8 възобновяеми енергийни източника, които могат да заменят петрола и газа
разни / / April 26, 2023
Време е най-накрая да се погрижим за планетата и да намалим въглеродния си отпечатък.
1. слънчева енергия
Когато става въпрос за възобновяеми източници, на първо място всички си спомнят слънчевата енергия и панелите за нейното преобразуване. Съществуват два вида такива генератори - фотоволтаични и концентриран тип.
Първите работят по следния начин: когато проводник или полупроводник в батерия се нагрее поради поглъщането на слънчева радиация се създава потенциална разлика между студени и топли региони и електрическа текущ.
Генераторите от концентриран тип събират светлина, тя нагрява течността, превръща се в пара и генерира електричество чрез въртене на турбини. Принципът на работа на такива панели се сравнява благоприятно, тъй като ви позволява да акумулирате топлина, което означава, че те остават ограничено ефективни през нощта.
В допълнение към генерирането на електричество, слънчевата светлина също може Приложи за директно загряване на течности - например в басейни и душове. Голям резервоар, разположен на покрива на екологична къща, ще спести много електроенергия.
2. биогориво
Биомасата е материал, получен от живи организми, най-често растения или водорасли. Те живеят със слънчева енергия и вода, размножават се ефективно и имат послушен характер.
Най-често източник биомасата в момента е дървесина, тоест мъртви дървета, клони и пънове, изрезки от дъски, дървесен чипс и други производствени отпадъци. А също и култури – просо, коноп, царевица, соя, мискантус, сорго, захарна тръстика, бамбук. В допълнение, отличен източник на биомаса може да стане водорасли, защото растат много бързо.
От всичко това можете да получите етанол, бутанол, водород, метан, синтетичен газ, биодизел и др.
Предимството на енергията, изградена от биомаса, е ефективното обезвреждане на отпадъците. От всичко, което хората не могат или нямат време да ядат, можете да получите гориво. Още сега производството му е добро установени в САЩ и Бразилия, както и в Югоизточна Азия.
Вярно е, че преминаването към биогорива не решава проблема с глобалното затопляне, защото все още трябва да се изгаря, точно както масло и газ. Но поне расте сам и не изтича като минералите.
3. океанска енергия
Океанските вълни, приливите и теченията създават огромен запас от кинетична енергия - дори е жалко, че толкова много доброта се губи. Но всъщност някои държави вече са се научили да се възползват от всичко това - Например, във Великобритания построи най-големия в света генератор на вълни Oyster.
Принципът на действие на такива устройства е следният: вълни ход поплавъци, те задвижват буталната помпа. Той от своя страна задвижва морската вода към брега през тръба, където тя върти ротора на водноелектрически генератор.
В допълнение към крайбрежните приливни електроцентрали има проекти за подводни модификации. Те ще работят като обикновена вятърна мелница: огромна мелница с остриета е фиксирана на морското дъно, мощен ток завърта вала в генератора.
В допълнение към баналното използване на кинетичната енергия на приливите и теченията, има по-екстравагантен начин за извличане на електричество от моретата.
Факт е, че Слънцето постоянно нагрява водната повърхност на Земята - всъщност океаните са огромна батерия. Смята се, че дори 5% от топлината произвежда предоставят производство на 10 000 GW електроенергия.
Хидротермалните океански електроцентрали ще помогнат в това. работа те са така: спускаме огромна тръба дълбоко на дъното на океана, която ще вземе вода оттам. След влизане в топлообменници с топла течност близо до повърхността океан при условия на понижено налягане студената вода започва да кипи не при 100 ° C, както обикновено, а само при 27 ° C. Образува се студена пара, тя върти турбините и получаваме електричество.
В момента такива експериментални съоръжения разположен в Япония и Хавай.
4. вятърна енергия
Мелниците са изобретени поне през 700-900 г. сл. н. е. в Персия и са познати на всички има в Средновековна Европа. Почти 600 години вятърът е там основен източник на енергия, докато човечеството масово не премина към въглища и парни двигатели.
Първият вятърен парк изобретен през юли 1887 г. от професор Джеймс Блайт от Андерсън Колидж, Глазгоу. Но местните жители отказаха да го използват, смятайки електричеството за „изобретение на Сатаната“.
По-късно професорът построява друга турбина, захранвайки от нея местната лудница.
Сега вятърната енергия отново става популярна. Тя използвани в половината страни по света. Дания напр. получава благодарение на него 56% от консумираната електроенергия, Уругвай - 40%, Литва - 36%, Ирландия - 35%, Великобритания - 24%. Вятърните мелници се използват широко и в САЩ, Китай, Португалия, Германия, Испания, Латинска Америка и Африка.
Вятърните мелници са добри, защото ви позволяват да създавате електричество от въздуха, където е непрактично да дърпате проводниците. Освен това те работа по-ефективен през нощта и през зимата, когато слънчевите панели, напротив, губят мощност. Така че тези два източника на енергия се допълват взаимно.
Да, вятърните мелници също имат някои недостатъци: техните остриета понякога събарят птици в полет, а опорите се тресат, така че червеите изпълзяват от земята. Въпреки това, изследователи от Националния университет на Сингапур Държани сравнение и стигна до заключението, че тези генератори са отговорни за непропорционално по-малък брой смъртни случаи при птици, отколкото инсталациите с изкопаеми горива.
5. Статично електричество на водна пара
Екзотичен нов начин за генериране на електричество намерени през 2020 г. от учени от университета в Тел Авив. Всички знаем, че мълнията пада по време на гръмотевични бури. Те се получават, когато частици водна пара с различна плътност - от малки капчици до ледени късове - се сблъскват една с друга и наелектризират околната среда около тях.
Учени повтаря се този процес в лабораторията и установи, че ако влажността на въздуха е повече от 60%, тогава между частиците вече може да възникне статично електричество. И ако изградите достатъчно високи метални стълбове, те могат буквално да се зареждат от водната пара във въздуха. В резултат на това от тях могат да бъдат изтеглени проводници и захранване на инфраструктурата.
Разбира се, едва ли можете да осветите мегаполис с електричество от водни пари. Но това е много обещаващ начин за получаване на евтина енергия за развиващите се тропически страни, където има висока влажност.
6. геотермална енергия
Учените са изчислили това да се охлади 1°C от ядрото на Земята ще освободи 10 000 пъти повече енергия, отколкото се съдържа във всички известни изкопаеми горива. И той за секунда се нагрява до 6000 ° C и се охлажда с 300-500 ° C за милиард години.
Тоест, това са просто невероятни запаси от енергия! Слънцето ще се превърне в червен гигант, преди да имаме време да изчерпим потенциала на земното ядро.
Геотермални извори сега подхранвам електроцентрали в Исландия, Нова Зеландия, Италия, Франция, Литва, Мексико, Никарагуа, Коста Рика, Филипините, Индонезия, Китай, Кения и Япония.
Само малка част от геотермалните ресурси на планетата се експлоатират за търговски цели – най-често такива станции са разположени на границите на тектоничните плочи. Но ако поставите на поток, пробиване на кладенци до мантията планети, ще бъде възможно да се черпи енергия просто от под земята навсякъде.
Наистина, такъв проект съществува само на теория. Изкопаваме кладенец до мантията на Земята, пълним го с течност за хидравлично разбиване и получаваме изкуствен горещ водоносен хоризонт. И тогава слагаме турбини отгоре и правим ток.
Единственото но: трябва наистина огромна дупка - дълбока около 10 километра.
7. изкуствена фотосинтеза
Фотосинтезата е процес, който протича в растителните клетки, по време на който водата и въглеродният диоксид се превръщат в кислород и глюкоза под въздействието на слънчевата светлина. Това е просто повторете може да се направи в лабораторни условия без помощта на растения.
Учени в Съединените щати, Швеция и Япония разработват търговски жизнеспособни методи за изкуствена фотосинтеза, които позволява от въглероден диоксид и вода за създаване на гориво, смоли, пластмаси и влакна. И ако изследванията са успешни, ние ще можем да произвеждаме гориво и строителни материали буквално от нищото.
Освен това не е необходимо напълно да се отказва участието на растения и водни организми в процеса. Например за размножаване на фотосинтезиращи синьо-зелени водорасли и след това дестилирам превръщането им в биопластмаси и биогорива също е жизнеспособен вариант.
8. Инфрачервеното топлинно излъчване на Земята
Слънчевите лъчи падат върху част от планетата и нагряват повърхността и атмосферата. Другата страна на Земята по това време, напротив, излъчва натрупаната през деня енергия под формата на инфрачервено топлинно излъчване. Планетата произвежда 10¹⁷ вата топлина и цялото това богатство се разсейва безсмислено в космическо пространство.
Австралийски инженери изобретен устройство, наречено терморадиационен диод, което генерира енергия не при нагряване, а при охлаждане. И ако създадете доста голям модел от него, който ще натрупва топлина през деня и ще я отдава през нощта, ще получите нещо като слънчева батерия, която работи денонощно.
И ако направи фотоклетки, които улавят инфрачервена светлина (те вече са в устройствата за нощно виждане) и използвайте ги за поглъщане на топлинното излъчване на планетата, получавате така наречения колектор емисионна енергия. И това ще ви позволи да правите електричество през нощта просто от нищото.
панели, улавяне топлинно излъчване на повърхността на планетата през нощта и разсеяна ултравиолетова слънчева светлина през деня, можете ще покрие всички високи сгради в столичните райони и ще получи добър допълнителен източник електричество.
В допълнение, такива колектори на емисионна енергия, когато не са необходими, могат да бъдат трансформирам в кулите на пасивните радиация охлаждане (PDRC) - те биха отделяли топлина по-ефективно в космоса, отколкото повърхността на планетата. Това ще помогне да се спаси Земята от глобалното затопляне.
Прочетете също🧐
- Хипотезата на Гея: защо някои учени вярват, че Земята е огромен организъм и вярно ли е това
- 3 прости начина да оставите по-малко битови отпадъци
- Възможно ли е да се предотврати шестото масово измиране и как да го направим - казва биологът Иван Затевахин