8 fornybare energikilder som kan erstatte olje og gass
Miscellanea / / April 26, 2023
Det er på tide å endelig ta vare på planeten og redusere karbonfotavtrykket vårt.
1. solenergi
Når det gjelder fornybare kilder, husker alle først og fremst solenergi og paneler for konverteringen. Eksistere to typer slike generatorer - fotovoltaiske og konsentrerte type.
Førstnevnte fungerer slik: når en leder eller halvleder i et batteri varmes opp på grunn av absorpsjon av solenergi stråling skapes det en potensiell forskjell mellom kalde og varme områder, og en elektrisk nåværende.
Generatorer av den konsentrerte typen samler lys, det varmer opp væsken, det blir til damp og genererer elektrisitet ved å rotere turbiner. Prinsippet for drift av slike paneler sammenligner gunstig ved at det lar deg akkumulere varme, noe som betyr at de forblir begrenset effektive om natten.
I tillegg til å generere elektrisitet, kan sollys også søke om for oppvarming av væsker direkte - for eksempel i svømmebassenger og dusjer. En stor tank plassert på taket av et miljøvennlig hus vil spare mye strøm.
2. biodrivstoff
Biomasse er materiale avledet fra levende organismer, oftest planter eller alger. De lever på solenergi og vann, formerer seg effektivt og har en føyelig natur.
Den vanligste kilde biomasse for øyeblikket er trevirke, det vil si døde trær, greiner og stubber, borekaks, flis og annet produksjonsavfall. Og også avlinger - hirse, hamp, mais, soyabønner, miscanthus, sorghum, sukkerrør, bambus. I tillegg en utmerket kilde til biomasse kan bli alger fordi de vokser veldig fort.
Fra alt dette kan du få etanol, butanol, hydrogen, metangass, syngass, biodiesel og mer.
Fordelen med energi, bygget på biomasse, er effektiv deponering av avfall. Fra alt som folk ikke kan eller har tid til å spise, kan du få drivstoff. Allerede nå er produksjonen god etablert i USA og Brasil, samt i Sørøst-Asia.
Riktignok løser ikke det å bytte til biodrivstoff problemet med global oppvarming, fordi det fortsatt må brennes, akkurat som olje og gass. Men den vokser i hvert fall av seg selv og går ikke tom som mineraler.
3. havenergi
Havbølger, tidevann og strømmer skaper en enorm tilførsel av kinetisk energi - det er til og med synd at så mye godhet er bortkastet. Men faktisk har noen land allerede lært å dra nytte av alt dette - For eksempel, i Storbritannia bygget verdens største bølgegenerator Oyster.
Prinsippet for drift av slike enheter er som følger: bølger bevege seg flyter, de driver stempelpumpen. Han driver på sin side sjøvann til kysten gjennom et rør, hvor det snur rotoren til en vannkraftgenerator.
I tillegg til kystnære tidevannskraftverk er det prosjekter for undervannsmodifikasjoner. De vil fungere som en vanlig vindmølle: en enorm mølle med kniver er festet på havbunnen, en kraftig strøm snur akselen i generatoren.
I tillegg til den banale bruken av den kinetiske energien til tidevann og strømmer, er det en mer ekstravagant måte å hente elektrisitet fra havet på.
Faktum er at solen hele tiden varmer opp jordens vannoverflate - faktisk er havene et enormt batteri. Det er anslått at selv 5% av varmen den produserer gi produksjon av 10.000 GW elektrisitet.
Hydrotermiske havkraftverk vil hjelpe til med dette. arbeid de er slik: vi senker et enormt rør dypt til bunnen av havet, som vil ta vann derfra. Etter å ha kommet inn i varmevekslere med varm væske nær overflaten hav under forhold med redusert trykk begynner kaldt vann å koke ikke ved 100 ° C, som vanlig, men bare ved 27 ° C. Det dannes kald damp, den roterer turbinene, og vi får strøm.
Foreløpig slike eksperimentelle fasiliteter plassert i Japan og Hawaii.
4. vindkraft
Kverner ble oppfunnet i det minste i 700-900 e.Kr. i Persia, og de er kjent for alle fikk i middelalderens Europa. I nesten 600 år har vinden vært der hoved- energikilde inntil menneskeheten massivt gikk over til kull- og dampmotorer.
Den første vindparken noensinne oppfunnet i juli 1887 av professor James Blyth fra Anderson College, Glasgow. Men lokalbefolkningen nektet å bruke den, og vurderte elektrisiteten som «en oppfinnelse av Satan».
Senere bygde professoren en annen turbin som drev det lokale galeasylet fra den.
Nå er vindenergi i ferd med å bli populært igjen. Hun brukt i halvparten av verdens land. Danmark, for eksempel, mottar takket være det, 56% av elektrisiteten som forbrukes, Uruguay - 40%, Litauen - 36%, Irland - 35%, Storbritannia - 24%. Vindmøller er også mye brukt i USA, Kina, Portugal, Tyskland, Spania, Latin-Amerika og Afrika.
Vindmøller er gode fordi de lar deg lage strøm fra luften der det er upraktisk å trekke ledningene. I tillegg har de arbeid mer effektiv om natten og om vinteren, når solcellepaneler tvert imot mister strøm. Så disse to energikildene utfyller hverandre.
Ja, vindmøller har også noen ulemper: bladene deres slår noen ganger ned fugler i flukt, og støttene rister slik at ormene kryper opp av bakken. Men forskere ved National University of Singapore holdt sammenligning og konkluderte med at disse generatorene er ansvarlige for et uforholdsmessig lavere antall fugledødsfall enn fossile brenselanlegg.
5. Statisk elektrisitet av vanndamp
En eksotisk ny måte å generere strøm på funnet i 2020 av forskere fra Tel Aviv University. Vi vet alle at lynet slår ned under tordenvær. De produseres når vanndamppartikler med ulik tetthet – fra bittesmå dråper til isflak – kolliderer med hverandre og elektrifiserer miljøet rundt dem.
Forskere gjentatt denne prosessen i laboratoriet og fant ut at hvis luftfuktigheten er mer enn 60 %, kan det allerede oppstå statisk elektrisitet mellom partiklene. Og hvis du bygger høye nok metallstenger, kan de bokstavelig talt lades fra vanndampen i luften. Som et resultat kan ledninger trekkes fra dem og drive infrastrukturen.
Selvfølgelig kan du knapt tenne en metropol med strøm fra vanndamp. Men dette er en veldig lovende måte å få billig energi til tropiske land i utvikling hvor det er høy luftfuktighet.
6. geotermisk energi
Forskere har beregnet det kjøler ned 1°C av jordens kjerne vil frigjøre 10 000 ganger mer energi enn det som finnes i alle kjente fossile brensler. Og det, for et sekund, varmes opp til 6000 ° C og kjøles ned med 300-500 ° C på en milliard år.
Det vil si, det er rett og slett utrolige reserver av energi! Solen vil bli en rød gigant før vi rekker å utnytte potensialet til jordens kjerne.
Geotermiske kilder nå ernære kraftverk på Island, New Zealand, Italia, Frankrike, Litauen, Mexico, Nicaragua, Costa Rica, Filippinene, Indonesia, Kina, Kenya og Japan.
Bare en liten del av planetens geotermiske ressurser utnyttes til kommersielle formål – oftest er slike stasjoner plassert ved grensene til tektoniske plater. Men hvis du setter på strømmen bore brønner til mantelen planeter, vil det være mulig å hente energi ganske enkelt fra undergrunnen hvor som helst i det hele tatt.
Faktisk et slikt prosjekt finnes bare i teorien. Vi graver en brønn til jordmantelen, fyller den med hydraulisk fraktureringsvæske og får en kunstig varm akvifer. Og så setter vi turbiner oppå og lager strøm.
Det eneste men: trenge et virkelig stort hull - ca 10 kilometer dypt.
7. kunstig fotosyntese
Fotosyntese er prosessen som skjer i planteceller, hvor vann og karbondioksid omdannes til oksygen og glukose under påvirkning av sollys. Det er bare gjenta det kan gjøres i laboratorieforhold uten hjelp av planter.
Forskere i USA, Sverige og Japan utvikler kommersielt levedyktige kunstige fotosyntesemetoder som tillate fra karbondioksid og vann for å lage drivstoff, harpiks, plast og fibre. Og hvis forskningen lykkes, vil vi kunne lage drivstoff og byggematerialer bokstavelig talt ut av løse luften.
I tillegg er det ikke nødvendig å fullstendig nekte deltakelse av planter og vannlevende organismer i prosessen. For eksempel å avle fotosyntetiske blågrønnalger, og deretter destillere dem til bioplast og biodrivstoff er også et levedyktig alternativ.
8. Infrarød termisk stråling av jorden
Solens stråler faller ned på en del av planeten og varmer opp overflaten og atmosfæren. Den andre siden av jorden på dette tidspunktet gir tvert imot energien som er akkumulert i løpet av dagen i form av infrarød termisk stråling. Planeten produserer 10¹⁷ watt varme, og all denne rikdommen blir meningsløst spredt til verdensrommet.
australske ingeniører oppfunnet en enhet kalt en termostrålingsdiode som genererer energi ikke når den varmes opp, men når den avkjøles. Og hvis du lager en ganske stor modell av den, som vil samle varme i løpet av dagen og gi den fra seg om natten, får du noe som et solcellebatteri som fungerer døgnet rundt.
Og hvis gjøre fotoceller som fanger opp infrarødt lys (disse er allerede i nattsynsenheter), og bruke dem til å absorbere den termiske strålingen fra planeten, får du den såkalte kollektoren utslippsenergi. Og det vil tillate deg å lage strøm om natten bare ut av løse luften.
paneler, fange termisk stråling av planetens overflate om natten og spredt ultrafiolett sollys om dagen, kan du vil dekke alle høyhus i storbyområder og få en god tilleggskilde elektrisitet.
I tillegg kan slike utslippsenergisamlere, når de ikke er nødvendige, være forvandle i tårnene til de passive stråling kjøling (PDRC) - de ville avgi varme mer effektivt til verdensrommet enn planetens overflate. Dette vil bidra til å redde jorden fra global oppvarming.
Les også🧐
- Gaia-hypotese: hvorfor noen forskere tror at jorden er en enorm organisme, og er det sant
- 3 enkle måter å legge igjen mindre husholdningsavfall
- Er det mulig å forhindre den sjette masseutryddelsen og hvordan gjøre det - sier biolog Ivan Zatevakhin