Jaké jsou nejdůležitější čisté energie?



čisté energie ty, které na planetě Zemi nevytvářejí tolik škod ve srovnání s fosilními palivy, jako je uhlí nebo ropa.

Tato paliva, známá také jako špinavé energie, uvolňující skleníkové plyny, oxid uhličitý (CO)2) mají většinou negativní vliv na klimatické podmínky planety.

Čisté energie na rozdíl od paliv nevypouštějí skleníkové plyny nebo je emitují v menších množstvích. Proto nepředstavují hrozbu pro životní prostředí. Kromě toho jsou obnovitelné, což znamená, že se přirozeně obnovují téměř ihned po jejich použití..

Neznečišťující energie jsou proto nezbytné k ochraně planety před extrémními povětrnostními podmínkami, které již představuje. Stejně tak využití těchto zdrojů v budoucnu zajistí dostupnost energie, protože fosilní paliva nejsou obnovitelná.

Je třeba poznamenat, že získávání neznečišťujících energií je relativně novým procesem, který je stále ve vývoji, a proto zůstávají některé roky, dokud nepředstavují skutečnou konkurenci fosilních paliv..

V současné době však neznečišťující zdroje energie získaly na důležitosti dva aspekty: vysoké náklady na využívání fosilních paliv a hrozba, že jejich spalování představuje pro životní prostředí. Nejznámější čisté energie jsou solární, větrné a vodní.

Seznam s nejdůležitějšími čistými energiemi

1. Sluneční energie

Tento typ energie je získáván specializovanými technologiemi, které zachycují fotony přicházející ze slunce (částice světelné energie)..

Slunce představuje spolehlivý zdroj, protože může poskytovat energii milióny let. Současná technologie pro zachycení tohoto typu energie zahrnuje fotovoltaické panely a solární kolektory.

Tyto panely přímo přeměňují energii na elektřinu, což znamená, že není třeba generátorů, které by mohly znečišťovat životní prostředí.

Technologie pro získávání sluneční energie

a) Fotovoltaické panely

Fotovoltaické panely transformují energii přicházející ze slunce na elektřinu. Využití fotovoltaických modulů na trhu v posledních letech vzrostlo o 25%.

V současné době jsou náklady na tuto technologii ziskové v malých zařízeních, jako jsou hodinky a kalkulačky. Je třeba poznamenat, že v některých zemích se tato technologie již provádí ve velkém měřítku. Například v Mexiku bylo ve venkovských oblastech země instalováno přibližně 20 000 fotovoltaických systémů.

b) Termodynamická technologie

Sluneční tepelná energie pochází z tepla generovaného sluncem. Dostupné technologie v tepelné energii jsou zodpovědné za sběr slunečního záření a jeho transformaci na tepelnou energii. Následně je tato energie přeměněna na elektřinu řadou termodynamických transformací.

c) Technologie využití sluneční energie v budovách

Systémy denního vytápění a osvětlení jsou nejběžnější solární technologií v budovách. Topné systémy absorbují sluneční energii a přenášejí ji na tekutý materiál, buď vodu nebo vzduch.

V Japonsku bylo instalováno více než dva miliony solárních ohřívačů vody. Izrael, Spojené státy, Keňa a Čína jsou další země, které používají podobné systémy.

Pokud jde o osvětlovací systémy, tyto zahrnují použití přirozeného světla k osvětlení prostoru. Toho je dosaženo začleněním reflexních panelů do budov (na stropech a oknech)..

Nevýhody solární energie

  • Náklady na solární panely jsou stále velmi vysoké ve srovnání s jinými formami dostupné energie.
  • Dostupná technologie nemůže zachytit sluneční energii v noci nebo když je obloha velmi zatažená.

Pokud jde o poslední nevýhodu, někteří vědci pracují na získávání sluneční energie přímo z vesmíru. Tento zdroj byl pojmenován "vesmírná sluneční energie".

Základní myšlenkou je umístit fotovoltaické panely do prostoru, který bude shromažďovat energii a posílat ji zpět na Zemi. Tímto způsobem by zdroj energie byl nejen kontinuální, ale také čistý a neomezený.

Letecký a kosmický inženýr námořní výzkumné laboratoře Spojených států, Paul Jaffe, prohlašuje, že "pokud je solární panel umístěn v prostoru, bude přijímat světlo 24 hodin denně, sedm dní v týdnu, během 99% roku"..

Slunce svítí mnohem více ve vesmíru, takže tyto moduly mohou přijímat až 40krát více energie, než by generoval stejný panel na Zemi.

Vysílání modulů do vesmíru by však bylo příliš nákladné, což představuje překážku jejich rozvoje.

2 Větrná energie

V průběhu let byl vítr používán k napájení plachetnic a lodí, mlýnů nebo k vytváření tlaku při čerpání vody. Až v 20. století však lidé začali tento prvek považovat za spolehlivý zdroj energie.

Ve srovnání se sluneční energií je větrná energie jednou z nejspolehlivějších, protože vítr je konzistentní a na rozdíl od slunce může být používán během noci.. 

Zpočátku byly náklady na tuto technologii nadměrně vysoké, nicméně díky pokroku v posledních letech se tato forma energie stala ziskovou; Svědčí o tom skutečnost, že v roce 2014 vlastnilo větrné elektrárny více než 90 zemí, které dodávaly 3% celkové spotřeby elektrické energie na světě..

Technologie pro získávání větrné energie

Technologie používané v oblasti větrné energie, turbíny, jsou zodpovědné za přeměnu hmoty vzduchu, který se pohybuje do energie. Toto může být používáno mlýny nebo transformováno na elektřinu přes generátor. Tyto turbíny mohou být dvou typů: turbíny s horizontální osou a turbíny s vertikální osou.

Nevýhody větrné energie

Navzdory tomu, že větrná energie patří mezi nejméně nákladné neznečišťující zdroje, má určité ekologické nevýhody:

  • Větrné elektrárny narušují estetiku přírodních krajin.
  • Dopad, který by tyto mlýny a turbíny mohly mít na stanoviště, je nejistý.

3- Vodní energie

Tento zdroj čisté energie získává elektřinu pohybem vody. Proudy vody z dešťů nebo řek jsou velmi užitečné.

Technologie pro získávání vodní energie

Zařízení pro získání tohoto typu energie využívají kinetickou energii generovanou proudem vody pro výrobu elektřiny. Obecně se vodní energie získává z řek, potoků, kanálů nebo přehrad.

Technologie v oblasti vodní energie je jednou z nejmodernějších z hlediska získávání energie. Ve skutečnosti přibližně 15% elektřiny vyrobené na světě pochází z tohoto typu energie.

Vodní energie je mnohem spolehlivější než solární energie a větrná energie, protože jakmile jsou přehrady naplněny vodou, elektřina může být vyráběna konstantní rychlostí. Kromě toho jsou tyto přehrady nejen účinné, ale také navrženy tak, aby měly dlouhou životnost a vyžadují malou údržbu.

a) Přílivová energie

Přílivová energie je dělením vodní energie, která je založena na získávání energie vlnami.

Stejně jako větrná energie, i tento typ energie byl používán od dob starého Říma a středověku, který je velmi populární mlýny poháněné vlnami.

Nicméně, to nebylo až do 19. století, že tato energie byla použita k výrobě elektřiny.

První elektrárna na slapové elektrárně na světě je energetická stanice Rance Mareomotor Energy, která je v provozu od roku 1966 a je největší v Evropě a druhá největší na světě..

Nevýhody vodní energie

  • Konstrukce přehrad vytváří změny v přirozeném toku řek, ovlivňuje úroveň proudů a ovlivňuje teplotu vody, což by mohlo mít negativní dopad na ekosystém..
  • Pokud je velikost těchto přehrad příliš vysoká, mohou způsobit zemětřesení, erozi v zemi, sesuvy půdy a další geologické škody..
  • Mohly by také způsobit povodně.
  • Z ekonomického hlediska jsou počáteční náklady na výstavbu těchto přehrad vysoké. To však bude v budoucnu odměněno, když začnou fungovat.
  • Pokud přijdou doby sucha a přehrady nejsou plné, elektřinu nelze vyrobit.

4. Geotermální energie

Geotermální energie je ta, která je získána z tepla uchovávaného uvnitř Země. Tento typ energie lze sbírat za nízké náklady pouze v oblastech s vysokou úrovní geotermálních aktivit.

V zemích, jako je například Indonésie a Island, je geotermální energie dostupná a mohla by pomoci snížit využívání fosilních paliv. Salvador, Keňa, Kostarika a Island jsou národy, v nichž více než 15% celkové výroby elektřiny pochází z geotermální energie..

Nevýhody geotermální energie

  • Největší nevýhodou je ekonomická: náklady na vytěžení a výkop k získání tohoto typu energie jsou vysoké.
  • Vzhledem k tomu, že tento typ energie není tak populární jako předchozí, postrádá kvalifikované pracovníky k instalaci potřebné technologie.
  • Pokud nebudete postupovat opatrně, získání tohoto typu energie by mohlo způsobit zemětřesení.

5. Hydrotermální energie

Hydrotermální energie pochází z vodní a tepelné energie a odkazuje na horkou vodu nebo vodní páru, která je zachycena ve zlomeninách vrstev zeminy..

Tento typ představuje jedinou tepelnou energii, která je v současné době komerčně využívána. Na Filipínách, v Mexiku, Itálii, Japonsku a na Novém Zélandu byla vybudována zařízení, která využívají tohoto zdroje energie. V Kalifornii, Spojené státy, 6% vyrobené elektřiny pochází z tohoto typu energie.

Biomasa

Biomasa znamená přeměnu organické hmoty na formy využitelné energie. Tento druh energie může pocházet z odpadů ze zemědělství, z potravinářského průmyslu, mimo jiné.

Od pradávna se používají formy biomasy, jako je palivové dřevo; V posledních letech jsme však pracovali na metodách, které nevytvářejí oxid uhličitý.

Příkladem jsou biopaliva, která mohou být použita v ropných a plynových stanicích. Na rozdíl od fosilních paliv, která jsou vyráběna geologickými procesy, vznikají biopaliva biologickými procesy, jako je anaerobní digesce..

Bioetanol je jedním z nejběžnějších biopaliv; Vzniká fermentací sacharidů z kukuřice nebo cukrové třtiny.

Spalování biomasy je mnohem čistší než spalování fosilních paliv, protože koncentrace síry v biomase je nižší. Získávání energie prostřednictvím biomasy by navíc využilo materiálů, které by jinak byly zbytečné.

Stručně řečeno, čisté a obnovitelné energie mají potenciál poskytovat značné množství energie. Vzhledem k vysokým nákladům na technologii získávání elektřiny z těchto zdrojů je však zřejmé, že tyto druhy energie ještě nenahradí fosilní paliva..

Odkazy

  1. Haluzan, Ned (2010). Definice čisté energie. Citováno dne 2. března 2017, z obnovitelných zdrojů-info.com.
  2. Obnovitelná energie a jiné alternativní zdroje energie. Citováno dne 2. března 2017, od dmme.virginia.gov.
  3. Jaké jsou různé druhy obnovitelné energie? Citováno dne 2. března 2017 z webu phys.org.
  4. Obnovitelné zdroje energie. Citováno dne 2. března 2017, z webu unfccc.int.
  5. 5 Typy obnovitelné energie. Citováno dne 2. března 2017 z webu myenergygateway.org.
  6. Vědci pracují na nové technologii, která by mohla přenášet neomezenou energii na Zemi z vesmíru. Citováno dne 2. března 2017, z businessinsider.com.
  7. Čistá energie nyní i v budoucnosti. Citováno dne 2. března 2017 z epa.gov.
  8. Závěry: Alternativní energie. Citováno dne 2. března 2017, od ems.psu.edu.