihi. Ja siis paneme turbiinid peale ja teeme elektrit.
Ainus aga: vaja tõesti tohutu auk – umbes 10 kilomeetrit sügav.
7. kunstlik fotosüntees
Fotosüntees on taimerakkudes toimuv protsess, mille käigus vesi ja süsihappegaas muudetakse päikesevalguse mõjul hapnikuks ja glükoosiks. See on lihtsalt korda seda saab teha laboritingimustes ilma taimede abita.
Ameerika Ühendriikide, Rootsi ja Jaapani teadlased töötavad välja äriliselt elujõulisi kunstlikke fotosünteesi meetodeid, mis lubama süsinikdioksiidist ja veest kütuse, vaikude, plasti ja kiudude loomiseks. Ja kui uuringud on edukad, saame kütust ja ehitusmaterjale valmistada sõna otseses mõttes tühjast.
Lisaks ei ole vaja täielikult keelduda taimede ja veeorganismide osalemisest protsessis. Näiteks aretada fotosünteetilisi sinivetikaid ja siis destilleerida nende kasutamine bioplastiks ja biokütusteks on samuti mõistlik valik.
8. Maa infrapuna soojuskiirgus
Päikesekiired langevad osale planeedist ja soojendavad pinda ja atmosfääri. Maa teine pool annab sel ajal vastupidiselt infrapunasoojuskiirguse kujul päeva jooksul kogunenud energiat. Planeet toodab 10¹⁷ vatti soojust ja kogu see rikkus hajub mõttetult avakosmos.
Austraalia insenerid leiutatud seade, mida nimetatakse termokiirgusdioodiks, mis genereerib energiat mitte kuumutamisel, vaid jahutamisel. Ja kui luua sellest üsna suur mudel, mis päeval kogub soojust ja annab öösel välja, saate midagi ööpäevaringselt töötava päikesepatarei taolist.
Ja kui tegema infrapunavalgust püüdvad fotoelemendid (need on juba öövaatlusseadmetes) ja kasuta neid planeedi soojuskiirguse neelamiseks, saad nn kollektori emissioonienergia. Ja see võimaldab teil öösel lihtsalt õhust elektrit teha.
paneelid, hõivamine planeedi pinna soojuskiirgus öösel ja hajutatud ultraviolett päikesevalgus päeval, saate katab kõik suurlinnade kõrghooned ja saab hea lisaallika elektrit.
Lisaks võiksid sellised emissioonienergia kogujad, kui neid pole vaja teisendada passiivsete tornides kiirgust jahutamine (PDRC) – need eraldaksid soojust kosmosesse tõhusamalt kui planeedi pind. See aitaks päästa Maad globaalsest soojenemisest.
Loe ka🧐
- Gaia hüpotees: miks mõned teadlased usuvad, et Maa on tohutu organism ja kas see on tõsi
- 3 lihtsat viisi, kuidas olmejäätmeid vähem maha jätta
- Kas kuuendat massilist väljasuremist on võimalik ära hoida ja kuidas seda teha – ütleb bioloog Ivan Zatevakhin