KĀDAS IR VISSVARĪGĀKĀS TĪRAS ENERĢIJAS? - VIDE - 2025

Tīra enerģija ir tie, kas nerada tik daudz bojājumu uz Zemes, salīdzinot ar fosilo kurināmo, piemēram, ogles vai nafta.

Šīs degvielas, kas pazīstamas arī kā netīrās enerģijas, izdala siltumnīcefekta gāzes, galvenokārt oglekļa dioksīdu (CO ₂ ), un tām ir negatīva ietekme uz planētas klimatiskajiem apstākļiem.

Atšķirībā no kurināmā, tīra enerģija neizstaro siltumnīcefekta gāzes vai arī tās izdala mazākos daudzumos. Tāpēc tie nerada draudus videi. Turklāt tie ir atjaunojami, kas nozīmē, ka tie dabiskā veidā atjaunojas tiklīdz tie tiek izmantoti.

Tāpēc nepiesārņojoša enerģija ir nepieciešama, lai aizsargātu planētu no ārkārtējiem laika apstākļiem, kādus tā jau rada. Tāpat šo avotu izmantošana nodrošinās enerģijas pieejamību nākotnē, jo fosilo kurināmo nevar atjaunot.

Jāatzīmē, ka nepiesārņojošas enerģijas iegūšana ir salīdzinoši jauns process, kas joprojām tiek pilnveidots, tāpēc būs nepieciešami daži gadi, līdz tas kļūs par reālu konkurenci par fosilo kurināmo.

Tomēr mūsdienās nepiesārņoti enerģijas avoti ir ieguvuši nozīmi divu aspektu dēļ: fosilā kurināmā ekspluatācijas augstās izmaksas un draudi, ko to sadedzināšana rada videi. Pazīstamākās tīras enerģijas ir saules, vēja un hidroelektrostacijas.

Uzskaitiet svarīgākās tīras enerģijas

1- Saules enerģija

Šāda veida enerģiju iegūst, izmantojot specializētas tehnoloģijas, kas uztver fotonus no saules (gaismas enerģijas daļiņas).

Saule ir uzticams avots, jo tā var nodrošināt enerģiju miljoniem gadu. Pašreizējās tehnoloģijas šāda veida enerģijas iegūšanai ietver fotoelektriskos paneļus un saules kolektorus.

Šie paneļi tieši pārveido enerģiju elektrībā, kas nozīmē, ka nav nepieciešami ģeneratori, kas varētu piesārņot vidi.

Saules enerģijas iegūšanai izmantotā tehnoloģija

a) Fotoelementu paneļi

Fotoelementu paneļi pārveido saules enerģiju elektrībā. Fotoelektrisko moduļu izmantošana tirgū pēdējos gados ir palielinājusies par 25%.

Pašlaik šīs tehnoloģijas izmaksas ir izdevīgas mazās ierīcēs, piemēram, pulksteņos un kalkulatoros. Jāatzīmē, ka dažās valstīs šī tehnoloģija jau tiek ieviesta plašā mērogā. Piemēram, Meksikā valsts lauku rajonos ir uzstādīti aptuveni 20 000 fotoelektrisko sistēmu.

b) Termodinamiskā tehnoloģija

Saules siltumenerģija nāk no saules radītā siltuma. Pieejamās tehnoloģijas siltumenerģijas ziņā ir atbildīgas par saules starojuma savākšanu un pārveidošanu siltumenerģijā. Pēc tam šī enerģija tiek pārveidota elektrībā, izmantojot virkni termodinamisko pārvērtību.

c) tehnoloģija saules enerģijas izmantošanai ēkās

Dienas apgaismojums un apkures sistēmas ir visizplatītākā saules tehnoloģija, ko izmanto ēkās. Apkures sistēmas absorbē saules enerģiju un pārnes to uz šķidrumu, neatkarīgi no tā, vai tas ir ūdens vai gaiss.

Japānā ir uzstādīti vairāk nekā divi miljoni saules ūdens sildītāju. Izraēla, ASV, Kenija un Ķīna ir citas valstis, kuras ir izmantojušas līdzīgas sistēmas.

Apgaismošanas sistēmās tie ietver dabiskas gaismas izmantošanu telpas apgaismošanai. To panāk, ēkās (uz jumtiem un logiem) iekļaujot atstarojošus paneļus.

Saules enerģijas trūkumi

• Saules paneļu izmaksas joprojām ir ļoti augstas, salīdzinot ar citiem pieejamās enerģijas veidiem.
• Pieejamā tehnoloģija nevar uztvert saules enerģiju naktī vai tad, kad debesis ir ļoti mākoņainas.

Attiecībā uz pēdējo trūkumu daži zinātnieki strādā pie tā, lai iegūtu saules enerģiju tieši no kosmosa. Šis avots ir nosaukts par "kosmosa saules enerģiju".

Pamatideja ir novietot kosmosā fotoelektriskos paneļus, kas savāc enerģiju un nosūta to atpakaļ uz Zemi. Tādā veidā enerģijas avots būtu ne tikai nepārtraukts, bet arī tīrs un neierobežots.

Amerikas Savienoto Valstu Jūras pētījumu laboratorijas aviācijas inženieris Pols Džefs apstiprina, ka "ja saules panelis tiek novietots kosmosā, tas 99% gada saņems gaismu 24 stundas dienā, septiņas dienas nedēļā". .

Saule kosmosā spīd daudz spilgtāk, tāpēc šie moduļi varētu saņemt līdz pat 40 reizes lielāku enerģijas daudzumu, kādu tas pats panelis radītu uz Zemes.

Tomēr moduļu nosūtīšana kosmosā būtu pārāk dārga, kas ir šķērslis to attīstībai.

2 - Vēja enerģija

Gadu gaitā vējš ir izmantots burinieku un laivu, dzirnavu darbināšanai vai spiediena radīšanai, sūknējot ūdeni. Tomēr tikai 20. gadsimtā šo elementu sāka domāt par uzticamu enerģijas avotu.

Salīdzinot ar saules enerģiju, vēja enerģija ir viena no visuzticamākajām, jo ​​vējš ir nemainīgs un atšķirībā no saules to var izmantot naktī.

Sākumā šīs tehnoloģijas izmaksas bija pārmērīgi augstas, tomēr, pateicoties pēdējos gados sasniegtajam, šis enerģijas veids ir kļuvis arvien ienesīgāks; To pierāda fakts, ka 2014. gadā vairāk nekā 90 valstīs bija vēja enerģijas iekārtas, kuras piegādāja 3% no visas patērētās elektroenerģijas pasaulē.

Vēja enerģijas iegūšanai izmantotā tehnoloģija

Vēja enerģijas jomā izmantotās tehnoloģijas - turbīnas - ir atbildīgas par kustībā esošo gaisa masu pārveidošanu enerģijā. To var izmantot dzirnavas vai pārveidot elektrībā caur ģeneratoru. Šīs turbīnas var būt divu veidu: horizontālās ass turbīnas un vertikālās ass turbīnas.

Vēja enerģijas trūkumi

Neskatoties uz to, ka vēja enerģijai ir viens no vislētākajiem nepiesārņojošajiem avotiem, tai ir daži ekoloģiski trūkumi:

• Vēja enerģijas torņi traucē dabisko ainavu estētiku.
• Nav skaidrs, kā šīs dzirnavas un turbīnas varētu ietekmēt biotopu.

3 - Hidroenerģija

Šis tīrais enerģijas avots elektrību iegūst caur ūdens kustību. Ļoti noderīgas ir ūdens straumes no lietus vai upēm.

Tehnoloģija, ko izmanto hidroelektriskās enerģijas iegūšanai

Iekārtās šāda veida enerģijas iegūšanai tiek izmantota kinētiskā enerģija, ko rada ūdens plūsma, lai ģenerētu elektrību. Parasti hidroelektrisko enerģiju iegūst no upēm, strautiem, kanāliem vai aizsprostiem.

Hidroenerģijas tehnoloģija ir viena no vismodernākajām enerģijas iegūšanas ziņā. Faktiski aptuveni 15% no pasaulē saražotās elektroenerģijas nāk no šāda veida enerģijas.

Hidroenerģija ir daudz uzticamāka nekā saules un vēja enerģija, jo pēc aizsprostu piepildīšanas ar ūdeni elektrība var tikt ražota nemainīgā ātrumā. Turklāt šie aizsprosti ir ne tikai efektīvi, bet arī veidoti kā ilgstoši un prasa nelielu apkopi.

a) Paisuma un bēguma enerģija

Plūdmaiņu enerģija ir hidroelektriskās enerģijas apakšnodaļa, kuras pamatā ir enerģijas iegūšana caur viļņiem.

Tāpat kā vēja enerģija, šāda veida enerģija tiek izmantota kopš Senās Romas un Viduslaikiem, un ar dzirnavām darbināmas dzirnavas ir ļoti populāras.

Tomēr tikai 19. gadsimtā šo enerģiju sāka izmantot elektrības ražošanai.

Pirmā plūdmaiņu spēkstacija pasaulē ir Rance Tidal spēkstacija, kas darbojas kopš 1966. gada un ir lielākā Eiropā un otra lielākā pasaulē.

Hidroenerģijas trūkumi

• Dambju izbūve rada izmaiņas dabiskajā upju gaitā, ietekmē straumju līmeni un ietekmē ūdens temperatūru, kas varētu negatīvi ietekmēt ekosistēmu.
• Ja šie aizsprosti ir pārmērīgi lieli, tie var izraisīt zemestrīces, augsnes eroziju, zemes nogruvumus un citus ģeoloģiskus postījumus.
• Tie varētu izraisīt arī plūdus.
• No ekonomiskā viedokļa šo aizsprostu celtniecības sākotnējās izmaksas ir augstas. Tomēr tas tiks apbalvots nākotnē, kad viņi sāks strādāt.
• Ja iestājas sausums un aizsprosti nav pilni, elektrību nevar saražot.

4 - Ģeotermiskā enerģija

Ģeotermiskā enerģija ir tā, ko iegūst no siltuma, kas saglabāts Zemes iekšienē. Šāda veida enerģiju ar zemām izmaksām var savākt tikai apgabalos ar augstu ģeotermisko aktivitāšu līmeni.

Piemēram, tādās valstīs kā Indonēzija un Islande ir pieejama ģeotermālā enerģija, un tā varētu palīdzēt samazināt fosilā kurināmā izmantošanu. Salvadora, Kenija, Kostarika un Islande ir valstis, kurās vairāk nekā 15% no kopējās elektroenerģijas ražošanas nāk no ģeotermālās enerģijas.

Ģeotermiskās enerģijas trūkumi

• Galvenais trūkums ir ekonomiskais: šāda veida enerģijas ieguvei un rakšanai ir augstas izmaksas.
• Tā kā šāda veida enerģija nav tik populāra kā iepriekšējās, trūkst kvalificēta personāla, lai uzstādītu nepieciešamo tehnoloģiju.
• Ja neveicat piesardzību, šāda veida enerģijas iegūšana var izraisīt zemestrīces.

5 - Hidrotermālā enerģija

Hidrotermālā enerģija rodas no hidroelektriskās un termiskās enerģijas un attiecas uz karstu ūdeni vai ūdens tvaikiem, kas ieslodzīti zemes slāņu lūzumos.

Šis tips ir vienīgā siltumenerģija, kuru pašlaik izmanto komerciāli. Iekārtas šī enerģijas avota izmantošanai ir būvētas Filipīnās, Meksikā, Itālijā, Japānā un Jaunzēlandē. Kalifornijā, Amerikas Savienotajās Valstīs, 6% no saražotās elektroenerģijas nāk no šāda veida enerģijas.

Biomasa

Biomasa attiecas uz organisko vielu pārveidošanu izmantojamās enerģijas formās. Šāda veida enerģiju cita starpā var iegūt no lauksaimniecības, pārtikas rūpniecības atkritumiem.

Kopš seniem laikiem tika izmantotas tādas biomasas formas kā malka; tomēr pēdējos gados ir strādāts pie metodēm, kas nerada oglekļa dioksīdu.

Tā piemērs ir biodegviela, ko var izmantot naftas un degvielas uzpildes stacijās. Atšķirībā no fosilā kurināmā, kuru ražo ģeoloģiskos procesos, biodegvielu ražo bioloģiskos procesos, piemēram, anaerobā sadalīšanās ceļā.

Bioetanols ir viena no visizplatītākajām biodegvielām; To iegūst, fermentējot ogļhidrātus no kukurūzas vai cukurniedrēm.

Degošā biomasa ir daudz tīrāka nekā fosilā kurināmā sadedzināšana, jo sēra koncentrācija biomasā ir zemāka. Turklāt enerģijas iegūšana, izmantojot biomasu, ļautu izmantot materiālus, kas citādi tiktu izšķiesti.

Īsāk sakot, tīrai un atjaunojamai enerģijai ir potenciāls nodrošināt ievērojamu enerģijas daudzumu. Tomēr, ņemot vērā augstās izmaksas par tehnoloģiju, ko izmanto, lai iegūtu elektrību no šiem avotiem, ir skaidrs, ka šie enerģijas veidi vēl pilnībā neaizstās fosilo kurināmo.

Atsauces

1. Haluzāns, Neds (2010). Tīras enerģijas definīcija. Iegūts 2017. gada 2. martā no atjaunojamās enerģijas-info.com.
2. Atjaunojamā enerģija un citi alternatīvie enerģijas avoti. Saņemts 2017. gada 2. martā no dmme.virginia.gov.
3. Kādi ir dažādi atjaunojamās enerģijas veidi? Saņemts 2017. gada 2. martā no fiz.org.
4. Atjaunojamās enerģijas apgāde. Saņemts 2017. gada 2. martā no unfccc.int.
5. 5 atjaunojamās enerģijas veidi. Saņemts 2017. gada 2. martā no myenergygateway.org.
6. Zinātnieki strādā pie jaunām tehnoloģijām, kas no kosmosa uz Zemes varētu novirzīt neierobežotu enerģiju. Saņemts 2017. gada 2. martā vietnē businessinsider.com.
7. Tīra enerģija tagad un nākotnē. Saņemts 2017. gada 2. martā no epa.gov.
8. Secinājumi: Alternatīvā enerģija. Saņemts 2017. gada 2. martā no ems.psu.edu.