Виды альтернативных источников энергии: Альтернативная энергия. Как найти альтернативные источники энергии

Альтернативная энергия. Как найти альтернативные источники энергии

В связи с глобальным потеплением и загрязнением экологии, природных источников энергии становится все меньше. К тому же цены на газ, нефть и прочее регулярно повышаются. Приходится искать альтернативные источники энергии. Что это такое альтернативная энергия и как она работают — мы раскроем вам в этой статье.

Альтернативная энергетика (альтернативная энергия) — отрасль по добычи и использовании энергии в совокупности перспективных способов ее получения. Их применение не так широко, как применение традиционных способов, однако представляют интерес благодаря выгодности и наименьшем причинении вреда окружающей среде.

Альтернативная энергия — нестандартные источники

Летающий ветрогенератор (альтернативная энергия)

Buoyant Airborne Turbine (BAT) — это очень большой аэростат с ветряной турбиной, который набирает высоту до 600 метров.

Волновая электростанция (альтернативная энергия)

Oyster выглядит, как желтый поплавок — надводная часть насоса, сам же он находится на 15-метровой глубине на расстоянии пол километра от берега. Oyster (перевод «Устрица») основывается на использовании энергии волн. Он перегоняет воду на обычную гидроэлектростанцию, расположенную на суше. Так работает система этого насоса, выробатывая до 800 кВт электроэнергии, которой хватает обеспечить светом и теплом до 80 домов.

Биотопливо на основе водорослей (альтернативная энергия)

Поскольку водоросли содержат до 75% натуральных масел, быстро растут и не нуждаются в пахотных землях — это хороший альтернативный источник энергии. Без необходимости полива с одного акра (4047 кв. м.) водорослей выходит от 18 до 27 тысяч литров биотоплива в год.

Солнечные батареи в оконных стеклах (альтернативная энергия)

Принцип действия: стандартные солнечные батареи преобразуют энергию Солнца в электричество. Эффективность такого преобразования 10−20%, к тому же они весьма затратны в эксплуатации. Однако, не так давно ученые из университета Калифорнии разработали прозрачные панели на основе относительно недорогого пластика. Эти батареи вбирают в себя энергию из инфракрасного света и могут даже заменить привычные оконные стекла.

Энергосберегающий дом — секреты строительства. Или как построить дом, который сам экономит

Вулканическое электричество (альтернативная энергия)

Принцип работы геотермальной электростанции такой же, как и у теплоэлектростанции, за исключением угля, вместо которого используется используется тепло земных недр.

Сферическая солнечная батарея (альтернативная энергия)

Инновационная разработка, независящая от яркого солнца и погодных условий. Стеклянный шар Betaray и в облачный день работает в четыре раза эффективнее обычной солнечной батареи. Благодаря такому простому компоненту, как жидкость, которой заполнена сфера. Даже ночью, при ясной луне, шар способен извлекать энергию из лунного света.

Вирус М13 (альтернативная энергия)

На первый взгляд трудно представить, что вирус-бактериофаг способен вырабатывать электричество. Однако ученым Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (Калифорния) удалось это сделать. Модифицировав вирус-бактериофаг М13 таким образом, что он создает электрический заряд при механической деформации материала, ученые добились вывести новый авльтернативный вид энергии.

Торий (альтернативная энергия)

Торий — радиоактивный металл, схожий с ураном, но способный давать в 90 раз больше энергии при распаде. К тому же, в отличие от урана, торий в природе встречается в 3-4 раза чаще, а всего один грамм вещества по количеству выделяемого тепла эквивалентен 7400 галлонам (33640 литрам) бензина. Всего 8 грамм тория будет достаточно для того, чтобы обычный автомобиль проехал более 100 лет или 1,6 млн км без дозаправки. Компания Laser Power Systems объявила о начале работ над ториевым двигателем.

Микроволновый двигатель (альтернативная энергия)

Международный экспериментальный термоядерный реактор (альтернативная энергия) 

Предназначение ITER— воссоздать процессы, происходящие внутри звезд. Как альтерантива расщеплению ядра, здесь можно говорить о безопасном и безотходном синтезе двух элементов. От полученных 50 мегаватт энергии, ITER вернет 500 мегаватт — этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством 130 000 домов. ITER пока еще не в производстве. Реактор находится на юге Франции и его запуск планируется на начало 2030-х, а подключить его к энергетической сети получится не раньше 2040 года.

Ресурсы возобновляемой энергии

Под понятием «альтернативные источники энергии» подразумевают привычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, вырабатывающиеся естественным образом. Такую энергию ещё называют регенеративной или «зелёной».

К невозобновляемым источникам энергии относят: нефть, природный газ и уголь. Их количество на земном шаре стремительно уменьшается, поэтому требуется замена.Да и экологическое состояние оставляет желать лучшего: выброс углекислого газа, парниковый эффект и глобальное потепление.

Поскольку люди получает энергию, в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и работы атомных электростанций, появляется нужда в более экологичных способах добычи энергии, которые приносят меньше вреда. Альтернативная энергетика нужна не только для промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды, освещения, работы электроники.

Основные ресурсы:

• Солнечный свет
• Водные потоки
• Ветер
• Приливы
• Биотопливо (топливо из растительного или животного сырья)
• Геотермальная теплота (недра Земли)

Альтернативные источники энергии

Солнечная энергия

Является Одним из самых мощных видов альтернативных источников энергии. В основном ее задействуют в работе солнечных батарей. Всей планете на целый год хватит энергии, которую солнце посылает на Землю за день. Хотя, от общего объёма выработка электроэнергии на солнечных электростанциях за год не превышает 2%.

К основные недостаткам относят зависимость от погоды и времени суток. Таким образом, для северных стран извлекать солнечную энергию невыгодно. Конструкции стоят дорого и требуют ухода — вовремя утилизировать сами фотоэлементы, в которых содержатся ядовитые вещества (свинец, галлий, мышьяк). Им нужны большие площади для высоких показателей.

Лучше всего применят солнечную энергию там, где она стоит дешевле и этот вид распространён: отдалённые обитаемые острова и фермерские участки, космические и морские станции. В тёплых странах с высокими тарифами на электроэнергию, такая выработка энергии покрывает нужды обычного дома. Например, в Израиле 80% воды нагревается солнечной энергией.

Ветроэнергетика

Имея большие энергетические запасы( в 100 раз больше запасов энергии всех рек на планете)ветровые станции помогают преобразовывать ветер в электрическую, тепловую и механическую энергию. Их основной инструмент – ветрогенераторы (для образования электричества) и ветровые мельницы (для механической энергии).

Как работают ветряные мельницы для электричества и как их можно использовать

Недостаток в том, что её нельзя контролировать (сила ветра непостоянна). Ещё ветроустановки забирают часть кинетической энергии, что вызывает радиопомехи и влияет на климат.

Гидроэнергия

Вырабатывается методом преобразования большого потока воды в электричество. Для этого построены гидроэлектростанции (ГЭС) с плотинами и водохранилищами. Как правило, их базируют на реках с сильным течением. Плотины ставят для того, чтобы добиться стабильного напора воды, который заставляет двигаться лопасти гидротурбины, она же в свою очередь, приводит в действие электрогенераторы.

Постройка ГЭС выйдет дороже и сложнее относительно обычных электростанций. А вот цена электричества (на российских ГЭС) в два раза ниже. Турбины могут работать в разных режимах мощности и контролировать выработку электричества.

Волновая энергетика

Существуют только три эффективно работающих способа генерации электричества из волн. Они различаются по типу установок на воде и представляют собой камеры, нижней частью погруженные в воду, а верхние установки с искусственным атоллом, являются поплавками. Волновые электростанции передают кинетическую энергию морских или океанических волн по кабелю на сушу,и уже там она на специальных станциях преобразуется в электричество.

Однако этот вид практически не используется – 1% от всего производства электроэнергии в мире. Такое может себе позволить не каждая страна, во-первых: стоимость систем не дешевая, а во-вторых: должен быть удобный выход к воде, который есть далеко не у всех.

Энергия приливов и отливов

Такой вид энергии получают от естественного подъёма и спада уровня воды. Работает с помощью электростанций. Их ставят исключительно, чтобы перепад воды был не меньше 5 метров.

Этот альтернативный источник энергии изучен лучше других и более предсказуем. Но освоение технологий, изучение принципа их работы было длительным и имеет небольшую долю в глобальном производстве. Потому, что приливные циклы часто не соответствуют норме потребления электричества.

Энергия температурного градиента (гидротермальная энергия)

Морская вода имеет неодинаковую температуру на поверхности и в глубине океана. Используя эту разницу, получают электроэнергию.

Первая установка, которая даёт электричество за счёт температуры океана была сделана ещё в 1930 году. Сейчас есть океанические электростанции закрытого, открытого и комбинированного типа в США и Японии.

Энергия жидкостной диффузии

Новый способ добычи альтернативного источника энергии. Описание ее работы состоит в следующем: осмотическая электростанция, установленная в устье реки, контролирует смешение солёной и пресной воды и извлекает энергию из энтропии жидкостей.

Вращение гидротурбин обеспечивает выравнивание концентрации солей дающее избыточное давление. В настоящее время такая энергетическая установка находится только в Норвегии.

Геотермальная энергия

Геотермальные станции качают внутреннюю энергию из недр Земли. Ее источники – горячая вода и пар. Такие станции оборудуют в вулканических районах, где вода находится у поверхности или добраться до неё можно пробурив скважину (от 3 до 10 км.).

Взятая оттуда вода отапливает здания напрямую либо через теплообменный блок. Так же её можно переработать в электричество, когда горячий пар вращает турбину, соединённую с электрогенератором.

Недостатки: что характерно — цена, а так же угроза температуре Земли, выбросы углекислого газа и сероводорода.

Наибольшее количество геотермальных станций в: США, Филиппинах, Индонезии, Мексике и Исландии.

Биотопливо

Биоэнергетика перерабатывает электричество и тепло из топлива трех видов поколений.

• Первое поколение – твёрдое, жидкое и газообразное биотопливо, последнее в результате переработки отходов. Пример: дрова, биодизель и метан.
• Второе поколение – топливо, которое получилось из биомассы (остатков растительного, животного материала или специально выращенных культур).
• Третье поколение – биотопливо из водорослей.

Биотопливо первого поколения получить легче всего, особенно в сельской местности. Там жители ставят биогазовые установки, в которых биомасса бродит под нужной температурой.

Для наших просторов самый доступный и понятный способ топлива это – дрова. Для их без перебойного производства сажают специальные леса из быстрорастущих деревьев.

Россия, как страна альтернативных источников энергии

Поскольку Россия входит в число одних из самых технически развитых стран мира, большое внимание уделяется добыче и использованию альтернативных источников энергии. На просторах больших территорий, к сожалению в настоящее время нет централизованных источников энергии. К том уже мы еще не втянуты в общемировую тенденциею, связанную с борьбой за экологию планеты и экономией традиционных видов топлива.

В каждом, отдельно взятом регионе нашей страны, применяются подходящие этому региону виды альтернативной энергетики. Это связано с географическим положением. А так же возможностью использования того или иного первоисточника получения энергии.

Солнечная энергетика

Солнечные электростанции в настоящее время, получают все большее распространение среди различных слоев населения, как альтернативный или резервный источник электрической и тепловой энергии.

Данный вид энергетики так же применяется в промышленности в нашей стране.

Наиболее крупными солнечными электростануциями, мощностью в 400,0 МВт являются:

• Орская им. А. А. Влазнева, установленной мощностью 40,0 МВт в Оренбургской области;
• Бурибаевская, мощностью 20,0 МВт и Бугульчанская, мощностью 15,0 МВт, в Республике Башкортостан;
• На полуострове Крым функционирует более десяти солнечных электростанций мощностью 20,0 МВт каждая.

Еще на стадии разработки можно насчитать более 50 объектов солнечной генерации на различных этапах строительства. Их место расположения от Дальнего Востока и Сибири, до центральных и южных областей нашей страны.

Общая мощность проектируемых и строящихся объектов составляет более 850,0 МВт.

Ветровая энергетика

Ветряки, работающие для получения электрической энергии в промышленных масштабах, в нашей стране не достигают таких больших масштабов, как солнечные электростанции.

Общая установленная мощность ветровых генераторов составляет чуть больше чем 100,0 МВт. Самые мощные из них это:

• Зеленоградская ветровая установка, мощностью 5,1 МВт, расположенная в Калининградской области;
• Останинская (25,0 МВт), Тарханкутская (22,0 МВт) и Сакская (20,0 МВт) – на полуострове Крым.

Также на стадии проектирования и строительства у нас есть 22 ветровые энергетические установки. Их общая мощность более 2500,0 МВт.

Гидроэнергетика

Как раз самый распространенный вид альтернативной энергетики на территории России. На настоящее время доля вырабатываемой электрической энергии ГЭС в разных регионах страны на реках, превышает 20,0 %. Отчет идет от общей генерации всей энергосистемы РФ.

Геотермальная энергетика

Это энергия тепла недр всей планеты, широко используется в ряде стран, где присутствует вулканическая деятельность. У нас данный вид энергетики расположен на Дальнем Востоке, в меру особенностей этого региона.

Их мощность 80,1 МВт. В настоящее время успешно работает 5 геотермальных электрических станций. Из них три расположены на Камчатке (Мутновская, Паужетская и Верхне-Мунтовская), остальные две — на островах Кунашир (Менделеевская) и Итуруп (Океанская).

Использование биотоплива

Наша страна числится в лидерах по экспорту биотоплива на европейский рынок. У нас же это не самый распространенный вид энергоресурсов, как традиционные виды топлива. Однако, в связи с развитием лесной и деревообрабатывающей промышленности, большие территории заняты под сельскохозяйственные культуры, что сподвигло обратить внимание на этот вид энергетики.

Последние годы было построено большое количество заводов по переработке отходов древесины. Из них изготавливаются такие материалы, как топливные брикеты и гранулы (пеллеты).

Брикеты и пеллеты, в свою очередь, используются в качестве топлива для различного типа котлов в результате сжигания которых, вырабатывается тепловая и электрическая энергии.

А из отходов сельскохозяйственных культур производится биогаз и жидкое топливо. Оно подходит для применения в двигателях и дизельных установках, там их сжигают, в результате чего производится тепловая и электрическая энергия.

Хоть биотопливо пока не имеет широкого распространения в нашей стране, тем не менее перспективы его развития, достаточно обширны и успешны.

Достоинства и недостатки альтернативных источников энергии в мире

Альтернативные источники энергии — преимущества

• Доступность. Особенно выгодно для стран, не обладающих нефтяными или газовыми месторождениями. Однако, это относится не ко всем видам. Например, если страна не имеет выхода к морю, получать волновую энергию она уже никак не сможет; так же и с геотермальной энергией, которую можно преобразовывать только в вулканических районах.
• Экологичность – в процессе образовании тепла и электричества не происходит вредных выбросов в окружающую среду.
• Экономия – полученная энергия имеет низкую себестоимость.

Альтернативные источники энергии — недостатки и проблемы

• Требует больших затрат на этапе строительства и обслуживания, так как расходные материалы с оборудованием дорогие. Это приводит к повышению итоговой цены электроэнергии, поэтому она не всегда оправдана экономически. Единственное, что может помочь — это снижение себестоимости установок разработчиками.
• Зависимость от факторов природы: сила ветра, уровень приливов, результат переработки солнечной энергии не подлежит контролю, плюс географическое расположение.
• Низкий КПД наряду с маленькой мощностью установок (исключение ГЭС). Вырабатываемая мощность не всегда соответствует уровню потребления.
• Влияние на климат. Возьмем к примеру, спрос на биотопливо. Он повлек за собой сокращение посевных площадей для продовольственных культур, а на характер рыбных хозяйств повлияли плотины для ГЭС.

Заключение

В современном модернизированном обществе существует большой выбор альтернативных видов энергии. Как правило выбор этот зависит от ресурсов, доступности, географического места расположения, финансовой возможности оплатить установку и дальнейшую эксплуатацию. Для своих частных нужд при наличии свободного времени и умения владеть ручным инструментом, можно создать установки, с целью использования альтернативных источников энергии как электрической, так и тепловой. С описанием и принципами работы альтернативных источников энергии вы уже ознакомились. Каждый из видов достоин внимания и развития для пользы всего человечества и сохранения природы в планетарном масштабе.

Альтернативная энергетика

Почему нужна альтернативная энергетика

Рост потребления энергии в мире

Мировое потребление энергии растет. Хотя традиционные производства и сервисы становятся все более энергоэффективными, рост населения планеты и появление новых сервисов приводит к увеличению общего энергопотребления. В 2015 году мировое энергопотребление составило 20,76 трлн кВт*ч, по данным Международного энергетического агентства, прогноз на 2030 год — 33,4 трлн кВт*ч, а к 2050 — до 41,3 трлн кВт*ч.

На «цифровую экономику» приходится примерно десятая часть глобального потребления энергии, но эта доля возрастает. Например, пару лет назад майнинг криптовалют был уделом гиков, а сейчас это направление в глобальном масштабе потребляет больше энергии, чем многие страны. Например, майнинг Bitcoin «съедает» за год 14,6 ТВт*ч, а потребление Таджикистана pа год составляет всего лишь 13 ТВт*ч, по данным DigiEconomist, а ведь есть еще и другие криптовалюты, например, на майнинг Ethereum за год уходит около 5 ТВт*ч^[1].

Миру нужно больше энергии, причем, по возможности, за меньшие деньги. Чтобы обеспечить растущие глобальные запросы, энергетике нужны качественные изменения. Использование восстанавливаемых источников энергии (ВИЭ), децентрализация генерации и широкое внедрение «умных сетей» (smart grid) приведут к радикальному снижению стоимости электроэнергии.

Изменение климата

Основная статья: Изменения климата на Земле

Место альтернативных источников в электрогенерации

Страны лидеры по установленной мощности

Направления альтернативной энергетики

Использование восстанавливаемых источников энергии (ВИЭ) общественное мнение чаще всего рассматривает в контексте «зеленой энергетики», которая в процессе работы минимально влияет на окружающую среду, и считает это весьма инновационным направлением, которое появилось совсем недавно. Однако, это не совсем верно.

Классическим примером генерирующих мощностей, использующих ВИЭ, являются гидроэлектростанции, которые по всему миру строят более века. Ветряные, приливные, солнечные, геотермальные и другие электростанции на ВИЭ также разработаны многие десятилетия назад, причем в основу таких решений могут быть положены самые разные технологические подходы. Например, солнечные могут быть оснащены полупроводниковыми панелями, которые напрямую «конвертируют» свет в электричество, а могут представлять собой систему зеркал, которые фокусируют свет на резервуаре и нагревают содержащуюся там жидкость, которая крутит турбину. Вариаций приливных электростанций тоже множество.

ВИЭ-решения, принципы действия которых разработаны десятилетия назад, создают с использованием новых материалов и современных инженерных подходов, благодаря чему станции обходятся дешевле и становятся более эффективными. На примере солнечных батарей, в совершенствование которых вложены астрономические средства, такое развитие наиболее заметно, но для увеличения эффективности соответствующих решений есть и другие подходы. Например, в Южной Корее будет построена плавающая солнечная электростанция, батареи которой будут поворотными, чтобы в течение всего дня сохранять оптимальную ориентацию на Солнце. По заявлению компании Solkiss, которая уже испытала прототипы, такой простой подход новому решению позволит увеличить выработку солнечной энергии на 22% по сравнению с наземными электростанциями, использующими стационарные батареи. Размещение батарей на водной поверхности упрощает изменение ориентации панелей, аналогичное решение можно создать и наземное, только оно окажется сложнее и дороже. Напомним, что размещение панелей на воде позволяет избежать нагрева, который сильно уменьшает эффективность солнечных батарей. Как видно, для получения существенного прироста эффективности не понадобилось открывать новые физические эффекты, создавать новые технологии производства полупроводниковых панелей и т.д., а достаточно оказалось традиционных инженерных подходов. Подобных примеров много, внимание инженеров привлечено к «зеленым электростанциям», поэтому изящные решения для этих систем создают десятками.

Электростанции на ВИЭ работают нестабильно. По понятной причине в темное время суток солнечные электростанции не генерируют электричество, построенные на других принципах «зеленые» решения в большинстве случаев также сильно зависят от капризов погоды: например, наступает штиль — ветряные электростанции простаивают, а мощность волновых падает на порядки.

Сезонные явления тоже способны существенно изменить эффективность ВИ-станций по причинам, известным из школьного курса природоведения и физической географии. В зимнее время уменьшается световой день, становится меньше ясных дней и солнце ниже над горизонтом — и выработка электричества солнечными батареями снижается не на проценты, а в разы.

Это означает, что «зеленые электростанции» будут эксплуатировать параллельно с генерирующими объектами традиционной энергетики. Получаемый синтез обеспечивает снижение цены электричества при сохранении стабильности энергопитания. Но для смягчения ситуации, вызываемой нестабильностью электростанций на ВИЭ все чаще используют и другие решения. Ситуацию могут несколько смягчить энергонакопители.

Гидроэнергетика

Самый надежный в мире возобновляемый источник энергии — не ветер и не солнечный свет, а вода. В 2019 году мировые гидроэнергетические мощности достигли рекордных 1308 гигаватт. Гидроэлектроэнергия дешевая, легко хранится и отправляется, производится без сжигания топлива, следовательно, экологична. Водная энергетика была очень востребована во время пандемии Covid-19, поскольку производство электроэнергии было мало затронуто из-за степени автоматизации современных объектов. Однако, как и в случае с другими источниками энергии, гидроэнергетика не обходится без экологических издержек, может нанести ущерб местным водным экосистемам^[2].

Ветроэнергетика

Солнечная энергетика

Биоэнергетика

Электричество испарением воды

Испарение — это процесс, с помощью которого вещество переходит из жидкого состояния в газообразное. Как правило, испарение является следствием нагревания вещества до определенной температуры. Именно благодаря испарению на Земле поддерживается круговорот воды, и испарителем в данном случае выступает Солнце. Масштабы энергии, которая тратится на процесс испарения по всей планете, на самом деле весьма велики, хоть мы в повседневной жизни и не замечаем этого^[3].

По словам Озгура Сахина (Ozgur Sahin) и его коллег из Колумбийского университета, вода, которая испаряется из всех рек, озер и плотин на территории современных США (за исключением Великих озер) может обеспечить до 2,85 миллиона мегаватт-часов электроэнергии в год. Для сравнения, это эквивалентно двум третьим электроэнергии, произведенной во всех штатах США за 2015 год! И это при том, что в 15 из 47 штатов потенциальная мощность электростанций превышает реальный спрос на энергию.

Двигатели будущего: все дело в воде

Исследователи предлагают установить на пресноводных водоемах двигатели^[4], которые не только вырабатывали бы электроэнергию, но и вдвое уменьшили бы интенсивность самого испарения, что во многих ситуациях позволило бы сохранить огромные запасы питьевой воды. Однако подобная технология предполагает, что водный массив будет накрыт поглощающими панелями — что крайне нежелательно. Для начала, впрочем, необходимо построить сам испарительный двигатель, но здесь ученые уже продемонстрировали всю мощь науки и создали несколько миниатюрных, но вполне рабочих прототипов установки.

Тестовые двигатели основаны на материалах, которые при высыхании сжимаются — к примеру, в конструкции задействована лента, покрытая бактериальными спорами. Теряя воду, споры ссыхаются и сжимаются, сокращая при этом ленту. Сахин сравнивает принцип работы этой конструкции с мышечной системой, поясняя, что микроскопические споры могут натягивать ленту с довольно большой силой. Чтобы избежать загрязнения почвы из-за многократного вымачивания и обилия химических веществ, прототипы регулируют свою работу в зависимости от изменения общего уровня влажности. К примеру, в одной из версий двигателя «мышца» расположена чуть выше водного слоя. Когда испаряющаяся влага поднимается вверх, то ленты, натянутые по принципу жалюзи, расправляются и создают щели, благодаря которым в них поступает воздух и помогает лентам снова высохнуть и избежать переувлажнения.

Достоинства и недостатки изобретения

Научное сообщество согласно с тем, что потенциал этого изобретения огромен. На сегодняшний день основные проблемы заключаются в его использовании. Кен Калдейра из Института Карнеги по науке в Стэнфорде, штат Калифорния, сомневается, что можно эффективно преобразовать энергию испарения в электрическую энергию. По его мнению, промышленная разработка двигателей в той степени, когда их производство станет массовым, а использование — повсеместным, является чрезвычайно трудоемкой задачей.

Основным конкурентом новых двигателей выступают хорошо знакомые всем солнечные батареи, поскольку все более распространенным явлением для плавучих солнечных ферм является их размещение на водохранилищах. Однако испарительные двигатели могут быть изготовлены из дешевых биоматериалов, которые легче утилизировать, чем солнечные батареи — а это немаловажно.

Если технология получит распространение, то ее использование повлияет и на локальный климат за счет изменения степени испарения воды. Но это будет иметь хоть какое-то значение лишь в том случае, если площадь закрытой поверхности составит 250 000 км2 и более. Впрочем, когда речь идет о таких масштабах, то любая энергетическая установка, какой бы экологически чистой она не была, будет оказывать воздействие на окружающую среду. Более того, в дождливых районах, где частые осадки вызывают множество проблем, снижение интенсивности испарения воды будет крайне полезным.

«Дождевые батареи»

В мире появятся не только солнечные, но и «дождевые батареи». В феврале 2020 года стало известно о разработке способа получения электричества благодаря падению дождевой воды, который позволяет увеличить энергоэффективность процесса в тысячи раз. Первый электрогенератор на основе новой технологии могут создать через пять лет^[5].

Группа ученых сразу из нескольких научных организаций Китая и США разработала принципиально новый способ получения электричества с помощью падения дождевой воды на поверхность. Об этом пишет РИА Новости со ссылкой на научную статью в журнале Nature. Этот способ позволяет увеличить мощность подобных установок в тысячи раз по сравнению с существующими прототипами.

«Наше исследование показывает, что капля объемом 100 микролитров воды, падающая с высоты 15 сантиметров, может генерировать напряжение свыше 140 вольт. А за счет ее мощности могут питаться 100 небольших светодиодных ламп», — приводятся в пресс-релизе слова руководителя научной группы Ван Цуанкая из Городского университета Гонконга.

Скачкообразного роста мощности подобных генераторов удалось добиться благодаря идее накрыть их специальной пленкой из политетрафторэтилена (ПТФЭ). Она способна накапливать поверхностный заряд при непрерывном попадании капель воды, пока он не достигнет насыщения. В подобном устройстве капли действуют как резисторы, а поверхностное покрытие — как конденсатор, отмечается в публикации агентства.

Первый прототип «дождевого» электрогенератора для практического применения будет создан в ближайшие пять лет, считают в научной группе. Если его испытания завершатся успехом, в мире могут появиться аналоги солнечных батарей д

Альтернативная энергия для дома: современные источники энергетики

“Зеленая энергетика” привлекает просто космическими перспективами. Из окружающей среды можно получать совершенно бесплатно неисчерпаемую энергию для обслуживания автономных коммуникаций. Причем ее ресурс ежедневно восстанавливается без участия человека.

Однако для того чтобы грамотно пользоваться настоящими подарками природы, нужно знать, как они работают и где применяются. Согласны?

Все о том, как используется альтернативная энергия для дома, вы узнаете из представленной нами статьи. Ознакомившись с представленной нами информацией, вы сможете выбрать максимально подходящий вариант получения тепла или электричества.

Мы детально описали установки, перерабатывающие энергию солнца/ветра/воды/земли. Кратко и предельно просто изложили принцип их работы. Предложенные сведения помогут сравнить способы и источники получения энергии.

Содержание статьи:

Виды альтернативных источников энергии

Приобрести промышленные модели современных устройств для извлечения тепловой или электрической энергии из окружающей среды не так уж и сложно.

К самым популярным вариантам такого оборудования можно отнести:

• солнечные батареи;
• солнечные коллекторы;
• ветрогенераторы;
• тепловые насосы;
• генераторы биогаза.

Наука на месте не стоит, появляются все новые модели устройств для получения альтернативной энергии. Важно не только выбрать подходящий вариант, но и правильно его установить. Очень часто обойтись только каким-то одним агрегатом не удается. Можно совмещать использование различных ресурсов.

Например, солнечная батарея дает больше электроэнергии в летний период, а ветрогенератор – в зимний. Сочетание этих двух устройств позволяет обеспечить достаточным количеством автономной электроэнергии в течение всего года. Подобным образом можно также комбинировать и другие устройства.

Галерея изображений

Фото из

«Зеленая энергетика» базируется на использовании неисчерпаемых, но пока мало изученных и недостаточно задействованных в процессе источников: воды, воздуха, солнца, земли

Мы не умеем рачительно распоряжаться предоставленным природой богатством. Например, солнечные батареи, установленные на крыше дома, могут выработать электричество, достаточное для работы бытовых электроприборов

Нагреваемый в коллекторах воздух или воду можно направить в систему воздушного или водяного отопления частного дома

Из окружающего нас воздушного пространства можно извлекать тепловую энергию, чтобы использовать ее в обогреве домов для подготовки воздушного и водяного теплоносителя

Тепловыми насосами превосходно перерабатывается энергия грунтов и грунтовой воды, способных круглый год снабжать теплом контуры напольного обогрева

Подземные системы, извлекающие энергию грунтов или грунтовой воды бывают горизонтальными и вертикальными. Горизонтальные проще в устройстве, но занимают значительные площади на участке

Самый простой и малозатратный вариант заключается в устройстве теплообменника теплового насоса вода-вода в близлежащем водоеме. Однако он реализуем только в случае, если рядом есть подходящий водоем

Ничего не стоят, но могут генерировать голубое топливо отходы фермерского хозяйства, помещенные в установку вырабатывающую биогаз

Вертикальный ветрогенератор на даче

Гелиосистема из солнечных батарей

Солнечные коллекторы в отоплении дома

Тепловой насос воздух-воздух

Использование энергии земли

Горизонтальная система земля-вода

Применение водоема в получении зеленой энергии

Установка для получения биогаза

#1: Использование солнечных батарей

Эти элементы становятся все популярнее и разнообразнее. Их продают как в виде готовых комплектов, так и в виде отдельных фотоэлементов. С последними охотно работают мастера-аматоры, которые все предпочитают делать своими руками – это относительно несложная задача.

Чтобы с индивидуальными параметрами, следует приобрести нужное количество готовых фотоэлементов и спаять их в общую цепь.

Прозрачные элементы, закрывающие рабочую поверхность солнечных батарей, устанавливают на стекла высотных зданий, но их можно успешно применять и в частном домостроении

Различают монокристаллические и поликристаллические фотоэлементы. Первые более производительны и долговечны, но эффективны лишь при условии получения стабильного потока энергии. У поликристаллов КПД пониже, и срок эксплуатации поменьше, но они могут вполне эффективно работать даже в условиях повышенной облачности.

Фотоэлементы помещают под слоем прочного прозрачного материала, чтобы они могли поглощать энергию и при этом оставались в нужном положении. Корпус с прозрачной внешней поверхностью выглядит как рамка из металла. Он используется для закрепления панелей.

Иногда вместо металлического корпуса используют деревянную конструкцию. Это менее долговечный, но вполне приемлемый вариант.

Панели с фотоэлементами солнечных батарей устанавливают на самой солнечной стороне здания, обычно – на крыше. Важно также правильно подобрать инвертор и аккумуляторы

Конструкция с солнечными батареями получается довольно громоздкая, поэтому чаще всего ее ставят прямо на крыше дома. Корпус монтируют на подставке таким образом, чтобы панель с фотоэлементами можно было поворачивать, это позволит следить за движением солнца и улавливать больше УФ лучей в зависимости от времени года.

Галерея изображений

Фото из

Солнечные батареи — приборы с фотоэлементами, получающие и перерабатывающие энергию солнечных лучей в электроэнергию

Электроэнергию, полученную частной гелиосистемой, можно использовать для отоплении дома для питания электроприборов. Но не стоит надеяться, что можно будет отказаться от централизованных сетей. Солнечные панели лишь позволят сократить расходы

Количество батарей, из которых собирают солнечную панель, рассчитывают так, чтобы вырабатываемой мощности хватило на заряд одной или группы аккумуляторных батарей, снабжающих дом электроэнергией ночью и, возможно, следующий день

Для работы солнечной мини-электростанции кроме непосредственно одной или комплекта солнечных батарей потребуется инвертор с выносным или встроенным контроллером и аккумуляторная станция или хотя бы одна аккумуляторная батарея

Небольшую частную электростанцию можно сделать из самодельных батарей, но лучше приобрести один или более солнечных модулей с набором устройств для подключения

Конечно, самодельный вариант солнечной батареи обойдется дешевле, но заводской однозначно качественнее, производительнее и надежней в работе

Самые простые и недорогие солнечные батареи, предложенные промышленностью, снабжаются всем необходимым для установки и подключения. Выбрать оптимальный угол наклона позволяет опорный каркас с регулируемыми опорами

Все, что нужно, владельцу готовой к установке солнечной батареи, это собрать ее и установить в выбранном месте. К примеру, на крыше гаража, для снабжения которого достаточно одного модуля

Монтаж солнечных панелей на крышу дома

Компактная частная гелиостанция

Расположение группы солнечных модулей

Аппаратура для работы солнечной панели

Комплектация гелиобатареи заводского производства

Сборка солнечной батаре заводского производстваи

Установка на опорный каркас с уклоном

Одна солнечная батарея на крыше гаража

При выпадении обильных осадков панель разворачивают в вертикальное положение, чтобы предотвратить ее повреждение и уменьшить возможное загрязнение. Установка панелей – только первый этап реализации подобной системы.

Для ее полноценной работы понадобится подключить фотоэлементы через зарядное устройство к солнечной инверторной системе.

Чтобы накапливать полученную электрическую систему, понадобятся , например, SUNLIGHT PzS. Такие элементы можно установить под землей, на довольно значительной глубине – до трех метров.

Правильный подбор и контроллера аккумуляторов – важный момент в обеспечении максимальной эффективности всей системы. Чем лучше подобраны все составляющие, чем качественнее выполнены специальные расчеты, тем меньше будут потери электрической энергии.

Интересный тип солнечных батарей – , рабочий слой их нанесен на полимерную пленку. Их устанавливают на стекла окон высотных зданий, разумеется, на самой солнечной стороне.

КПД таких элементов немного ниже, чем у традиционного варианта – всего 7%. Но удобство от их использования и экономия места компенсируют этот недостаток.

Устройство Betaray для усиления потенциала улавливаемой солнечной энергии выглядит стильно и современно. Его можно установить во дворе частного дома или на крыше многоэтажки

Современно и необычно выглядит устройство под названием Betaray. Это довольно большой стеклянный шар, который как линза собирает солнечные лучи и направляет их к панели с фотоэлементами. Установка способна вращаться в автоматическом режиме, чтобы получить максимум солнечных лучей.

В результате можно обойтись меньшим количеством фотоэлементов и сделать поток солнечных лучей более стабильным. В ночное время Betaray способна поглощать лунный и звездный свет. Это немного, но хватит, чтобы обеспечить полноценное уличное освещение. В целом у этого устройства впечатляющий для солнечных батарей КПД – 35%.

Полезные советы по выбору, монтажу и эксплуатации солнечных батарей представлены здесь:

#2: Применение солнечных коллекторов

Это более современная и производительная вариация летнего душа. Даже на самой скромной даче имеется бочка с водой, которая нагревается в течение дня до вполне приличного уровня.

Если установить на крыше систему из узких труб, по которым циркулирует вода, можно получить ощутимое количество тепла, полностью обеспечив дом горячим водоснабжением и даже вполне достойным отоплением.

Солнечный коллектор представляет собой систему узких труб, по которым циркулирует жидкий теплоноситель. Естественные конвекционные процессы обеспечивают циркуляцию воды, нагретой солнцем, без применения насоса (+)

Работа этого альтернативного источника энергии основана на способности воды и воздуха циркулировать при нагреве. Бак теплообменника устанавливают на более высоком уровне, чем трубы коллектора. Нагретая вода поднимается вверх и поступает в верхнюю часть змеевика теплообменника.

Галерея изображений

Фото из

Солнечные коллекторы не вырабатывают электроэнергию, как это делают гелиобатареи. Их работа заключается в нагреве среды, которую можно транспортировать в систему отопления или использовать в качестве санитарной воды

Основным рабочим элементом солнечных коллекторов являются трубки, по которым перемещается вода или воздух. Нагретый солнцем водяной или воздушный теплоноситель из трубок поступает в коллекторную трубу, по которой далее перемещается в контур отопления или к потребителям горячей воды

Нагретую солнцем воду можно не передавать сразу потребителю, а «накапливать» для последующего использования. Для этого в систему включают теплоаккумулятор

Солнечный коллектор на загородном участке превосходно справится с подготовкой воды для принятия гигиенических процедур и полива зеленых насаждений, для нагрева воды бассейна, для технических целей

Народные умельцы и любители дачной жизни собираются солнечные коллекторы из всевозможных подручных материалов. К примеру, из ПВХ, ПНД и ПП труб, оставшихся после сооружения водопроводной системы

Практически бесплатным, но эффективным решением для подогрева воды на даче станет гелиосистема из пустых пластиковых бутылок

В изготовлении самодельного солнечного коллектора пригодятся детали отслужившего холодильника, особенно змеевик, по которому раньше курсировал фреон

Подойдут даже пустые алюминиевые и жестяные банки из-под напитков, из которых можно собрать вполне производительный прибор. Любой из представленных вариантов позволяет решить проблему нагрева воды на участках, не подключенных к централизованному ГВС

Солнечные коллекторы в обустройстве загородного участка

Принцип устройства солнечного коллектора

Аккумулятор нагретой солнцем воды

Поставка нагретой воды в бассейн

Сборка коллектора из полимерных труб

Практичное применение пластиковых бутылок

Теплообменник из змеевика старого холодильника

Сборка коллектора из алюминиевых банок

Остывая при контакте с водопроводной водой, теплоноситель солнечного коллектора опускается вниз и снова перемещается в трубы, которые нагревает солнце.

Естественная циркуляция нагревающейся и охлаждающейся воды позволяет обойтись без специальных насосов или другого электрического оборудования.

Сделать простейший вариант такой системы можно из доступных материалов: труб разного диаметра, металлического листа на роль основы. Подставку, к которой крепят основу, можно сделать из уголка или иных металлических элементов.

В этом варианте самодельного солнечного коллектора трубы приварены к металлическому основанию, в качестве рамки использована толстая доска

Обычно ту часть системы, которая находится снаружи, окрашивают в черный цвет, чтобы повысить ее способность к поглощению тепла. Основу с трубами закрепляют таким образом, чтобы можно было изменять угол ее наклона.

Остается устроить бак теплообменник, поместить в него змеевик и соединить элементы системы друг с другом и с системой водоснабжения и/или отопления.

Подробная технология изготовления солнечного коллектора для отопления описана в .

Промышленные модели солнечных коллекторов намного производительнее, чем “самоделки”, и могут работать круглый год, но стоимость такой системы может оказаться довольно высокой

Конечно, современные солнечные коллекторы промышленного производства устроены сложнее и работают эффективнее. В некоторых устройствах в качестве теплоносителя используется фреон, позволяющий получать тепловую энергию даже во время холодов.

Промышленные агрегаты могут быть снабжены вакуумными трубками, блоком с фотоэлементами, датчиками температуры, системой автоматического управления и т.п. Стоимость такого коллектора может оказаться весьма внушительной.

#3: Эксплуатация энергии ветра

Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших разработок

Автор: Сергей Шаповал

Последнее обновление: Июль 2019

Запасы природного топлива не безграничны, а цены на энергоносители постоянно растут. Согласитесь, было бы неплохо взамен традиционных источников энергии использовать альтернативные, чтобы не зависеть от поставщиков газа и электроэнергии в своем регионе. Но вы не знаете, с чего начинать?

Мы поможем вам разобраться с основными источниками возобновляемой энергии – в этом материале мы рассмотрели лучшие эко-технологии. Заменить привычные источники питания способна альтернативная энергия: своими руками можно устроить весьма эффективную установку для ее получения.

В нашей статье рассмотрены простые способы сборки теплового насоса, ветрогенератора и солнечных батарей, подобраны фотоиллюстрации отдельных этапов процесса. Для наглядности материал снабжен видеороликами по изготовлению экологически чистых установок.

Содержание статьи:

Популярные источники возобновляемой энергии

“Зеленые технологии” позволят ощутимо сократить бытовые расходы за счет использования практически бесплатных источников.

Еще с древних времен люди использовали в повседневном обиходе механизмы и устройства, действие которых было направлено на превращение в механическую энергию сил природы. Ярким примером тому являются водяные мельницы и ветряки.

С появлением электричества наличие генератора позволило механическую энергию превращать в электрическую.

Водяная мельница – предшественник насоса автомата, не требующий присутствия человека для совершения работы. Колесо самопроизвольно вращается под напором воды и самостоятельно черпает воду

Сегодня значительное количество энергии вырабатывается именно ветряными комплексами и гидроэлектростанциями. Помимо ветра и воды людям доступны такие источники, как биотопливо, энергия земных недр, солнечный свет, энергия гейзеров и вулканов, сила приливов и отливов.

В быту для получения возобновляемой энергии широко используют следующие устройства:

Высокая стоимость, как самих устройств, так и проведения монтажных работ, останавливает многих людей на пути к получению вроде бы бесплатной энергии.

Окупаемость может достигать 15-20 лет, но это не повод лишать себя экономических перспектив. Все эти устройства можно изготовить и установить самостоятельно.

При выборе источника альтернативной энергии нужно ориентироваться на ее доступность, тогда максимальная мощность будет достигнута при минимуме вложений

Солнечные панели собственноручного изготовления

Готовая солнечная панель стоит немалых денег, поэтому ее покупка и установка по карману далеко не каждому. При самостоятельном изготовлении панели расходы можно снизить в 3-4 раза.

Прежде чем приступить к устройству солнечной панели нужно разобраться, как все это работает.

Галерея изображений

Фото из

Альтернативная энергетика — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Альтернати́вная энерге́тика — совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде.

Направления альтернативной энергетики

Альтернативный источник энергии

Основным направлением альтернативной энергетики является поиск и использование альтернативных (нетрадиционных) источников энергии. Источники энергии — «встречающиеся в природе вещества и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию»^[1]. Альтернативный источник энергии является возобновляемым ресурсом, он заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, способствующий росту парникового эффекта и глобальному потеплению. Причина поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность.

Классификация источников

Источники энергии, используемые человеком

Способ использования	Энергия, используемая человеком	Первоначальный природный источник
Солнечные электростанции	Электромагнитное излучение Солнца	Солнечный ядерный синтез
Ветряные электростанции	Кинетическая энергия ветра	Солнечный ядерный синтез, Движения Земли и Луны
Традиционные ГЭС Малые ГЭС	Движение воды в реках	Солнечный ядерный синтез
Приливные электростанции	Движение воды в океанах и морях	Движения Земли и Луны
Волновые электростанции	Энергия волн морей и океанов	Солнечный ядерный синтез, Движения Земли и Луны
Геотермальные станции	Тепловая энергия горячих источников планеты	Внутренняя энергия Земли
Сжигание ископаемого топлива	Химическая энергия ископаемого топлива	Солнечный ядерный синтез в прошлом.
Сжигание возобновляемого топлива традиционное нетрадиционное	Химическая энергия возобновляемого топлива	Солнечный ядерный синтез
Атомные электростанции	Тепло, выделяемое при ядерном распаде	Ядерный распад

Примечания

1. Зелёным шрифтом обозначены нетрадиционные способы использования энергии.
2. Зелёным цветом залиты возобновляемые источники энергии.

Ветроэнергетика

В последнее время многие страны расширяют использование ветроэнергетических установок (ВЭУ). Больше всего их используют в странах Западной Европы (Дания, ФРГ, Великобритания, Нидерланды), в США, в Индии, Китае. Дания получает 25 % энергии из ветра^[2]

Биотопливо

Гелиоэнергетика

Солнечные электростанции(СЭС) работают более чем в 80 странах.

Альтернативная гидроэнергетика

Геотермальная энергетика

Используется как для нагрева воды для отопления, так и для производства электроэнергии. На геотермальных электростанциях вырабатывают немалую часть электроэнергии в странах Центральной Америки, на Филиппинах, в Исландии; Исландия также являет собой пример страны, где термальные воды широко используются для обогрева, отопления.

• Тепловые электростанции (принцип отбора высокотемпературных грунтовых вод и использования их в цикле)
• Грунтовые теплообменники (принцип отбора тепла от грунта посредством теплообмена)

Мускульная сила человека

Хотя мускульная сила является самым древним источником энергии, и человек всегда стремился заменить её чем-то другим, в настоящее время её значение растёт вместе с ростом использования велосипеда.

Грозовая энергетика

Грозовая энергетика — это способ использования энергии путём поимки и перенаправления энергии молний в электросеть. Компания Alternative Energy Holdings в 2006 году объявила о создании прототипа модели, которая может использовать энергию молнии. Предполагалось, что эта энергия окажется значительно дешевле энергии, полученной с помощью современных источников, окупаться такая установка будет за 4—7 лет. ^[6][7]

Управляемый термоядерный синтез

Синтез более тяжёлых атомных ядер из более лёгких с целью получения энергии, который носит управляемый характер. До сих пор не применяется.

Направления альтернативной энергетики помимо использования нетрадиционных источников энергии

Распределённое производство энергии

Новая тенденция в энергетике, связанная с производством тепловой и электрической энергии.

Водородная энергетика

На сегодняшний день для производства водорода требуется больше энергии, чем возможно получить при его использовании, поэтому считать его источником энергии нельзя. Он является лишь средством хранения и доставки энергии.

Космическая энергетика

Получение электроэнергии в фотоэлектрических элементах, расположенных на околоземной орбите или на Луне. Электроэнергия будет передаваться на Землю в форме микроволнового излучения^[8]. Может способствовать глобальному потеплению. До сих пор не применяется.

Что такое альтернативные источники энергии: разновидности

Когда запасы традиционных источников энергии, таких как нефть, газ и уголь, неумолимо уменьшаются и их стоимость достаточно высока, а использование приводит к образованию парникового эффекта на планете, все большее количество стран в своей энергетической политике, обращают свои взоры в сторону альтернативных источников энергии.

Что это такое

Альтернативные источники энергии – это экологически чистые, возобновляемые ресурсы, при преобразовании которых, человек получает электрическую и тепловую энергию, используемую для своих нужд.

К таким источникам относятся энергия ветра и солнца, воды рек и морей, тепло поверхности земли, а также биотопливо, получаемое из биологической массы животного и растительного происхождения.

Виды альтернативной энергетики

В зависимости от источника энергии, который в результате преобразования позволяет получать человеку электрическую и тепловую энергии, используемые в повседневной жизни, альтернативная энергетика классифицируется на несколько видов, определяющих способы ее генерации и типы установок служащих для этого.

Энергия солнца

• Солнечная энергетика основана на преобразовании энергии солнца, в результате которого получается электрическая и тепловая энергии.
• Получение электрической энергии основано на физических процессах, происходящих в полупроводниках под воздействием солнечных лучей, получение тепловой – на свойствах жидкостей и газов.
• Для генерации электрической энергии комплектуются солнечные электростанции, основой которой служат солнечные батареи (панели), изготавливаемые на основе кристаллов кремния.
• Основой тепловых установок — служат солнечные коллекторы, в которых энергия солнца преобразуется в тепловую энергию теплоносителя.
• Мощность подобных установок зависит от количества и мощности отдельных устройств, входящих в состав тепловых и солнечных станций.

Энергия ветра

Ветровая энергетика основана на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в электрическую энергию, используемую потребителями.

Основой ветровых установок служит ветровой генератор. Ветровые генераторы различаются по техническим параметрам, габаритным размерам и конструкции: с горизонтальной и вертикальной осью вращения, различным типом и количеством лопастей, а также по месту их расположения (наземное, морское и т.д.).

Сила воды

Гидроэнергетика основана на преобразовании кинетической энергии водных масс в электрическую энергию, которая также используемую человеком в своих целях.

К объектам данного вида относятся гидроэлектростанции различной мощности, устанавливаемых на реках и иных водных объектах. В таких установках, под воздействием естественного течения воды, или путем создания плотины, вода воздействует на лопасти турбины вырабатывающей электрический ток. Гидротурбина, является основой гидроэлектростанций.

Еще один способ получения электрической энергии путем преобразования энергии воды – это использование энергии приливов, посредством строительства приливных станций. Работа таких установок основана на использовании кинетической энергии морской воды в период приливов и отливов, происходящих в морях и океанах под воздействием объектов солнечной системы.

Тепло земли

1. Геотермальная энергетика, основана на преобразовании тепла, излучаемого поверхностью земли, как в местах выброса геотермальных вод (сейсмически опасные территории), так и в иных регионах нашей планеты.
3. Для использования геотермальных вод используются специальные установки, посредством которых внутреннее тепло земли преобразуется в тепловую и электрическую энергии.

Использования теплового насоса позволяет получать тепло из поверхности земли, вне зависимости от места его расположения. Его работа основана на свойствах жидкостей и газов, а также законах термодинамики.

Тепловые насосы различаются по мощности и своей конструкции, зависящей от первичного источника энергии, определяющей их тип, это системы: «грунт-вода» и «вода-вода», «воздух-вода» и «грунт-воздух», «вода-воздух» и «воздух-воздух», «фреон-вода» и «фреон-воздух».

Биотопливо

Виды биотоплива различаются по способам его получения, его агрегатному состоянию (жидкое, твердое, газообразное) и видам использования. Объединяющим все виды биотоплива показателем, служит то, что основой для их производства служат органические продукты, посредством переработки которых получается электрическая и тепловая энергии.

Твердые виды биотоплива — это дрова, топливные брикеты или пеллеты, газообразные – это биогаз и биоводород, а жидкие – биоэтанол, биометанол, биобутанол, диметиловый эфир и биодизель.

Плюсы и минусы использования

• Как у каждого конкретного источника энергии, вне зависимости от того, к какому типу он относится, традиционному или альтернативному, свойственны относящееся именно к нему достоинства и недостатки использования.
• Кроме этого, в каждой группе энергоресурсов свойственны общие плюсы и минусы. Для альтернативных источников, к таковым относятся:

• Плюсами использования являются:
• Возобновляемость альтернативных источников энергии;
• Экологическая безопасность;
• Доступность и возможность использования в широком спектре применения;
• Низкая себестоимость энергии, получаемой в результате преобразования.
• Минусы использования:
• Высокая стоимость оборудования и значительные материальные затраты на этапах строительства и монтажа;
• Низкий КПД установок;
• Зависимость от внешних факторов, как-то: погодные условия, сила ветра и т.д.;
• Относительно не большая установленная мощность генерирующих установок, за исключением гидроэлектростанций.

Альтернативные источники энергии в России

В нашей стране, как и во многих технически развитых странах мира, использованию альтернативных источников энергии уделяется особое внимание. Это обусловлено большими территориями, на которых и в настоящее время нет централизованных источников энергии, а также общемировой тенденцией, связанной с борьбой за экологию планеты и экономией традиционных видов топлива.

В разных регионах страны получили развитие разные виды альтернативной энергетики. Это связано с географическим положением и возможностью использования того или иного первичного источника получения энергии.

Солнечная энергетика

1. Солнечные электростанции в настоящее время, получают все большее распространение среди различных слоев населения, как альтернативный или резервный источник электрической и тепловой энергии.
2. В промышленных масштабах, данный вид энергетики, также присутствует в нашей стране.
3. Общая установленная мощность солнечных электростанций превышает 400,0 МВт, из них наиболее крупными являются:

• Орская им. А. А. Влазнева, установленной мощностью 40,0 МВт в Оренбургской области;
• Бурибаевская, мощностью 20,0 МВт и Бугульчанская, мощностью 15,0 МВт, в Республике Башкортостан;
• На полуострове Крым функционирует более десяти солнечных электростанций мощностью 20,0 МВт каждая.

На стадии разработки проектной документации и различных этапах строительства, находятся более 50 объектов солнечной генерации, расположенных в различных регионах, от Дальнего Востока и Сибири, до центральных и южных областей нашей страны.

Общая мощность проектируемых и строящихся объектов составляет более 850,0 МВт.

Ветровая энергетика

Ветровые энергетические установки, работающие для получения электрической энергии в промышленных масштабах, также существуют на территории нашей страны, хотя их доля, в общей мощности энергетической системы, значительно ниже, чем солнечных электростанций.

Общая установленная мощность ветровых генераторов составляет немногим больше 100,0 МВт, из них наиболее мощные, это:

• Зеленоградская ветровая установка, мощностью 5,1 МВт, расположенная в Калининградской области;
• Останинская (25,0 МВт), Тарханкутская (22,0 МВт) и Сакская (20,0 МВт) – на полуострове Крым.

На стадии проектирования и строительства, находятся 22 ветровые энергетические установки, общей мощностью более 2500,0 МВт.

Гидроэнергетика

Этот вид альтернативной энергетики наиболее распространен на территории России. В настоящее время доля вырабатываемой электрической энергии ГЭС установленными на реках, в разных регионах страны, превышает 20,0 % от общей генерации всей энергосистемы РФ.

Суммарная установленная мощность гидроэлектростанций, на начало 2017 года, составляет 48085,94 МВт, а их количество – 191объект генерации, различной мощности и конструкции.

Энергию приливов также используют в нашей стране, для производства электрической энергии. В Мурманской области со второй половины ХХ века работает Кислогубская приливная электростанция, которая в 2007 году была реконструирована и в настоящее время, ее установленная мощность составляет 1,7 МВт.

В настоящее время ведется разработка экономического обоснования и проектной документации по строительству подобных станций в Охотском (Пенжинская и Тугурская ПЭС) и Белом (Мезенская) морях.

Геотермальная энергетика

Энергия недр нашей планеты, ее тепло, широко используется в ряде стран, где присутствует вулканическая деятельность. В нашей стране, этот вид энергетики, в силу ее особенностей, распространен на Дальнем Востоке.

В настоящее время успешно работает 5 геотермальных электрических станций установленной мощностью 80,1 МВт, три из которых расположены на Камчатке (Мутновская, Паужетская и Верхне-Мунтовская) и по одной на островах Кунашир (Менделеевская) и Итуруп (Океанская).

Использование биотоплива

Данный вид энергоресурсов не так широко распространен, как традиционные виды топлива или гидроэнергетика. Тем не менее, в связи с тем, что в нашей стране развита лесная и деревообрабатывающая промышленности и большие территории заняты выращиванием сельскохозяйственных культур, то и на этот вид энергетики обращается все большее внимание.

Последние годы построено большое количество заводов по переработке отходов древесины, из которых изготавливаются топливные брикеты и гранулы (пеллеты). Брикеты и пеллеты, в свою очередь, используются в качестве топлива для различного типа котлов в результате сжигания которых, вырабатывается тепловая и электрическая энергии.

Из отходов сельскохозяйственных культур производится биогаз и жидкое топливо для дизельных двигателей и установок, где они сжигается, в результате чего осуществляется производство тепловой и электрической энергий.

Данный вид топлива не получил широкого распространения в нашей стране, но тем не менее перспективы его развития, достаточно обширны и успешны.

Использование для частного дома

Использование альтернативных источников для отопления загородного дома или дачи, а также для его электроснабжения, может быть осуществлено достаточно успешно. В этом случае все зависит от региона проживания пользователя и места расположения объекта потребления энергии.

• Способность вырабатывать электрический ток солнечными станциями и ветровыми установками зависит от активности солнца и скорости ветра в месте их размещения, а также прочих погодных явлений, характеризующих этот регион.
• Устройство микро ГЭС возможно только при наличии вблизи объекта потребления реки или иного водоема, а геотермальной станции – при присутствии близко расположенных к поверхности земли геотермальных вод.
• Биотопливо в виде дров и продуктов отходов деревопереработки, возможно в регионах страны богатых лесами, с развитой промышленностью данного направления.
• Получение биогаза и жидкого топлива — доступно там, где большие территории отведены под выращивание сельскохозяйственных культур, что позволяет иметь большой запас биомассы, используемой для производства этих видов топлива.

Можно ли сделать своими руками в домашних условиях

1. При наличии свободного времени, желания, а также умения работать ручным инструментом, можно создать установки, с помощью которых использовать альтернативные источники для своих нужд, как в виде электрической, так и тепловой энергии.
3. Это касается всех выше перечисленных видов альтернативной энергетики, так для:

• Солнечных электростанций – можно самостоятельно изготовить солнечные батареи, используя фотоэлементы заводского производства, а также собрать контроллер заряда и инвертор, являющиеся элементами таких установок.
• Ветровых установок – также, как и для солнечных станций, электронные устройства (контроллер, инвертор) собираются достаточно просто с использованием существующих электрических схем и из элементов заводского производства. Самый важный элемент, ветрогенератор – можно изготовить из имеющихся запасных частей и материалов.
• Микро ГЭС – изготовить и смонтировать может каждый, если есть река или водоем, где можно соорудить плотину. Конструкция и вид гидротурбины, зависят от типа водоема и рельефа местности.
• Биогазовую установку – создать не составит труда любому сельскому жителю, условиями для этого будут – наличие необходимого количества биомассы и температура окружающего воздуха, позволяющая

Альтернативные источники энергии

Необходимость поиска новых видов возобновляемой энергии актуальна — запасы нефти истощаются, причем быстро.

Образ жизни, который мы в западном мире выработали в результате, казалось бы, обильных энергоресурсов, либо должен кардинально измениться, либо нам нужны альтернативные источники для производства электричества, которое мы используем в изобилии для питания наших домов, или топлива, которое питает наши автомобили. и самолеты.

Сегодня производится несколько различных видов энергии. Солнечная и ветровая энергия теперь широко известны как альтернативные возобновляемые источники энергии. Но каковы другие потенциальные источники энергии, и как мы можем преобразовать их в энергию, и с помощью каких специальных технологий, а также с учетом нашей энергоэффективности?

Уголь

Ядерная энергия

Гидро-электрическая энергия

Другие известные проекты в Шотландии и совсем недавно на реке Янцзы в Китае вызывают споры, потому что они потенциально угрожают жизни людей в случае их обрушения и, безусловно, влияют на рыбные запасы и наносят экологический ущерб территориям, которые затопляются вокруг плотины.К сожалению, все водохранилища в конечном итоге заполняются отложениями, и скорость этого неизвестна.

Биомасса

Топливо из мусора

Водород

гидроразрыв

Путь вперед

Вам также может понравиться …

Поделитесь своей историей, присоединитесь к обсуждению или обратитесь за советом ..

Роб — 10 мая 14 в 20:13

bobthebodybuilder — 23 октября 13 в 16:01

Заголовок:

(не показан)

Подтвердить:

18 Преимущества и недостатки альтернативной энергетики

Альтернативная энергия определяется как ресурс, который мы используем помимо ископаемого топлива. Это означает, что на этот титул претендуют такие предметы, как ветер, биомасса, солнечная энергия и геотермальная энергия. Гидроэнергетика — еще один вариант, который попадает в эту категорию, хотя некоторым производителям требуется ископаемое топливо в качестве основы для производства энергии для потребления.

Природа того, что мы рассматриваем как альтернативный источник энергии, со временем кардинально изменилась. Также было несколько споров по поводу использования энергии, которые существуют из-за ценности, которую предлагают некоторые варианты. Когда вы добавляете различные цели конкретных защитников в этом секторе экономики, может быть довольно спорным определение некоторых видов энергии в качестве альтернативного варианта.

Взгляд в прошлое показывает, что уголь стал альтернативой древесному топливу. Мы начали использовать нефть вместо китового жира.Этанол не является альтернативой стандартному бензину. Некоторые защитники сказали бы, что газификация угля — альтернатива нефти.

Для целей обсуждения преимуществ и недостатков альтернативной энергии источники, которые подходят под это определение, — это солнечная, ветровая, гидроэлектрическая, геотермальная и морская энергия.

Список преимуществ альтернативной энергетики

1. Некоторые альтернативные источники энергии производят нулевое загрязнение.
Энергия ветра дает нам преимущество в том, что она не производит загрязнений, которые загрязняют окружающую среду. Не происходит никаких химических процессов, кроме создания турбины, которая вращается, когда дует ветер. Это означает, что сжигание ископаемого топлива сведено к минимуму в процессе производства. Благодаря этому варианту также остается меньше вредных побочных продуктов.

Солнечная и гидроэлектрическая энергия дают это преимущество в меньшей степени. Геотермальная энергия часто считается лучшим вариантом, поскольку вы можете получить к ней доступ в любое время после установки, не беспокоясь о выбросах.

2. Мы по-прежнему можем использовать земельные ресурсы с альтернативной энергией.
Мы должны разрабатывать шахты и скважины, чтобы получить доступ к ископаемым источникам топлива. Добыча угля может происходить под землей или путем открытой добычи. Мы получаем доступ к нефти за счет использования технологий гидроразрыва. Когда мы работаем над освоением этих необходимых энергоресурсов, становится практически невозможно использовать землю для других целей. Альтернативная энергетика не имеет такого ограничения.

Хотя солнечные фермы являются исключением из этого правила, сельское хозяйство и выпас скота все еще возможны на земле, занятой ветряными турбинами.Мы по-прежнему используем водные пути с плотинами, вырабатывающими гидроэлектроэнергию. Поскольку эти варианты также являются возобновляемыми, мы не сталкиваемся с угрозой их исчерпания, как когда-нибудь с ископаемым топливом.

3. Это дает нам возможность использовать биотопливо.
Одно из преимуществ альтернативной энергетики — это создание биотоплива. Это преимущество включает такие элементы, как этанол и биотопливо из водорослей. Эти варианты полезны для окружающей среды, потому что продукты, используемые для их создания, поглощают из атмосферы столько диоксида углерода, сколько выделяются при использовании.Это означает, что наше чистое потребление одинаково даже с учетом всех выбросов.

Эта структура обеспечивает нас топливным ресурсом, который по своей природе является возобновляемым. Даже когда мы потребляем его в больших количествах, дополнительная биомасса, необходимая для его создания, в первую очередь, все еще поглощает столько же углекислого газа, сколько мы создаем.

4. Альтернативная энергетика работает с нашей текущей инфраструктурой.
Мы можем использовать альтернативные источники энергии с существующей инфраструктурой развитого мира.Когда мы производим электроэнергию с помощью гидроэлектростанций, солнечных или ветряных турбин, она проходит через существующую сеть в наши дома и на предприятия. Установка геотермальной энергии работает с системами HVAC, которые распределяют потребности в отоплении и охлаждении в наших помещениях. Даже что-то вроде биотоплива из водорослей может пройти те же процессы очистки, что и сырая нефть, чтобы создать продукт, пригодный для использования во многих транспортных средствах.

United Airlines уже использовала смеси биотоплива из источников на основе водорослей для удовлетворения до 40% своих потребностей.

5. Мы не сталкиваемся с той же угрозой исчезновения ресурсов, что и альтернативная энергия.
Когда мы смотрим на текущее состояние сырой нефти, угля и других ископаемых видов топлива, оставшаяся доступность составляет менее 60 лет с известными запасами. Мы расширили этот резерв за последнее столетие, поскольку новые технологии помогли нам найти дополнительные запасы, но эта энергия по определению конечна. Исчезнет ли он через 60 или 600 лет, когда-нибудь людям придется искать другой способ получить доступ к энергии, необходимой для выживания.

Альтернативная энергия сразу решает эту проблему. Если солнце продолжает светить, значит, у нас есть доступ к солнечной энергии. Тепло солнечных лучей помогает создавать энергию ветра, которую мы используем. Пока на нашей планете есть вода, мы можем использовать приливные коллекторы и гидроэлектростанции. Существование нашего мира позволяет использовать геотермальную энергию. Ничего из этого не исчезнет.

6. Альтернативные источники энергии по-прежнему производят углеводороды.
Одна из основных причин того, что ископаемое топливо пользуется большой поддержкой, — это экономические преимущества, которые они предоставляют.Углеводороды, полученные из этих продуктов, позволяют нам производить все, от мыла до пластика. Даже дезодорант, который вы носите, может появиться в процессе очистки. Многие альтернативные источники энергии, основанные на биологических основах, производят аналогичные предметы с использованием того же процесса. Единственное отличие — стоимость рассматриваемых предметов.

Это означает, что мы должны рассматривать цену как преимущество. Несмотря на то, что домохозяйства могут платить немного больше за свои необходимые предметы, добавленная стоимость для местной экономики может помочь повысить уровень жизни для всех.Гибкие продукты на растительной основе, такие как сахарный тростник, водоросли и даже кукуруза в некоторых регионах, позволяют нам искать способы снижения затрат, не ограничивая объем доступа, который возможен для каждого элемента.

7. Альтернативные источники энергии помогают стабилизировать нашу экономику.
Использование альтернативной энергии оказывает уникальное влияние на нашу экономическую продукцию. Стоимость производства энергии из этих ресурсов сильно зависит от уровня инвестиций, которые происходят каждый год. Поскольку он не торгуется на фьючерсном рынке, как ископаемое топливо, точная стоимость, которую мы платим, зависит от того, какую доступность мы готовы создать с помощью первоначального вливания денежных средств.

Это преимущество является причиной стабильности цен на альтернативные источники энергии. Несмотря на то, что это стоит больше, чем энергия ископаемого топлива, результат предсказуем. Наши инвестиции также обеспечивают комплексные льготы, которые помогают со временем снизить расходы для семей.

8. Альтернативные источники энергии создают огромные рабочие места.
Количество рабочих мест в сфере возобновляемых источников энергии, доступных во всем мире, оценивается в несколько сотен тысяч рабочих мест. По крайней мере, с 2010 года в этом секторе только в США создано более 100000 рабочих мест.Затем у вас есть миллионы косвенных позиций, которые вносят вклад в местную экономику, присутствующую благодаря этой технологии. По мере того как мы начинаем работать над уменьшением зависимости от природного газа, угля и нефти, снижение корпоративного углеродного следа создаст более высокий приоритет для рабочих мест, которые знакомы с этим ресурсом.

9. У нас есть возможность производить микростанции с этим ресурсом.
Во время освоения Запада США многие семьи устанавливали на своих землях ветряные мельницы для перекачивания воды с земли.Эти микростанции создали инфраструктуру, в которой на их территории были доступны ресурсы, необходимые для выживания. Сегодня мы применяем этот подход с солнечными батареями, устанавливая панели на крышах, которые удовлетворяют потребности каждого сообщества в производстве электроэнергии. Нам всегда будут нужны большие станции, которые производят несколько мегаватт электроэнергии, но возобновляемые источники энергии позволяют нам одновременно сосредоточиться на отдельных поставщиках.

Это преимущество также дает нам возможность сократить количество отходов, возникающих в секторе альтернативной энергетики.

Список недостатков альтернативной энергетики

1. Некоторые виды альтернативной энергии все еще производят загрязняющие вещества.
Геотермальная энергия считается одним из самых чистых видов энергии, доступных сегодня. Если ресурс установлен правильно, он не будет производить вредных побочных продуктов. В этом месте просверливаются отверстия, чтобы вода могла контактировать с горячими камнями. Затем очищенный пар поднимается вверх, приводя в движение турбины, вырабатывающие энергию.

Если эта работа выполнена неправильно, геотермальная энергия все еще может производить загрязняющие вещества.Возможно даже, что неправильный метод бурения может привести к выбросу опасных газов или минералов. Даже солнечная энергия требует потребления ископаемого топлива до такой степени, что чистая нагрузка углекислого газа не возникает в течение нескольких лет.

2. Многие формы альтернативной энергии не являются непрерывными.
Одним из основных недостатков альтернативной энергии является то, что она доступна только в том случае, если источник энергии присутствует в окружающей среде. Солнечная энергия работает только тогда, когда светит солнце.Использование энергии ветра возможно при движении воздуха. Поскольку это прерывистый ресурс, мы должны разработать варианты хранения, которые позволят нам продолжать иметь доступ к энергии, пока она снова не появится на месте. Это означает, что мы все еще должны пройти производственный процесс с использованием ископаемого топлива, чтобы создать элементы, необходимые для снабжения нас энергией.

3. Альтернативные источники энергии могут пагубно воздействовать на природу.
Использование гидроэлектроэнергии становится возможным, когда водный путь перекрывается дамбой, позволяющей воде течь таким образом, чтобы стимулировать вращение турбин.Плотина Гувера может быть впечатляющим инженерным подвигом, но создание озера Мид резко изменило ландшафт региона. При максимальной вместимости озеро составляет более 112 миль в длину, 532 фута в самой глубокой точке и покрывает 247 квадратных миль площади поверхности. Это может создать новые среды обитания, но работа также разрушила существующие.

Энергия ветра может быть проблематичной, потому что летучие мыши и птицы могут влетать в турбины во время вращения. Солнечная энергия иногда требует ртути для создания панелей, собирающих солнечный свет или тепловые ресурсы.Эти неблагоприятные воздействия не всегда учитываются, даже если эти подходы называются «экологически безопасными».

4. Стоимость — важный фактор, который следует учитывать при использовании альтернативной энергии.
Есть несколько различных типов энергии ветра, которые мы можем производить сегодня. Некоторые из наиболее распространенных вариантов — оффшорные, масштабные и распределенные. Размещение турбин для сбора этого ресурса может сделать затраты на строительство до 50% дороже, чем ядерная энергия. Это также на 90% больше, чем у генераторов, работающих на ископаемом топливе.

Это означает, что для создания и установки некоторых альтернативных источников энергии может потребоваться несколько миллиардов долларов. Несмотря на проблемы, которые иногда могут вызывать атомные электростанции, эксплуатационные расходы помогают снизить расходы семей, обеспечивая при этом надежный источник энергии для больших сообществ.

5. Логистика установок альтернативной энергетики может быть сложной задачей.
Представьте, что вам нужно построить одну турбину для сбора энергии ветра. Вы собираетесь построить башню высотой до 20 этажей.Лопасти, которые будут вращаться для сбора ветра, могут быть более 60 метров в длину. Это означает, что вам нужны большие грузовики, которые могут транспортировать эти предметы на строительную площадку. Перевозка этих предметов в сельской местности может стать логистическим кошмаром.

Этот вопрос также относится к другим формам альтернативной энергии. По данным Бюро мелиорации, на строительство плотины Гувера ушло более пяти лет. Орнаменты и башни возвышаются на 40 футов над гребнем с инсталляцией весом 6.6 млн тонн. Над проектом работали 21 000 человек, при этом официальное число погибших составляет 96 человек.

6. Некоторые альтернативные источники энергии требуют большого потребления воды.
Многие из альтернативных источников энергии на биологической основе, которые мы используем сегодня, требуют большего количества воды, чем требуется для производства ископаемого топлива. Сахарный тростник и водоросли могут давать несколько урожаев в год, но для снижения потерь от испарения также требуется особый рост. Нам также нужен пар для производства геотермальной энергии, а гидроэлектроэнергия поступает непосредственно за счет движения воды.Мы можем снизить уровень потребления, переработав жидкость, которую мы не используем для выработки энергии, но она не исчезнет полностью.

Единственное решение здесь — использовать такой ресурс, как энергия ветра, для которого не требуется много воды в производственном процессе.

7. Мы используем больше удобрений при производстве альтернативных источников энергии.
Количество удобрений, используемых для производства альтернативных источников энергии, продолжает расти. Более 15 миллионов метрических тонн этого количества необходимо для создания достаточного количества водорослей для удовлетворения сегодняшних потребностей в биодизельном топливе.Также требуются еще 2 миллиона метрических тонн фосфора. Эти продукты нужны нам для выращивания кукурузы, сахарного тростника и других культур, которые также становятся основой биотоплива. Когда фермеры применяют эти средства последовательно, нельзя игнорировать угрозу стока воды в наши источники воды.

Реки, озера и ручьи могут стать высокотоксичными, если удобрения, внесенные вокруг них, создают дисбаланс в естественной среде обитания.

8. Инфраструктура уязвима к изменениям окружающей среды.
Ветровые турбины не вращаются, когда воздух не проходит мимо оборудования. Они также не работают, когда скорость ветра слишком высока для их возможностей. В некоторых местах используется только 50% своего истинного потенциала из-за того, как быстро ветер дует от турбины.

Солнечная энергия не дает результатов, если облака блокируют солнечные лучи. Коллекторы тепловой энергии могут несколько уменьшить этот недостаток, но не устранят полностью. Мы можем столкнуться с проблемами с истощением запасов ископаемого топлива, но проблемы изменения климата могут аналогичным образом сократить наши потенциальные ресурсы.

9. Альтернативным источникам энергии может быть сложно произвести достаточно энергии.
Большинство форм альтернативной энергии не могут обеспечить количество энергии, сравнимое с тем, что мы создаем с использованием ископаемого топлива. Даже если мы сможем максимизировать производство каждый день, масштабы фермы солнечных панелей или холма, заполненного ветряными турбинами, не смогут конкурировать с угольной электростанцией, природным газом или производством ядерной энергии. У нас все еще могут быть варианты использования некоторых земель для наших нужд, которые невозможны при использовании традиционных технологий генерации, но нам трудно производить достаточно энергии из-за неустойчивого характера большинства ресурсов в этой категории.

Даже в Европе, где альтернативная энергия является главным приоритетом, она составляет лишь 17,5% от общей потребляемой энергии.

Заключение

Ежедневно на нашу планету попадает достаточно солнечного света, так что, собирая его через солнечные батареи, можно получить запасы на целый год. Энергия ветра присутствует в каждой стране нашей планеты. Несколько мест являются жизнеспособными зонами развития геотермальных или гидроэнергетических ресурсов.

Критики говорят, что энергетический профиль этих ресурсов отличается от того, что поддерживает наша текущая инфраструктура.То же самое можно сказать и об ископаемом топливе, которое когда-то считалось альтернативным ресурсом. Китобойцы потеряли работу, когда мы перешли с китового жира на нефть. Лесорубы остались без работы, когда мир открыл для себя преимущества угля.

Преимущества и недостатки альтернативной энергетики показывают нам, что мы должны быть готовы развивать наши взгляды. Мы не можем закрывать глаза на потенциальный ущерб, который мы наносим нашей планете из-за нашей потребности в энергии. Уменьшая наше влияние без значительных изменений в нашем образе жизни, можно сделать выбор солнца, ветра и других вещей новым стандартом продвижения вперед.

—

Какие есть альтернативные источники энергии? (с иллюстрациями)

Альтернативные источники энергии получают из источников, которые не используют природные ресурсы и не наносят вред окружающей среде.Они являются альтернативой ископаемому топливу, ядерной энергии и крупномасштабной гидроэлектростанции, которые являются исчерпаемыми источниками энергии, оказывающими различную степень вредного воздействия на окружающую среду. Тем не менее, нет альтернативных источников энергии, которые были бы столь же коммерчески жизнеспособны, как нефть, которая наряду с углем является основным видом ископаемого топлива.

При рассмотрении альтернатив ископаемому топливу большинство людей думают о солнечной энергии, которая представляет собой одну из нескольких различных процедур, используемых для использования энергии, исходящей от солнца. Основной метод, используемый для преобразования солнечного света в электричество, заключается в использовании фотоэлектрических элементов, которые размещены на солнечных панелях таким образом, что максимальное количество солнечного света поглощается и превращается в электричество. В настоящее время самая большая проблема с солнечной энергией — это стоимость, поскольку солнечные элементы и панели могут быть очень дорогими.

Другим альтернативным источником энергии является энергия ветра, в которой для преобразования ветра в электричество используются большие турбины.Многие из этих турбин можно разместить там, где дует сильный ветер, а ветряные электростанции можно подключить к электросети, в которую они подают электроэнергию. Ветряная мельница также может использоваться для использования энергии ветра, но вместо того, чтобы превращать ветер в электричество, она преобразует ветер непосредственно в механическое движение для выполнения работы.

Некоторые альтернативные источники энергии получают энергию из земных источников, таких как геотермальная энергия, приливная энергия и биомасса. Геотермальная энергия извлекается из источников тепла на земле, таких как природные гейзеры, и преобразует это тепло в электричество. Использование энергии волн в океане и других водоемах на планете известно как приливная сила. Энергия биомассы получается из органического материала растений и животных, и она чаще известна как возобновляемый источник энергии, поскольку создает побочные отходы.Все эти альтернативные источники энергии должны быть тщательно изучены, если какие-либо из них когда-либо собираются заменить ископаемое топливо в качестве основных источников энергии во всем мире.

Что такое альтернативная энергия? (с иллюстрациями)

Альтернативная энергия — это название, данное любому типу энергии, используемому для замены другого источника энергии, часто из-за негативных последствий его использования. Типы альтернативных источников энергии на протяжении всей истории включали уголь, нефть и алкоголь. В 21 веке эти альтернативные источники включали биоэнергетику и биотопливо, такие как пальмовое масло, этанол и другие низкоуглеродные альтернативы.

В период средневековья и эпохи Возрождения с 1200-х по 1500-е годы уголь использовался в качестве первого источника альтернативной энергии. Когда леса начали исчезать из-за значительной потребности в древесине в любом постоянно модернизирующемся мире, в качестве альтернативы был представлен уголь.Триста лет спустя, в начале 1800-х годов, нефть использовалась для замены истощенного источника китового жира для топливных ламп.

В начале 1900-х годов озабоченность по поводу ускорения использования угля и нефти во всем мире побудила некоторых искать альтернативные источники энергии для этого драгоценного топлива.Изобретатель Александр Грэм Белл впервые предложил использовать этанольное масло на основе кукурузы в 1917 году. Эти многоразовые источники энергии стали использоваться в 1950-х и 1960-х годах, в первую очередь в США и Бразилии. В 2008 году они были двумя крупнейшими потребителями этанольного масла в мире. В 2008 году в Бразилии было более 35 000 станций, которые предлагали этанол в дополнение к бензину.

В 2000-х годах различные источники биомассы были представлены в качестве еще одной альтернативы вредным ископаемым видам топлива, состоящим из недавно умерших органических веществ. Другие недавние источники включают альтернативы с нулевым выбросом углерода и низким уровнем выбросов метана, такие как водород и ядерная энергия.

Альтернативы транспортной энергии были одним из наиболее изученных направлений альтернативной энергетики в Соединенных Штатах и ​​во всем мире. С ростом цен на газ появляется множество альтернативных вариантов для замены бензина, включая ранее упомянутый этанол. Другие источники включают электрические и гибридные автомобили, а также топливные элементы и маховые колеса.

В новейшей истории использование термина «альтернативная энергия» вызывало споры среди некоторых поставщиков и производителей энергии.Термин, допускающий правительственные стимулы, некоторые боролись за включение ископаемого топлива и ядерной энергии в качестве альтернативных источников энергии. Другие, однако, утверждали, что негативные последствия этих источников — их высокие выбросы углекислого газа — исключают их из категории. По мнению многих, альтернативные источники энергии предназначены для борьбы с проблемами отрицательной энергии, и они создают больше, способствуя глобальному потеплению.

Мои эссе: Альтернативные источники энергии

Трудно жить без Энергии, но невозможно найти другую планету для жизни. Энергия — это все. Он проявляется во многих формах, таких как тепло, электричество, свет, механическая энергия. Обычные источники энергии, такие как уголь и нефть, вносят основной вклад в глобальное потепление. Более того, это ископаемое топливо невозобновляемо, а это значит, что однажды они у нас закончатся.Хорошая новость заключается в том, что альтернативные источники энергии могут заменить существующие технологии, которые мы используем. Эти возобновляемые источники энергии безопасны для окружающей среды, поскольку они выделяют меньше углекислого газа по сравнению с ископаемым топливом. Существует множество альтернативных источников энергии, использующих природные силы и ресурсы, такие как солнечная энергия, энергия ветра и геотермальная энергия.

С экологической точки зрения лучшим альтернативным источником энергии является солнечная энергия. Это свет и тепло солнца, которые используются для выработки энергии.Он создается путем преобразования солнечных лучей в электричество с помощью солнечных батарей. Кроме того, солнечные панели превращают солнечный свет, попадающий в него, на тепло, которое используется для обогрева домов, воды, бассейнов и для приготовления пищи. Есть и другие источники энергии, которые в то же время безопасны и естественны.

Энергия ветра — один из древнейших видов энергии, принесший огромную пользу человечеству. Это использование энергии ветра для производства электроэнергии. В прошлом люди использовали его для навигации по воде, перекачивания воды и сушки одежды.Сегодня мы используем его для производства электроэнергии. В этой технологии, когда дует ветер, он вращает лопасти ветряных турбин. Это вращение запускает электрические генераторы. Есть еще один источник энергии, который можно использовать как альтернативу ископаемому топливу.

Геотермальная энергия — один из основных источников альтернативной энергии. Это тепло земли, которое постоянно вырабатывается в ядре земли. Это очень полезно для земли и атмосферы, так как не загрязняет окружающую среду.По этой технологии бурятся скважины для откачки нагретой воды и пара. Затем этот пар и нагретая вода очищаются для работы ветряных турбин, производящих электричество. Лучше всего работает в регионах с солнечным климатом.

Энергия — это все. Его можно найти во многих формах. Ископаемое топливо вызывает множество экологических проблем из-за выбросов углекислого газа. Однако альтернативный источник энергии может заменить традиционные источники энергии практически без отрицательного воздействия на окружающую среду. Один из альтернативных источников энергии — солнечная энергия.В меньших масштабах он используется для обогрева домов, воды и приготовления пищи. В более крупных масштабах он используется для выработки электроэнергии. Другой источник — энергия ветра. Старые ветряные турбины использовались для измельчения сельскохозяйственных культур, а теперь для работы генераторов и выработки электроэнергии. Третий источник — геотермальная энергия, в которой нагретая вода и пар используются для запуска генераторов.

.

10 странных источников альтернативной энергии

Уголь, газ, солнце, вода, воздух — мы знаем, как использовать энергию из всех этих источников.Мы построили электростанции для сжигания угля и других ископаемых видов топлива и научились улавливать выделяемую ими энергию. Мы также определили вредный потенциал этих видов топлива, осознав, каким образом они загрязняют нашу окружающую среду. Поэтому мы переключаемся на изучение других, более чистых источников энергии, таких как энергия ветра или солнца.

Но мы можем использовать гораздо больше энергии. Фактически, все мы производим энергию каждый день, когда едем на велосипеде или выполняем другие физические упражнения.Мы просто еще не разработали эффективный способ его фиксировать, хранить и использовать.

Кроме того, много энергии, создаваемой в качестве побочного продукта при включении питания наших машин и двигателей, тратится впустую без какого-либо использования.

Вот 10 странных источников энергии, которые нам еще предстоит задействовать.

Звуковые волны

Шум и звук — это энергия. Звуковые волны, генерируемые музыкой, речью, а также все типы шума, например, от автомобилей, можно использовать для создания энергии.Доктор Сан-Ву Ким разрабатывает технологию, которая может производить энергию из звука в Институте нанотехнологий Университета Сунгюнкван в Сеуле, Южная Корея. В своих исследованиях он пытается основывать свою работу на том факте, что звуковые волны могут заставить вибрировать практически любой материал на Земле.

В настоящее время количество энергии, которое можно получить с помощью этой технологии, невелико, но проводятся дополнительные исследования по изучению возможностей использования звуковых волн для зарядки небольших устройств, таких как мобильные телефоны или планшеты [1].

Солнечный ветер

Сейчас в космосе доступно примерно в сто миллиардов раз больше энергии, чем нам нужно. Эта энергия исходит от солнечного ветра, потока частиц, текущих к нам от солнца.

Физики думают, что они могут уловить эту энергию с помощью спутника, который будет вращаться вокруг Солнца. Но на данный момент концепция не готова к внедрению, поскольку ученые все еще пытаются понять, не будет ли потеряна часть энергии, когда она пробивается через нашу атмосферу.Более вероятно, что эта технология может помочь в наших будущих космических полетах [2].

Тепло тела

Средний человек вырабатывает около 100 ватт энергии в час во время отдыха [3]. Итак, представьте, насколько велико потенциальное количество энергии, генерируемой в людных и людных местах.

Швеция реализовала эту концепцию на практике, собирая тепловую энергию тела, вырабатываемую 250 000 ежедневных пассажиров железнодорожной станции Стокгольма, для питания всего блока, расположенного поблизости [4].

Шоколад

Отходы, оставшиеся от производства шоколада, могут опосредовать образование водорода посредством ряда реакций при подаче на бактерии Escherichia coli . Водород — одно из самых чистых известных видов топлива, и его единственным побочным продуктом является вода [5].

Отходы кофе

Заметив, что кофе имеет относительно высокое содержание масла, исследователи смогли создать форму биодизельного топлива из кофейной гущи. В Лондоне компания Bio-bean внедряет эту технологию на практике.Это первая компания, которая внедрила переработку кофейных отходов и производит из них биодизельное топливо.

Исследователи полагают, что если бы все кофейные отходы, производимые любителями кофе во всем мире, были собраны и переработаны, это привело бы к производству 2,9 миллиона галлонов топлива ежегодно [6].

Пьезоэлектричество

Пьезоэлектричество образуется, когда к объекту прикладывается напряжение или деформация, которая затем может быть преобразована в электричество. Таким образом, этот вид источника энергии имеет ряд применений.

Например, некоторые клубы в Японии используют эту концепцию для выработки энергии на своих танцплощадках [4]. Другая компания в Великобритании планирует разработать мобильный телефон, в котором будет использоваться эта технология, позволяющая заряжать телефон всякий раз, когда пользователь отправляет сообщение [7].

Коровы

Коровы выделяют метан, мощный парниковый газ, который способствует изменению климата. Но теперь ученые определили способ извлечения метана из экскрементов коров и превращения его в топливо. Более того, по качеству это топливо полностью сравнимо с природным газом [8].

Водоросли

Водоросли долгое время считались обладающими большим потенциалом в качестве надежного источника энергии.

В отличие от других видов биотоплива, оно не конкурирует с нашими источниками пищи и может выращиваться в непитьевой и соленой воде на непродуктивных землях. Однако исследователи до сих пор не смогли определить, как выращивать водоросли в промышленных масштабах [9].

Ил

Муниципалитеты по всему миру образуют ил. Вместо дальнейшей обработки осадка исследователи из Университета Невады в США разработали технологию, которая высушивает ил, чтобы его можно было сжечь и преобразовать в электричество.

В одной только Калифорнии количество производимого ила может дать 10 миллионов киловатт-часов электроэнергии в день [2].

Электрический угорь

Электрический угорь способен вырабатывать до 400 В электроэнергии. Он использует этот заряд для защиты, но также и для компенсации своего очень плохого зрения.

Изобретатели нашли способ использовать энергию, вырабатываемую угрями, для питания небольших установок. В частности, в одном аквариуме в Японии они использовали энергию угря, чтобы зажечь рождественскую елку [10].

Ссылки
[1] http://goo.gl/dIMae
[2] http://goo.gl/qNqsKq
[3] http://www.physlink.com/education/askexperts/ ae420.cfm
[4] https://goo.gl/RV2zPK
[5] http://www.