Burimet alternative të energjisë dhe përdorimi i tyre. Burimet alternative të energjisë dhe mundësitë e aplikimit të tyre në Rusi

Vitet e fundit, energjia alternative është bërë objekt interesi dhe debati të ashpër. E kërcënuar nga ndryshimet klimatike dhe nga fakti që temperaturat mesatare globale vazhdojnë të rriten çdo vit, dëshira për të gjetur forma të energjisë që do të reduktojnë varësinë nga lëndët djegëse fosile, qymyri dhe proceset e tjera ndotëse është rritur natyrshëm.

Ndërsa shumica e koncepteve nuk janë të reja, vetëm në dekadat e fundit kjo pyetje është bërë më në fund e rëndësishme. Falë përmirësimeve në teknologji dhe prodhim, kostoja e shumicës së formave të energjisë alternative është ulur ndërsa efikasiteti është rritur. Çfarë është energjia alternative, në terma të thjeshtë dhe të kuptueshëm, dhe sa janë gjasat që ajo të bëhet kryesore?

Natyrisht, ka disa polemika se çfarë do të thotë "energji alternative" dhe për çfarë mund të zbatohet fraza. Nga njëra anë, ky term mund t'i atribuohet formave të energjisë që nuk çojnë në një rritje të gjurmës së karbonit të njerëzimit. Prandaj, ai mund të përfshijë objekte bërthamore, hidrocentrale, madje edhe gaz natyror dhe "thëngjill të pastër".

Nga ana tjetër, termi përdoret gjithashtu për t'iu referuar asaj që aktualisht konsiderohet metoda jokonvencionale e energjisë - diellore, erë, gjeotermale, biomasa dhe shtesa të tjera të fundit. Ky lloj klasifikimi përjashton metodat e nxjerrjes së energjisë siç janë hidrocentralet, të cilat kanë ekzistuar për më shumë se njëqind vjet dhe janë mjaft të zakonshme në disa rajone të botës.

Një faktor tjetër është se burimet alternative të energjisë duhet të jenë “të pastra”, duke mos prodhuar ndotës të dëmshëm. Siç është përmendur tashmë, kjo më së shpeshti nënkupton dioksid karboni, por mund t'i referohet edhe emetimeve të tjera - monoksidi i karbonit, dioksidi i squfurit, oksidi i azotit dhe të tjerët. Sipas këtyre parametrave, energjia bërthamore nuk konsiderohet një burim alternativ i energjisë sepse prodhon mbetje radioaktive që janë shumë toksike dhe duhet të ruhen në mënyrë të përshtatshme.

Megjithatë, në të gjitha rastet, termi përdoret për t'iu referuar llojeve të energjisë që do të zëvendësojnë lëndët djegëse fosile dhe qymyrin si forma dominuese e prodhimit të energjisë në dekadën e ardhshme.

Llojet e burimeve alternative të energjisë
Në mënyrë të rreptë, ka shumë lloje të energjisë alternative. Përsëri, këtu përkufizimet hynë në një rrugë pa krye, sepse në të kaluarën "energjia alternative" përdorej për t'iu referuar metodave që nuk konsideroheshin thelbësore apo të arsyeshme. Por nëse e merrni përkufizimin në një kuptim të gjerë, ai do të përfshijë disa ose të gjitha këto pika:

Hidrocentrali. Kjo është energjia e gjeneruar nga digat hidroelektrike kur uji që bie dhe rrjedh (në lumenj, kanale, ujëvara) kalon përmes një pajisjeje që kthen turbinat dhe prodhon energji elektrike.

Energjia bërthamore. Energjia që prodhohet në procesin e reaksioneve të zbërthimit të vonuar. Shufrat e uraniumit ose elementë të tjerë radioaktivë ngrohin ujin, duke e kthyer atë në avull, dhe avulli kthen turbinat, duke gjeneruar energji elektrike.

Energjia që merret direkt nga Dielli; (zakonisht i përbërë nga një substrat silikoni, i rreshtuar në vargje të mëdha) shndërrojnë rrezet e diellit drejtpërdrejt në energji elektrike. Në disa raste, nxehtësia e prodhuar nga rrezet e diellit përdoret gjithashtu për të gjeneruar energji elektrike, kjo njihet si energjia termike diellore.

Energjia e erës. Energjia e gjeneruar nga rrjedha e ajrit; Turbinat gjigante të erës rrotullohen nën ndikimin e erës dhe prodhojnë energji elektrike.

energjia gjeotermale. Kjo energji gjenerohet nga nxehtësia dhe avulli i prodhuar nga aktiviteti gjeologjik në koren e tokës. Në shumicën e rasteve, tubat vendosen në tokë mbi zona gjeologjikisht aktive, duke kaluar avullin nëpër turbina, duke gjeneruar kështu energji elektrike.

Energjia e baticës. Rrymat e baticës përgjatë vijave bregdetare mund të përdoren gjithashtu për të gjeneruar energji elektrike. Ndryshimi i përditshëm i baticave bën që uji të rrjedhë nëpër turbina mbrapa dhe mbrapa. Energjia elektrike prodhohet dhe transferohet në termocentralet në tokë.

Biomasa. Kjo vlen për lëndët djegëse që merren nga bimët dhe burimet biologjike - etanoli, glukoza, algat, kërpudhat, bakteret. Ata mund të zëvendësojnë benzinën si burim karburanti.

Hidrogjeni. Energjia që rrjedh nga proceset që përfshijnë gaz hidrogjen. Këto përfshijnë konvertuesit katalitikë, në të cilët molekulat e ujit ndahen dhe rikombinohen gjatë elektrolizës; qelizat e karburantit me hidrogjen, në të cilat gazi përdoret për të fuqizuar një motor me djegie të brendshme ose për të ndezur një turbinë të nxehtë; ose shkrirja bërthamore, në të cilën atomet e hidrogjenit shkrihen në kushte të kontrolluara, duke çliruar sasi të pabesueshme energjie.

Burimet alternative dhe të rinovueshme të energjisë
Në shumë raste, burimet alternative të energjisë janë gjithashtu të rinovueshme. Megjithatë, termat nuk janë plotësisht të këmbyeshëm pasi shumë forma të burimeve alternative të energjisë mbështeten në një burim të kufizuar. Për shembull, energjia bërthamore mbështetet në uranium ose elementë të tjerë të rëndë që fillimisht duhet të minohen.

Në të njëjtën kohë, energjia e erës, diellit, baticës, gjeotermale dhe hidroelektrike mbështetet në burime që janë plotësisht të rinovueshme. Rrezet e diellit janë burimi më i bollshëm i energjisë nga të gjithë dhe, megjithëse të kufizuara nga moti dhe koha e ditës, janë industrialisht të pashtershme. As era nuk po largohet, falë ndryshimeve të presionit në atmosferën tonë dhe rrotullimit të Tokës.

Zhvillimi
Aktualisht, energjia alternative po përjeton ende rininë e saj. Por kjo pamje po ndryshon me shpejtësi nën ndikimin e proceseve të presionit politik, fatkeqësive mjedisore mbarëbotërore (thatësirat, zitë e bukës, përmbytjet) dhe përmirësimet në teknologjitë e energjisë së rinovueshme.

Për shembull, që nga viti 2015, nevojat e botës për energji ende furnizoheshin kryesisht nga qymyri (41.3%) dhe gazi natyror (21.7%). Hidrocentralet dhe energjia bërthamore përbënin përkatësisht 16.3% dhe 10.6%, ndërsa "burimet e rinovueshme të energjisë" (solare, era, biomasa etj.) - vetëm 5.7%.

Kjo ka ndryshuar shumë që nga viti 2013, kur konsumi global i naftës, qymyrit dhe gazit natyror ishte përkatësisht 31.1%, 28.9% dhe 21.4%. Energjia bërthamore dhe hidroelektrike përbënin 4.8% dhe 2.45%, ndërsa burimet e rinovueshme zënë vetëm 1.2%.

Përveç kësaj, ka pasur një rritje të numrit të marrëveshjeve ndërkombëtare për të frenuar përdorimin e lëndëve djegëse fosile dhe zhvillimin e burimeve alternative të energjisë. Për shembull, Direktiva e Energjisë së Rinovueshme, e nënshkruar nga Bashkimi Evropian në 2009, e cila përcakton objektivat për përdorimin e energjisë së rinovueshme për të gjitha shtetet anëtare deri në vitin 2020.

Në thelb, kjo marrëveshje nënkupton që BE-ja do të plotësojë të paktën 20% të nevojave totale për energji me energji të rinovueshme deri në vitin 2020 dhe të paktën 10% të karburantit të transportit. Në nëntor 2016, Komisioni Evropian i rishikoi këto objektiva dhe vendosi një konsum minimal prej 27% të energjisë së rinovueshme deri në vitin 2030.

Disa vende janë bërë lider në zhvillimin e energjisë alternative. Për shembull, në Danimarkë, energjia e erës siguron deri në 140% të nevojave të vendit për energji elektrike; tepricat dërgohen në vendet fqinje, Gjermani dhe Suedi.

Islanda, për shkak të vendndodhjes së saj në Atlantikun e Veriut dhe vullkaneve të saj aktive, arriti 100% varësinë e energjisë së rinovueshme që në vitin 2012 përmes një kombinimi të energjisë hidrike dhe energjisë gjeotermale. Në vitin 2016, Gjermania miratoi një politikë për të hequr gradualisht varësinë nga nafta dhe energjia bërthamore.

Perspektivat afatgjata për energjinë alternative janë jashtëzakonisht pozitive. Sipas një raporti të vitit 2014 nga Agjencia Ndërkombëtare e Energjisë (IEA), energjia diellore fotovoltaike dhe energjia diellore termike do të përbëjnë 27% të kërkesës globale deri në vitin 2050, duke e bërë atë burimin më të madh të energjisë. Ndoshta, falë përparimeve në sintezë, burimet e karburanteve fosile do të jenë të vjetruara në mënyrë të pashpresë deri në vitin 2050.

Për të zgjidhur problemin e lëndëve djegëse fosile të kufizuara, studiuesit në mbarë botën po punojnë për të krijuar dhe vënë në funksion burime alternative të energjisë. Dhe ne po flasim jo vetëm për mullinjtë e njohur të erës dhe panelet diellore. Gazi dhe nafta mund të zëvendësohen me energji nga algat, vullkanet dhe hapat e njeriut. Riciklimi ka zgjedhur dhjetë nga burimet më emocionuese dhe më të pastra të energjisë të së ardhmes.

Joules nga turnstiles

Mijëra njerëz çdo ditë kalojnë nëpër rrotullat në hyrje të stacioneve hekurudhore. Menjëherë në disa qendra kërkimore të botës, ideja u shfaq për të përdorur fluksin e njerëzve si një gjenerues inovativ të energjisë. Kompania japoneze East Japan Railway Company vendosi të pajisë çdo rrotullues në stacionet hekurudhore me gjeneratorë. Instalimi funksionon në një stacion treni në lagjen Shibuya të Tokios: elementët piezoelektrikë janë të ngulitur në dysheme nën rrotullat, të cilët prodhojnë energji elektrike nga presioni dhe dridhja që marrin kur njerëzit shkelin mbi to.

Një tjetër teknologji "turnstile energjetike" është tashmë në përdorim në Kinë dhe Holandë. Në këto vende, inxhinierët vendosën të përdorin jo efektin e shtypjes së elementëve piezoelektrikë, por efektin shtytës të dorezave të rrotullave ose dyerve të rrotullave. Koncepti i kompanisë holandeze Boon Edam përfshin zëvendësimin e dyerve standarde në hyrje të qendrave tregtare (të cilat zakonisht punojnë në një sistem fotocelular dhe fillojnë të rrotullohen vetë) me dyer që vizitori duhet t'i shtyjë dhe kështu të prodhojë energji elektrike.

Në qendrën holandeze Natuurcafe La Port tashmë janë shfaqur dyer-gjeneratorë të tillë. Secila prej tyre prodhon rreth 4600 kilovat-orë energji në vit, që në pamje të parë mund të duket e parëndësishme, por është një shembull i mirë i një teknologjie alternative për prodhimin e energjisë elektrike.

Shtëpitë e ngrohjes së algave

Algat filluan të konsiderohen si një burim alternativ i energjisë relativisht kohët e fundit, por teknologjia, sipas ekspertëve, është shumë premtuese. Mjafton të thuhet se nga 1 hektar sipërfaqe ujore e zënë nga algat, mund të përftohen 150 mijë metër kub biogaz në vit. Kjo është afërsisht e barabartë me vëllimin e gazit që prodhon një pus i vogël dhe i mjaftueshëm për jetën e një fshati të vogël.

Algat jeshile janë të lehta për t'u mirëmbajtur, rriten shpejt dhe vijnë në lloje të ndryshme që përdorin energjinë e dritës së diellit për të kryer fotosintezën. E gjithë biomasa, qofshin ato sheqerna apo yndyrna, mund të shndërrohet në biokarburantet, më së shpeshti bioetanol dhe bionaftë. Algat janë një eko-karburant ideal sepse rriten në mjedisin ujor dhe nuk kërkojnë burime tokësore, janë shumë produktive dhe nuk dëmtojnë mjedisin.

Sipas ekonomistëve, deri në vitin 2018 qarkullimi global nga përpunimi i biomasës së mikroalgave detare mund të arrijë në rreth 100 miliardë dollarë. Tashmë ka projekte të zbatuara për karburantin "alga" - për shembull, një ndërtesë 15 apartamentesh në Hamburg, Gjermani. Fasadat e shtëpisë janë të mbuluara me 129 depozita algash, të cilat shërbejnë si burimi i vetëm i energjisë për ngrohjen dhe klimatizimin e ndërtesës, e quajtur Shtëpia Bio Intelligent Quotient (BIQ).

Gungat e shpejtësisë ndriçojnë rrugët

Koncepti i prodhimit të energjisë elektrike duke përdorur të ashtuquajturat "speed bumps" filloi të zbatohej fillimisht në Mbretërinë e Bashkuar, pastaj në Bahrein dhe së shpejti teknologjia do të arrijë në Rusi.Gjithçka filloi me faktin se shpikësi britanik Peter Hughes krijoi "Generating Road Ramp" (Electro-Kinetic Road Ramp) për autostrada. Rampa përbëhet nga dy pllaka metalike që ngrihen pak mbi rrugë. Një gjenerator elektrik është vendosur nën pllaka, i cili gjeneron rrymë sa herë që makina kalon nëpër rampë.

Në varësi të peshës së makinës, rampa mund të gjenerojë nga 5 deri në 50 kilovat gjatë kohës që makina kalon platformën. Rampa të tilla si bateritë janë në gjendje të furnizojnë me energji elektrike semaforët dhe shenjat e ndriçuara rrugore. Në MB, teknologjia tashmë po funksionon në disa qytete. Metoda filloi të përhapet në vende të tjera - për shembull, në Bahreinin e vogël.

Gjëja më e habitshme është se diçka e ngjashme mund të shihet në Rusi. Albert Brand, një student nga Tyumen, propozoi të njëjtën zgjidhje për ndriçimin e rrugëve në forumin VUZPromExpo. Sipas vlerësimeve të zhvilluesit, nga 1000 deri në 1500 makina kalojnë pranë gungave të shpejtësisë në qytetin e tij çdo ditë. Për një “përplasje” të një makine në një “gungë shpejtësie” të pajisur me një gjenerator elektrik, do të prodhohen rreth 20 vat energji elektrike që nuk dëmton mjedisin.

Më shumë se vetëm futboll

Zhvilluar nga një grup studentësh të Harvardit që themeluan Uncharted Play, një top Socket mund të gjenerojë energji elektrike në gjysmë ore futbolli, e mjaftueshme për të ndezur një llambë LED për disa orë. Socket quhet një alternativë miqësore me mjedisin ndaj burimeve të pasigurta të energjisë, të cilat shpesh përdoren nga banorët e vendeve të pazhvilluara.

Parimi i ruajtjes së energjisë në një Socket është mjaft i thjeshtë: energjia kinetike e krijuar nga goditja e topit transferohet në një mekanizëm të vogël si lavjerrësi që drejton një gjenerator. Gjeneratori prodhon energji elektrike, e cila ruhet në bateri. Energjia e ruajtur mund të përdoret për të fuqizuar çdo pajisje të vogël elektrike, si p.sh. një llambë tavoline me një LED.

Fuqia dalëse e prizës është gjashtë vat. Topi që gjeneron energji tashmë ka fituar njohje në mbarë botën, duke fituar çmime të shumta, duke u vlerësuar shumë nga Iniciativa Globale Clinton dhe duke marrë vlerësime në konferencën e njohur TED.

Energjia e fshehur e vullkaneve

Një nga zhvillimet kryesore në zhvillimin e energjisë vullkanike i përket studiuesve amerikanë nga kompanitë iniciuese AltaRock Energy dhe Davenport Newberry Holdings. Subjekti i testit ishte një vullkan i fjetur në Oregon. Uji i kripur pompohet thellë në shkëmbinj, temperatura e të cilave është shumë e lartë për shkak të prishjes së elementeve radioaktive të pranishme në koren e planetit dhe në mantelin më të nxehtë të Tokës. Kur nxehet, uji kthehet në avull, i cili futet në një turbinë që prodhon energji elektrike.

Për momentin, ekzistojnë vetëm dy termocentrale të vegjël të këtij lloji - në Francë dhe në Gjermani. Nëse teknologjia amerikane funksionon, Shërbimi Gjeologjik i SHBA-së vlerëson se energjia gjeotermale ka potencialin të sigurojë 50% të energjisë elektrike që i nevojitet vendit (sot kontributi i saj është vetëm 0.3%).

Një mënyrë tjetër për të përdorur vullkanet për të gjeneruar energji u propozua në vitin 2009 nga studiuesit islandezë. Pranë thellësive vullkanike, ata zbuluan një rezervuar nëntokësor uji me një temperaturë anormalisht të lartë. Uji super i nxehtë është diku në kufirin midis lëngut dhe gazit dhe ekziston vetëm në një temperaturë dhe presion të caktuar.

Shkencëtarët mund të gjeneronin diçka të ngjashme në laborator, por doli që një ujë i tillë gjendet edhe në natyrë - në zorrët e tokës. Besohet se dhjetë herë më shumë energji mund të nxirret nga uji i "temperaturës kritike" sesa nga uji i zier në mënyrën klasike.

Energjia nga nxehtësia e njeriut

Parimi i gjeneratorëve termoelektrikë që funksionojnë në ndryshimin e temperaturës është i njohur për një kohë të gjatë. Por vetëm pak vite më parë, teknologjia filloi të lejojë përdorimin e nxehtësisë së trupit të njeriut si burim energjie. Një ekip studiuesish nga Instituti Kryesor i Shkencës dhe Teknologjisë në Kore (KAIST) ka zhvilluar një gjenerator të ngulitur në një pjatë xhami fleksibël.

T Cila vegël do të lejojë që byzylykët e fitnesit të rikarikohen nga nxehtësia e dorës së njeriut - për shembull, gjatë vrapimit, kur trupi është shumë i nxehtë dhe është në kontrast me temperaturën e ambientit. Një gjenerator korean me përmasa 10 me 10 centimetra mund të prodhojë rreth 40 milivat energji në një temperaturë të lëkurës prej 31 gradë Celsius.

Një teknologji e ngjashme u mor si bazë nga e reja Ann Makosinski, e cila shpiku një elektrik dore që ngarkohet nga ndryshimi i temperaturës midis ajrit dhe trupit të njeriut. Efekti shpjegohet me përdorimin e katër elementëve Peltier: tipari i tyre është aftësia për të gjeneruar energji elektrike kur nxehet në njërën anë dhe ftohet në anën tjetër.

Si rezultat, elektrik dore e Ann prodhon një dritë mjaft të ndritshme, por nuk kërkon bateri të rikarikueshme. Për funksionimin e tij, është i nevojshëm vetëm një ndryshim i temperaturës prej vetëm pesë gradësh midis shkallës së ngrohjes së pëllëmbës së njeriut dhe temperaturës në dhomë.

Hapat në pllakat e shtrimit "të zgjuar".

Në çdo pikë të njërës prej rrugëve të ngarkuara, ka deri në 50,000 hapa në ditë. Ideja e përdorimit të trafikut në këmbë për të kthyer në mënyrë të dobishme hapat në energji u realizua në një produkt të zhvilluar nga Lawrence Kemball-Cook, drejtor i Pavegen Systems Ltd. në MB. Një inxhinier ka krijuar pllaka shtrimi që prodhojnë energji elektrike nga energjia kinetike e këmbësorëve që ecin.

Pajisja në pllakën inovative është bërë nga një material fleksibël, i papërshkueshëm nga uji që përkulet rreth pesë milimetra kur shtypet. Kjo, nga ana tjetër, krijon energji, të cilën mekanizmi e shndërron në energji elektrike. Wat-et e grumbulluara ose ruhen në një bateri polimer litium ose përdoren drejtpërdrejt për të ndriçuar stacionet e autobusëve, vitrinat e dyqaneve dhe sinjalistikën.

Vetë pllaka Pavegen konsiderohet plotësisht miqësore me mjedisin: trupi i saj është bërë prej çeliku inox të klasës së veçantë dhe polimer i ricikluar me karbon të ulët. Sipërfaqja e sipërme është bërë nga goma të ricikluara, falë të cilave pllakat janë të qëndrueshme dhe shumë rezistente ndaj gërryerjes.

Gjatë Lojërave Olimpike Verore në Londër në 2012, pllaka u vendosën në shumë rrugë turistike. Në dy javë, u përftuan 20 milionë xhaulë energji. Kjo ishte më se e mjaftueshme për ndriçimin e rrugëve në kryeqytetin britanik.

Telefonat inteligjentë për karikimin e biçikletave

Për të rimbushur luajtësin, telefonin ose tabletin, nuk është e nevojshme të keni në dorë një prizë. Ndonjëherë mjafton vetëm rrotullimi i pedaleve. Kështu, kompania amerikane Cycle Atom ka lëshuar një pajisje që ju lejon të karikoni një bateri të jashtme gjatë çiklizmit dhe më pas të rikarikoni pajisjet celulare.

Produkti, i quajtur Siva Cycle Atom, është një gjenerator i lehtë i biçikletave me bateri litium, i krijuar për të fuqizuar pothuajse çdo pajisje celulare me një port USB. Ky mini gjenerator mund të instalohet në kornizat më të zakonshme të biçikletave në pak minuta. Vetë bateria mund të hiqet lehtësisht për rimbushjen e mëvonshme të pajisjeve. Përdoruesi shkon për sporte dhe pedalime - dhe pas disa orësh smartphone i tij tashmë është i ngarkuar me 100 cent.

Nokia, nga ana tjetër, prezantoi gjithashtu për publikun e gjerë një vegël që ngjitet në një biçikletë dhe ju lejon të përktheni pedalimin në një mënyrë për të marrë energji miqësore me mjedisin. Kompleti i karikuesit të biçikletave Nokia ka një dinamo, një gjenerator të vogël elektrik që përdor energjinë nga rrotat e një biçiklete për të karikuar telefonin përmes prizës standarde 2 mm që gjendet në shumicën e telefonave Nokia.

Përfitimet e Ujërave të Zeza

Çdo qytet i madh hedh çdo ditë një sasi të madhe ujërash të zeza në ujëra të hapura, duke ndotur ekosistemin. Duket se uji i helmuar nga ujërat e zeza nuk mund të jetë më i dobishëm për askënd, por kjo nuk është kështu - shkencëtarët kanë zbuluar një mënyrë për të krijuar qeliza karburanti bazuar në të.

Një nga pionierët e idesë ishte profesori i Universitetit Shtetëror të Pensilvanisë, Bruce Logan. Koncepti i përgjithshëm është shumë i vështirë për t'u kuptuar nga një jo-specialist dhe është i ndërtuar mbi dy shtylla - përdorimi i qelizave të karburantit bakterial dhe instalimi i të ashtuquajturës elektrodializë e kundërt. Bakteret oksidojnë lëndën organike në ujërat e zeza dhe prodhojnë elektrone në proces, duke krijuar një rrymë elektrike.

Pothuajse çdo lloj mbetjesh organike mund të përdoret për të gjeneruar energji elektrike - jo vetëm ujërat e zeza, por edhe mbetjet e kafshëve, si dhe nënproduktet nga industria e verës, birrës dhe qumështit. Sa i përket elektrodializës së kundërt, këtu funksionojnë gjeneratorët elektrikë, të ndarë nga membranat në qeliza dhe nxjerrin energji nga diferenca në kripësinë e dy rrymave të lëngjeve përzierëse.

Energjia "letër".

Prodhuesi japonez i elektronikës Sony ka zhvilluar dhe zbuluar një bio-gjenerator të aftë për të gjeneruar energji elektrike nga letra të prera imët në Tokyo Green Food Show. Thelbi i procesit është si më poshtë: kartoni i valëzuar nevojitet për të izoluar celulozën (ky është një zinxhir i gjatë sheqeri glukozë që gjendet në bimët e gjelbra).

Zinxhiri prishet me ndihmën e enzimave, dhe glukoza që rezulton përpunohet nga një grup tjetër enzimash, me ndihmën e të cilave lëshohen jonet e hidrogjenit dhe elektronet e lira. Elektronet dërgohen përmes një qarku të jashtëm për të gjeneruar energji elektrike. Është vlerësuar se një instalim i tillë gjatë përpunimit të një fletë letre me përmasa 210 me 297 mm mund të gjenerojë rreth 18 vat në orë (rreth të njëjtën sasi energjie gjenerojnë 6 bateri AA).

Metoda është miqësore me mjedisin: një avantazh i rëndësishëm i një "baterie" të tillë është mungesa e metaleve dhe komponimeve kimike të dëmshme. Edhe pse për momentin teknologjia është ende larg komercializimit: energjia elektrike prodhohet mjaft - është e mjaftueshme vetëm për të fuqizuar pajisje të vogla portative.

Thuajse gjatë gjithë ekzistencës së tij, njerëzimi ka qenë në kërkim të vazhdueshëm për burime të reja energjie. Aktualisht, për të marrë sasinë e nevojshme të energjisë elektrike, përdoren burime jo të rinovueshme, të cilat janë burime natyrore si qymyri, nafta ose gazi natyror.

Përdorimi i këtyre llojeve të karburantit mund t'i sigurojë një personi sasinë e nevojshme të energjisë, por kohët e fundit çështja e gjetjes së një lloji të ri të burimit të karburantit është bërë gjithnjë e më urgjente, e cila mund të veprojë si. Ky problem është urgjent, pasi, sipas parashikimeve të shumicës së shkencëtarëve, rezervat e burimeve natyrore të përdorura në industrinë e energjisë elektrike kanë ardhur në rënie të shpejtë kohët e fundit, për shkak të rritjes së nevojave njerëzore për energji. është një detyrë shumë e rëndësishme që mund të zgjidhë problemin e mungesës së karburantit për të plotësuar nevojat.

Burimet alternative të energjisë - një shans për shpëtim

Kërkoni për burime të reja karburanti që quhet alternativë, është një nga pjesët përbërëse të një koncepti të tillë si energjia alternative. Energjia alternative është një e re, e cila është një bashkësi zonash premtuese që i vendosin vetes për detyrë të gjejnë mënyra të reja për marrjen, transmetimin dhe përdorimin e energjisë, burimi i së cilës janë burimet alternative të energjisë. Në të njëjtën kohë, një nga drejtimet e zhvillimit të kësaj industrie është përdorimi i çdo lloj energjie që paraqet interes nga pikëpamja ekonomike, për shkak të kostos së ulët për njësi të energjisë së marrë dhe nga pikëpamja mjedisore. pikëpamje, pasi llojet alternative të energjisë, si rregull, dallohen për sigurinë e tyre dhe nuk shkaktojnë dëme.

Përdorimi i burimeve alternative është një mundësi për të marrë energji pothuajse të pafundme, pasi shumica e llojeve alternative të burimeve janë burime të rinovueshme, gjë që i bën ato të pashtershme.

Llojet e burimeve alternative të energjisë

Aktualisht, janë studiuar dhe zbatuar në praktikë disa metoda për prodhimin e energjisë elektrike pa përdorimin e lëndëve djegëse tradicionale. Në të njëjtën kohë, sipas statistikave, një person në botën moderne përdor vetëm 0.001% të burimeve alternative të energjisë në dispozicion në natyrë, që është një pjesë e papërfillshme e potencialit të madh të natyrës.

Gjithashtu, problemi që e vendos përdorimin e burimeve alternative të energjisë në kategorinë e zonave në zhvillim është mungesa e plotë e shtjellimit të kësaj çështjeje në nivel legjislativ, pasi aktualisht të gjitha pasuritë natyrore të vendit janë pronë e shtetit. Teorikisht, edhe përdorimi i diellit ose i erës mund të tatohej.

Deri më sot, më të përhapurit janë llojet e mëposhtme të prodhimit të energjisë përmes përdorimit të burimeve natyrore të pashtershme.

Përveç llojeve më të zakonshme të burimeve alternative të energjisë të listuara, ka mënyra më ekzotike, duke përfshirë:

• biokarburantet, e cila është biomasa dhe mbetje të ndryshme;
• forca e muskujve të njeriut;
• duke përdorur fuqinë e një stuhie, parimi i së cilës është të përpiqeni të kapni një shkarkim rrufeje dhe ta ridrejtoni atë në rrjetin e energjisë;
• reaksioni i fuzionit termonuklear i kontrolluar;
• marrja e energjisë përmes përdorimit të qelizave fotovoltaike të vendosura në orbitën e tokës;
• aplikimi i energjisë së baticës.

Zhvillimi i energjisë dhe përmirësimi i vazhdueshëm i teknologjisë përshpejtojnë ndjeshëm procesin e përdorimit të burimeve alternative të energjisë, që është e ardhmja.

Ku të merrni energji? Nuk është sekret që njerëzit herët a vonë do të shterojnë rezervat e naftës, gazit, qymyrit dhe madje edhe uraniumit që mbeten ende në planet. Lind një pyetje e arsyeshme: “Çfarë të bëjmë më pas? Ku të merrni energji? Në fund të fundit, e gjithë jeta jonë bazohet në përdorimin e energjisë. Rezulton se pasi të mbarojnë rezervat e hidrokarbureve, do të marrë fund edhe ekzistenca e qytetërimit?

Ka një dalje! Këto janë të ashtuquajturat burime alternative të energjisë. Nga rruga, shumë prej tyre janë përdorur, dhe me sukses, tashmë në kohën e tanishme. Energjia e erës, baticave, diellit dhe burimeve gjeotermale - përdoret me sukses dhe shndërrohet nga njerëzit në energji elektrike. Por kështu thuhet.

Aktualisht, ka qindra teori dhe zhvillime mbi krijimin dhe përdorimin e burimeve alternative të pazakonta të energjisë. Burimet alternative të energjisë të përshkruara në këtë artikull janë të pazakonta vetëm në kuptimin që ato ende nuk janë bërë të njohura, nuk përdoren gjerësisht, janë jopraktike, joprofitabile, etj.

Por kjo nuk do të thotë aspak se ato nuk do të mund të aplikohen në mënyrë efektive, ndoshta në një të ardhme shumë të afërt. Në fund të fundit, i njëjti vaj si burim energjie është i njohur që nga kohërat e lashta, por vetëm që nga fundi i revolucionit industrial, nafta është marrë dhe përpunuar në një formë të përdorshme.

Nuk dihet se çfarë do të përdorim në të ardhmen për të gjeneruar energji, por sigurisht që ka alternativa ndaj burimeve tradicionale të energjisë dhe është shumë e mundur që të paktën një nga metodat e prodhimit të energjisë elektrike të renditura më poshtë të bëhet e përhapur dhe popullore.

Këtu janë 5 burime alternative të pazakonta të energjisë që ngjallin shpresë reale për përdorimin e tyre efikas në të ardhmen:

Termocentrali i parë eksperimental i ujit të kripur u ndërtua nga Statkraft në Norvegji. Termocentrali përdor një efekt fizik - osmozë për të gjeneruar energji elektrike. Me këtë efekt, si rezultat i përzierjes së kripës dhe ujit të freskët, energjia nxirret nga entropia në rritje e lëngjeve. atëherë kjo energji përdoret për të rrotulluar hidroturbinën e gjeneratorit elektrik.

Janë zhvilluar termocentrale demonstruese në qelizat e karburantit me elektrolit të ngurtë oksidi me fuqi deri në 500 kW. Në fakt, elementi djeg karburantin dhe drejtpërdrejt konverton energjinë e çliruar në energji elektrike. Është si një gjenerator me naftë, por pa naftë dhe gjenerator. Dhe gjithashtu pa tym, zhurmë, mbinxehje dhe me një efikasitet shumë më të lartë.

Efekti termoelektrik përdoret për të gjeneruar energji elektrike. Kjo është një teknologji mjaft e vjetër, e cila është bërë përsëri e rëndësishme në kohën tonë për shkak të përdorimit masiv të burimeve të dritës që kursejnë energji dhe marrësve të ndryshëm elektrikë portativë. Zhvillimet industriale tashmë ekzistojnë dhe përdoren me sukses, për shembull, soba për ngrohje dhe gatim me termogjeneratorë të integruar, të cilët, gjatë punës së tyre, bëjnë të mundur marrjen jo vetëm të nxehtësisë, por edhe të energjisë elektrike.

Janë krijuar instalime eksperimentale që lejojnë gjenerimin e energjisë elektrike përmes përdorimit të energjisë kinetike - shtigjet e këmbësorëve, rrotullat në stacionet hekurudhore, një pistë e veçantë vallëzimi me gjeneratorë piezoelektrikë të integruar. Ka ide në të ardhmen e afërt për të ngritur "palestra të gjelbra" të dedikuara ku një grup biçikletash sportive mund të gjenerojnë deri në 3.6 megavat energji elektrike të rinovueshme në vit, sipas prodhuesve.

Në këtë burim energjie është një nanogjenerator i veçantë që konverton mikro-lëkundjet në trupin e njeriut në energji elektrike. Dridhjet më të vogla janë të mjaftueshme që pajisja të gjenerojë një rrymë elektrike që ju lejon të ruani performancën e pajisjeve mobile. Nanogjeneratorët modernë i kthejnë çdo lëvizje dhe lëvizje në një burim energjie. Opsionet për përdorimin e përbashkët të nanogjeneratorëve dhe baterive diellore janë shumë premtuese dhe interesante.

Cfare mendon per kete? Ju mund të jeni në dijeni të burimeve të tjera të reja alternative të energjisë elektrike. Ndani në komente!

Kur flitet për energji alternative, zakonisht nënkuptojnë instalimet për prodhimin e energjisë elektrike nga burime të rinovueshme - rrezet e diellit dhe era. Në të njëjtën kohë, statistikat përjashtojnë stacionet që përdorin fuqinë e baticave të detit dhe oqeanit, si dhe termocentralet gjeotermale. Edhe pse, këto burime të energjisë janë gjithashtu të rinovueshme. Megjithatë, ato janë tradicionale dhe janë përdorur në shkallë industriale për shumë vite.

Ideja e përdorimit të fuqisë së energjisë së erës dhe diellit për të prodhuar energji elektrike është mjaft tërheqëse. Në fund të fundit, kjo do t'ju lejojë të refuzoni përdorimin e karburantit. Edhe peizazhi i njohur do të duhet të ndryshojë. Tubat e termocentraleve, sarkofagët bërthamorë do të zhduken. Shumë vende nuk do të varen më nga blerja e karburanteve fosile. Në fund të fundit, dielli dhe era janë kudo në Tokë.

Por a mund të zëvendësojë një energji e tillë tradicionale? Optimistët besojnë se kjo do të ndodhë. Pesimistët kanë një pikëpamje të ndryshme për problemin.

Statistikat botërore e tregojnë këtë Rritja e investimeve në energjinë alternative është në rënie që nga viti 2012. Madje ka një rënie në shifra absolute. Rënia në shkallë globale ishte kryesisht për shkak të Shteteve të Bashkuara të Amerikës, vendeve të Evropës Perëndimore. Nuk mund të kompensonte as rritjen e investimeve japoneze dhe kineze.

Ndoshta statistikat janë disi të shtrembëruara, sepse në praktikë, prodhuesit pika të energjisë alternative nuk mund të numërohen - panele diellore individuale në çatitë e ndërtesave të banimit, turbinat e erës që shërbejnë ferma individuale. Dhe sipas ekspertëve, ato përbëjnë rreth një të tretën e të gjithë energjisë alternative.

Gjermania me të drejtë konsiderohet lider në prodhimin e energjisë elektrike nga burimet e rinovueshme. Në shumë mënyra, sektori i tij energjetik është një lloj terreni testimi për zhvillimin e modeleve premtuese. Kapaciteti i instaluar i gjenerimit të tij nga era dhe dielli është 80 GW. 40 për qind e kapacitetit i takon individëve privatë, rreth 10 për qind fermerëve. Dhe vetëm gjysma - për kompanitë dhe shtetin.

Përafërsisht çdo i dymbëdhjetë shtetas gjerman zotëron një termocentral alternativ. Përafërsisht të njëjtat shifra karakterizojnë Italinë dhe Spanjën. Termocentralet diellore janë të lidhur në një rrjet të përbashkët, kështu që pronarët e tyre prodhojnë dhe konsumojnë njëkohësisht energji elektrike.

Në vitet e mëparshme, konsumatorët mund të merrnin energji alternative vetëm në mot me diell, por aktualisht, përdorimi i komplekseve të tëra në të cilat bateritë diellore plotësohen me bateri - plumb tradicional ose litium modern - po zgjerohet në mënyrë aktive. Kështu, bëhet e mundur akumulimi i energjisë së tepërt, në mënyrë që më vonë të përdoret gjatë natës ose në mot të keq.

Ekspertët vlerësojnë se një paketë e tillë lejon një familje mesatare evropiane prej katër personash të kursejë 60 për qind të energjisë elektrike të konsumuar. Tridhjetë për qind kursime do të vijnë direkt nga panelet diellore dhe tridhjetë të tjera nga bateritë.

Kursimet janë të konsiderueshme, por kostoja e një energjie të tillë është shumë e lartë. Një bateri prej gjashtë kWh kushton mesatarisht 5000 euro. Nëse shtojmë koston e instalimit, mirëmbajtjes, taksat dhe kostot e tjera, atëherë një instalim gjashtë kWh do të kushtojë nga dhjetë deri në njëzet mijë euro. Tani në Gjermani ka një tarifë të energjisë elektrike rreth 25 cent. Prandaj, periudha e shlyerjes për një instalim alternativ për një familje do të jetë rreth tridhjetë vjet.

Është e qartë se asnjë bateri nuk do të zgjasë kaq gjatë. Por kjo është e vërtetë vetëm për teknologjitë e sotme. Sipas ekspertëve, kostoja e baterive dhe e paneleve diellore do të ulet, ndërsa tarifat e energjisë elektrike do të rriten. Perspektiva të tilla shihen nga pronarët e shumë kompanive, në veçanti Google. Është kjo kompani që është lider në investimet në zhvillimin e energjisë alternative në Shtetet e Bashkuara. Për të theksuar këtë rrethanë, në parkingun e zyrës qendrore janë vendosur panele diellore.

Në Evropën Perëndimore, disa shkritore dhe prodhues të çimentos thonë se janë gati të përdorin pjesërisht energjinë e paneleve diellore në të ardhmen e afërt.

Një numër ekspertësh parashikojnë një rënie të mprehtë të kërkesës për llojet tradicionale të transportuesve të energjisë dhe zhdukjen e energjisë bërthamore në të ardhmen e parashikueshme. Ndoshta vlerësime të tilla po dëgjojnë edhe kompanitë amerikane të energjisë. Kështu, vitet e fundit në Shtetet e Bashkuara, komisioni që rregullon energjinë bërthamore nuk ka miratuar asnjë nga projektet e NPP-ve.

Megjithatë, me të gjitha perspektivat e shkëlqyera, energjia alternative ngre pyetje që ende nuk kanë përgjigje të qarta. Një nga problemet kryesore është se zhvillimi i industrisë bëhet kryesisht me mbështetjen kolosale të qeverisë.Është pasiguria nëse kjo situatë do të vazhdojë edhe në vitet e ardhshme, ajo që shkaktoi rënien e interesit të investitorëve në Shtetet e Bashkuara, për të cilën u shkrua edhe më herët. E njëjta pamje vërehet edhe në Itali, qeveria e së cilës ka ulur tarifat nxitëse për të ulur deficitin buxhetor.

Gjermania prodhon rreth një të katërtën e të gjithë energjisë elektrike duke përdorur burime alternative, madje e eksporton atë. Problemi është se kjo energji ka prioritet për daljen në treg. Dhe kjo tashmë diskriminon furnitorët tradicionalë dhe cenon interesat e tyre ekonomike. Shteti subvencionon prodhimin duke përdorur teknologji alternative, por paratë për subvencione merren me rritjen e tarifave. Përafërsisht 20% e kostos së energjisë elektrike për gjermanët është një mbipagesë.

Sa më shumë energji elektrike e gjelbër të prodhohet, aq më e vështirë është të mbijetojnë kompanitë tradicionale të energjisë. Biznesi i tyre në Gjermani është tashmë nën kërcënim sot. Prodhuesit e mëdhenj të energjisë, duke investuar në gjenerimin alternativ, ranë vetë në grackën e tyre. Një pjesë e madhe e energjisë elektrike të gjelbër tashmë ka ulur çmimet e shitjes me shumicë.

Bateritë diellore, turbinat e erës nuk mund të prodhojnë energji në ditët me re, në mungesë të erës, prandaj është ende joreale të refuzohen termocentralet, por për shkak të prioritetit të energjisë elektrike alternative, kapacitetet gjeneruese të termocentraleve detyrohen të qëndrojnë boshe në moti me diell dhe në ditët me erë, dhe kjo rrit koston e gjenerimit të tyre dhe prek konsumatorët.

Kur flasim për energjinë elektrike alternative, duke justifikuar kosto-efektivitetin e saj në të ardhmen, ata zakonisht operojnë vetëm me koston e vetë instalimeve. Por që të funksionojë i gjithë sistemi energjetik dhe konsumatori të marrë energji elektrike pa ndërprerje, duhet të mbahen gati kapacitetet tradicionale, të cilat si rrjedhojë do të ngarkohen vetëm me një të pestën e kapaciteteve të tyre prodhuese dhe këto janë kosto shtesë. Plus, është e nevojshme të modernizohet rrënjësisht rrjeti i energjisë, të bëhet "i zgjuar" në mënyrë që të sigurohet rrjedha e energjisë elektrike në të në parime të reja. E gjithë kjo kërkon investime miliarda dollarësh dhe ende nuk dihet se kush do t'i financojë.

Në shtyp, energjia alternative paraqitet si një industri pothuajse pa probleme që premton të marrë energji elektrike të lirë dhe miqësore me mjedisin në të ardhmen, por biznesi serioz i kupton rreziqet që lidhen me të. Mbështetja shtetërore nuk është një burim shumë i besueshëm financimi, është e rrezikshme të mbështetesh në të. Një "pranverë" e tillë mund të thahet në çdo moment.

Dhe një problem tjetër i rëndësishëm. Instalimet diellore dhe të erës kërkojnë tjetërsimin e sipërfaqeve të mëdha të tokës. Nëse për kushtet e Shteteve të Bashkuara ky nuk është një problem i madh, atëherë Evropa Perëndimore është e populluar dendur. Prandaj, projektet e mëdha që lidhen me energjinë alternative ende nuk janë realizuar.

Kompanitë e energjisë, duke kërkuar të minimizojnë rrezikun, investojnë bashkë me fonde të ndryshme, duke përfshirë kompanitë e pensioneve dhe të sigurimit. Por edhe në Gjermani, të gjitha projektet në vazhdim nuk janë në shkallë të gjerë, por të synuara. Ende nuk ka përvojë në krijimin dhe funksionimin afatgjatë të kapaciteteve të mëdha gjeneruese në botë.

Ndërsa problemet e energjisë alternative, rreziqet e saj diskutohen kryesisht nga ekspertët, dhe për këtë arsye nuk duken të rëndësishme për shoqërinë. Energjia, si çdo sistem tjetër kompleks, i degëzuar dhe i vendosur mirë, ka inerci të madhe. Dhe vetëm vitet e zhvillimit të çdo tendence të re mund ta zhvendosin atë nga vendi i tij. Për këtë arsye, me shumë gjasa, zhvillimi i energjisë alternative do të bëhet ende me mbështetjen e shtetit dhe do të ketë trajtimin e kombit më të favorizuar.

Lobi i “gjelbër” po bëhet gjithnjë e më aktiv në SHBA. Edhe studiuesit seriozë mbështeten në energjinë alternative. Kështu, sipas një raporti të Universitetit Stanford, shteti i Nju Jorkut deri në vitin 2030 mund të plotësojë plotësisht nevojat e tij për energji elektrike përmes instalimeve diellore dhe të erës. Në të njëjtën kohë, raporti tregon se nëse ato janë të vendosura saktë në të gjithë shtetin, atëherë nuk ka nevojë të ruhen në rezervë kapacitete gjeneruese termike efikase. Vërtetë, autorët e raportit nuk propozojnë të braktisin plotësisht energjinë tradicionale.

Energjia alternative tashmë ka pushuar së qeni ekzotike, ajo me të vërtetë ekziston. Është e qartë se ndërsa zhvillohet, numri i problemeve që lidhen me të vetëm do të rritet.