8 uusiutuvaa energialähdettä, jotka voisivat korvata öljyn ja kaasun
Miscellanea / / April 26, 2023
On vihdoin aika huolehtia planeettasta ja pienentää hiilijalanjälkeämme.
1. aurinkoenergia
Uusiutuvien lähteiden osalta kaikki muistavat ennen kaikkea aurinkoenergian ja paneelit sen muuntamiseen. Olla olemassa kahden tyyppisiä tällaisia generaattoreita - aurinkosähkö ja tiivistetty tyyppi.
Edellinen toimii näin: kun akussa oleva johdin tai puolijohde kuumenee auringon absorption vuoksi säteilyn, kylmän ja lämpimän alueen välille syntyy potentiaaliero ja sähkö nykyinen.
Konsentroidut generaattorit keräävät valoa, se lämmittää nesteen, muuttuu höyryksi ja tuottaa sähköä pyörivillä turbiineilla. Tällaisten paneelien toimintaperiaate on verrattavissa suotuisasti siihen, että sen avulla voit kerätä lämpöä, mikä tarkoittaa, että ne pysyvät rajoitetusti tehokkaina yöllä.
Sähköntuotannon lisäksi auringonvalo voi myös Käytä nesteiden lämmittämiseen suoraan - esimerkiksi uima-altaissa ja suihkuissa. Ympäristöystävällisen talon katolla sijaitseva suuri säiliö säästää paljon sähköä.
2. biopolttoainetta
Biomassa on materiaalia, joka on peräisin elävistä organismeista, yleisimmin kasveista tai levistä. Ne elävät aurinkoenergialla ja vedellä, lisääntyvät tehokkaasti ja ovat kuuliaisia.
Yleisin lähde Biomassa on tällä hetkellä puuta eli kuolleita puita, oksia ja kantoja, lautojen hakkuita, haketta ja muuta tuotantojätettä. Ja myös viljelykasvit - hirssi, hamppu, maissi, soijapavut, miscanthus, durra, sokeriruoko, bambu. Lisäksi erinomainen biomassan lähde voi tulla leviä, koska ne kasvavat erittäin nopeasti.
Kaikesta tästä saa etanolia, butanolia, vetyä, metaanikaasua, synteesikaasua, biodieseliä ja paljon muuta.
Biomassalle rakennetun energian etuna on tehokas jätteiden hävittäminen. Kaikesta, mitä ihmiset eivät voi tai heillä ei ole aikaa syödä, voit saada polttoainetta. Jo nyt sen tuotanto on hyvä perusti Yhdysvalloissa ja Brasiliassa sekä Kaakkois-Aasiassa.
Totta, biopolttoaineisiin siirtyminen ei ratkaise ilmaston lämpenemisen ongelmaa, koska se on silti poltettava, aivan kuten öljy ja kaasua. Mutta ainakin se kasvaa itsestään eikä lopu kuin mineraalit.
3. valtameren energiaa
Valtameren aallot, vuorovedet ja virrat luovat valtavan määrän kineettistä energiaa - on jopa sääli, että niin paljon hyvää menee hukkaan. Mutta itse asiassa jotkut maat ovat jo oppineet hyötymään kaikesta tästä - EsimerkiksiIso-Britanniassa rakennettiin maailman suurin aaltogeneraattori Oyster.
Tällaisten laitteiden toimintaperiaate on seuraava: aallot liikkua kellukkeet, ne käyttävät mäntäpumppua. Hän puolestaan ajaa merivettä putken kautta rantaan, jossa se kääntää vesivoimalan roottorin.
Rannikkoalueiden vuorovesivoimaloiden lisäksi on olemassa hankkeita vedenalaisten muutosten tekemiseksi. Ne toimivat kuin tavallinen tuulimylly: merenpohjaan on kiinnitetty valtava siipien mylly, voimakas virta kääntää generaattorin akselia.
Vuorovesien ja virtausten kineettisen energian banaalin käytön lisäksi on olemassa ylellisempi tapa ottaa sähköä merestä.
Tosiasia on, että aurinko lämmittää jatkuvasti Maan veden pintaa - itse asiassa valtameret ovat valtava akku. On arvioitu, että jopa 5 % sen tuottamasta lämmöstä tarjota tuottaa 10 000 GW sähköä.
Hydrotermiset valtamerivoimalat auttavat tässä. tehdä työtä ne ovat tällaisia: laskemme valtavan putken syvälle valtameren pohjaan, joka vie vettä sieltä. Lämmityksen jälkeen lämmönvaihtimiin lämpimällä nesteellä lähellä pintaa valtameri alennetussa paineessa kylmä vesi alkaa kiehua ei 100 ° C: ssa, kuten tavallisesti, vaan vain 27 ° C: ssa. Muodostuu kylmää höyryä, se pyörittää turbiineja ja saamme sähköä.
Tällä hetkellä tällaiset kokeelliset tilat sijaitsee Japanissa ja Havaijilla.
4. tuulivoima
Myllyt keksittiin ainakin 700-900 jKr Persiassa, ja ne ovat tuttuja kaikille sain keskiaikaisessa Euroopassa. Tuuli on ollut siellä lähes 600 vuotta pää energianlähde, kunnes ihmiskunta siirtyi massiivisesti hiili- ja höyrykoneisiin.
Ensimmäinen tuulipuisto ikinä keksitty heinäkuussa 1887 professori James Blyth Anderson Collegesta Glasgow'sta. Mutta paikalliset kieltäytyivät käyttämästä sitä, koska he pitivät sähköä "Saatanan keksintönä".
Myöhemmin professori rakensi toisen turbiinin, joka sai siitä virtaa paikalliselle hullujen turvapaikalle.
Nyt tuulivoima on jälleen suosittua. Hän käytetty puolessa maailman maista. Tanska esim. saa sen ansiosta 56 % kulutetusta sähköstä, Uruguay - 40%, Liettua - 36%, Irlanti - 35%, Iso-Britannia - 24%. Tuulimyllyjä käytetään laajalti myös Yhdysvalloissa, Kiinassa, Portugalissa, Saksassa, Espanjassa, Latinalaisessa Amerikassa ja Afrikassa.
Tuulimyllyt ovat hyviä, koska niiden avulla voit luoda sähköä ilmasta, missä on epäkäytännöllistä vetää johtoja. Lisäksi he tehdä työtä tehokkaampi yöllä ja talvella, kun aurinkopaneelit päinvastoin menettävät tehonsa. Joten nämä kaksi energianlähdettä täydentävät toisiaan.
Kyllä, tuulimyllyillä on myös joitain haittoja: niiden terät joskus kaatuvat lintuja lennossa ja tuet tärisevät niin, että madot ryömivät ulos maasta. Kuitenkin tutkijat National University of Singapore pidetään vertailun ja päätteli, että nämä generaattorit ovat vastuussa suhteettoman pienemmästä lintukuolemien määrästä kuin fossiilisia polttoaineita käyttävät voimalat.
5. Vesihöyryn staattinen sähkö
Eksoottinen uusi tapa tuottaa sähköä löytyi vuonna 2020 Tel Avivin yliopiston tutkijoiden toimesta. Me kaikki tiedämme, että salama iskee ukkosmyrskyjen aikana. Niitä syntyy, kun eritiheyksiset vesihöyryhiukkaset - pienistä pisaroista jäälautoihin - törmäävät toisiinsa ja sähköistävät ympärillään olevan ympäristön.
Tiedemiehet toistettu Tämä prosessi laboratoriossa ja havaitsi, että jos ilman kosteus on yli 60%, hiukkasten väliin voi jo syntyä staattista sähköä. Ja jos rakennat riittävän korkeat metallipylväät, ne voivat kirjaimellisesti latautua ilmassa olevasta vesihöyrystä. Tämän seurauksena niistä voidaan vetää johtoja ja antaa virtaa infrastruktuurille.
Tietenkin et voi tuskin valaista metropolia sähköllä vesihöyrystä. Mutta tämä on erittäin lupaava tapa saada halpaa energiaa kehittyviin trooppisiin maihin, joissa on korkea kosteus.
6. maalämpö
Tiedemiehet ovat laskeneet sen jäähtyä 1 °C maan ytimestä vapauttaa 10 000 kertaa enemmän energiaa kuin kaikki tunnetut fossiiliset polttoaineet sisältävät. Ja se lämmitetään hetkeksi 6000 °C: seen ja jäähtyy 300-500 °C miljardissa vuodessa.
Eli se on yksinkertaisesti uskomattomia energiavarastoja! Aurinko muuttuu punaiseksi jättiläiseksi ennen kuin meillä on aikaa käyttää maan ytimen potentiaalia.
Geotermiset lähteet nyt ruokkia voimalaitokset Islannissa, Uudessa-Seelannissa, Italiassa, Ranskassa, Liettuassa, Meksikossa, Nicaraguassa, Costa Ricassa, Filippiineillä, Indonesiassa, Kiinassa, Keniassa ja Japanissa.
Vain pieni osa planeetan geotermisistä resursseista hyödynnetään kaupallisiin tarkoituksiin - useimmiten tällaiset asemat sijaitsevat tektonisten levyjen rajoilla. Mutta jos laitat virran porauskaivojen vaippaan planeetat, on mahdollista saada energiaa yksinkertaisesti maan alla mistä tahansa.
Todellakin, tällainen projekti olemassa vain teoriassa. Kaivamme kaivon Maan vaippaan, täytämme sen hydraulisella murtumisnesteellä ja hankimme keinotekoisen kuuman pohjavesikerroksen. Ja sitten laitamme turbiinit päälle ja teemme sähköä.
Ainoa mutta: tarve todella valtava reikä - noin 10 kilometriä syvä.
7. keinotekoinen fotosynteesi
Fotosynteesi on kasvisoluissa tapahtuva prosessi, jonka aikana vesi ja hiilidioksidi muuttuvat hapeksi ja glukoosiksi auringonvalon vaikutuksesta. Se on vain toistaa se voidaan tehdä laboratorio-olosuhteissa ilman kasvien apua.
Tutkijat Yhdysvalloissa, Ruotsissa ja Japanissa kehittävät kaupallisesti kannattavia keinotekoisia fotosynteesimenetelmiä, jotka sallia hiilidioksidista ja vedestä polttoaineen, hartsien, muovin ja kuidun luomiseksi. Ja jos tutkimus onnistuu, voimme tehdä polttoainetta ja rakennusmateriaaleja kirjaimellisesti tyhjästä.
Lisäksi ei ole välttämätöntä kieltäytyä kokonaan kasvien ja vesieliöiden osallistumisesta prosessiin. Esimerkiksi kasvattamaan fotosynteettisiä sinileviä ja sitten tislaa Niiden käyttö biomuoveiksi ja biopolttoaineiksi on myös varteenotettava vaihtoehto.
8. Maan infrapunalämpösäteily
Auringon säteet putoavat osalle planeettasta ja lämmittävät pintaa ja ilmakehää. Maan toinen puoli tällä hetkellä päinvastoin luovuttaa päivän aikana kertyneen energian infrapunalämpösäteilyn muodossa. Planeetta tuottaa 10¹7 wattia lämpöä, ja kaikki tämä rikkaus hajoaa merkityksettömästi ulkoavaruus.
australialaiset insinöörit keksitty lämpösäteilydiodiksi kutsuttu laite, joka ei tuota energiaa kuumennettaessa, vaan jäähdytettäessä. Ja jos luot siitä melko suuren mallin, joka kerää lämpöä päivällä ja luovuttaa yöllä, saat jotain aurinkoakun kaltaista, joka toimii kellon ympäri.
Ja jos tehdä valokennot, jotka sieppaavat infrapunavaloa (näitä on jo pimeänäkölaitteissa) ja Käytä niitä planeetan lämpösäteilyn imemiseen, saat niin sanotun keräimen päästöenergiaa. Ja sen avulla voit valmistaa sähköä yöllä aivan tyhjästä.
paneelit, vangitseminen planeetan pinnan lämpösäteily yöllä ja hajallaan oleva auringon ultraviolettivalo päivällä, voit kattaa kaikki pääkaupunkiseudun korkeat rakennukset ja saa hyvän lisälähteen sähköä.
Lisäksi tällaisia päästöenergian kerääjiä, kun niitä ei tarvita, voisi olla muuttaa passiivisen tornissa säteilyä jäähdytys (PDRC) - ne luovuttaisivat lämpöä tehokkaammin avaruuteen kuin planeetan pinta. Tämä auttaisi pelastamaan maapallon ilmaston lämpenemiseltä.
Lue myös🧐
- Gaia-hypoteesi: miksi jotkut tutkijat uskovat, että maapallo on valtava organismi, ja onko se totta
- 3 helppoa tapaa jättää vähemmän kotitalousjätettä
- Onko mahdollista estää kuudes massasukupuutto ja miten se tehdään - sanoo biologi Ivan Zatevakhin