Pregled savremenih tehnologija alternativnih načina dobijanja energije. Energetski resursi: alternativni izvori i tehnologije za uštedu energije

Bez struje život svakog doma je gotovo nezamisliv: struja pomaže u kuhanju, grijanju prostorije, pumpanju vode u nju i jednostavnom osvjetljenju. Ali što učiniti ako tamo gdje živite još uvijek nema komunikacija, tada će u pomoć priskočiti alternativni izvori električne energije.

U našem pregledu prikupili smo nekoliko alternativnih izvora električne energije uobičajenih u svakodnevnom životu, koji se široko koriste kako u Rusiji, tako iu evropskim zemljama i na američkom kontinentu. Na mnogo načina, oni su, naravno, skuplji i teži za rukovanje od centralne mreže; međutim, finansijska ulaganja će biti u potpunosti opravdana kvalitetnom i pouzdanom uslugom, kao i stvaranjem povoljnog ekološkog okruženja.

Električni generatori

Najpopularniji alternativni izvor energije u Rusiji, koji je najtraženiji u privatnim seoskim kućama. Prema vrsti goriva koje se koristi, električni generatori su dizel, benzin i plin.

Dizel generatori imaju puno prednosti, uključujući efikasnost, pouzdanost i mali rizik od požara. Ako redovno koristite dizel generator, mnogo je isplativije od modela koji rade na plin ili benzin. Potrošnja goriva dizel opreme nije velika, cijena dizela se također održava na niskom nivou, ne zahtijeva skupe popravke.

Nedostaci dizel generatora su velika količina plinova koji se emitiraju tijekom rada, buka i visoka cijena samog uređaja. Cijena "srednje" opreme sa izlaznom snagom od oko 5 kW u prosjeku iznosi oko 23.000 rubalja; međutim, za jedno radno ljeto u potpunosti se isplati.

benzinski generator idealan kao rezervni ili sezonski izvor napajanja. U poređenju s dizel generatorima, benzinski generatori su male veličine, emituju malo buke tokom rada i niži su po cijeni - prosječna cijena benzinskog generatora od 5 kW kreće se od 14 do 17 hiljada rubalja. Nedostatak benzinskog generatora je njegova velika potrošnja goriva, a visok nivo emitiranog ugljičnog dioksida zahtijevat će od vas da postavite generator u posebnu prostoriju.

Gasni generatori- možda „najprofitabilniji“ modeli za upotrebu u svakodnevnom životu, koji su se savršeno preporučili sa svih strana: mogu raditi i od prirodnog plina i od ukapljenog goriva u cilindrima. Nivo buke ovog uređaja je veoma nizak, a izdržljivost najveća; u isto vrijeme, cijene leže u umjerenom rasponu: za "kućni" uređaj snage oko 5 kW morat ćete platiti oko 18 hiljada rubalja.

život pod suncem

Svake godine sve je popularniji još jedan alternativni izvor električne energije - solarna energija. Može se koristiti ne samo za proizvodnju električne energije, već i za osiguranje autonomnog grijanja. Na krovu, a ponekad i na zidovima, postavljeni su solarni paneli različitih veličina, koji imaju bateriju i inverter; Prije nekog vremena pisali smo o inovativnoj tehnologiji - pločicama sa ugrađenim fotoćelijama (). Evo prednosti koje solarni paneli pružaju:

• Korištenje obnovljivih izvora energije;
• Apsolutno tih rad;
• Sigurnost okoliša, odsustvo bilo kakvih emisija u atmosferu;
• Jednostavna montaža, mogućnost samougradnje.

Posebno često možete pronaći solarne panele na evropskom i ruskom jugu, gdje je broj sunčanih dana i zimi i ljeti veći od broja oblačnih dana. Ali postoje neke nijanse koje također morate zapamtiti:

Čak iu najsunčanijem scenariju vremena, ukupna snaga svih instaliranih fotoćelija vjerojatno neće premašiti 5-7 kW na sat. Stoga, ako uzmemo u obzir barem grubu procjenu da je energija potrebna za grijanje kuće po stopi od 1 kW na 10 četvornih metara, onda dobivamo da samo mala seoska kuća može živjeti na potpuno „solarnoj“ hrani; dvo-trospratne kuće i dalje će od vas zahtijevati dodatne izvore energije, posebno ako je i potrošnja vode i svjetla visoka.

Ali čak i ako je kuća mala, tada će se za ugradnju opreme morati dodijeliti najmanje 10 četvornih metara zemlje, pa se na standardnih šest hektara s vrtom i vrtom to čini malo vjerojatnim.

I, naravno, postoje sasvim "prirodne" poteškoće - to je ovisnost o dnevnim i sezonskim fluktuacijama sunčevog zračenja: nitko nam ne garantuje sunčano vrijeme čak ni ljeti. I još nešto: iako same fotoćelije ne ispuštaju otrovne tvari tijekom rada, međutim, njihovo odlaganje nije tako jednostavno, potrebno ih je odnijeti na posebna sabirna mjesta - baš kao i rabljene baterije.

Trošak gotove stanice počinje od 100 hiljada rubalja, što također ne odgovara svima. Međutim, solarna energija se može koristiti i na „jeftiniji“ način: instalirajte kolektor na gradilištu za zagrijavanje vode - on će zahvatiti toplinu tokom dana, čak i po oblačnim i kišnim danima. U principu, kolektor za grijanje u potpunosti zadovoljava dnevnu potrebu za toplom vodom, a njegova cijena kreće se od 30.000 rubalja. Ali ova vrsta opreme ne proizvodi električnu energiju i može funkcionirati samo u južnim regijama, gdje je solarna aktivnost prilično visoka.

Sa vetrom!

Postrojenja od vjetra do električne energije više nisu fantastična tehnološka budućnost – samo pogledajte polja u Njemačkoj i Holandiji da vidite sveprisutnost vjetroturbina.

Malo školske fizike: kinetička energija vjetra pretvara se u mehaničku energiju turbine, a inverter zauzvrat stvara naizmjeničnu struju. Morate zapamtiti ovo: minimalna brzina vjetra pri kojoj će se generirati električna energija iz zamašnjaka je 2 m/s, a optimalno ako je brzina vjetra u području od 5-8 m/s; zato su vetroturbine posebno popularne u severozapadnim regionima Evrope, gde je prosečna godišnja brzina vetra veoma velika. Prema vrsti konstrukcije, vjetrogeneratori se dijele na horizontalne i vertikalne: ovisi o montaži rotora.

Horizontalni dizajn generatora je dobar zbog njegove visoke efikasnosti, a pri ugradnji će se koristiti mala količina materijala. Ali morat ćete se suočiti s nekim poteškoćama: instalacija će zahtijevati visok jarbol, a sam generator ima složen mehanički dio, a popravci mogu biti vrlo teški.

Vertikalni generatori mogu raditi u širem rasponu brzina vjetra; ali u isto vrijeme, njihova instalacija je mnogo složenija, a za montažu motora bit će potrebna dodatna fiksacija.

Kako bi se izgladila razlika između vjetrovite sezone i mira i nesmetano snabdijevao kuću električnom strujom, vjetroelektrana je obično opremljena akumulatorskom baterijom. Druga alternativa ugradnji baterije na vjetroelektranu je rezervoar za vodu, koji se koristi i za grijanje i za opskrbu toplom vodom. U ovom slučaju, moći ćete malo uštedjeti na kupovini - međutim, cijena vjetrogeneratora i dalje će ostati visoka: oko 300 hiljada rubalja, bez baterije - oko 250 hiljada.

Još jedna nijansa koju treba uzeti u obzir pri uređenju vjetroelektrane je potreba za stvaranjem temelja za opremu. Temelj mora biti ojačan s posebnom pažnjom ako u vašem području brzina vjetra povremeno prelazi 10 -15 metara u sekundi. A zimi će biti potrebno osigurati da se lopatice vjetroelektrane ne smrznu, što uvelike smanjuje efikasnost. Osim toga, vibracije i buka od rada vjetrenjače čine poželjnim postavljanje stanice najmanje 15 metara od stambene zgrade.

živeti dobro

O biogorivima kao o "ekološkoj tehnologiji budućnosti" sada se govori svuda i svuda. Oko njega su se rasplamsale brojne kontroverze i oprečne kritike: atraktivan je kao gorivo za automobile, jer ima atraktivnu cijenu, ali u isto vrijeme mnogi vozači sumnjaju na negativan utjecaj biomaterijala na motor i snagu. Ostavimo po strani automobilske probleme: na kraju krajeva, biogoriva se mogu koristiti ne samo kao gorivo za vozila, već i kao izvor električne energije: mogu zamijeniti plin, benzin i dizel prilikom dopunjavanja opreme.

Biogoriva se proizvode preradom biljnih ostataka - stabljike i sjemena. Za proizvodnju biološkog dizela koriste se masti iz sjemena uljarica, a benzin se proizvodi fermentacijom kukuruza, šećerne trske, repe i drugih biljaka. Alge su prepoznate kao najoptimalniji izvor biološke energije, jer su nepretenciozne u uzgoju i lako se pretvaraju u biomasu sa uljnim svojstvima sličnim ulju.

Ovom tehnologijom se proizvodi i biološki gas, koji se sakuplja tokom fermentacije organskog otpada iz prehrambene industrije i stočarstva: 95% se sastoji od metana. Ekološke tehnologije omogućavaju prikupljanje prirodnog plina na ... deponijama! 1 tona beskorisnog smeća proizvodi do 500 kubnih metara korisnog gasa, koji se potom pretvara u celulozni etanol.

Ako govorimo o kućnoj upotrebi biogoriva za proizvodnju električne energije, onda je u tu svrhu potrebno kupiti pojedinačno bioplinsko postrojenje koje će proizvoditi prirodni plin iz otpada. Jasno je da se ova opcija provodi samo u seoskoj kući, gdje se na ulici nalazi privatna deponija biološkog otpada.

Standardna instalacija će vam dati od 3 do 12 kubnih metara plina dnevno; Dobiveni plin se zatim može koristiti za grijanje kuće i punjenje goriva razne opreme, uključujući i plinski generator, o kojem smo pisali gore. Nažalost, bioplinska postrojenja još nisu svuda dostupna: za njih ćete morati platiti najmanje 250.000 rubalja.

Ukroti tok

Ako imate na raspolaganju svoju tekuću vodu (dio potoka ili rijeke), onda bi izgradnja individualne hidroelektrane bila dobro rješenje. Što se tiče ugradnje, ovaj tip generatora energije je jedan od najtežih, ali je njegova efikasnost mnogo veća od svih gore opisanih izvora - vjetra, sunca i bioloških. Hidroelektrane mogu biti brane i bez brane, druga opcija je češća i pristupačnija - često se može naći sinonimni naziv "protočna stanica". Prema svojoj strukturi, stanice se dijele na nekoliko tipova:

Najoptimalnija i najčešća opcija koja je prikladna za DIY je stanica s propelerom ili kotačem; Na internetu možete pronaći mnoštvo uputa i korisnih savjeta.

Najteže i najnepovoljnije rješenje bit će instalacija u nizu: ima nisku produktivnost, prilično je opasna za ljude okolo, a instalacija stanice zahtijevat će veliku količinu materijala i puno vremena. U tom smislu, Darier rotor je prikladniji, jer se os nalazi okomito i može se postaviti iznad vode. Istovremeno će biti teško montirati takvu stanicu, a rotor se mora ručno okretati u startu.

Ako kupite gotovu mini hidroelektranu, tada će njen prosječni trošak biti oko 200 hiljada rubalja; samostalno sastavljanje komponenti će uštedjeti do 30% troškova, ali će zahtijevati puno vremena i truda. Šta je od ovoga bolje zavisi od vas.

Donedavno su glavni izvori energije bili: nafta, gas, ugalj, voda i drvo. Međutim, prirodni resursi se brzo iscrpljuju, njihove cijene rastu, a emisije iz njihove prerade imaju negativan utjecaj na okoliš. Iz tih razloga mnoge zemlje naginju uvođenju i razvoju inovativnih energetskih rješenja koja će zamijeniti tradicionalna goriva. U ovom članku ćemo razmotriti koji su alternativni izvori energije, njihove vrste, efikasnost i izglede za primjenu.

Pročitajte u članku

Alternativni izvori energije - šta je to

Alternativni izvor energije (AES) je ekološki prihvatljiv obnovljiv izvor koji, kada se pretvori, omogućava dobivanje topline ili električne energije koja se koristi za svakodnevne ljudske potrebe. Takvi resursi uključuju sve postojeće vrste prirodnih rezervoara, sunce, vjetar, toplinu iz utrobe zemlje, biološko gorivo, kao i reciklirane materijale. Alternativni izvori energije, za razliku od tradicionalnih, mogu se obnavljati neograničen broj puta, efikasniji su, jeftiniji i ekološki prihvatljivi.

Uzeti u obzir:

Vrste alternativnih izvora energije

Ovisno o obnovljivom resursu, savremeni izvori energije dijele se na nekoliko tipova, koji određuju načine njegove transformacije i vrste instalacija namijenjenih za to. Razmotrimo ukratko alternativne izvore energije i njihove karakteristike.

Korištenje alternativnih izvora energije - sunca i vjetra

Pretvorba sunčeve energije uz pomoć posebnih uređaja omogućava vam da dobijete toplinu i električnu energiju za daljnju upotrebu. Električna energija nastaje zbog fizičkih procesa koji se dešavaju u silicijumskim poluvodičima solarnih panela pod uticajem sunčeve svetlosti, a toplotna energija nastaje usled svojstava gasova i tečnosti.

Upotreba vjetra kao alternativnog izvora energije temelji se na pretvaranju strujanja zraka u električnu energiju pomoću posebnih agregata. Vjetrogeneratori imaju drugačiji dizajn i dimenzije, a razlikuju se i po lokaciji. Vjetar pokreće lopatice, koje zauzvrat vrte generator koji proizvodi električnu energiju.

Voda i toplina Zemlje u službi čovjeka

Ljudi su dugo vremena naučili da koriste snagu vode za proizvodnju električne energije. Ranije su za to izgrađene hidroelektrane, koje su blokirale rijeke, to su bile i male i grandiozne građevine. Razvojem tehnologije dizajn hidroelektrana se promijenio, pa je sada moguće dobiti električnu energiju ne samo zbog jačine riječnog toka, već i zbog plime mora i okeana (plimne stanice). Voda pada na lopatice turbina koje rotiraju generator, koji proizvodi električnu energiju za potrošača.

U dubinama naše Zemlje kriju se ogromne zalihe topline koje nam omogućavaju zamjenu skupljih i „prljavih“ izvora energije. Ovaj pravac se naziva geotermalna energija, koja koristi četiri glavne vrste izvora topline:

• površinska toplota zemlje;
• energija pare i tople vode koja se nalazi blizu površine zemlje;
• toplota koncentrirana duboko u utrobi planete;
• energije magme i toplote akumulirane ispod vulkana.

Unutrašnje tijelo zemlje koristi se za grijanje kuća i proizvodnju električne energije. Njegove rezerve su 35 milijardi puta veće od godišnjih potreba za energijom širom svijeta. Prva geotermalna elektrana snage 7,5 MW uvedena je u Italiji 1916. godine. U ovom trenutku, cijena električne energije koju proizvodi TeoTPP je gotovo jednaka onoj koju proizvodi TE na ugalj.

Geotermalna elektrana Hellisheidy na Islandu je dobar projekat alternativnog izvora električne energije

Biogoriva - alternativa benzinu

Biogorivo je alternativni izvor energije koji se dobija preradom organskih sirovina ili otpada. Ova vrsta goriva može biti u čvrstom, tečnom ili gasovitom stanju. Kao čvrsta biogoriva koriste se drvo, briketi i peleti od njegovog drvnog otpada ili poljoprivrednih proizvoda (ljuske suncokreta i heljde, ljuske oraha itd.). Ovo gorivo se koristi za proizvodnju toplotne i električne energije u termoelektranama.

Tečna biogoriva se dobijaju preradom biljne mase određenih kultura i njihovog otpada (slame) i koriste se uglavnom kao gorivo za automobile. Ove vrste goriva uključuju:

• bioetanol;
• biometanol;
• biobutanol;
• biodizel;
• dimetil eter.

Postoje tri vrste gasovitih ekogoriva: biogas, biovodonik i metan. Dobija se fermentacijom biološke mase. Sirovina je izložena posebnim bakterijama koje razgrađuju biomasu, a kao rezultat nastaje plin.

Razvoj alternativnih izvora energije

Prema podacima Ministarstva energetike Ruske Federacije, udio korištenja alternativnih izvora energije u Rusiji iznosi samo 1%. Planirano je da se ova brojka poveća na 4,5% do 2020. godine, privlačenjem ne samo sredstava Vlade Ruske Federacije, već i privatnih preduzetnika. Razvoj alternativne energije ima veliki potencijal:

• zbog male naseljenosti morskih i okeanskih obala Kamčatke, Čukotke, Sahalina i drugih teritorija, moguć je razvoj energije vjetra i plime;
• Razvoj solarne energije je relevantan, posebno u Stavropoljskim i Krasnodarskim teritorijama, na Sjevernom Kavkazu, Dalekom istoku itd.

Nažalost, alternativna energija nije prioritet ruske industrije. Glavni problem je finansiranje ovakvih projekata. Ponekad je iskopavanje uglja i nafte jeftinije od izgradnje vjetroelektrana i solarnih elektrana.

Alternativni izvori energije za privatnu kuću

Vlasnici privatnih kuća, zahvaljujući korištenju alternativnih izvora energije, mogu značajno smanjiti račune za komunalne usluge ili potpuno napustiti usluge dobavljača plina, električne energije i topline. Takođe je moguće ne samo da svoju ekonomiju učinite energetski nezavisnom, već i da prodate višak. Država snažno podstiče razvoj i korištenje instalacija alternativnih izvora energije od strane običnih građana. Da biste dobili toplinu i električnu energiju koristeći netradicionalne izvore energije, možete koristiti tvorničku opremu ili to učiniti sami. Dakle, alternativna energija omogućava:

• pretvaraju sunčevu energiju u električnu ili toplotnu za toplu vodu i niskotemperaturno grijanje;
• uz pomoć posebnih generatora za primanje električne energije pomoću snage vjetra;
• korišćenje specijalnih pumpi za uzimanje toplote iz zemlje, vode i vazduha i grejanje kuća i proizvodnju električne energije kroz generatore toplote;
• dobijanje gasa iz poljoprivrednog otpada, bioloških materijala i otpadnih proizvoda domaćih životinja i ptica.

Najveća efikasnost se postiže upotrebom više vrsta alternativnih izvora energije.

Sunčeva energija kao alternativni izvor energije

Korištenje solarne energije omogućava dobivanje električne energije i tople vode za grijanje i toplu vodu korištenjem solarnih poluvodičkih panela i kolektora. Pod uticajem svetlosti na silicijumske elemente dolazi do usmerenog kretanja elektrona (električne struje). Povezivanjem dovoljnog broja panela možete dobiti dovoljno električne energije da zadovoljite potrebe jedne kuće. Tako, na primjer, solarna baterija površine 1,4 m2, uz dobro osvjetljenje, proizvodi 24 V pri snazi ​​od oko 270 vati. S obzirom da sunce ne sija stalno i različite jačine, nemoguće je priključiti kućne aparate direktno na konvertorske ploče. Da biste koristili električnu energiju iz solarnih panela, potreban vam je čitav sistem, uključujući:

• baterija(baterija) za akumulaciju viška električne energije (koristi se po mraku i lošem vremenu);
• kontroler(opciono, ali preporučljivo) je dizajniran za praćenje nivoa napunjenosti baterije u cilju sprečavanja potpunog pražnjenja ili prekomernog punjenja, kao i za optimizaciju rada solarnih panela;
• inverter, koji pretvara jednosmjernu struju u naizmjeničnu struju i omogućava vam da dobijete napon od 220-230 V.

Da bi kuća ili vikendica bila potpuno neovisna od centraliziranog napajanja potrebno je ugraditi veliki broj baterija i nekoliko baterija. Ovo, naravno, nije jeftino, ali se na kraju isplati u relativno kratkom roku. Komplet panela za generisanje 1500 W dnevno, što je dovoljno da se obezbedi letnjikovac ili neki električni uređaji u kući, košta oko 1.000 dolara, za proizvodnju od 4 kW - oko 2.200 dolara, a 9 kW - 6.200 dolara. Možete kupiti malu instalaciju i naknadno je dopuniti novim solarnim panelima, nakon što ste postigli potrebnu snagu.

Alternativni izvori električne energije za privatnu kuću - solarni paneli

Dakle, već smo razmotrili da se solarna energija može koristiti za proizvodnju električne energije (poluprovodnički paneli) i toplote za grijanje i opskrbu toplom vodom (kolektori). Hajde da pogledamo šta su solarni paneli. Solarna baterija se sastoji od određenog broja silikonskih fotoćelija (modeli za domaćinstvo). Takvi paneli imaju efikasnost od 20-24% i relativno nisku cijenu. Fotoćelije su međusobno povezane, a njihovi kontakti se izvode na terminale koji se nalaze na zatvorenom kućištu svake baterije. Kućište je izrađeno od eloksiranog aluminija, a prednji panel je izrađen od visokokvalitetnog izdržljivog stakla i presvučen antirefleksnim spojem.

Povezani članak:

Što je to, principi rada i vrste solarnih panela za privatnu kuću, cijena kompleta, recenzije, specifikacije, preporuke stručnjaka - pročitajte u publikaciji.

Solarni kolektori - dostojna zamjena za tradicionalne bojlere

Solarni kolektori topline omogućuju vam da akumulirate 600-800 W/h po kvadratnom metru i osigurate kući dovoljno energije za grijanje i toplu vodu. Strukturno, kolektori su podijeljeni u sljedeće glavne grupe:

• vakuum. Ravne ili višecijevne konstrukcije sa prirodnom ili prisilnom cirkulacijom rashladnog sredstva u sistemu. U osnovi, to su stacionarni kolektori namijenjeni za sezonsku upotrebu;
• vazdušni solarni sistemi koji su najlakši i najjednostavniji. Toplota sa zagrijane površine kolektora uklanja se strujanjem zraka;
• u trećoj opciji, toplina iz solarnih kolektora može se koristiti za pretvaranje u električnu energiju.

Posljednja opcija nije osobito popularna među običnim potrošačima zbog složenosti održavanja i visoke cijene opreme.

Toplotne pumpe za sisteme grijanja privatnih kuća

Trenutno se za grijanje kuća i njihovo opskrbu toplom vodom uglavnom koriste razne vrste kotlova - na čvrsto gorivo, dizel, plin i električni. Relativno nedavno se pojavila još jedna metoda zagrijavanja tekućine pomoću toplinske pumpe, ali do sada još nije dobila prilično široku primjenu. Rashladna tekućina, koja se kreće duž nadvožnjaka položenog u zemlju na određenoj dubini, zagrijava se za nekoliko stupnjeva i ulazi u isparivač. Nadalje, zagrijana tekućina daje toplinu rashladnom sredstvu, koje se na niskim temperaturama pretvara u paru i ulazi u kompresor. U kompresoru se komprimira, što dovodi do povećanja tlaka i, shodno tome, povećanja temperature.

Komprimirano zagrijano rashladno sredstvo se kreće u kondenzator, gdje odaje toplinu drugom rashladnom fluidu (vazduh, voda ili antifriz). Kao rezultat ovog procesa, rashladno sredstvo se hladi i vraća u tečno stanje. Nakon toga tečnost ulazi u isparivač, a cijeli ciklus se ponavlja.

Princip rada toplotne pumpe

Članak

Ograničene rezerve fosilnih goriva i globalno zagađenje životne sredine natjerali su čovječanstvo da traži obnovljive alternativne izvore takve energije kako bi šteta od njene prerade bila minimalna uz prihvatljivu cijenu proizvodnje, prerade i transporta energetskih resursa.

Savremene tehnologije omogućavaju korištenje dostupnih alternativnih energetskih resursa, kako na planetarnom planu, tako i unutar elektroenergetske mreže stana ili privatne kuće.

Nasilan razvoj života tokom nekoliko milijardi godina jasno dokazuje opskrbljenost Zemlje izvorima energije. Sunčeva svjetlost, toplina unutrašnjosti i hemijski potencijal omogućavaju živim organizmima da vrše višestruku razmjenu energije, koja postoji u okruženju stvorenom fizičkim faktorima - temperaturom, pritiskom, vlagom, hemijskim sastavom.

Kruženje materije i energije u prirodi

Ekonomski kriterijumi za alternativne izvore energije

Čovjek je od davnina koristio energiju vjetra kao pogon za brodove, što je omogućilo razvoj trgovine. Obnovljiva goriva napravljena od mrtvih biljaka i ljudskog otpada bila su izvor topline za kuhanje i dobijanje prvih metala. Energija razlike vode pokretala je vodeničko kamenje. Hiljadama godina, to su bile glavne vrste energije, koje danas nazivamo alternativnim izvorima.

S razvojem geologije i tehnologije vađenja tla, postalo je ekonomski isplativije vaditi ugljikovodike i sagorijevati ih za proizvodnju energije po potrebi, umjesto da doslovno čekamo vrijeme pored mora, nadajući se uspješnoj podudarnosti struja, smjera vjetra i oblačnost.

Nestabilnost i promjenjivost vremenskih uslova, kao i relativna jeftinost motora na fosilna goriva, prisilili su napredak ka korištenju energije iz utrobe zemlje.

Dijagram koji prikazuje omjer potrošnje fosilnih i obnovljivih izvora energije

Asimiliran i prerađen od strane živih organizama, ugljični dioksid, koji počiva u dubinama milionima godina, ponovo se vraća u atmosferu kada se sagorijevaju fosilni ugljovodonici, što je izvor efekta staklene bašte i globalnog zagrijavanja. Dobrobit budućih generacija i krhka ravnoteža ekosistema prisiljavaju čovječanstvo da preispita ekonomske pokazatelje i korištenje alternativnim oblicima energije Jer zdravlje je najvrednije.

Svesna upotreba alternativnih izvora energije obnovljivih po prirodi postaje popularna, ali kao i do sada preovladavaju ekonomski prioriteti. Ali u seoskoj kući ili seoskoj kući, korištenje alternativnih izvora električne energije i topline može biti jedina isplativa opcija za dobivanje energije ako se instalacija, povezivanje i ugradnja vodova za napajanje pokaže preskupim.

Omogućavanje kuće udaljene od civilizacije sa minimalno potrebnom količinom električne energije pomoću solarnih panela i vjetrogeneratora

Mogućnosti korištenja alternativnih oblika energije

Dok naučnici istražuju nove pravce i razvijaju tehnologije hladne fuzije, domaći majstori mogu koristiti sljedeće alternativne izvore energije za dom:

• Sunlight;
• Energija vjetra;
• biološki gas;
• temperaturna razlika;

Prema alternativnim vrstama obnovljive energije postoje gotova rješenja koja su uspješno uvedena u masovnu proizvodnju. Na primjer, uz isporuku i montažu mogu se kupiti solarni paneli, vjetroturbine, bioplinska postrojenja i toplinske pumpe različitih kapaciteta kako biste imali svoje alternativne izvore električne i toplinske energije za privatnu kuću.

Komercijalno proizveden solarni panel instaliran na krovu privatne kuće

Svaki pojedinačni slučaj treba da ima svoj plan za snabdevanje kućnih električnih aparata izvorima alternativne električne energije, prema potrebama i mogućnostima. Na primjer, za napajanje laptopa, tableta, punjenje telefona možete koristiti izvor od 12 V i prijenosne adaptere. Ovaj napon će, uz dovoljnu količinu energije baterije, biti dovoljan za paljenje.

Solarni paneli i vjetroturbine moraju puniti baterije, zbog nestabilnosti rasvjete i snage energije vjetra. Sa povećanjem snage alternativnih izvora električne energije i zapremine baterija, povećava se i energetska nezavisnost autonomnog napajanja. Ako je potrebno priključiti električne uređaje koji rade od 220 V na alternativni izvor električne energije, onda primijeniti pretvarači napona.

Dijagram koji ilustruje napajanje električnih kućanskih aparata iz baterija koje se napajaju vjetrogeneratorom i solarnim panelima

Alternativna solarna energija

Kod kuće je gotovo nemoguće stvoriti solarne ćelije, pa dizajneri alternativnih izvora energije koriste gotove komponente, sklapajući generativne strukture, postižući potrebnu snagu. Serijsko povezivanje fotoćelija povećava izlazni napon rezultirajućeg izvora električne energije, a paralelno povezivanje sklopljenih lanaca daje veću ukupnu struju montaže.

Šema povezivanja fotoćelija u sklopu

Možete se fokusirati na intenzitet energije sunčevog zračenja - to je oko jedan kilovat po kvadratnom metru. Takođe morate uzeti u obzir efikasnost solarnih panela – trenutno je otprilike 14%, ali je u toku intenzivan razvoj kako bi se povećala efikasnost solarnih generatora. Izlazna snaga ovisi o intenzitetu zračenja i kutu upada zraka.

Možete početi od malog – kupiti jedan ili više malih solarnih panela, i imati izvor alternativne struje u zemlji u količini potrebnoj za punjenje pametnog telefona ili laptopa kako biste imali pristup globalnom internetu. Mjerenjem struje i napona proučavaju obim potrošnje energije, s obzirom na perspektivu daljeg proširenja upotrebe alternativnih izvora energije.

Postavljanje dodatnih solarnih panela na krov kuće

Mora se imati na umu da je sunčeva svjetlost također izvor toplinskog (infracrvenog) zračenja, koje se može koristiti za zagrijavanje rashladne tekućine bez daljnje konverzije energije u električnu energiju. Ovaj alternativni princip se primenjuje u solarni kolektori, gdje se uz pomoć reflektora infracrveno zračenje koncentriše i prenosi rashladnom tekućinom u sistem grijanja.

Solarni kolektor kao dio sistema grijanja doma

Alternativna energija vjetra

Najlakši način da sami napravite vjetroturbinu je korištenje autogeneratora. Za povećanje brzine i napona izvora alternativne električne energije (efikasnost generiranja električne energije) treba koristiti mjenjač ili remen. Objašnjenje svih vrsta tehnoloških nijansi je izvan okvira ovog članka - morate proučiti principe aerodinamike kako biste razumjeli proces pretvaranja brzine protoka zračnih masa u alternativni elektricitet.

U početnoj fazi proučavanja izgleda za pretvaranje obnovljivih izvora alternativne energije vjetra u električnu energiju, morate odabrati dizajn vjetrenjače. Najčešći dizajni su propeler horizontalne ose, Savonius rotor i Darrieus turbina. Propeler sa tri lopatice kao izvor alternativne energije najčešća je opcija za domaću izradu.

Vrste Darier turbina

Pri projektovanju lopatica propelera od velikog je značaja ugaona brzina rotacije vetrenjače. Postoji takozvani faktor efikasnosti propelera, koji zavisi od brzine strujanja vazduha, kao i od dužine, preseka, broja i napadnog ugla lopatica.

Općenito, ovaj koncept se može shvatiti na sljedeći način - pri malom vjetru, dužina lopatica s najuspješnijim napadnim uglom neće biti dovoljna za postizanje maksimalne efikasnosti proizvodnje energije, već uz višestruko pojačavanje protoka i povećanje pri ugaonoj brzini, rubovi lopatica će doživjeti prevelik otpor, što ih može oštetiti.

Složen profil oštrice vjetrenjače

Stoga se dužina lopatica izračunava na osnovu prosječne brzine vjetra, glatko mijenjajući napadni ugao u odnosu na udaljenost od centra propelera. Kako bi se spriječilo lomljenje lopatica u olujnom vjetru, vodovi generatora su kratko spojeni, što sprječava rotaciju propelera. Za približne proračune, jedan kilovat alternativne električne energije može se uzeti iz propelera sa tri lopatice prečnika 3 metra pri prosečnoj brzini vetra od 10 m/s.

Za kreiranje optimalnog profila oštrice potrebno je kompjutersko modeliranje i CNC mašina. Kod kuće majstori koriste improvizirane materijale i alate, pokušavajući što preciznije rekreirati crteže alternativnih izvora energije vjetra. Kao materijali se koriste drvo, metal, plastika itd.

Domaći propeler vjetroagregata od drveta i metalne ploče

Za proizvodnju električne energije, snaga automobilskog generatora možda neće biti dovoljna, pa majstori izrađuju električne strojeve za proizvodnju vlastitih ruku ili prepravljaju električne motore. Najpopularniji dizajn alternativnog izvora električne energije je rotor s naizmjenično postavljenim neodimijskim magnetima i stator s namotima.

Domaći rotori generatora
Stator sa namotajima za domaći generator

Alternativna energija Biogas

Biogas kao energent dobija se uglavnom na dva načina – to jest piroliza i anaerobno (bez kiseonika) razlaganje organske materije. Piroliza zahtijeva ograničenu opskrbu kisikom za održavanje temperature reakcije, dok se oslobađaju zapaljivi plinovi: metan, vodonik, ugljični monoksid i druga jedinjenja: ugljični dioksid, octena kiselina, voda, ostaci pepela. Kao izvor za pirolizu, goriva sa visokim sadržajem smole su najprikladnija. Video ispod prikazuje vizualnu demonstraciju oslobađanja zapaljivih plinova iz drva prilikom zagrijavanja.

Za sintezu bioplina iz otpadnih produkata organizama koriste se metatanke različitih izvedbi. Ima smisla instalirati metanetanku kod kuće vlastitim rukama ako u domaćinstvu postoji kokošinjac, svinjac i stoka. Glavni izlazni gas je metan, ali velika količina sumporovodika i drugih nečistoća organskih jedinjenja zahteva upotrebu sistema za prečišćavanje za uklanjanje mirisa i sprečavanje začepljenja gorionika u generatorima toplote ili kontaminacije puteva goriva motora.

Potrebno je temeljno proučavanje energije hemijskih procesa, tehnologija sa postepenim skupom iskustva, koji su prošli put pokušaja i grešaka, kako bi se na izlazu izvora dobio zapaljivi biološki gas prihvatljivog kvaliteta.

Bez obzira na porijeklo, nakon čišćenja, mješavina plinova se dovodi u generator topline (bojler, peć, gorionik peći) ili u karburator benzinskog generatora - na taj način se dobiva punopravna alternativna energija iz vlastite ruke. Uz dovoljnu snagu generatora plina, moguće je ne samo osigurati kuću alternativnom energijom, već i osigurati rad male proizvodnje, kao što je prikazano u videu:

Termalne mašine za uštedu i dobijanje alternativne energije

Toplotne pumpe se široko koriste u frižiderima i klima uređajima. Primijećeno je da je potrebno nekoliko puta manje energije za pomicanje topline nego za njeno stvaranje. Stoga, hladna voda iz bunara ima termalni potencijal u odnosu na mrazno vrijeme. Snižavanjem temperature tekuće vode iz bunara ili iz dubine jezera koja se ne smrzava, toplotne pumpe uzimaju toplotu i prenose je u sistem grejanja, a pritom se postižu značajne uštede električne energije.

Ušteda energije sa toplotnom pumpom

Druga vrsta toplotnog motora je Stirlingov motor, koji se pokreće energijom temperaturne razlike u zatvorenom sistemu cilindara i klipova postavljenih na radilicu pod uglom od 90º. Rotacija radilice može se koristiti za proizvodnju električne energije. Na mreži postoji mnogo materijala iz pouzdanih izvora koji detaljno objašnjavaju princip rada Stirling motora, pa čak i daju primjere domaćih dizajna, kao u videu ispod:

Nažalost, kućni uvjeti ne dopuštaju vam da kreirate Stirlingov motor s parametrima izlazne energije višim od onih zabavne igračke ili pokaznog stalka. Da bi se dobila prihvatljiva snaga i efikasnost, potrebno je da radni gas (vodonik ili helijum) bude pod visokim pritiskom (200 atmosfera ili više). Slični toplinski motori se već koriste u solarnim i geotermalnim elektranama i počinju se uvoditi u privatni sektor.

Stirlingov motor u fokusu paraboličnog ogledala

Da biste dobili najstabilniju i neovisnu električnu energiju u seoskoj kući ili u privatnoj kući, morat ćete kombinirati nekoliko alternativnih izvora energije.

Inovativne ideje za stvaranje alternativnih izvora energije

Niti jedan poznavalac neće moći u potpunosti pokriti čitav niz mogućnosti obnovljive alternativne energije. Alternativni izvori energije dostupni su bukvalno u svakoj živoj ćeliji. Na primjer, alge klorele su dugo bile poznate kao izvor proteina u hrani za ribe.

U toku su eksperimenti za uzgoj hlorele u bestežinskom stanju, za upotrebu kao hrana za astronaute tokom svemirskih letova na velike udaljenosti u budućnosti. Energetski potencijal algi i drugih jednostavnih organizama se proučava za sintezu zapaljivih ugljikovodika.

Akumulacija sunčeve svjetlosti u živim stanicama hlorele uzgojene u industrijskim postrojenjima

Mora se imati na umu da pretvarač i akumulator energije sunčeve svjetlosti bolji od fluoroplastike žive ćelije još nije izmišljen. Stoga su potencijalni obnovljivi izvori alternativne električne energije dostupni u svakom zelenom listu koji implementira fotosinteza.

Glavna poteškoća je sakupljanje organskog materijala, korištenjem kemijskih i fizičkih procesa da se odatle dobije energija i pretvori u električnu energiju. Već sada su velike površine poljoprivrednog zemljišta dodijeljene za uzgoj alternativnih energetskih usjeva.

Berba miskantusa - energetske poljoprivredne kulture

Atmosferska električna energija može poslužiti kao još jedan kolosalan izvor alternativne energije. Energija groma je ogromna i ima destruktivne efekte, a za zaštitu od njih se koriste gromobrani.

alt Poteškoće u obuzdavanju energetskog potencijala groma i atmosferskog elektriciteta su u visokom naponu i struji pražnjenja u vrlo kratkom vremenu, što zahtijeva stvaranje višestepenih sistema kondenzatora za akumuliranje naboja i potom korištenje uskladištene energije. Statički atmosferski elektricitet također ima dobre izglede.

Netradicionalni izvori energije uključuju energiju sunca, vjetra, a također i energiju koja se proizvodi ljudskim mišićnim naporima. Saznajte detalje u nastavku.

Alternativni izvori energije su različiti perspektivni načini dobivanja, kao i prijenosa nastale električne energije. Istovremeno, takvi izvori energije su obnovljivi i donose minimalnu štetu okolišu. Ovi izvori energije uključuju solarne panele i solarne stanice.

Oni su, pak, podijeljeni u 3 vrste proizvodnje energije koristeći:

• fotoćelije;
• solarni paneli;
• Kombinirane opcije.

Popularna je upotreba sistema ogledala, koji zagreva vodu na visoke temperature, što rezultira parom koja, prolazeći kroz sistem cevi, okreće turbinu. Vjetrenjače i vjetroelektrane proizvode električnu energiju koristeći energiju vjetra, koja okreće posebne lopatice povezane s generatorima.

Upotreba energije talasa, kao i oseka i oseka je popularna.

Kao što su eksperimenti pokazali, takve elektrane su sposobne proizvesti oko 15 kW, što je mnogo snažnije od solarnih i vjetroelektrana.

Iz geotermalnih izvora, topla voda se široko koristi za proizvodnju električne energije. Zanimljivo je koristiti kinetičku energiju u nekim prostorijama, na primjer, u teretanama, gdje su pokretni dijelovi simulatora pomoću šipki povezani sa generatorima koji, kao rezultat kretanja ljudi, proizvode električnu energiju.

Netradicionalni izvori energije: metode dobijanja

Netradicionalni izvori snabdijevanja energijom su prvenstveno proizvodnja električne energije korištenjem vjetra, sunčeve svjetlosti, energije plimskih valova, a također i korištenjem geotermalnih voda. Ali, osim ovoga, postoje i drugi načini korištenja biomase i druge metode.

naime:

1. Dobivanje električne energije iz biomase. Ova tehnologija uključuje proizvodnju otpadnog bioplina koji se sastoji od metana i ugljičnog dioksida. Neke eksperimentalne instalacije (Michaelov ovlaživač zraka) prerađuju stajski gnoj i slamu, što omogućava da se od 1 tone materijala dobije 10–12 m 3 metana.
2. Dobivanje električne energije termički. Pretvaranje toplotne energije u električnu energiju zagrijavanjem nekih međusobno povezanih poluvodiča koji se sastoje od termoelemenata i hlađenjem drugih. Kao rezultat temperaturne razlike, dobija se električna struja.
3. Vodikova ćelija. Ovo je uređaj koji iz obične vode elektrolizom omogućava da dobijete prilično veliku količinu smjese vodika i kisika. U isto vrijeme, trošak dobivanja vodonika je minimalan. Ali takva proizvodnja električne energije je još samo u eksperimentalnoj fazi.

Druga vrsta proizvodnje električne energije je poseban uređaj koji se zove Stirlingov motor. Unutar posebnog cilindra s klipom nalazi se plin ili tekućina. S vanjskim grijanjem, volumen tekućine ili plina se povećava, klip se pomiče i čini da generator radi zauzvrat. Dalje, gas ili tečnost, prolazeći kroz sistem cevi, hladi se i pomera klip nazad. Ovo je prilično grub opis, ali jasno daje do znanja kako ovaj motor radi.

Alternativne energetske opcije

U savremenom svijetu, zbog određenog ograničenja prirodnih resursa topline i električne energije, neki ljudi koriste alternativne izvore energije. Jedan od glavnih pravaca alternativne energije je traženje i korištenje netradicionalnih vrsta i izvora.

Izvori pomoću kojih možete dobiti struju:

• su obnovljivi;
• Može uspješno zamijeniti tradicionalne;
• Stalno se usavršavamo, razvijamo i istražujemo.

Opremanje piezoelektričnim elementima okretnica velike snage u podzemnoj željeznici i na željezničkim stanicama omogućava da se, kada se stane na posebne ploče, proizvodi električna energija iz pritiska ljudske težine. Takve operativne instalacije postavljene su kao eksperiment u nekim gradovima Kine i Japana.

Zelena energija je proizvodnja bioplina koji se kasnije može koristiti za grijanje kuća od morskih algi. Utvrđeno je da se sa 1 ha vodene površine koju zauzimaju zelene alge može dobiti do 150.000 m 3 gasa. Koristeći energiju uspavanih vulkana, voda se upumpava u vulkan, pod utjecajem topline i visokih temperatura pretvara se u paru, koja kroz posebne cijevi ulazi u turbinu i okreće je. Trenutno u svijetu postoje samo 2 takve eksperimentalne instalacije. Korištenje otpadnih voda uz pomoć posebnih ćelija, koje sadrže posebne bakterije koje oksidiraju organsku tvar, dovodi do činjenice da se tijekom kemijskih procesa stvaraju elektroni i kao rezultat toga električna energija.

Izvori energije kod kuće: opcije

U vezi s povećanjem tarifa za energiju, mnogi ljudi počinju razmišljati ne samo o uštedi energije, već io dodatnim izvorima energije. Neki ljudi više vole da naprave svoj „uradi sam“, a neki vole bilo koja gotova rešenja, koja mogu uključivati ​​određene opcije.

naime:

1. Ugradnja solarnih panela na staklo, koji imaju visoku transparentnost, tako da se mogu postaviti čak iu višespratnice. Ali u isto vrijeme, njihova efikasnost čak i po sunčanom vedrom vremenu ne prelazi 10%.
2. Za osvjetljavanje pojedinih dijelova prostorije koriste se LED i LED lampe na malim baterijama spojenim na solarnu ploču. Dovoljno je napuniti tokom dana, samim tim i bateriju da bi uveče dobili osvetljenje.
3. Ugradnja tradicionalnih solarnih panela koji vam omogućavaju punjenje baterija i iz njih, preko invertera, djelomično napajanje kućanskih aparata i lampi. Takođe je moguće generisati toplu vodu tokom tople sezone ugradnjom vakum pumpe i kolektora toplote na krov.

Stanovnici koji žive u urbanim sredinama, nažalost, imaju ograničen izbor dodatnih izvora energije, za razliku od onih koji žive u seoskim kućama. U privatnoj kući postoji mnogo više mogućnosti da se napravi autonomno napajanje. I takođe napraviti autonomne nezavisne sisteme grijanja za seosku kuću ili na selu.

Grijanje za privatnu kuću: alternativni izvori energije

Među najčešćim načinima proizvodnje električne energije je pokretačka snaga vjetra. Dovoljno je u blizini seoske kuće postaviti visoki jarbol s pokretnim noževima spojenim na generator kako bi primili električnu struju i napunili baterije.

Za dobijanje toplote možete koristiti toplotne pumpe, kada ih koristite, možete uzimati toplotu skoro sa bilo kog mesta:

• Zrak;
• Voda;
• Zemlja.

Princip njihovog rada, kao u hladnjaku, samo kada se zrak ili voda pumpaju kroz pumpu, dobiva se toplina. Domaći dizajni ni na koji način nisu inferiorni od industrijskih. Kod kuće možete sami napraviti takve strukture, samo pronađite crteže i napravite vjetrenjaču kako biste dobili jeftinu struju doslovno iz zraka. Postoje i druge vrste i mogućnosti za dobijanje struje i grijanja za privatnu kuću.

Efikasno je koristiti obični generator, posebno u sjevernim regionima Rusije, jer su, uz nedostatak sunčeve svjetlosti, ploče jednostavno beskorisne.

Isto se odnosi i na termalne konvektore, koji su dizajnirani za zagrijavanje vode. Nešto je lakše koristiti kotao na biogorivo za proizvodnju topline; prešana piljevina, granule, uključujući slamu i treset, koriste se kao materijal za peć. Ali takvi kotlovi na biogorivo su nešto skuplji od onih na plin.

Struja i grijanje uradi sam: alternativna energija za dom

Besplatna struja za stan ili privatnu kuću oduvijek je zanimala ljude, jer posljednjih godina tarife za grijanje i struju samo rastu. A kako bi uštedjeli novac, mnogi ljudi pokušavaju pronaći opcije za besplatno dobivanje topline i energije. Da bi to uradili, prave različite sisteme, uključujući pokušaje da izmisle večni izvor, i smišljaju neobične i nove načine za generisanje struje i toplote.

Relativna besplatna energija (sastavljanje solarnih panela vlastitim rukama):

• Moguće je kupiti dijelove solarnih panela u Kini;
• Sakupite sve sami;
• U pravilu, dijagram montaže je pričvršćen za svaki komplet.
• Sve to vam omogućava da samostalno sastavite ploču i strujni krug, posebno stan ili privatnu kuću.

Slobodna energija bez goriva dobiva se iz elektromagnetnih valova - sve fluktuacije se mogu pretvoriti u električnu energiju. Istina, efikasnost takvih krugova je vrlo mala, ali, ipak, uz pomoć posebno napravljenih uređaja možete puniti telefone i druge male kućanske aparate.

Pravo punjenje će potrajati dosta vremena.

Za proizvodnju topline neki majstori koriste metan, koji se zauzvrat dobiva iz životinjskog gnoja i drugog otpada. Pravilno napravljen sistem je dobra opcija za proizvodnju toplotne energije i grejanje kuće, kao i za kuvanje.

Sunce i vjetar kao alternativni oblici energije

Alternativa dobivanju topline i električne energije je relevantna za mnoge ljude Mala solarna energija je korištenje solarnih panela na bazi silicija, količina primljene energije ovisi o broju baterija, geografskoj širini lokacije kuće ili drugih prostorija.

Tehnologija dobivanja energije pomoću generatora je zanimljiva, dovoljno je spojiti regulator punjenja na generator i spojiti cijeli krug s baterijama, tako da možete dobiti dovoljno energije.

Aktuelna je upotreba specijalnih termoelektričnih pretvarača toplotne energije u električnu, odnosno upotreba termoelementa napravljenog od poluprovodnika. Jedan dio para se grije, drugi se hladi, zbog čega se pojavljuje besplatna električna energija koja se može koristiti u svakodnevnom životu. Može se koristiti kao agregat za djecu, dovoljno je spojiti ljuljašku sa dinamom na igralištu kako bi se dobio mali postotak električne energije koji se može koristiti za osvjetljenje igrališta.

Besplatna struja uradi sam (video)

Alternator ili, jednostavnije, generator napajanja je daleko najčešći način za proizvodnju električne energije. No, uprkos tome, širom svijeta postoje mnoge mogućnosti za proizvodnju električne energije korištenjem alternativnih izvora.

Ekologija potrošnje Nauka i tehnologija: Iako većina koncepata alternativne energije nije nova, tek u posljednjih nekoliko decenija ovo pitanje je konačno postalo aktuelno. Zahvaljujući poboljšanjima u tehnologiji i proizvodnji, cijena većine oblika alternativne energije je smanjena dok je efikasnost porasla.

Posljednjih godina alternativna energija je postala predmet intenzivnog interesa i žestoke debate. Ugroženi klimatskim promjenama i činjenicom da prosječne globalne temperature nastavljaju rasti svake godine, prirodno je rasla želja za pronalaženjem oblika energije koji će smanjiti ovisnost o fosilnim gorivima, uglju i drugim zagađujućim procesima.

Iako većina koncepata alternativne energije nije nova, ovo pitanje je konačno postalo aktuelno tek u posljednjih nekoliko decenija. Zahvaljujući poboljšanjima u tehnologiji i proizvodnji, cijena većine oblika alternativne energije je smanjena dok je efikasnost porasla. Šta je alternativna energija, jednostavno i razumljivo, i kolika je vjerovatnoća da će ona postati glavna?

Očigledno, ostaju određene kontroverze o tome šta znači "alternativna energija" i na šta se ta fraza može primijeniti. S jedne strane, ovaj termin se može pripisati oblicima energije koji ne dovode do povećanja ugljičnog otiska čovječanstva. Dakle, to može uključivati ​​nuklearna postrojenja, hidroelektrane, pa čak i prirodni plin i "čisti ugalj".

S druge strane, pojam se također koristi za označavanje onoga što se trenutno smatra nekonvencionalnim energetskim metodama - solarne, vjetrovne, geotermalne, biomase i druge nedavne dodatke. Ova vrsta klasifikacije isključuje metode ekstrakcije energije kao što su hidroelektrane, koje postoje više od stotinu godina i prilično su uobičajene u nekim regijama svijeta.

Drugi faktor je da alternativni izvori energije moraju biti "čisti", da ne proizvode štetne zagađivače. Kao što je već napomenuto, to najčešće znači ugljični dioksid, ali se može odnositi i na druge emisije - ugljični monoksid, sumpor dioksid, dušikov oksid i druge. Prema ovim parametrima, nuklearna energija se ne smatra alternativnim izvorom energije jer proizvodi radioaktivni otpad koji je visoko toksičan i mora se skladištiti na odgovarajući način.

U svim slučajevima, međutim, termin se koristi za označavanje vrsta energije koje će zamijeniti fosilna goriva i ugalj kao dominantan oblik proizvodnje energije u narednoj deceniji.

Vrste alternativnih izvora energije

Strogo govoreći, postoji mnogo vrsta alternativne energije. Opet, ovdje su definicije zašle u ćorsokak, jer se u prošlosti “alternativna energija” koristila za označavanje metoda koje se nisu smatrale bitnim ili razumnim. Ali ako definiciju uzmete u širem smislu, ona će uključivati ​​neke ili sve od ovih tačaka:

Hidroenergija. To je energija koju proizvode brane hidroelektrana kada voda koja pada i tekuća (u rijekama, kanalima, vodopadima) prolazi kroz uređaj koji okreće turbine i proizvodi električnu energiju.

Nuklearne energije. Energija koja se proizvodi u procesu odgođenih reakcija fisije. Uranijumske šipke ili drugi radioaktivni elementi zagrijavaju vodu, pretvarajući je u paru, a para okreće turbine, stvarajući električnu energiju.

solarna energija. Energija koja se dobija direktno od Sunca; fotonaponske ćelije (obično se sastoje od silicijumske podloge, poredane u velike nizove) pretvaraju sunčeve zrake direktno u električnu energiju. U nekim slučajevima, toplina proizvedena sunčevom svjetlošću također se koristi za proizvodnju električne energije, to je poznato kao solarna toplinska energija.

Energija vjetra. Energija proizvedena strujanjem zraka; divovske vjetroturbine se okreću pod utjecajem vjetra i proizvode električnu energiju.

geotermalna energija. Ovu energiju stvaraju toplina i para proizvedena geološkom aktivnošću u zemljinoj kori. U većini slučajeva, cijevi se postavljaju u tlo iznad geološki aktivnih zona, propuštajući paru kroz turbine, čime se proizvodi električna energija.

Energija plime i oseke. Plimne struje duž obala također se mogu koristiti za proizvodnju električne energije. Dnevna promjena plime i oseke uzrokuje da voda teče kroz turbine naprijed-nazad. Električna energija se proizvodi i prenosi u kopnene elektrane.

Biomasa. Ovo se odnosi na goriva koja se dobijaju iz biljaka i bioloških izvora - etanol, glukoza, alge, gljive, bakterije. Mogli bi zamijeniti benzin kao izvor goriva.

Vodonik. Energija koja se dobija iz procesa koji uključuju gas vodonik. To uključuje katalitičke pretvarače, u kojima se molekule vode razbijaju i rekombinuju tokom elektrolize; vodonične gorivne ćelije, u kojima se plin koristi za pogon motora s unutarnjim izgaranjem ili za okretanje grijane turbine; ili nuklearna fuzija, u kojoj se atomi vodika spajaju pod kontroliranim uvjetima, oslobađajući nevjerovatne količine energije.

Alternativni i obnovljivi izvori energije

U mnogim slučajevima, alternativni izvori energije su također obnovljivi. Međutim, termini nisu potpuno zamjenjivi jer se mnogi oblici alternativnih izvora energije oslanjaju na ograničen resurs. Na primjer, nuklearna energija se oslanja na uranijum ili druge teške elemente koji se prvo moraju iskopati.

Istovremeno, energija vjetra, sunca, plime, oseke, geotermalne i hidroelektrične energije oslanjaju se na izvore koji su potpuno obnovljivi. Sunčeve zrake su najzastupljeniji izvor energije od svih i, iako ograničene vremenskim prilikama i doba dana, industrijski su neiscrpne. Ni vjetar ne nestaje, zahvaljujući promjenama pritiska u našoj atmosferi i rotaciji Zemlje.

Trenutno alternativna energija još uvijek doživljava svoju mladost. Ali ova slika se brzo mijenja pod utjecajem procesa političkog pritiska, svjetskih ekoloških katastrofa (suše, gladi, poplave) i poboljšanja tehnologija obnovljivih izvora energije.

Na primjer, od 2015. godine, svjetske energetske potrebe i dalje su se pretežno opskrbljivale ugljem (41,3%) i prirodnim gasom (21,7%). Hidroelektrane i nuklearna energija su činile 16,3% i 10,6%, respektivno, dok su "obnovljivi izvori energije" (solarna, vjetar, biomasa, itd.) samo 5,7%.

Ovo se dosta promijenilo od 2013. godine, kada je globalna potrošnja nafte, uglja i prirodnog plina iznosila 31,1%, 28,9% i 21,4% respektivno. Na nuklearnu i hidroelektranu otpada 4,8% i 2,45%, dok na obnovljive izvore otpada samo 1,2%.

Osim toga, povećan je broj međunarodnih sporazuma o suzbijanju upotrebe fosilnih goriva i razvoja alternativnih izvora energije. Na primjer, Direktiva o obnovljivoj energiji, koju je Evropska unija potpisala 2009. godine, koja je postavila ciljeve za korištenje obnovljive energije za sve zemlje članice do 2020. godine.

U suštini, ovaj sporazum podrazumijeva da će EU do 2020. zadovoljiti najmanje 20% svojih ukupnih energetskih potreba obnovljivom energijom i najmanje 10% transportnog goriva. U novembru 2016. godine, Evropska komisija je revidirala ove ciljeve i postavila minimalnu potrošnju obnovljive energije od 27% do 2030. godine.

Neke zemlje su postale lideri u razvoju alternativne energije. Na primjer, u Danskoj energija vjetra osigurava do 140% potreba za električnom energijom u zemlji; viškovi se otpremaju u susjedne zemlje, Njemačku i Švedsku.

Island je, zbog svoje lokacije u sjevernom Atlantiku i svojih aktivnih vulkana, postigao 100% ovisnost o obnovljivoj energiji već 2012. godine kombinacijom hidroenergije i geotermalne energije. Njemačka je 2016. usvojila politiku postepenog ukidanja ovisnosti o nafti i nuklearnoj energiji.

Dugoročni izgledi za alternativnu energiju su izuzetno pozitivni. Prema izvještaju Međunarodne agencije za energiju (IEA) iz 2014. godine, fotonaponska solarna energija i solarna termalna energija činit će 27% globalne potražnje do 2050. godine, što ih čini najvećim izvorom energije. Možda će, zahvaljujući napretku u sintezi, izvori fosilnih goriva biti beznadežno zastarjeli do 2050. godine. objavljeno