MI AZ ALTERNATíV ENERGIA?

Send

Az elmúlt években az alternatív energiát intenzív érdeklődés és vita váltotta fel. Az éghajlatváltozás fenyegetésének és annak a ténynek köszönhetően, hogy az átlagos globális hőmérséklet évről évre tovább emelkedik, természetesen fokozódott az a törekvés, hogy olyan energiaforrásokat keressenek, amelyek csökkentik az emberiség fosszilis üzemanyagok, szén és más szennyező módszerek iránti támaszkodását.

Noha az alternatív energia fogalmainak többsége nem új, a kérdés csak az elmúlt évtizedekben vált sürgetővé. A technológia és a gyártás fejlesztéseinek köszönhetően az alternatív energia legtöbb formájának költségei csökkentek, miközben a hatékonyság növekedett. De mi csak az alternatív energia, és milyen valószínűséggel válhat mainstream?

Meghatározás:

Természetesen vita folyik arról, hogy mit jelent az „alternatív energia”, és mire alkalmazható. Egyrészt a kifejezés olyan energia formáira utalhat, amelyek nem növelik az emberiség szénlábnyomát. Ebben a tekintetben tartalmazhat olyan dolgokat, mint nukleáris létesítmények, vízerőművek, sőt még olyanokat is, mint a földgáz és a „tiszta szén”.

Másrészt a kifejezés arra is utal, hogy a jelenleg nem hagyományos energiamódszereket tekintik - például nap, szél, geotermikus energia, biomassza és egyéb legújabb kiegészítések. Ez a fajta osztályozás kizárja azokat a módszereket, mint a vízenergia, amelyek több mint egy évszázad óta működnek, és ezért a világ bizonyos régióiban meglehetősen általánosak.

Egy másik tényező az, hogy az alternatív energiaforrásokat „tisztanak” tekintik, vagyis nem termelnek káros szennyező anyagokat. Mint már említettük, ez utalhat a szén-dioxidra, de más kibocsátásokra is, például szén-monoxidra, kén-dioxidra, nitrogén-oxidra és másokra. Ezen paramétereken belül az atomenergia nem tekinthető alternatív energiaforrásnak, mivel radioaktív hulladékot termel, amely nagyon mérgező és tárolni kell.

Ez a kifejezés azonban minden esetben az energia olyan formáira utal, amelyek helyettesítik a fosszilis tüzelőanyagokat és a szénet, mint az elkövetkező évtizedekben az energiatermelés legfontosabb formáját.

Az alternatív energia típusai:

Szigorúan véve, számosféle alternatív energia létezik. A definíciók ismét egy kissé ragadós ponttá válnak, és a kifejezés a múltban bármilyen módszerre utal, amelyet akkoriban nem mainstreamnek tartottak. De ha a kifejezést tágan alkalmazzuk a szén és a fosszilis tüzelőanyagok alternatíváira, az a következők bármelyikét vagy mindegyikét magában foglalhatja:

vízenergia: Ez a vízerőművek által termelt energiára vonatkozik, ahol az eső vizet (azaz folyókat vagy csatornákat) egy berendezésen keresztül vezetik a turbinák centrifugálására és az áram előállítására.

Atomenergia: Lassú hasadási reakciók során keletkező energia. Urán vagy más radioaktív elemek rúdjai fűtik a vizet gőz előállításához, amely viszont forgatja a turbinákat villamosenergia előállításához.

Napenergia: Közvetlenül a Napból felhasznált energia, ahol a fotovoltaikus cellák (általában szilícium-szubsztrátból állnak, és nagy tömbökbe vannak elrendezve) a Nap sugarait közvetlenül elektromos energiává alakítják. Bizonyos esetekben a napfény által termelt hőt villamosenergia-termelésre is felhasználják, amelyet napenergiának neveznek.

Szélenergia: Légáram által előállított energia, ahol a nagy szélturbinákat szél forog, hogy villamos energiát termeljen.

Geotermikus energia: A földkéregben a geológiai tevékenység által termelt hő és gőz által generált energia. A legtöbb esetben ez azt jelenti, hogy a csöveket a földbe helyezik a földtanilag aktív övezetek fölött, hogy a gőzt turbinákon keresztül továbbítsák, és ezáltal áramot termeljenek.

Árapályi erő:A partvonal körül elhelyezkedő árapály-hevederek által generált energia. Itt az árapály napi változásai miatt a víz oda-vissza áramlik a turbinákon keresztül, villamos energiát termelve, amelyet azután továbbjutnak a part mentén lévő erőművekhez.

biomassza: Ez olyan üzemanyagokra vonatkozik, amelyek növényekből és biológiai forrásokból származnak - azaz etanolból, glükózból, algákból, gombákból, baktériumokból -, amelyek üzemanyagforrásként helyettesíthetik a benzint.

Hidrogén: Hidrogéngázzal járó folyamatokból származó energia. Ide tartoznak a katalitikus átalakítók, amelyekben a vízmolekulák elválasztódnak és elektrolízissel egyesülnek; hidrogén üzemanyagcellák, ahol a gázt belső égésű motorok hajtására használják, vagy fűtik és turbinák centrifugálására használják; vagy atomfúzió, ahol a hidrogén atomjai ellenőrzött körülmények között olvadnak össze, hogy hihetetlen mennyiségű energiát szabadítsanak fel.

Alternatív és megújuló energiaforrások:

Sok esetben az alternatív energiaforrások is megújíthatók. A kifejezések azonban nem teljesen felcserélhetők, mivel az alternatív energia sok formája egy véges erőforrásra támaszkodik. Például az atomenergia uránra vagy más nehéz elemekre támaszkodik, amelyeket el kell bányászni.

Eközben a szél, a napenergia, az árapály, a geotermikus és a vízenergia mind teljes mértékben megújuló forrásokra támaszkodik. A Nap sugarai a legszélesebb energiaforrás mindegyikéből, és bár az időjárási és napi áradások korlátozzák, évelők - és iparág szempontjából ezért kimeríthetetlenek. A szél állandó is, köszönhetően a Föld forgásának és légköri nyomásváltozásának.

Fejlesztés:

Jelenleg az alternatív energia még mindig nagyon korai szakaszában van. Ez a kép azonban gyorsan változik, a politikai nyomás, a világméretű ökológiai katasztrófák (aszály, éhínség, árvizek, viharok) és a megújuló energia technológiájának fejlesztése következtében.

Például 2015-ig a világ energiaigényét továbbra is túlnyomórészt olyan források fedezték, mint a szén (41,3%) és a földgáz (21,7%). A vízenergia 16,3% -ot, az atomenergia pedig 10,6% -ot tett ki, míg a „megújuló energiaforrások” (azaz napenergia, szél, biomassza stb.) Mindössze 5,7% -ot tettek ki.

Ez jelentős változást jelentett 2013-hoz képest, amikor az olaj-, szén- és földgázfogyasztás 31,1%, 28,9% és 21,4% volt. Az atomenergia és a vízenergia 4,8% és 2,45, míg a megújuló energiaforrások mindössze 1,2% -ot tettek ki.

Emellett növekedett a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásának korlátozására és az alternatív energiaforrások fejlesztésére vonatkozó nemzetközi megállapodások száma. Ide tartozik az Európai Unió által 2009-ben aláírt megújuló energiaforrásokról szóló irányelv, amely minden tagállam számára megújuló energiafelhasználás célkitűzéseit határozta meg 2020-ra.

Alapvetően a megállapodás kimondta, hogy az EU teljes energiaszükségletének legalább 20% -át megújuló energiákkal teljesíti 2020-ig, és közlekedési üzemanyagaik legalább 10% -át megújuló energiaforrásokból származik 2020-ig. Az Európai Bizottság 2016 novemberében felülvizsgálta ezeket célkitűzéseket, megállapítva, hogy az EU energiaigényének legalább 27% -a megújuló energiaforrásokból származik 2030-ig.

2015-ben az Egyesült Nemzetek Éghajlat-változási Keretegyezménye (UNFCCC) Párizsban ülésezett az üvegházhatást okozó gázok csökkentésének és az alternatív energia finanszírozásának a 2020-ig hatályba lépő keretére. Ez a Párizsi Megállapodáshoz vezetett, amely 2015. december 12-én fogadták el, és aláírásra nyitották meg 2016. április 22-én (a Föld napján) az ENSZ New York-i székhelyén.

Számos országot és államot is kiemeltek vezetésükkel az alternatív energia fejlesztése terén. Például Dániában a szélenergia biztosítja az ország villamosenergia-igényének akár 140% -át, a többletet pedig a szomszédos országok, például Németország és Svédország számára biztosítják.

Az észak-atlanti helyén és az aktív vulkánokon keresztül Izland 2012-ig 100% -ban megújuló energiát nyert el a vízenergia és a geotermikus energia kombinációja révén. 2016-ban a német olaj- és atomenergia-függőség fokozatos megszüntetésének politikája eredményeként az ország mérföldkövet ért el 2016. május 15-én - ahol villamosenergia-igényének csaknem 100% -a megújuló forrásokból származott.

Kalifornia állam szintén lenyűgöző lépéseket tett a megújuló energiára támaszkodó elmúlt években. 2009-ben az állam villamos energiájának 11,6% -a megújuló forrásokból származott, mint például a szél, a napenergia, a geotermikus energia, a biomassza és a kis vízerőművek. A megújuló energiaforrásokra való áttérést ösztönző több programnak köszönhetően ez a megbízhatóság 2015-re 25% -ra nőtt.

A jelenlegi elfogadási ráták alapján az alternatív energia hosszú távú kilátásai rendkívül pozitívak. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) 2014. évi jelentése szerint 2050-ig a fotovoltaikus napenergia és a napenergiát a világszükséglet 27% -át fogják képezni, és ez lesz az egyetlen legnagyobb energiaforrás. Hasonlóképpen, a szélenergiaról szóló 2013. évi jelentés rámutatott, hogy 2050-ig a szél a globális kereslet akár 18% -át teheti ki.

Az IEA „World Energy Outlook 2016” állítása azt is állítja, hogy 2040-re a földgáz, a szél és a napfogyatkozás eloszlatja a szén és az olaj, mint az uralkodó energiaforrás. Néhányan azt is elmondják, hogy - a napenergia, a szélenergia és a fúziós energia fejlesztésének köszönhetően - a fosszilis tüzelőanyagok 2050-re elavulttá válnak.

Mint mindenben, az alternatív energia alkalmazása fokozatosan zajlik. De az éghajlatváltozás növekvő problémájának és a világszerte növekvő villamosenergia-igénynek köszönhetően a tiszta és alternatív módszerek elfogadásának üteme az elmúlt években exponenciális lett. Valamikor a század folyamán az emberiség elérheti a szén-semlegessé válásának pontját, és nem egy pillanattal később!

Számos cikket írtunk az alternatív energiáról a Space Magazine számára. Íme: Melyek a megújuló energia különféle típusai? Mi az a napenergia? Hogyan működik egy szélturbina ?, Futhat-e a világ napenergiával és szélenergia-val ?, Honnan származik a geotermikus energia? és az éghajlatváltozással foglalkozó kompromisszumok.

Ha további információt szeretne az alternatív energiáról, nézd meg az űrben található alternatív energia növénytermesztését. És itt található egy link az éghajlatváltozás kezelésére szolgáló alternatív energiatechnológiákhoz.

Felvettünk egy epizódot is a csillagászatról, amely a Föld bolygóról szól. Hallgassa meg itt: 51. rész: Föld.

Forrás: