8 obnovljivih virov energije, ki bi lahko nadomestili nafto in plin
Miscellanea / / April 26, 2023
Čas je, da končno poskrbimo za planet in zmanjšamo ogljični odtis.
1. sončna energija
Ko govorimo o obnovljivih virih, se najprej vsi spomnijo na sončno energijo in panele za njeno pretvorbo. obstajati dve vrsti takih generatorjev - fotovoltaični in koncentrirani tip.
Prvi delujejo takole: ko se prevodnik ali polprevodnik v bateriji segreje zaradi absorpcije sončne sevanja nastane potencialna razlika med hladnimi in toplimi območji ter električni trenutno.
Generatorji koncentriranega tipa zbirajo svetlobo, segrejejo tekočino, jo spremenijo v paro in z vrtenjem turbin proizvajajo elektriko. Načelo delovanja takšnih plošč je ugodno v primerjavi s tem, da vam omogoča akumulacijo toplote, kar pomeni, da ostanejo ponoči omejeno učinkoviti.
Sončna svetloba lahko poleg proizvodnje električne energije tudi uporabiti za neposredno ogrevanje tekočin - na primer v bazenih in tuših. Velik rezervoar, ki se nahaja na strehi okolju prijazne hiše, bo veliko prihranil pri električni energiji.
2. biogorivo
Biomasa je material, pridobljen iz živih organizmov, najpogosteje rastlin ali alg. Živijo od sončne energije in vode, se učinkovito razmnožujejo in so poslušne narave.
Najpogostejši vir Biomasa je trenutno les, to so odmrla drevesa, veje in štori, odrezki desk, sekanci in drugi proizvodni odpadki. In tudi poljščine - proso, konoplja, koruza, soja, miskantus, sirek, sladkorni trs, bambus. Poleg tega je odličen vir biomase lahko postati alge, ker rastejo zelo hitro.
Iz vsega tega lahko dobite etanol, butanol, vodik, metan, sintetični plin, biodizel in drugo.
Prednost energetike, zgrajene na biomaso, je učinkovito odstranjevanje odpadkov. Iz vsega, česar ljudje ne morejo ali nimajo časa pojesti, lahko dobite gorivo. Že zdaj je njegova proizvodnja dobra ustanovljena v ZDA in Braziliji ter v jugovzhodni Aziji.
Res je, da prehod na biogoriva ne reši problema globalnega segrevanja, saj ga je treba še kuriti, tako kot olje in plin. A vsaj raste sama in ne zmanjka kot mineralov.
3. energija oceana
Oceanski valovi, plimovanje in tokovi ustvarjajo ogromne zaloge kinetične energije - škoda je celo, da je toliko dobrega izgubljenega. Toda v resnici so se nekatere države že naučile imeti koristi od vsega tega - Na primer, v Veliki Britaniji zgradil največji generator valov na svetu Oyster.
Načelo delovanja takšnih naprav je naslednje: valovi premakniti plovci, ki poganjajo batno črpalko. Ta pa po cevi poganja morsko vodo do obale, kjer vrti rotor hidroelektrarnega generatorja.
Poleg obalnih elektrarn na plimovanje obstajajo projekti za podvodne modifikacije. Delovali bodo kot navaden mlin na veter: ogromen mlin z rezili je pritrjen na morsko dno, močan tok vrti gred v generatorju.
Poleg banalne uporabe kinetične energije plimovanja in tokov obstaja bolj ekstravaganten način pridobivanja električne energije iz morij.
Dejstvo je, da Sonce nenehno segreva vodno površino Zemlje - pravzaprav so oceani ogromna baterija. Ocenjuje se, da celo 5% toplote proizvede zagotoviti proizvodnjo 10.000 GW električne energije.
Pri tem bodo pomagale hidrotermalne oceanske elektrarne. delo so takšni: globoko na dno oceana spustimo ogromno cev, ki bo od tam jemala vodo. Po vstopu v toplotne izmenjevalnike s toplo tekočino blizu površine ocean v pogojih znižanega tlaka hladna voda začne vreti ne pri 100 ° C, kot običajno, ampak šele pri 27 ° C. Nastane hladna para, ki vrti turbine in dobimo elektriko.
Trenutno so takšne eksperimentalne naprave nahaja na Japonskem in Havajih.
4. vetrna energija
Mline so izumili vsaj leta 700-900 našega štetja v Perziji in jih poznajo vsi dobil v srednjeveški Evropi. Skoraj 600 let tam piha veter glavni vir energije, dokler človeštvo ni množično prešlo na premog in parne stroje.
Prva vetrna elektrarna izumil julija 1887 profesor James Blyth s kolidža Anderson v Glasgowu. Toda domačini so ga zavrnili, saj so menili, da je elektrika "satanov izum".
Kasneje je profesor zgradil še eno turbino in iz nje napajal lokalno norišnico.
Vetrna energija postaja spet priljubljena. Ona rabljeno v polovici držav sveta. Danska je npr. prejme zahvaljujoč temu, 56% porabljene električne energije, Urugvaj - 40%, Litva - 36%, Irska - 35%, Velika Britanija - 24%. Mline na veter veliko uporabljajo tudi v ZDA, na Kitajskem, Portugalskem, v Nemčiji, Španiji, Latinski Ameriki in Afriki.
Mlini na veter so dobri, ker vam omogočajo ustvarjanje električne energije iz zraka, kjer je nepraktično vleči žice. Poleg tega so delo učinkovitejši ponoči in pozimi, ko sončne celice, nasprotno, izgubijo moč. Ta dva vira energije se torej dopolnjujeta.
Da, vetrnice imajo tudi nekaj slabosti: njihove lopatice včasih podrejo ptice v letu, opore pa se tresejo, da črvi lezejo iz zemlje. Vendar pa raziskovalci na Nacionalni univerzi v Singapurju potekala primerjavo in ugotovil, da so ti generatorji odgovorni za nesorazmerno manjše število smrti ptic kot elektrarne na fosilna goriva.
5. Statična elektrika vodne pare
Nov eksotičen način pridobivanja električne energije našel leta 2020 znanstveniki z Univerze v Tel Avivu. Vsi vemo, da strela udari med nevihto. Nastanejo, ko delci vodne pare različnih gostot – od drobnih kapljic do ledenih plošč – trčijo med seboj in naelektrijo okolje okoli sebe.
Znanstveniki ponovljeno ta proces v laboratoriju in ugotovil, da če je vlažnost zraka več kot 60 %, lahko med delci že nastane statična elektrika. In če zgradite dovolj visoke kovinske stebre, se lahko dobesedno napolnijo iz vodne pare v zraku. Posledično lahko iz njih potegnemo žice in napajamo infrastrukturo.
Seveda z elektriko iz vodne pare težko osvetliš velemesto. Toda to je zelo obetaven način pridobivanja poceni energije za tropske države v razvoju, kjer je visoka vlažnost.
6. geotermalna energija
Znanstveniki so to izračunali ohlajati 1°C Zemljinega jedra bo sprostila 10.000-krat več energije, kot je vsebujejo vsa znana fosilna goriva. In za sekundo se segreje na 6000 ° C in ohladi za 300-500 ° C v milijardi let.
Se pravi, gre za preprosto neverjetne zaloge energije! Sonce se bo spremenilo v rdečega velikana, preden bomo imeli čas, da izčrpamo potencial zemeljskega jedra.
Zdaj geotermalni vrelci hraniti elektrarne na Islandiji, Novi Zelandiji, Italiji, Franciji, Litvi, Mehiki, Nikaragvi, Kostariki, Filipinih, Indoneziji, Kitajskem, Keniji in na Japonskem.
Le majhen del geotermalnih virov planeta se izkorišča v komercialne namene – najpogosteje se takšne postaje nahajajo na mejah tektonskih plošč. Če pa daš na tok vrtanje vrtin do plašča planeti, bo sploh mogoče povsod črpati energijo preprosto iz podzemlja.
Res, tak projekt obstaja samo v teoriji. Izkopljemo vrtino do zemeljskega plašča, jo napolnimo s tekočino za hidravlično lomljenje in dobimo umetni vroč vodonosnik. In potem na vrh postavimo turbine in delamo elektriko.
Edino ampak: potreba res ogromna luknja – globoka kakih 10 kilometrov.
7. umetna fotosinteza
Fotosinteza je proces, ki poteka v rastlinskih celicah, med katerim se voda in ogljikov dioksid pod vplivom sončne svetlobe pretvorita v kisik in glukozo. To je samo ponovite to je mogoče storiti v laboratorijskih pogojih brez pomoči rastlin.
Znanstveniki v ZDA, na Švedskem in Japonskem razvijajo komercialno izvedljive metode umetne fotosinteze, ki dovoli iz ogljikovega dioksida in vode za ustvarjanje goriva, smol, plastike in vlaken. In če bo raziskava uspešna, bomo gorivo in gradbene materiale lahko naredili dobesedno iz zraka.
Poleg tega ni treba popolnoma zavrniti sodelovanja rastlin in vodnih organizmov v procesu. Na primer za razmnoževanje fotosintetskih modrozelenih alg in nato destilirati v bioplastiko in biogoriva je prav tako izvedljiva možnost.
8. Infrardeče toplotno sevanje Zemlje
Sončni žarki padajo na del planeta in segrevajo površino in ozračje. Druga stran Zemlje v tem času, nasprotno, oddaja energijo, nakopičeno čez dan, v obliki infrardečega toplotnega sevanja. Planet proizvede 10¹⁷ vatov toplote in vse to bogastvo se nesmiselno razprši v vesolje.
avstralski inženirji izumil naprava, imenovana termoradiacijska dioda, ki ne ustvarja energije pri segrevanju, ampak pri hlajenju. In če iz njega ustvarite precej velik model, ki bo podnevi kopičil toploto in jo oddajal ponoči, boste dobili nekaj podobnega sončni bateriji, ki deluje 24 ur na dan.
In če narediti fotocelice, ki zajemajo infrardečo svetlobo (te so že v napravah za nočno opazovanje), in jih uporabite za absorbiranje toplotnega sevanja planeta, dobite tako imenovani kolektor emisijska energija. Omogočil vam bo, da ponoči naredite elektriko iz nič.
plošče, zajemanje toplotno sevanje površine planeta ponoči in razpršeno ultravijolično sončno svetlobo podnevi, lahko bo zajel vse visoke stavbe v metropolitanskih območjih in dobil dober dodaten vir elektrika.
Poleg tega bi lahko bili takšni zbiralniki energije emisij, kadar niso potrebni transformirati v stolpih pasivnega sevanje hlajenje (PDRC) - bolj učinkovito bi oddajali toploto v vesolje kot površje planeta. To bi pomagalo rešiti Zemljo pred globalnim segrevanjem.
Preberite tudi🧐
- Hipoteza Gaia: zakaj nekateri znanstveniki verjamejo, da je Zemlja ogromen organizem, in ali je res
- 3 preprosti načini za manj gospodinjskih odpadkov
- Ali je mogoče preprečiti šesto množično izumrtje in kako to storiti - pravi biolog Ivan Zatevakhin