8 ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο
μικροαντικείμενα / / April 26, 2023
Ήρθε η ώρα να φροντίσουμε επιτέλους τον πλανήτη και να μειώσουμε το αποτύπωμα άνθρακα.
1. ηλιακή ενέργεια
Όσον αφορά τις ανανεώσιμες πηγές, πρώτα από όλα, όλοι θυμούνται την ηλιακή ενέργεια και τα πάνελ για τη μετατροπή της. Υπάρχει δύο τύποι τέτοιων γεννητριών - φωτοβολταϊκών και συμπυκνωμένου τύπου.
Τα πρώτα λειτουργούν ως εξής: όταν ένας αγωγός ή ημιαγωγός σε μια μπαταρία θερμαίνεται λόγω της απορρόφησης της ηλιακής ενέργειας ακτινοβολία, δημιουργείται μια διαφορά δυναμικού μεταξύ ψυχρών και θερμών περιοχών και μια ηλεκτρική ρεύμα.
Γεννήτριες συμπυκνωμένου τύπου συλλέγουν φως, θερμαίνει το υγρό, μετατρέπεται σε ατμό και παράγει ηλεκτρική ενέργεια με περιστρεφόμενους στρόβιλους. Η αρχή λειτουργίας τέτοιων πάνελ συγκρίνεται ευνοϊκά στο ότι σας επιτρέπει να συσσωρεύετε θερμότητα, πράγμα που σημαίνει ότι παραμένουν περιορισμένα αποτελεσματικά τη νύχτα.
Εκτός από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, το ηλιακό φως μπορεί επίσης ισχύουν για απευθείας θέρμανση υγρών - για παράδειγμα, σε πισίνες και ντους. Μια μεγάλη δεξαμενή που βρίσκεται στην οροφή ενός οικολογικού σπιτιού θα εξοικονομήσει πολύ ρεύμα.
2. βιοκαύσιμα
Η βιομάζα είναι υλικό που προέρχεται από ζωντανούς οργανισμούς, συνηθέστερα φυτά ή φύκια. Ζουν με ηλιακή ενέργεια και νερό, πολλαπλασιάζονται αποτελεσματικά και έχουν υπάκουο χαρακτήρα.
Η πιο κοινή πηγή Η βιομάζα αυτή τη στιγμή είναι ξύλο, δηλαδή νεκρά δέντρα, κλαδιά και πρέμνα, μοσχεύματα σανίδων, ροκανίδια και άλλα απόβλητα παραγωγής. Και επίσης καλλιέργειες - κεχρί, κάνναβη, καλαμπόκι, σόγια, μισκάνθος, σόργο, ζαχαροκάλαμο, μπαμπού. Επιπλέον, μια εξαιρετική πηγή βιομάζας μπορεί γίνομαι φύκια γιατί αναπτύσσονται πολύ γρήγορα.
Από όλα αυτά, μπορείτε να πάρετε αιθανόλη, βουτανόλη, υδρογόνο, αέριο μεθάνιο, αέριο σύνθεσης, βιοντίζελ και πολλά άλλα.
Το πλεονέκτημα της ενέργειας, που βασίζεται στη βιομάζα, είναι η αποτελεσματική διάθεση των απορριμμάτων. Από όλα όσα οι άνθρωποι δεν μπορούν ή δεν έχουν χρόνο να φάνε, μπορείτε να πάρετε καύσιμα. Ήδη τώρα η παραγωγή του είναι καλή καθιερωμένος στις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Βραζιλία, καθώς και στη Νοτιοανατολική Ασία.
Είναι αλήθεια ότι η μετάβαση στα βιοκαύσιμα δεν λύνει το πρόβλημα της υπερθέρμανσης του πλανήτη, γιατί πρέπει ακόμα να καεί, όπως ακριβώς λάδι και αέριο. Τουλάχιστον όμως μεγαλώνει μόνο του και δεν τελειώνει σαν μέταλλα.
3. ωκεάνια ενέργεια
Τα κύματα του ωκεανού, οι παλίρροιες και τα ρεύματα δημιουργούν ένα τεράστιο απόθεμα κινητικής ενέργειας - είναι ακόμη κρίμα που χάνεται τόση καλοσύνη. Αλλά στην πραγματικότητα, ορισμένες χώρες έχουν ήδη μάθει να επωφελούνται από όλα αυτά - Για παράδειγμα, στο Ηνωμένο Βασίλειο κατασκεύασε τη μεγαλύτερη γεννήτρια κυμάτων στον κόσμο Oyster.
Η αρχή λειτουργίας τέτοιων συσκευών είναι η εξής: κύματα κίνηση πλωτήρες, αυτοί κινούν την αντλία εμβόλου. Αυτός, με τη σειρά του, οδηγεί το θαλασσινό νερό στην ακτή μέσω ενός σωλήνα, όπου περιστρέφει τον ρότορα μιας υδροηλεκτρικής γεννήτριας.
Εκτός από τους παράκτιους παλιρροιακούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, υπάρχουν έργα για υποβρύχιες τροποποιήσεις. Θα λειτουργούν σαν ένας συνηθισμένος ανεμόμυλος: ένας τεράστιος μύλος με λεπίδες είναι στερεωμένος στον βυθό της θάλασσας, ένα ισχυρό ρεύμα στρέφει τον άξονα στη γεννήτρια.
Εκτός από την κοινόχρηστη χρήση της κινητικής ενέργειας των παλίρροιων και των ρευμάτων, υπάρχει ένας πιο υπερβολικός τρόπος εξαγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τις θάλασσες.
Το γεγονός είναι ότι ο Ήλιος θερμαίνει συνεχώς την επιφάνεια του νερού της Γης - στην πραγματικότητα, οι ωκεανοί είναι μια τεράστια μπαταρία. Υπολογίζεται ότι ακόμη και το 5% της θερμότητας που παράγει προμηθεύω παραγωγή 10.000 GW ηλεκτρικής ενέργειας.
Οι υδροθερμικοί ωκεάνιοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής θα βοηθήσουν σε αυτό. δουλειά είναι έτσι: κατεβάζουμε έναν τεράστιο σωλήνα βαθιά στον πυθμένα του ωκεανού, ο οποίος θα πάρει νερό από εκεί. Μετά την είσοδο σε εναλλάκτες θερμότητας με ζεστό υγρό κοντά στην επιφάνεια ωκεανός υπό συνθήκες μειωμένης πίεσης, το κρύο νερό αρχίζει να βράζει όχι στους 100 ° C, ως συνήθως, αλλά μόνο στους 27 ° C. Σχηματίζεται ψυχρός ατμός, περιστρέφει τις τουρμπίνες και παίρνουμε ηλεκτρισμό.
Επί του παρόντος, τέτοιες πειραματικές εγκαταστάσεις που βρίσκεται στην Ιαπωνία και τη Χαβάη.
4. αιολική ενέργεια
Οι μύλοι εφευρέθηκαν τουλάχιστον το 700-900 μ.Χ. στην Περσία και είναι γνωστοί σε όλους πήρε στη μεσαιωνική Ευρώπη. Για σχεδόν 600 χρόνια ο άνεμος ήταν εκεί κύριος πηγή ενέργειας έως ότου η ανθρωπότητα μεταπήδησε μαζικά στις μηχανές άνθρακα και ατμού.
Το πρώτο αιολικό πάρκο εφευρέθηκε τον Ιούλιο του 1887 από τον καθηγητή James Blyth του Anderson College της Γλασκώβης. Όμως οι ντόπιοι αρνήθηκαν να το χρησιμοποιήσουν, θεωρώντας τον ηλεκτρισμό «εφεύρεση του Σατανά».
Αργότερα, ο καθηγητής κατασκεύασε έναν άλλο στρόβιλο, τροφοδοτώντας το τοπικό τρελοκομείο από αυτόν.
Τώρα η αιολική ενέργεια γίνεται ξανά δημοφιλής. Αυτή μεταχειρισμένος στις μισές χώρες του κόσμου. Η Δανία, για παράδειγμα, παραλαμβάνει χάρη σε αυτό, το 56% της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται, η Ουρουγουάη - 40%, η Λιθουανία - 36%, η Ιρλανδία - 35%, η Μεγάλη Βρετανία - 24%. Οι ανεμόμυλοι χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως στις ΗΠΑ, την Κίνα, την Πορτογαλία, τη Γερμανία, την Ισπανία, τη Λατινική Αμερική και την Αφρική.
Οι ανεμόμυλοι είναι καλοί επειδή σας επιτρέπουν να δημιουργείτε ηλεκτρισμό από τον αέρα όπου δεν είναι πρακτικό να τραβήξετε τα καλώδια. Επιπλέον, αυτοί δουλειά πιο αποτελεσματικό τη νύχτα και το χειμώνα, όταν οι ηλιακοί συλλέκτες, αντίθετα, χάνουν ισχύ. Αυτές οι δύο πηγές ενέργειας λοιπόν αλληλοσυμπληρώνονται.
Ναι, οι ανεμόμυλοι έχουν επίσης κάποια μειονεκτήματα: οι λεπίδες τους μερικές φορές γκρεμίζονται πουλιά κατά την πτήση, και τα στηρίγματα τρέμουν έτσι ώστε τα σκουλήκια να σέρνονται έξω από το έδαφος. Ωστόσο, ερευνητές στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης που πραγματοποιήθηκε σύγκριση και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι αυτές οι γεννήτριες ευθύνονται για δυσανάλογα μικρότερο αριθμό θανάτων πτηνών από τις εγκαταστάσεις ορυκτών καυσίμων.
5. Στατικός ηλεκτρισμός υδρατμών
Ένας νέος εξωτικός τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας βρέθηκαν το 2020 από επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ. Όλοι γνωρίζουμε ότι οι κεραυνοί χτυπούν κατά τη διάρκεια καταιγίδων. Παράγονται όταν σωματίδια υδρατμών διαφορετικής πυκνότητας - από μικροσκοπικά σταγονίδια μέχρι πέτρες πάγου - συγκρούονται μεταξύ τους και ηλεκτρίζουν το περιβάλλον γύρω τους.
Επιστήμονες αλλεπάλληλος αυτή τη διαδικασία στο εργαστήριο και διαπίστωσε ότι εάν η υγρασία του αέρα είναι μεγαλύτερη από 60%, τότε μπορεί ήδη να προκύψει στατικός ηλεκτρισμός μεταξύ των σωματιδίων. Και αν χτίσετε αρκετά ψηλούς μεταλλικούς πόλους, μπορούν κυριολεκτικά να φορτιστούν από τους υδρατμούς στον αέρα. Ως αποτέλεσμα, μπορούν να αντληθούν καλώδια από αυτά και να τροφοδοτήσουν την υποδομή.
Βέβαια, δύσκολα μπορείς να ανάψεις μια μητρόπολη με ρεύμα από υδρατμούς. Αλλά αυτός είναι ένας πολλά υποσχόμενος τρόπος για να αποκτήσετε φθηνή ενέργεια για τις αναπτυσσόμενες τροπικές χώρες όπου υπάρχει υψηλή υγρασία.
6. γεωθερμική ενέργεια
Οι επιστήμονες το έχουν υπολογίσει ψύχοντας 1°C του πυρήνα της Γης θα απελευθερώσει 10.000 φορές περισσότερη ενέργεια από αυτή που περιέχεται σε όλα τα γνωστά ορυκτά καύσιμα. Και, για ένα δευτερόλεπτο, θερμαίνεται στους 6.000 ° C και ψύχεται κατά 300-500 ° C σε ένα δισεκατομμύριο χρόνια.
Δηλαδή είναι απλά απίστευτα αποθέματα ενέργειας! Ο ήλιος θα μετατραπεί σε κόκκινο γίγαντα πριν προλάβουμε να εξαντλήσουμε τις δυνατότητες του πυρήνα της γης.
Γεωθερμικές πηγές τώρα καλλιεργώ εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής στην Ισλανδία, τη Νέα Ζηλανδία, την Ιταλία, τη Γαλλία, τη Λιθουανία, το Μεξικό, τη Νικαράγουα, την Κόστα Ρίκα, τις Φιλιππίνες, την Ινδονησία, την Κίνα, την Κένυα και την Ιαπωνία.
Μόνο ένα μικρό μέρος των γεωθερμικών πόρων του πλανήτη αξιοποιείται για εμπορικούς σκοπούς - τις περισσότερες φορές τέτοιοι σταθμοί βρίσκονται στα όρια των τεκτονικών πλακών. Αλλά αν βάλετε σε ρεύμα γεώτρησης πηγάδια στον μανδύα πλανήτες, θα είναι δυνατή η άντληση ενέργειας απλά από το υπόγειο οπουδήποτε.
Πράγματι, ένα τέτοιο έργο υπάρχει μόνο στη θεωρία. Σκάβουμε ένα πηγάδι στον μανδύα της Γης, το γεμίζουμε με υδραυλικό ρευστό θραύσης και παίρνουμε έναν τεχνητό ζεστό υδροφόρο ορίζοντα. Και μετά βάζουμε τουρμπίνες από πάνω και κάνουμε ηλεκτρισμό.
Το μόνο αλλά: χρειάζομαι μια πραγματικά τεράστια τρύπα - περίπου 10 χιλιόμετρα βάθος.
7. τεχνητή φωτοσύνθεση
Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία που συμβαίνει στα φυτικά κύτταρα, κατά την οποία το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα μετατρέπονται σε οξυγόνο και γλυκόζη υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός. Αυτό είναι ακριβώς επαναλαμβάνω μπορεί να γίνει σε εργαστηριακές συνθήκες χωρίς τη βοήθεια φυτών.
Επιστήμονες στις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Σουηδία και την Ιαπωνία αναπτύσσουν εμπορικά βιώσιμες μεθόδους τεχνητής φωτοσύνθεσης που επιτρέπω από το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό για τη δημιουργία καυσίμων, ρητινών, πλαστικών και ινών. Και αν η έρευνα είναι επιτυχής, θα μπορέσουμε να φτιάξουμε καύσιμα και οικοδομικά υλικά κυριολεκτικά από τον αέρα.
Επιπλέον, δεν είναι απαραίτητο να αρνηθεί κανείς εντελώς τη συμμετοχή φυτών και υδρόβιων οργανισμών στη διαδικασία. Για παράδειγμα, για την αναπαραγωγή φωτοσυνθετικών γαλαζοπράσινων φυκιών και μετά απόσταξη Τα βιοπλαστικά και τα βιοκαύσιμα είναι επίσης μια βιώσιμη επιλογή.
8. Υπέρυθρη θερμική ακτινοβολία της Γης
Οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν σε μέρος του πλανήτη και θερμαίνουν την επιφάνεια και την ατμόσφαιρα. Η άλλη πλευρά της Γης αυτή τη στιγμή, αντίθετα, εκπέμπει την ενέργεια που συσσωρεύεται κατά τη διάρκεια της ημέρας με τη μορφή υπέρυθρης θερμικής ακτινοβολίας. Ο πλανήτης παράγει 1017 Watt θερμότητας και όλος αυτός ο πλούτος διαχέεται χωρίς νόημα σε απώτερο διάστημα.
Αυστραλούς μηχανικούς εφευρέθηκε μια συσκευή που ονομάζεται δίοδος θερμοακτινοβολίας που παράγει ενέργεια όχι όταν θερμαίνεται, αλλά όταν ψύχεται. Και αν δημιουργήσετε ένα αρκετά μεγάλο μοντέλο του, το οποίο θα συσσωρεύει θερμότητα κατά τη διάρκεια της ημέρας και θα την εκπέμπει τη νύχτα, θα έχετε κάτι σαν μια ηλιακή μπαταρία που λειτουργεί όλο το εικοσιτετράωρο.
Κι αν φτιαχνω, κανω φωτοκύτταρα που συλλαμβάνουν υπέρυθρο φως (αυτά βρίσκονται ήδη σε συσκευές νυχτερινής όρασης) και χρησιμοποιήστε τα για να απορροφήσετε τη θερμική ακτινοβολία του πλανήτη, παίρνετε τον λεγόμενο συλλέκτη ενέργεια εκπομπής. Και θα σας επιτρέψει να παράγετε ηλεκτρισμό τη νύχτα μόνο από τον αέρα.
πάνελ, σύλληψη θερμική ακτινοβολία της επιφάνειας του πλανήτη τη νύχτα και διάσπαρτη υπεριώδη ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της ημέρας, μπορείτε θα καλύψει όλα τα πολυώροφα κτίρια σε μητροπολιτικές περιοχές και θα λάβει μια καλή πρόσθετη πηγή ηλεκτρική ενέργεια.
Επιπλέον, τέτοιοι συλλέκτες ενέργειας εκπομπής, όταν δεν χρειάζονται, θα μπορούσαν να είναι μεταμορφώνω στους πύργους της παθητικής ακτινοβολία ψύξη (PDRC) - θα εκπέμπουν θερμότητα πιο αποτελεσματικά στο διάστημα από την επιφάνεια του πλανήτη. Αυτό θα βοηθούσε να σωθεί η Γη από την υπερθέρμανση του πλανήτη.
Διαβάστε επίσης🧐
- Υπόθεση της Γαίας: γιατί ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι η Γη είναι ένας τεράστιος οργανισμός και είναι αλήθεια
- 3 απλοί τρόποι για να αφήσετε λιγότερα οικιακά απορρίμματα
- Είναι δυνατόν να αποτραπεί η έκτη μαζική εξαφάνιση και πώς να το κάνουμε - λέει ο βιολόγος Ivan Zatevakhin