8 surse de energie regenerabilă care ar putea înlocui petrolul și gazele
Miscelaneu / / April 26, 2023
Este timpul să avem grijă în sfârșit de planetă și să ne reducem amprenta de carbon.
1. energie solara
Când vine vorba de surse regenerabile, în primul rând, toată lumea își amintește energia solară și panourile pentru conversia acesteia. Exista două tipuri de astfel de generatoare - fotovoltaic și de tip concentrat.
Primele funcționează astfel: când un conductor sau semiconductor dintr-o baterie se încălzește din cauza absorbției solare. radiații, se creează o diferență de potențial între regiunile reci și calde și o diferență electrică actual.
Generatoarele de tip concentrat colectează lumina, încălzește lichidul, se transformă în abur și generează electricitate prin turbine rotative. Principiul de funcționare a unor astfel de panouri se compară favorabil prin faptul că vă permite să acumulați căldură, ceea ce înseamnă că acestea rămân limitate de eficiență pe timp de noapte.
Pe lângă generarea de energie electrică, lumina soarelui poate și
aplica pentru încălzirea directă a lichidelor - de exemplu, în piscine și dușuri. Un rezervor mare situat pe acoperișul unei case ecologice va economisi mult energie electrică.2. biocombustibil
Biomasa este material derivat din organisme vii, cel mai frecvent plante sau alge. Ei trăiesc din energie solară și apă, se înmulțesc eficient și au o natură docilă.
Cel mai comun sursă biomasa în prezent este lemnul, adică arbori morți, crengi și cioturi, tăieturi de scânduri, așchii de lemn și alte deșeuri de producție. Și, de asemenea, culturi - mei, cânepă, porumb, soia, miscanthus, sorg, trestie de zahăr, bambus. În plus, o sursă excelentă de biomasă poate deveni alge deoarece cresc foarte repede.
Din toate acestea, puteți obține etanol, butanol, hidrogen, gaz metan, gaz de sinteză, biodiesel și multe altele.
Avantajul energiei, construită pe biomasă, este eliminarea eficientă a deșeurilor. Din tot ceea ce oamenii nu pot sau nu au timp să mănânce, puteți obține combustibil. Deja acum producția sa este bună stabilit în Statele Unite și Brazilia, precum și în Asia de Sud-Est.
Adevărat, trecerea la biocombustibili nu rezolvă problema încălzirii globale, pentru că mai trebuie ars, la fel ca ulei și gaz. Dar măcar crește de la sine și nu se epuizează ca mineralele.
3. energia oceanului
Valurile oceanice, mareele și curenții creează o sursă imensă de energie cinetică - este chiar păcat că atâta bunătate este irosită. Dar, de fapt, unele țări au învățat deja să beneficieze de toate acestea - De exemplu, în Marea Britanie a construit cel mai mare generator de valuri Oyster din lume.
Principiul de funcționare a unor astfel de dispozitive este următorul: unde mișcare plutește, acestea conduc pompa cu piston. El, la rândul său, conduce apa de mare către țărm printr-o conductă, unde rotește rotorul unui generator hidroelectric.
Pe lângă centralele mareeomice de coastă, există proiecte pentru modificări subacvatice. Vor funcționa ca o moară de vânt obișnuită: o moară uriașă cu lame este fixată pe fundul mării, un curent puternic transformă arborele în generator.
Pe lângă utilizarea banală a energiei cinetice a mareelor și a curenților, există o modalitate mai extravagantă de a extrage energie electrică din mări.
Faptul este că Soarele încălzește în mod constant suprafața apei Pământului - de fapt, oceanele sunt o baterie uriașă. Se estimează că chiar și 5% din căldura pe care o produce oferi generarea a 10.000 GW de energie electrică.
Centralele hidrotermale oceanice vor ajuta în acest sens. muncă sunt așa: coborâm o țeavă uriașă adânc în fundul oceanului, care va lua apă de acolo. După intrarea în schimbătoare de căldură cu lichid cald lângă suprafață ocean în condiții de presiune redusă, apa rece începe să fiarbă nu la 100 ° C, ca de obicei, ci doar la 27 ° C. Se formează abur rece, rotește turbinele și obținem energie electrică.
În prezent, astfel de instalații experimentale situat în Japonia și Hawaii.
4. energie eoliana
Morile au fost inventate cel puțin în 700-900 d.Hr. în Persia și sunt familiare tuturor a primit în Europa medievală. De aproape 600 de ani, vântul a fost acolo principal sursă de energie până când omenirea a trecut masiv la motoarele pe cărbune și cu abur.
Primul parc eolian inventat în iulie 1887 de către profesorul James Blyth de la Anderson College, Glasgow. Dar localnicii au refuzat să-l folosească, considerând că electricitatea este „o invenție a lui Satana”.
Mai târziu, profesorul a construit o altă turbină, alimentând din ea azilul de nebuni local.
Acum energia eoliană devine din nou populară. Ea folosit în jumătate din ţările lumii. Danemarca, de exemplu, primeste datorită acesteia, 56% din energia electrică consumată, Uruguay - 40%, Lituania - 36%, Irlanda - 35%, Marea Britanie - 24%. Morile de vânt sunt utilizate pe scară largă și în SUA, China, Portugalia, Germania, Spania, America Latină și Africa.
Morile de vânt sunt bune pentru că vă permit să creați electricitate din aer acolo unde nu este practic să trageți firele. În plus, ei muncă mai eficient noaptea și iarna, când panourile solare, dimpotrivă, pierd putere. Deci aceste două surse de energie se completează reciproc.
Da, morile de vânt au și unele dezavantaje: lamele lor se doboară uneori păsări în zbor, iar suporturile tremură astfel încât viermii se târăsc afară din pământ. Cu toate acestea, cercetătorii de la Universitatea Națională din Singapore ținută comparație și a concluzionat că acești generatori sunt responsabili pentru un număr disproporționat mai mic de morți aviare decât centralele cu combustibili fosili.
5. Electricitatea statică a vaporilor de apă
Un nou mod exotic de a genera electricitate găsite în 2020 de oameni de știință de la Universitatea din Tel Aviv. Știm cu toții că fulgerele lovesc în timpul furtunilor. Acestea sunt produse atunci când particulele de vapori de apă de diferite densități - de la picături minuscule la slouri de gheață - se ciocnesc unele de altele și electrizează mediul din jurul lor.
Oamenii de știință repetate acest proces în laborator și a constatat că, dacă umiditatea aerului este mai mare de 60%, atunci electricitatea statică poate apărea deja între particule. Și dacă construiești stâlpi metalici suficient de înalți, aceștia se pot încărca literalmente din vaporii de apă din aer. Ca rezultat, firele pot fi trase din ele și alimentează infrastructura.
Desigur, cu greu poți lumina o metropolă cu electricitate din vapori de apă. Dar aceasta este o modalitate foarte promițătoare de a obține energie ieftină pentru țările tropicale în curs de dezvoltare, unde există umiditate ridicată.
6. energie geotermală
Oamenii de știință au calculat asta răcire 1°C din nucleul Pământului va elibera de 10.000 de ori mai multă energie decât cea conținută în toți combustibilii fosili cunoscuți. Și, pentru o secundă, este încălzit la 6.000 ° C și se răcește cu 300-500 ° C într-un miliard de ani.
Adică este pur și simplu rezerve incredibile de energie! Soarele se va transforma într-o gigantă roșie înainte de a avea timp să epuizăm potențialul nucleului pământului.
Izvoare geotermale acum hrăni centrale electrice din Islanda, Noua Zeelandă, Italia, Franța, Lituania, Mexic, Nicaragua, Costa Rica, Filipine, Indonezia, China, Kenya și Japonia.
Doar o mică parte din resursele geotermale ale planetei sunt exploatate în scopuri comerciale - cel mai adesea astfel de stații sunt situate la granițele plăcilor tectonice. Dar dacă ai pus pe râu forând puțuri până la manta planete, va fi posibil să trageți energie pur și simplu din subteran oriunde.
Într-adevăr, un astfel de proiect există doar in teorie. Săpăm o fântână în mantaua Pământului, o umplem cu fluid de fracturare hidraulică și obținem un acvifer artificial fierbinte. Și apoi punem turbine deasupra și facem electricitate.
Singurul dar: nevoie o gaură cu adevărat uriașă - aproximativ 10 kilometri adâncime.
7. fotosinteză artificială
Fotosinteza este procesul care are loc în celulele plantelor, în timpul căruia apa și dioxidul de carbon sunt transformate în oxigen și glucoză sub influența luminii solare. Doar asta repeta se poate face in conditii de laborator fara ajutorul plantelor.
Oamenii de știință din Statele Unite, Suedia și Japonia dezvoltă metode de fotosinteză artificială viabile comercial, care permite din dioxid de carbon și apă pentru a crea combustibil, rășini, materiale plastice și fibre. Și dacă cercetarea va avea succes, vom putea produce combustibil și materiale de construcție literalmente din aer.
În plus, nu este necesar să refuzați complet participarea plantelor și organismelor acvatice la proces. De exemplu, pentru a reproduce alge albastre-verzi fotosintetice și apoi distila bioplastice și biocombustibili este, de asemenea, o opțiune viabilă.
8. Radiația termică infraroșie a Pământului
Razele soarelui cad pe o parte a planetei și încălzesc suprafața și atmosfera. Cealaltă parte a Pământului la acest moment, dimpotrivă, eliberează energia acumulată în timpul zilei sub formă de radiație termică infraroșie. Planeta produce 10¹⁷ wați de căldură și toată această bogăție este disipată fără sens în spațiul cosmic.
ingineri australieni inventat un dispozitiv numit diodă de termoradiere care generează energie nu atunci când este încălzită, ci când este răcită. Și dacă îi creezi un model destul de mare, care va acumula căldură în timpul zilei și o va elibera noaptea, obții ceva ca o baterie solară care funcționează non-stop.
Si daca face fotocelule care captează lumina infraroșie (acestea sunt deja în dispozitivele de vedere pe timp de noapte) și folosiți-le pentru a absorbi radiația termică a planetei, obțineți așa-numitul colector energie de emisie. Și vă va permite să faceți electricitate noaptea doar din aer.
panouri, captarea radiația termică a suprafeței planetei noaptea și lumina ultravioletă împrăștiată în timpul zilei, puteți va acoperi toate clădirile înalte din zonele metropolitane și va obține o sursă suplimentară bună electricitate.
În plus, astfel de colectoare de energie de emisie, atunci când nu sunt necesare, ar putea fi transforma în turnurile pasivului radiatii răcire (PDRC) - ar degaja căldură mai eficient în spațiu decât suprafața planetei. Acest lucru ar ajuta la salvarea Pământului de încălzirea globală.
Citeste si🧐
- Ipoteza Gaia: de ce unii oameni de știință cred că Pământul este un organism uriaș și este adevărat
- 3 moduri simple de a lăsa mai puține deșeuri menajere
- Este posibil să previi a șasea extincție în masă și cum să o faci - spune biologul Ivan Zatevakhin