Алтернативни източници на енергия и тяхното използване. Алтернативни източници на енергия и възможностите за тяхното приложение в Русия

През последните години алтернативната енергия стана обект на силен интерес и ожесточени дебати. Заплашени от изменението на климата и факта, че средните глобални температури продължават да се повишават всяка година, желанието да се намерят форми на енергия, които ще намалят зависимостта от изкопаеми горива, въглища и други замърсяващи процеси, естествено нарасна.

Въпреки че повечето от концепциите не са нови, едва през последните няколко десетилетия този въпрос най-накрая стана актуален. Благодарение на подобренията в технологията и производството, цената на повечето форми на алтернативна енергия намаля, докато ефективността се повиши. Какво е алтернативна енергия, на прости и разбираеми думи, и каква е вероятността тя да стане основната?

Очевидно остават някои спорове относно това какво означава „алтернативна енергия“ и към какво може да се приложи фразата. От една страна, този термин може да се припише на форми на енергия, които не водят до увеличаване на въглеродния отпечатък на човечеството. Следователно тя може да включва ядрени съоръжения, водноелектрически централи и дори природен газ и "чисти въглища".

От друга страна, терминът се използва и за означаване на това, което в момента се счита за неконвенционални енергийни методи - слънчева, вятърна, геотермална, биомаса и други скорошни допълнения. Този вид класификация изключва методи за извличане на енергия като водноелектрически централи, които съществуват от повече от сто години и са доста разпространени в някои региони на света.

Друг фактор е, че алтернативните източници на енергия трябва да бъдат "чисти", да не произвеждат вредни замърсители. Както вече беше отбелязано, това най-често означава въглероден диоксид, но може да се отнася и за други емисии - въглероден оксид, серен диоксид, азотен оксид и др. По тези параметри ядрената енергия не се счита за алтернативен източник на енергия, тъй като произвежда радиоактивни отпадъци, които са силно токсични и трябва да се съхраняват по подходящ начин.

Във всички случаи обаче терминът се използва за обозначаване на видовете енергия, които ще заменят изкопаемите горива и въглищата като доминираща форма на производство на енергия през следващото десетилетие.

Видове алтернативни енергийни източници
Строго погледнато, има много видове алтернативна енергия. Отново, това е мястото, където определенията попадат в задънена улица, тъй като в миналото „алтернативна енергия“ се използва за обозначаване на методи, които не се считат за съществени или разумни. Но ако приемете определението в широк смисъл, то ще включва някои или всички от тези точки:

Хидроенергия. Това е енергията, генерирана от водноелектрически язовири, когато падаща и течаща вода (в реки, канали, водопади) преминава през устройство, което завърта турбини и генерира електричество.

Ядрената енергия. Енергията, която се произвежда в процеса на забавени реакции на делене. Уранови пръти или други радиоактивни елементи загряват водата, превръщайки я в пара, а парата завърта турбини, генерирайки електричество.

Енергия, която се получава директно от Слънцето; (обикновено състоящи се от силиконов субстрат, подредени в големи масиви) преобразуват слънчевите лъчи директно в електрическа енергия. В някои случаи топлината, произведена от слънчевата светлина, се използва и за генериране на електричество, това е известно като слънчева топлинна енергия.

Вятърна енергия. Енергия, генерирана от въздушния поток; гигантските вятърни турбини се въртят под въздействието на вятъра и генерират електричество.

геотермална енергия. Тази енергия се генерира от топлина и пара, произведени от геоложка дейност в земната кора. В повечето случаи тръбите се поставят в земята над геоложки активни зони, преминавайки пара през турбини, като по този начин генерират електричество.

Приливна енергия. Приливните течения по крайбрежните линии също могат да се използват за генериране на електричество. Ежедневната промяна на приливите кара водата да тече през турбините напред-назад. Електричеството се генерира и пренася в електроцентрали на сушата.

биомаса.Това се отнася за горива, които се получават от растения и биологични източници - етанол, глюкоза, водорасли, гъбички, бактерии. Те биха могли да заменят бензина като източник на гориво.

Водород.Енергия, получена от процеси, включващи водороден газ. Те включват каталитични конвертори, в които водните молекули се разпадат и рекомбинират по време на електролиза; водородни горивни клетки, в които газът се използва за захранване на двигател с вътрешно горене или за завъртане на нагрята турбина; или ядрен синтез, при който водородните атоми се сливат при контролирани условия, освобождавайки невероятни количества енергия.

Алтернативни и възобновяеми енергийни източници
В много случаи алтернативните енергийни източници също са възобновяеми. Термините обаче не са напълно взаимозаменяеми, тъй като много форми на алтернативни енергийни източници разчитат на ограничен ресурс. Например ядрената енергия разчита на уран или други тежки елементи, които първо трябва да бъдат добити.

В същото време вятърната, слънчевата, приливната, геотермалната и водноелектрическата енергия разчитат на източници, които са напълно възобновяеми. Слънчевите лъчи са най-изобилният източник на енергия от всички и, въпреки че са ограничени от времето и времето на деня, са индустриално неизчерпаеми. Вятърът също не изчезва, благодарение на промените в налягането в нашата атмосфера и въртенето на Земята.

развитие
В момента алтернативната енергия все още изживява своята младост. Но тази картина бързо се променя под влиянието на процеси на политически натиск, световни екологични бедствия (суши, глад, наводнения) и подобрения в технологиите за възобновяема енергия.

Например към 2015 г. световните енергийни нужди все още се задоволяват предимно от въглища (41,3%) и природен газ (21,7%). Водноелектрическите централи и ядрената енергия са съответно 16,3% и 10,6%, докато „възобновяемите енергийни източници“ (слънчева, вятърна, биомаса и др.) – едва 5,7%.

Това се промени много от 2013 г., когато световното потребление на нефт, въглища и природен газ беше съответно 31,1%, 28,9% и 21,4%. Ядрената и водноелектрическата енергия представляват 4,8% и 2,45%, докато възобновяемите източници представляват едва 1,2%.

Освен това се увеличи броят на международните споразумения за ограничаване на използването на изкопаеми горива и развитието на алтернативни енергийни източници. Например Директивата за възобновяема енергия, подписана от Европейския съюз през 2009 г., която определя цели за използване на възобновяема енергия за всички държави-членки до 2020 г.

В основата си това споразумение предполага, че ЕС ще посрещне поне 20% от общите си енергийни нужди с възобновяема енергия до 2020 г. и поне 10% от транспортното гориво. През ноември 2016 г. Европейската комисия преразгледа тези цели и определи 27% минимално потребление на възобновяема енергия до 2030 г.

Някои страни станаха лидери в развитието на алтернативната енергия. Например в Дания вятърната енергия осигурява до 140% от нуждите на страната от електроенергия; излишъците се изпращат до съседните страни, Германия и Швеция.

Исландия, поради местоположението си в Северния Атлантик и активните си вулкани, постигна 100% зависимост от възобновяема енергия още през 2012 г. чрез комбинация от хидроенергия и геотермална енергия. През 2016 г. Германия прие политика за постепенно премахване на зависимостта от петрола и ядрената енергия.

Дългосрочните перспективи пред алтернативната енергия са изключително положителни. Според доклад от 2014 г. на Международната агенция по енергетика (IEA), фотоволтаичната слънчева енергия и слънчевата топлинна енергия ще представляват 27% от световното търсене до 2050 г., което я прави най-големият източник на енергия. Може би, благодарение на напредъка в синтеза, източниците на изкопаеми горива ще бъдат безнадеждно остарели до 2050 г.

За да решат проблема с ограничените изкопаеми горива, изследователи от цял ​​свят работят за създаване и въвеждане в експлоатация на алтернативни източници на енергия. И не говорим само за добре познатите вятърни мелници и слънчеви панели. Газта и петролът могат да бъдат заменени с енергия от водорасли, вулкани и човешки стъпки. Recycle избра десет от най-вълнуващите и чисти енергийни източници на бъдещето.

Джаули от турникети

Хиляди хора всеки ден минават през турникетите на входа на жп гарите. Веднага в няколко изследователски центъра по света се появи идеята да се използва потокът от хора като иновативен генератор на енергия. Японската компания East Japan Railway Company реши да оборудва всеки турникет на железопътните гари с генератори. Инсталацията работи на гара в токийския квартал Шибуя: в пода под турникетите са вградени пиезоелектрични елементи, които генерират електричество от натиска и вибрациите, които получават, когато хората стъпват върху тях.

Друга технология за "енергиен турникет" вече се използва в Китай и Холандия. В тези страни инженерите решиха да използват не ефекта на натискане на пиезоелектричните елементи, а ефекта на изтласкване на дръжките на турникета или вратите на турникета. Концепцията на холандската компания Boon Edam включва замяна на стандартните врати на входа на търговските центрове (които обикновено работят на фотоклетка и започват да се въртят сами) с врати, които посетителят трябва да бутне и така да генерира електричество.

В холандския център Natuurcafe La Port вече се появиха такива врати-генератори. Всеки от тях произвежда около 4600 киловатчаса енергия годишно, което на пръв поглед може да изглежда незначително, но е добър пример за алтернативна технология за производство на електроенергия.

Водорасли отопляват къщи

Водораслите започнаха да се разглеждат като алтернативен източник на енергия сравнително наскоро, но технологията, според експерти, е много обещаваща. Достатъчно е да се каже, че от 1 хектар водна повърхност, заета от водорасли, могат да се получат 150 хиляди кубически метра биогаз годишно. Това е приблизително равно на обема газ, който произвежда малък кладенец, и е достатъчен за живота на малко село.

Зелените водорасли са лесни за поддържане, растат бързо и се предлагат в различни видове, които използват енергията на слънчевата светлина за извършване на фотосинтеза. Цялата биомаса, независимо дали става дума за захари или мазнини, може да се превърне в биогорива, най-често биоетанол и биодизел. Водораслите са идеално еко-гориво, защото растат във водна среда и не изискват земни ресурси, високопродуктивни са и не вредят на околната среда.

Според икономисти до 2018 г. световният оборот от преработката на биомаса от морски микроводорасли може да достигне около 100 милиарда долара. Вече има реализирани проекти на гориво от "водорасли" - например сграда с 15 апартамента в Хамбург, Германия. Фасадите на къщата са покрити със 129 резервоара с водорасли, които служат като единствен източник на енергия за отопление и климатизация на сградата, наречена Bio Intelligent Quotient (BIQ) House.

Неравностите на скоростта осветяват улиците

Концепцията за генериране на електроенергия с помощта на така наречените "неравности" започна да се прилага първо във Великобритания, след това в Бахрейн, а скоро технологията ще достигне и Русия.Всичко започна с факта, че британският изобретател Питър Хюз създаде "Генерираща пътна рампа" (Electro-Kinetic Road Ramp) за магистрали. Рампата се състои от две метални плочи, които се издигат леко над пътя. Под плочите е положен електрически генератор, който генерира ток при всяко преминаване на автомобила през рампата.

В зависимост от теглото на автомобила, рампата може да генерира от 5 до 50 киловата за времето, през което колата преминава рампата. Такива рампи като батерии са в състояние да доставят електричество на светофари и осветени пътни знаци. Във Великобритания технологията вече работи в няколко града. Методът започна да се разпространява в други страни - например в малък Бахрейн.

Най-изненадващото е, че нещо подобно може да се види и в Русия. Алберт Бранд, студент от Тюмен, предложи същото решение за улично осветление на форума VUZPromExpo. Според оценките на разработчика, от 1000 до 1500 коли минават през неравностите в неговия град всеки ден. За един „сблъсък“ на автомобил върху „неравенска полиция“, оборудвана с електрически генератор, ще се генерират около 20 вата електричество, което не вреди на околната среда.

Повече от просто футбол

Разработена от група възпитаници на Харвард, които основаха Uncharted Play, Socket топката може да генерира електричество за половин час футбол, което е достатъчно за захранване на LED лампа за няколко часа. Socket се нарича екологична алтернатива на опасните източници на енергия, които често се използват от жителите на слаборазвитите страни.

Принципът на съхранение на енергия в Socket е доста прост: кинетичната енергия, генерирана от удрянето на топката, се прехвърля към малък механизъм, подобен на махало, който задвижва генератор. Генераторът произвежда електричество, което се съхранява в батерията. Съхранената енергия може да се използва за захранване на всеки малък електрически уред, като настолна лампа с LED.

Изходната мощност на Socket е шест вата. Генериращата енергия топка вече спечели световно признание, спечелвайки множество награди, високо оценена от Глобалната инициатива на Клинтън и получавайки отличия на известната конференция TED.

Скритата енергия на вулканите

Едно от основните разработки в развитието на вулканичната енергия принадлежи на американски изследователи от иницииращите компании AltaRock Energy и Davenport Newberry Holdings. Тестовият обект беше спящ вулкан в Орегон. Солената вода се изпомпва дълбоко в скалите, чиято температура е много висока поради разпадането на радиоактивните елементи, присъстващи в кората на планетата и най-горещата мантия на Земята. При нагряване водата се превръща в пара, която се подава в турбина, която генерира електричество.

В момента има само две действащи малки централи от този тип - във Франция и в Германия. Ако американската технология проработи, Геоложката служба на САЩ изчислява, че геотермалната енергия има потенциала да осигури 50% от необходимото за страната електричество (днес приносът й е само 0,3%).

Друг начин за използване на вулкани за генериране на енергия беше предложен през 2009 г. от исландски изследователи. В близост до вулканичните дълбини те откриха подземен резервоар с вода с необичайно висока температура. Супер горещата вода е някъде на границата между течност и газ и съществува само при определена температура и налягане.

Учените биха могли да генерират нещо подобно в лабораторни условия, но се оказа, че такава вода има и в природата – в недрата на земята. Смята се, че от вода с "критична температура" може да се извлече десет пъти повече енергия, отколкото от вода, доведена до кипене по класически начин.

Енергия от човешка топлина

Принципът на термоелектрическите генератори, работещи с температурна разлика, е известен отдавна. Но само преди няколко години технологията започна да позволява използването на топлината на човешкото тяло като източник на енергия. Екип от изследователи от Корейския водещ институт за наука и технологии (KAIST) разработи генератор, вграден в гъвкава стъклена плоча.

T Коя джаджа ще позволи на фитнес гривните да се зареждат от топлината на човешка ръка - например по време на бягане, когато тялото е много горещо и контрастира с околната температура. Корейски генератор с размери 10 на 10 сантиметра може да произведе около 40 миливата енергия при температура на кожата 31 градуса по Целзий.

Подобна технология е взета за основа от младата Ан Макосински, която изобретява фенерче, което се зарежда от температурната разлика между въздуха и човешкото тяло. Ефектът се обяснява с използването на четири елемента на Пелтие: тяхната характеристика е способността да генерират електричество при нагряване от едната страна и охлаждане от другата страна.

В резултат на това фенерчето на Ан произвежда доста ярка светлина, но не изисква акумулаторни батерии. За работата му е необходима само температурна разлика от само пет градуса между степента на нагряване на човешката длан и температурата в помещението.

Стъпки върху "умни" тротоарни плочи

Във всяка точка на една от оживените улици има до 50 000 стъпки на ден. Идеята за използване на пешеходен трафик за полезно преобразуване на стъпките в енергия беше реализирана в продукт, разработен от Лорънс Кембъл-Кук, директор на Pavegen Systems Ltd. в Обединеното кралство. Инженер създаде тротоарни плочи, които генерират електричество от кинетичната енергия на ходещите пешеходци.

Устройството в иновативната плочка е направено от гъвкав, водоустойчив материал, който се огъва около пет милиметра при натиск. Това от своя страна създава енергия, която механизмът преобразува в електричество. Натрупаните ватове се съхраняват в литиево-полимерна батерия или се използват директно за осветяване на автобусни спирки, витрини и табели.

Самата плочка Pavegen се счита за напълно екологична: тялото й е изработено от специална неръждаема стомана и нисковъглероден рециклиран полимер. Горната повърхност е изработена от рециклирани гуми, благодарение на което плочките са издръжливи и силно устойчиви на абразия.

По време на летните олимпийски игри в Лондон през 2012 г. плочки бяха поставени на много туристически улици. За две седмици са получени 20 милиона джаула енергия. Това беше повече от достатъчно за уличното осветление в британската столица.

Смартфони за зареждане на велосипеди

За да презаредите плейъра, телефона или таблета, не е необходимо да имате контакт под ръка. Понякога е достатъчно само да въртите педалите. Така американската компания Cycle Atom пусна устройство, което ви позволява да зареждате външна батерия по време на колоездене и впоследствие да презареждате мобилни устройства.

Продуктът, наречен Siva Cycle Atom, е лек генератор за велосипеди с литиева батерия, предназначен да захранва почти всяко мобилно устройство с USB порт. Този мини генератор може да се монтира на повечето обикновени велосипедни рамки за минути. Самата батерия може лесно да бъде премахната за последващо презареждане на джаджи. Потребителят се занимава със спорт и върти педали - и след няколко часа смартфонът му вече е зареден със 100 цента.

Nokia от своя страна също представи на широката общественост приспособление, което се прикрепя към велосипед и ви позволява да превърнете педалите в начин за получаване на екологична енергия. Комплектът за зарядно за велосипед Nokia има динамо, малък електрически генератор, който използва енергия от колелата на велосипед, за да зарежда телефона чрез стандартния 2 мм щепсел, който се намира на повечето телефони на Nokia.

Ползите от отпадъчните води

Всеки голям град ежедневно изхвърля огромно количество отпадъчни води в открити води, замърсявайки екосистемата. Изглежда, че водата, отровена от канализацията, вече не може да бъде полезна за никого, но това не е така - учените са открили начин да създадат горивни клетки въз основа на нея.

Един от пионерите на идеята е професорът от Пенсилванския държавен университет Брус Логан. Общата концепция е много трудна за разбиране от неспециалист и е изградена върху два стълба - използването на бактериални горивни клетки и инсталирането на т. нар. обратна електродиализа. Бактериите окисляват органичната материя в отпадъчните води и произвеждат електрони в процеса, създавайки електрически ток.

Почти всеки вид органичен отпадъчен материал може да се използва за генериране на електричество - не само канализация, но и животински отпадъци, както и странични продукти от винарската, пивоварната и млечната промишленост. Що се отнася до обратната електродиализа, тук работят електрически генератори, разделени от мембрани в клетки и извличащи енергия от разликата в солеността на два смесващи течни потока.

"хартиена" енергия

Японският производител на електроника Sony разработи и представи биогенератор, способен да генерира електричество от фино нарязана хартия на Tokyo Green Food Show. Същността на процеса е следната: велпапето е необходимо за изолиране на целулозата (това е дълга верига от глюкозна захар, намираща се в зелените растения).

Веригата се прекъсва с помощта на ензими, а получената глюкоза се обработва от друга група ензими, с помощта на които се освобождават водородни йони и свободни електрони. Електроните се изпращат през външна верига за генериране на електричество. Изчислено е, че такава инсталация по време на обработката на един лист хартия с размери 210 на 297 mm може да генерира около 18 вата на час (приблизително същото количество енергия се генерира от 6 батерии AA).

Методът е екологичен: важно предимство на такава „батерия“ е липсата на метали и вредни химични съединения. Въпреки че в момента технологията все още е далеч от комерсиализация: електричеството се генерира доста - достатъчно е само за захранване на малки преносими джаджи.

През почти цялото си съществуване човечеството е било в постоянно търсене на нови източници на енергия. Понастоящем за получаване на необходимото количество електрическа енергия се използват невъзобновяеми източници, които са природни ресурси като въглища, нефт или природен газ.

Използването на тези видове гориво може да осигури на човек необходимото количество енергия, но напоследък въпросът за намирането на нов вид горивен ресурс става все по-належащ, който може да действа като. Този проблем е спешен, тъй като според прогнозите на повечето учени запасите от природни ресурси, използвани в електроенергетиката, напоследък бързо намаляват поради нарастването на човешките енергийни нужди. е много важна задача, която може да реши проблема с липсата на гориво за задоволяване на нуждите.

Алтернативните източници на енергия - шанс за спасение

Търсете нови източници на гориво, които наречена алтернатива, е една от съставните части на такава концепция като алтернативна енергия. Алтернативната енергия е нова, която е общност от перспективни области, които си поставят за задача да намерят нови начини за получаване, пренос и използване на енергия, чийто източник са алтернативните енергийни източници. В същото време една от посоките за развитие на този отрасъл е използването на всякакъв вид енергия, който представлява интерес от икономическа гледна точка, поради ниската себестойност на единица получена енергия и от екологична гледна точка. гледна точка, тъй като алтернативните видове енергия, като правило, се отличават със своята безопасност и не причиняват щети вреда на околната среда.

Използването на алтернативни източници е възможност за получаване на почти безкрайна енергия, тъй като повечето алтернативни видове източници са възобновяеми ресурси, което ги прави неизчерпаеми.

Видове алтернативни енергийни източници

Понастоящем са проучени и приложени на практика няколко метода за генериране на електрическа енергия без използването на традиционни горива. В същото време, според статистиката, човек в съвременния свят използва само 0,001% от алтернативните източници на енергия, налични в природата, което е нищожна част от огромния потенциал на природата.

Освен това проблемът, който поставя използването на алтернативни енергийни източници в категорията на развиващите се райони, е пълната липса на разработка на този въпрос на законодателно ниво, тъй като в момента всички природни ресурси на страната са собственост на държавата. Теоретично дори използването на слънце или вятър може да се обложи с данък.

Към днешна дата най-разпространени са следните видове производство на енергия чрез използване на естествени неизчерпаеми източници.

В допълнение към изброените най-често срещани видове алтернативни енергийни източници, има и по-екзотични начини, включително:

• биогориво, което е различна биомаса и отпадъци;
• човешка мускулна сила;
• използване на силата на гръмотевична буря, чийто принцип е да се опита да улови мълния и да я пренасочи към електрическата мрежа;
• контролирана реакция на термоядрен синтез;
• получаване на енергия чрез използване на фотоволтаични клетки, разположени в околоземната орбита;
• прилагане на приливна енергия.

Развитието на енергетиката и постоянното усъвършенстване на технологиите значително ускоряват процеса на използване на алтернативни източници на енергия, което е бъдещето.

Къде да вземем енергия? Не е тайна, че рано или късно хората ще изчерпят запасите от нефт, газ, въглища и дори уран, които все още са останали на планетата. Възниква разумен въпрос: „Какво да правя след това? Къде да вземем енергия? В крайна сметка целият ни живот се основава на използването на енергия. Излиза, че след изчерпване на запасите от въглеводороди ще приключи и съществуването на цивилизацията?

Има изход! Това са така наречените алтернативни източници на енергия. Между другото, много от тях се използват, и то успешно, вече в момента. Енергията на вятъра, приливите, слънцето и геотермалните източници ─ се използва успешно и се преобразува от хората в електричество. Но е така да се каже.

В момента има стотици теории и разработки за създаването и използването на необичайни алтернативни източници на енергия. Алтернативните източници на енергия, описани в тази статия, са необичайни само в смисъл, че все още не са станали популярни, не се използват широко, непрактични, нерентабилни и т.н.

Но това изобщо не означава, че те няма да могат да бъдат ефективно приложени, може би в много близко бъдеще. В края на краищата същият петрол като източник на енергия е известен от древни времена, но едва след края на индустриалната революция петролът е получен и преработен в използваема форма.

Не е известно какво ще използваме в бъдеще за генериране на енергия, но със сигурност има алтернативи на традиционните енергийни източници и е напълно възможно поне един от изброените по-долу методи за генериране на електрическа енергия да стане широко разпространен и популярен.

Ето 5 необичайни алтернативни източника на енергия, които будят реални надежди за тяхното ефективно използване в бъдеще:

Първата експериментална електроцентрала със солена вода е построена от Statkraft в Норвегия. Електрическата централа използва физичен ефект – осмоза за генериране на електроенергия. С този ефект, в резултат на смесване на сол и прясна вода, се извлича енергия от нарастващата ентропия на течностите. след това тази енергия се използва за въртене на хидротурбината на електрическия генератор.

Разработени са демонстрационни електроцентрали на горивни клетки с твърдооксиден електролит с мощност до 500 kW. Всъщност елементът изгаря гориво и директно преобразува освободената енергия в електричество. Това е като дизел генератор, но без дизел и генератор. И също така без дим, шум, прегряване и с много по-висока ефективност.

Термоелектричният ефект се използва за генериране на електрическа енергия. Това е доста стара технология, която отново стана актуална в наше време поради масовото използване на енергоспестяващи източници на светлина и различни преносими електрически приемници. Индустриалните разработки вече съществуват и се използват успешно, например печки за отопление и готвене с вградени термогенератори, които в хода на работата си позволяват да се получи не само топлина, но и електричество.

Създадени са експериментални инсталации, които позволяват генериране на електроенергия чрез използване на кинетична енергия - пешеходни пътеки, турникети на гарите, специален дансинг с вградени пиезогенератори. Има идеи в близко бъдеще да се създадат специални "зелени фитнес зали", където група спортни велосипеди биха могли да генерират до 3,6 мегавата възобновяема електроенергия годишно, според производителите.

В този източник на енергия има специален наногенератор, който преобразува микротрептенията в човешкото тяло в електрическа енергия. Най-малките вибрации са достатъчни, за да може устройството да генерира електрически ток, който ви позволява да поддържате производителността на мобилните устройства. Съвременните наногенератори превръщат всякакви движения и движения в източник на енергия. Много перспективни и интересни са вариантите за съвместно използване на наногенератори и слънчеви батерии.

Какво мислиш за това? Може да знаете за други нови алтернативни източници на електроенергия. Споделете в коментарите!

Когато се говори за алтернативна енергия, обикновено се имат предвид инсталации за производство на електрическа енергия от възобновяеми източници – слънчева светлина и вятър. В същото време статистиката изключва станциите, които използват силата на морските и океанските приливи и отливи, както и геотермалните електроцентрали. Въпреки това, тези енергийни източници също са възобновяеми. Те обаче са традиционни и се използват в индустриален мащаб от много години.

Идеята за използване на силата на вятъра и слънчевата енергия за генериране на електричество е доста привлекателна. В крайна сметка това ще ви позволи да откажете използването на гориво. Дори познатият пейзаж ще трябва да се промени. Ще изчезнат тръби на топлоелектрически централи, ядрени саркофази. Много държави вече няма да зависят от покупките на изкопаеми горива. В крайна сметка слънцето и вятърът са навсякъде по Земята.

Но може ли такава енергия да замени традиционната? Оптимистите вярват, че това ще се случи. Песимистите имат различно виждане за проблема.

Световната статистика показва това растежът на инвестициите в алтернативна енергия намалява от 2012 г. Дори има спад в абсолютните числа. Спадът в световен мащаб се дължи основно на САЩ, страните от Западна Европа. Дори не можеше да компенсира ръста на японските и китайските инвестиции.

Може би статистиката е донякъде изкривена, защото на практика точковите производители на алтернативна енергия не могат да бъдат преброени - отделни слънчеви панели на покривите на жилищни сгради, вятърни турбини, обслужващи отделни ферми. И според експерти те представляват около една трета от цялата алтернативна енергия.

Германия с право се счита за лидер в производството на електроенергия от възобновяеми източници.В много отношения нейният енергиен сектор е своеобразен полигон за разработване на обещаващи модели. Инсталираната мощност на нейното вятърно и слънчево производство е 80 GW. 40% от мощностите са на частни лица, около 10% на фермери. И само половината - на фирми и държава.

Приблизително всеки дванадесети германски гражданин притежава алтернативна електроцентрала. Приблизително същите цифри характеризират Италия и Испания. Слънчевите централи са свързани към обща мрежа, така че собствениците им едновременно произвеждат и консумират електроенергия.

В предишни години потребителите можеха да получават алтернативна енергия само при слънчево време, но в момента активно се разширява използването на цели комплекси, в които слънчевите батерии се допълват с батерии - традиционни оловни или модерни литиеви. Така става възможно да се натрупа излишна енергия, така че по-късно да може да се използва през нощта или при лошо време.

Експерти изчисляват, че такъв пакет позволява на средно европейско семейство от четирима души да спести 60 процента от консумираната електроенергия. Тридесет процента спестявания ще дойдат директно от слънчеви панели, а други тридесет от батерии.

Икономиите са значителни, но цената на такава енергия е много висока. Една батерия от шест kWh струва средно 5000 евро.Ако добавим разходите за инсталиране, поддръжка, данъци и други разходи, тогава една инсталация от шест kWh ще струва между десет и двадесет хиляди евро. Сега в Германия има тарифа за електроенергия от около 25 цента. Следователно периодът на изплащане на алтернативна инсталация за едно семейство ще бъде около тридесет години.

Ясно е, че никоя батерия няма да издържи толкова дълго. Но това важи само за съвременните технологии. Според експерти цената както на батериите, така и на слънчевите панели ще намалее, докато тарифите за електроенергия ще се увеличат. Такива перспективи виждат собствениците на много компании, по-специално Google. Именно тази компания е лидер в инвестициите в развитието на алтернативната енергия в САЩ. За да се подчертае това обстоятелство, на паркинга в централния офис са монтирани соларни панели.

В Западна Европа някои топилни заводи и производители на цимент казват, че са готови да използват частично енергията на слънчевите панели в близко бъдеще.

Редица експерти прогнозират рязък спад в търсенето на традиционни видове енергоносители и изчезване на ядрената енергетика в обозримо бъдеще. Вероятно и американските енергийни компании се вслушват в подобни оценки. Така през последните години в САЩ комисията, която регулира ядрената енергетика, не е одобрила нито един проект за АЕЦ.

Въпреки това, с всички блестящи перспективи, алтернативната енергия повдига въпроси, които все още нямат ясни отговори. Един от основните проблеми е, че развитието на индустрията се осъществява предимно с колосална държавна подкрепа.Именно несигурността дали тази ситуация ще продължи през следващите години е причината за спада на инвеститорския интерес към САЩ, за който писахме по-рано. Същата картина се наблюдава и в Италия, чието правителство намали преференциалните тарифи, за да намали бюджетния дефицит.

Германия произвежда около една четвърт от цялата електроенергия от алтернативни източници и дори я изнася. Проблемът е, че тази енергия е с приоритет за излизане на пазара. А това вече дискриминира традиционните доставчици и накърнява икономическите им интереси. Държавата субсидира производството по алтернативна технология, но парите за субсидии се вземат чрез повишаване на тарифите. Приблизително 20% от цената на електроенергията за германците е надплащане.

Колкото повече зелено електричество се произвежда, толкова по-трудно е за традиционните енергийни компании да оцелеят. Бизнесът им в Германия вече е застрашен днес. Големите производители на енергия, инвестиращи в алтернативно производство, сами попаднаха в собствения си капан. Голям дял от зелената електроенергия вече свали цените на едро.

Слънчевите батерии, вятърните турбини не могат да произвеждат енергия в облачни дни, при липса на вятър, следователно все още е нереалистично да се откажат топлоелектрическите централи, но поради приоритета на алтернативната електроенергия, производствените мощности на когенерационните централи са принудени да стоят празни в слънчево време и ветровити дни, а това увеличава разходите за собственото им производство и засяга потребителите.

Когато говорят за алтернативно електричество, обосновавайки неговата рентабилност в бъдеще, те обикновено оперират само с цената на самите инсталации. Но за да работи цялата енергийна система и потребителят да получава електричество без прекъсване, е необходимо да се поддържат готови традиционните мощности, които в резултат на това ще бъдат натоварени само с една пета от техните производствени мощности, а това са допълнителни разходи. Освен това е необходимо радикално да се модернизира електрическата мрежа, да се направи „интелигентна“, за да се осигури потокът на електроенергия в нея на нови принципи. Всичко това изисква многомилиардни инвестиции и все още не е ясно кой ще ги финансира.

В пресата алтернативната енергия се представя като почти безпроблемна индустрия, която обещава в бъдеще да получава евтина и екологична електроенергия, но сериозният бизнес разбира рисковете, свързани с това. Държавната подкрепа не е много надежден източник на финансиране, рисковано е да се разчита на нея. Такъв "извор" може да пресъхне всеки момент.

И още един съществен проблем. Слънчевите и вятърните инсталации изискват отчуждаването на огромни площи земя. Ако за условията на САЩ това не е голям проблем, то Западна Европа е гъсто населена. Ето защо все още не са реализирани големи проекти, свързани с алтернативната енергия.

Енергийните компании, стремейки се да минимизират риска, инвестират съвместно с различни фондове, включително пенсионни и застрахователни компании. Но дори и в Германия всички текущи проекти не са мащабни, а целеви. В света все още няма опит в създаването и дългосрочната експлоатация на големи производствени мощности.

Докато проблемите на алтернативната енергия, нейните рискове се обсъждат предимно от експерти и следователно не изглеждат актуални за обществото. Енергията, като всяка друга сложна, разклонена и добре изградена система, има голяма инерция. И само години на развитие на всяка нова тенденция могат да я отместят от мястото й. Поради тази причина най-вероятно развитието на алтернативната енергетика все пак ще се осъществява с държавна подкрепа и режим на най-облагодетелствана нация.

"Зеленото" лоби става все по-активно в САЩ. Дори сериозни изследователи залагат на алтернативната енергия. Така, според доклад на Станфордския университет, щатът Ню Йорк до 2030 г. може напълно да задоволи нуждите си от електроенергия чрез слънчеви и вятърни инсталации. В същото време докладът посочва, че ако те са правилно разположени в целия щат, тогава няма нужда да се поддържат ефективни топлинни генераторни мощности в резерв. Вярно е, че авторите на доклада не предлагат напълно да се изостави традиционната енергия.

Алтернативната енергия вече е престанала да бъде екзотика, тя наистина съществува. Ясно е, че докато се развива, броят на проблемите, свързани с него, само ще нараства.