พลังงานสมัยใหม่คืออะไร อนาคตของพลังงานสมัยใหม่

ปัญหาและแนวโน้มของพลังงานสมัยใหม่
ผู้เชี่ยวชาญได้คำนวณว่าในสหรัฐอเมริกามีการใช้พลังงานสูงกว่าค่าเฉลี่ยของโลกถึง 6 เท่าและสูงกว่าระดับของประเทศกำลังพัฒนาถึง 30 เท่า

นักวิทยาศาสตร์เสนอข้อมูลต่อไปนี้เพื่อการไตร่ตรอง หากประเทศกำลังพัฒนาสามารถเพิ่มการบริโภคทรัพยากรแร่ให้อยู่ในระดับเดียวกับสหรัฐอเมริกา ปริมาณสำรองน้ำมันที่พิสูจน์แล้วจะหมดลงใน 7 ปี ก๊าซธรรมชาติใน 5 ปี ถ่านหินใน 18 ปี หากเราคำนึงถึงปริมาณสำรองที่อาจเกิดขึ้นซึ่งนักธรณีวิทยายังไปไม่ถึง ก๊าซธรรมชาติก็ควรจะเพียงพอสำหรับ 72 ปี น้ำมันในบ่อน้ำธรรมดา - เป็นเวลา 60 ปี และในหินดินดานและทรายซึ่งเป็นเรื่องยากและมีราคาแพงมากในการสูบน้ำ มันออกมา - เป็นเวลา 660 ปี ถ่านหิน - เป็นเวลา 350 ปี
สมมติว่าสำหรับความต้องการพลังงาน มวลทั้งหมดของโลกของเราสามารถใช้ได้ เช่น น้ำมัน หากอัตราการเพิ่มขึ้นของการใช้พลังงานยังคงเท่าเดิมในปัจจุบัน "เชื้อเพลิง" นี้จะถูกเผาไหม้ทั้งหมดในเวลาเพียง 342 ปี
ด้วยการพัฒนาทางเทคโนโลยีในปัจจุบัน การผลิตพลังงานบนโลกใน 240 ปีจะเกินปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ตกลงมาบนโลกของเราใน 800 ปี - พลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์และใน 1,300 ปีจะเกินปริมาณการแผ่รังสีทั้งหมด ของกาแล็กซีทั้งหมดของเรา
อย่างไรก็ตาม ปัญหาหลักของพลังงานสมัยใหม่ไม่ใช่การลดลงของทรัพยากรแร่ธาตุ แต่เป็นสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมที่คุกคาม

พลังงานนิวเคลียร์
จากประสบการณ์ มนุษย์จะต้องละทิ้งพลังงานนิวเคลียร์ด้วยเหตุผล 4 ประการ
ประการแรก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทุกแห่ง ไม่ว่าจะมีความน่าเชื่อถือในระดับใด ล้วนเป็นระเบิดปรมาณูที่อยู่ประจำที่ซึ่งสามารถจุดชนวนได้ทุกเมื่อโดยการก่อวินาศกรรม การทิ้งระเบิดทางอากาศ การยิงจรวด หรือกระสุนปืนใหญ่ทั่วไป
ประการที่สอง เมื่อใช้ตัวอย่างของเชอร์โนบิล เราเชื่อมั่นจากประสบการณ์ของเราว่าอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากความประมาทเลินเล่อของใครบางคน ตั้งแต่ พ.ศ. 2514 ถึง พ.ศ. 2527 มีอุบัติเหตุร้ายแรงที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลก 151 ครั้ง ซึ่งมี "การปลดปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีจำนวนมากซึ่งส่งผลอันตรายต่อผู้คน" ตั้งแต่นั้นมา หนึ่งปีผ่านไปโดยไม่มีอุบัติเหตุร้ายแรงที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และบางครั้งก็เกิดอุบัติเหตุหลายครั้งในประเทศใดประเทศหนึ่งในโลก
ประการที่สาม อันตรายที่แท้จริงคือกากกัมมันตรังสีจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งสะสมค่อนข้างมากในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา และจะสะสมมากขึ้นหากพลังงานนิวเคลียร์เข้ามามีบทบาทสำคัญในสมดุลพลังงานโลก ตอนนี้กากนิวเคลียร์ในภาชนะพิเศษถูกฝังลึกลงไปในดินหรือจมลงสู่ก้นมหาสมุทร วิธีการเหล่านี้ไม่ปลอดภัย: เมื่อเวลาผ่านไป เกราะป้องกันจะถูกทำลาย และธาตุกัมมันตภาพรังสีจะเข้าสู่น้ำและดิน จากนั้นเข้าสู่ร่างกายมนุษย์
ประการที่สี่ เชื้อเพลิงปรมาณูสามารถใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่ากันทั้งในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และในระเบิดปรมาณู คณะมนตรีความมั่นคงแห่งสหประชาชาติกำลังระงับความพยายามของรัฐเผด็จการที่กำลังพัฒนาในการนำเข้าเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ซึ่งถูกกล่าวหาว่าเพื่อการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ นี่เป็นการปิดทางสำหรับพลังงานนิวเคลียร์สู่อนาคตในฐานะส่วนสำคัญของสมดุลพลังงานโลก
แต่พลังงานนิวเคลียร์ก็มีข้อได้เปรียบที่สำคัญเช่นกัน ผู้เชี่ยวชาญชาวอเมริกันได้คำนวณว่าหากในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 ในสหภาพโซเวียตโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทุกแห่งถูกแทนที่ด้วยโรงไฟฟ้าถ่านหินที่มีกำลังการผลิตเท่ากัน มลพิษทางอากาศจะยิ่งใหญ่มากจนนำไปสู่การเพิ่มขึ้น 50 เท่าก่อนเวลาอันควร ความตายในศตวรรษที่ 21 เมื่อเปรียบเทียบกับการคาดการณ์ในแง่ร้ายที่สุดของผลที่ตามมาจากภัยพิบัติเชอร์โนบิล

พลังงานทางเลือก. ทฤษฎีและปฏิบัติ
พลังงานทางเลือกขึ้นอยู่กับการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน (หรือ "สะอาด") ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์สร้างพลังงานที่ใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์ ลม กระแสน้ำ คลื่นทะเล และความร้อนใต้ดินของดาวเคราะห์

พลังงานแสงอาทิตย์
แหล่งพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมชั้นนำคือดวงอาทิตย์ ปัจจุบันมีการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพียงส่วนน้อยเนื่องจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีอยู่มีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำและมีราคาแพงมากในการผลิต ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าพลังงานแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียวสามารถครอบคลุมความต้องการด้านพลังงานทั้งหมดของมนุษย์ได้ในอีกหลายพันปีข้างหน้า แต่ต้องเผชิญกับปัญหามากมายที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้าง การจัดวาง และการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนพื้นที่หลายพันตารางกิโลเมตรจากพื้นผิวโลก ดังนั้นส่วนแบ่งทั้งหมดของพลังงานแสงอาทิตย์จึงค่อนข้างเจียมเนื้อเจียมตัว

พลังงานลม
จากข้อมูลขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลก ศักยภาพของพลังงานลมในโลกอยู่ที่ 170 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี
พลังงานลมมีข้อบกพร่องหลายประการที่ทำให้ใช้งานยาก ประการแรก มีการกระจายตัวสูงในอวกาศ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้างกังหันลมที่สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องที่ประสิทธิภาพสูง
ลมเป็นสิ่งที่คาดเดาไม่ได้มาก มันมักจะเปลี่ยนทิศทาง ลดลงอย่างกระทันหันแม้ในบริเวณที่มีลมแรงที่สุดของโลก และบางครั้งก็แรงถึงขนาดทำให้กังหันลมแตกได้ โรงไฟฟ้าพลังงานลมไม่เป็นอันตราย: รบกวนการบินของนกและแมลง ส่งเสียงรบกวน และสะท้อนคลื่นวิทยุด้วยใบพัดหมุน แต่พลังงานลมมีข้อได้เปรียบที่สำคัญคือเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังสามารถลดข้อบกพร่องหรือแม้แต่กำจัดให้หมดไป
กังหันลมได้รับการพัฒนาให้สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยมีลมอ่อนที่สุด ระยะห่างของใบพัดจะถูกปรับโดยอัตโนมัติเพื่อให้มีการใช้พลังงานลมสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้เสมอ และถ้าความเร็วลมสูงเกินไป ใบพัดก็จะถูกย้ายไปยังตำแหน่งใบพัดโดยอัตโนมัติ เพื่อไม่ให้เกิดอุบัติเหตุ ไม่รวม
ที่เรียกว่าโรงไฟฟ้าไซโคลนที่มีกำลังการผลิตสูงถึงหนึ่งแสนกิโลวัตต์ได้รับการพัฒนาและกำลังดำเนินการ ซึ่งอากาศอุ่นที่ลอยขึ้นในหอคอยพิเศษสูง 15 เมตรและผสมกับการไหลของอากาศที่ไหลเวียน ทำให้เกิด "พายุไซโคลน" เทียมที่ หมุนกังหัน การติดตั้งดังกล่าวมีประสิทธิภาพมากกว่าแผงโซลาร์เซลล์และกังหันลมทั่วไป
เพื่อชดเชยความแปรปรวนของลม จึงมีการสร้าง "ฟาร์มกังหันลม" ขนาดใหญ่ขึ้น กังหันลมตั้งเรียงเป็นแถวบนพื้นที่กว้างใหญ่และใช้พื้นที่มาก ในเดนมาร์ก "ฟาร์มกังหันลม" ถูกวางไว้ในบริเวณน้ำตื้นชายฝั่งของทะเลเหนือซึ่งไม่รบกวนใครและลมก็เสถียรกว่าบนบก
ตัวอย่างเชิงบวกของการใช้พลังงานลมแสดงให้เห็นโดยเนเธอร์แลนด์และสวีเดน (หลังช่วงทศวรรษที่ 90 ตัดสินใจสร้างและวางโรงไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูง 54,000 แห่งในสถานที่ที่สะดวกที่สุด)
ปัจจุบันมีกังหันลมมากกว่า 30,000 ตัวที่มีความสามารถหลากหลายกำลังทำงานอยู่ในโลก เยอรมนีได้รับไฟฟ้า 10% จากลม และลมให้พลังงานไฟฟ้า 2,500 เมกะวัตต์แก่ยุโรปตะวันตกทั้งหมด

ไฟฟ้าพลังน้ำ
โรงไฟฟ้าพลังน้ำเป็นอีกหนึ่งแหล่งพลังงานที่อ้างว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 แม่น้ำขนาดใหญ่และภูเขาของโลกได้รับความสนใจ และในตอนท้ายของศตวรรษ แม่น้ำส่วนใหญ่ถูกปิดกั้นโดยเขื่อนที่ไหลลดหลั่นเป็นชั้นๆ ซึ่งให้พลังงานราคาถูก
อย่างไรก็ตามสิ่งนี้นำไปสู่ความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อการเกษตรและธรรมชาติ: ดินแดนเหนือเขื่อนถูกน้ำท่วม, ในดินแดนที่อยู่ด้านล่าง, ระดับน้ำใต้ดินลดลง, พื้นที่กว้างใหญ่หายไป, ไปที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่, การไหลตามธรรมชาติของ แม่น้ำถูกขัดจังหวะ น้ำในอ่างเก็บน้ำเน่าเสีย ฝูงปลา บนแม่น้ำบนภูเขา ข้อเสียทั้งหมดเหล่านี้ถูกลดทอนให้เหลือน้อยที่สุด แต่เพิ่มอีกข้อหนึ่ง: ในกรณีที่เกิดแผ่นดินไหวที่สามารถทำลายเขื่อนได้ ภัยพิบัติอาจนำไปสู่การบาดเจ็บล้มตายนับพัน ดังนั้นโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่สมัยใหม่จึงไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังน้ำทำให้เกิดแนวคิดเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก ซึ่งสามารถตั้งอยู่บนแม่น้ำสายเล็กๆ หรือแม้แต่ลำธาร และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของพวกเขาสามารถทำงานได้โดยมีน้ำหยดเล็กๆ หรือถูกขับเคลื่อน ด้วยพลังของกระแสน้ำเท่านั้น โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กแบบเดียวกันนี้สามารถติดตั้งบนแม่น้ำขนาดใหญ่ที่มีการไหลค่อนข้างเร็ว
หน่วยพลังงานแบบแรงเหวี่ยงและใบพัดของโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบพกพาแบบปลอกแขนที่มีกำลังการผลิต 0.18 ถึง 30 กิโลวัตต์ได้รับการพัฒนาในรายละเอียด ในการผลิตอุปกรณ์กังหันพลังน้ำแบบรวมในสายการผลิต โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กสามารถแข่งขันกับรุ่นใหญ่ได้ในราคาหนึ่งกิโลวัตต์ชั่วโมง นอกจากนี้ ข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้คือความเป็นไปได้ในการติดตั้งแม้ในมุมที่ไม่สามารถเข้าถึงได้มากที่สุดของประเทศใดประเทศหนึ่ง: อุปกรณ์ทั้งหมดสามารถขนส่งได้ด้วยม้าตัวเดียว และการติดตั้งหรือถอดประกอบใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง
การพัฒนาที่มีแนวโน้มมากอีกประการหนึ่งซึ่งยังไม่ได้รับการนำไปใช้อย่างแพร่หลายคือกังหันเฮลิคอยด์ Gorlov ที่เพิ่งสร้างขึ้นซึ่งตั้งชื่อตามผู้สร้าง ลักษณะเฉพาะของมันอยู่ที่ความจริงที่ว่ามันไม่ต้องการแรงดันที่รุนแรงและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้พลังงานจลน์ของการไหลของน้ำ - แม่น้ำ กระแสน้ำในมหาสมุทรหรือกระแสน้ำในทะเล สิ่งประดิษฐ์นี้เปลี่ยนความคิดปกติของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งก่อนหน้านี้พลังงานขึ้นอยู่กับแรงดันน้ำเท่านั้น นั่นคือความสูงของเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำ

พลังงานลดลงและไหล
แหล่งที่มาของน้ำที่ทรงพลังกว่าอย่างไม่เป็นสัดส่วนคือน้ำขึ้นและน้ำลง โครงการโรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นน้ำลงได้รับการพัฒนาในรายละเอียดในด้านวิศวกรรม โดยผ่านการทดสอบเชิงทดลองในหลายประเทศ รวมถึงบนคาบสมุทร Kola ในรัสเซีย แม้แต่กลยุทธ์สำหรับการดำเนินการที่เหมาะสมที่สุดของ TPP ก็ได้รับการคิดออก: เพื่อสะสมน้ำในอ่างเก็บน้ำด้านหลังเขื่อนในช่วงน้ำขึ้นสูงและใช้ในการผลิตไฟฟ้าเมื่อมี "การใช้สูงสุด" ในระบบพลังงานรวม ซึ่งจะช่วยลด ภาระให้กับโรงไฟฟ้าอื่น
ทุกวันนี้ PPP ไม่มีการแข่งขันเมื่อเทียบกับพลังงานความร้อน
ในทางปฏิบัติ การก่อสร้าง TPP ในจุดที่เหมาะสมที่สุดของชายฝั่งทะเล ซึ่งความแตกต่างของระดับน้ำตั้งแต่ 1-2 ถึง 10-16 เมตร จะใช้เวลาหลายทศวรรษหรือหลายศตวรรษ แต่ความสนใจในสมดุลพลังงานโลกของ TPP น่าจะเริ่มเกิดขึ้นแล้วในช่วงศตวรรษที่ 21
โรงไฟฟ้ากระแสน้ำแห่งแรกที่มีกำลังการผลิต 240 เมกะวัตต์เริ่มดำเนินการในปี 2509 ในฝรั่งเศสที่ปากแม่น้ำแรนซ์ซึ่งไหลลงสู่ช่องแคบอังกฤษซึ่งความกว้างของกระแสน้ำเฉลี่ยอยู่ที่ 8.4 ม. ประธานาธิบดีฝรั่งเศสชาร์ลส์เปิดสถานี เดอโกลล์เรียกที่นี่ว่าอาคารที่โดดเด่นแห่งศตวรรษ แม้จะมีค่าใช้จ่ายสูงในการก่อสร้างซึ่งสูงกว่าต้นทุนในการสร้างเขื่อน HPP ในแม่น้ำที่มีความจุเท่ากันเกือบ 2.5 เท่า แต่ประสบการณ์ครั้งแรกในการดำเนินงาน HPP ของกระแสน้ำกลับกลายเป็นว่ามีความสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจ TPP บนแม่น้ำ Rance เป็นส่วนหนึ่งของระบบพลังงานของฝรั่งเศสและถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพ
มีโครงการ TPP ขนาดใหญ่ที่มีกำลังการผลิต 320 MW (Kola) และ 4,000 MW (Mezen) ในทะเลสีขาวซึ่งความกว้างของกระแสน้ำอยู่ที่ 7-10 ม.
มีการวางแผนที่จะใช้ศักยภาพพลังงานมหาศาลของทะเลโอค็อตสค์ซึ่งในบางแห่งเช่นในอ่าว Penzhinskaya ความสูงของกระแสน้ำถึง 12.9 ม. และในอ่าว Gizhiginskaya - 12-14 ม. . กังหัน Gorlov ซึ่งช่วยให้การก่อสร้าง PPPs โดยไม่มีเขื่อนช่วยลดต้นทุนการก่อสร้าง

พลังงานคลื่น
ทุกวันนี้ โรงไฟฟ้าพลังงานคลื่นที่ประหยัดสูงได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมและทดสอบเชิงทดลอง ซึ่งสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ในสภาวะที่มีคลื่นอ่อนหรือแม้แต่ในสภาวะสงบ มีการติดตั้งท่อแนวตั้งที่ด้านล่างของทะเลหรือทะเลสาบในส่วนใต้น้ำที่มีการสร้าง "หน้าต่าง" ซึ่งตกลงไปซึ่งคลื่นลึก (และนี่เป็นปรากฏการณ์ที่เกือบตลอดเวลา) บีบอัดอากาศในเหมือง และหมุนกังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในระหว่างการเดินกลับ อากาศในกังหันจะน้อยลง ทำให้กังหันตัวที่สองเคลื่อนที่ ดังนั้น โรงไฟฟ้าพลังคลื่นจึงทำงานอย่างต่อเนื่องในเกือบทุกสภาพอากาศ และกระแสน้ำจะถูกส่งไปยังชายฝั่งผ่านสายเคเบิลใต้น้ำ ฟาร์มกังหันลมบางประเภทสามารถใช้เป็นเขื่อนกันคลื่นที่ดีเยี่ยม ปกป้องชายฝั่งจากคลื่น และทำให้ประหยัดในการสร้างเขื่อนกันคลื่นคอนกรีต
ผู้เชี่ยวชาญจากห้องปฏิบัติการด้านพลังงานน้ำและลมแห่งมหาวิทยาลัยนอร์ธอีสเทิร์นในบอสตัน (สหรัฐอเมริกา) ได้พัฒนาโครงการสำหรับโรงไฟฟ้าในมหาสมุทรแห่งแรกของโลก มันจะถูกสร้างขึ้นในช่องแคบฟลอริดาซึ่งเป็นต้นกำเนิดของกัลฟ์สตรีม ที่ทางออกจากอ่าวเม็กซิโก ความจุของการไหลของน้ำคือ 25 ล้าน ลบ.ม. / วินาที ซึ่งสูงกว่าการไหลของน้ำทั้งหมดในแม่น้ำทุกสายในโลกถึง 20 เท่า ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าเงินที่ลงทุนในโครงการจะชำระคืนภายในห้าปี ในโรงไฟฟ้าที่ไม่เหมือนใครนี้ กังหัน Gorlov จะถูกใช้เพื่อสร้างกระแสไฟ 38 กิโลวัตต์ กังหันเฮลิคอยด์นี้มีใบพัดแบบขดลวดสามใบและหมุนเร็วกว่าความเร็วปัจจุบัน 2-3 เท่าภายใต้อิทธิพลของการไหลของน้ำ ซึ่งแตกต่างจากกังหันโลหะหลายตันที่ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังน้ำในแม่น้ำ ขนาดของกังหัน Gorlov ที่ทำจากพลาสติกมีขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลาง - 50 ซม. ยาว - 84 ซม.) น้ำหนักเพียง 35 กก. การเคลือบที่ยืดหยุ่นบนพื้นผิวของใบมีดช่วยลดแรงเสียดทานในน้ำและป้องกันการเกาะติดของสาหร่ายและหอย ประสิทธิภาพของกังหัน Gorlov สูงกว่ากังหันทั่วไปถึงสามเท่า

พลังงานความร้อนใต้พิภพ
ความร้อนใต้ดินของโลกเป็นแหล่งพลังงาน "สะอาด" ที่รู้จักกันดีและใช้อยู่แล้ว ในรัสเซีย โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพแห่งแรกที่มีกำลังการผลิต 5 เมกะวัตต์สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2509 ทางตอนใต้ของ Kamchatka ในหุบเขาของแม่น้ำ Pauzhetka ในปี 1980 กำลังการผลิตอยู่ที่ 11 เมกะวัตต์ ในอิตาลีในพื้นที่ Landerello, Monte Amiata และ Travele มีสถานีดังกล่าว 11 แห่งที่มีกำลังการผลิตรวม 384 เมกะวัตต์ โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพยังดำเนินการในสหรัฐอเมริกา (แคลิฟอร์เนีย หุบเขาแห่งน้ำพุร้อนขนาดใหญ่) ไอซ์แลนด์ (ใกล้ทะเลสาบมิวาทน์) นิวซีแลนด์ เม็กซิโก และญี่ปุ่น เรคยาวิก เมืองหลวงของไอซ์แลนด์ได้รับความร้อนจากแหล่งร้อนใต้ดินเท่านั้น
นักธรณีวิทยาได้ค้นพบว่าเทือกเขาที่มีอุณหภูมิสูงถึง 180°-200°C ที่ความลึก 46 กม. ครอบครองพื้นที่ส่วนใหญ่ของรัสเซีย และมีอุณหภูมิสูงถึง 100°-150°C พบได้เกือบทุกที่ นอกจากนี้ยังมีแม่น้ำและทะเลใต้ดินร้อนกว่าหลายล้านตารางกิโลเมตรที่มีความลึกสูงสุด 3.5 กม. และอุณหภูมิของน้ำสูงถึง 200 ° C (โดยธรรมชาติภายใต้แรงกดดัน) ดังนั้นการเจาะบ่อน้ำคุณจะได้รับ น้ำพุไอน้ำที่ไม่มีโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและน้ำร้อน

พลังงานความร้อน
นอกจากใต้ดินแล้วยังมีความร้อนจากน้ำซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่ธรรมดา น้ำมีความร้อนอย่างน้อย 2-3 องศาเสมอ และในฤดูร้อนน้ำจะร้อนถึง 25°C ในการใช้ความร้อนนี้ จำเป็นต้องมีการติดตั้งที่ทำงานบนหลักการ "ตู้เย็นกลับด้าน" หากคุณส่งน้ำผ่านหน่วยทำความเย็นก็สามารถนำความร้อนออกมาได้เช่นกัน ไอร้อนซึ่งเกิดขึ้นจากการแลกเปลี่ยนความร้อน ควบแน่น อุณหภูมิของมันสูงขึ้นถึง 110°C จากนั้นสามารถส่งไปยังกังหันของโรงไฟฟ้าหรือเพื่อให้ความร้อนแก่น้ำในแบตเตอรี่เครื่องทำความร้อนส่วนกลางได้สูงถึง 60°-65 องศาเซลเซียส ในการตอบสนอง ทุกๆ กิโลวัตต์-ชั่วโมงของพลังงานที่ใช้ไปกับสิ่งนี้ ธรรมชาติจะคืนพลังงานให้ 3 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ด้วยหลักการเดียวกันนี้ จึงสามารถรับพลังงานสำหรับการปรับอากาศในสภาพอากาศร้อนได้
การติดตั้งดังกล่าวมีประสิทธิภาพสูงสุดที่อุณหภูมิต่างกันมาก การพัฒนาทางวิศวกรรมที่จำเป็นทั้งหมดได้ดำเนินการและทดสอบเชิงทดลองแล้ว

พลังงานวันนี้และพรุ่งนี้
ทุกวันนี้ ประมาณครึ่งหนึ่งของความสมดุลทางพลังงานของโลกคิดเป็นน้ำมัน ประมาณหนึ่งในสามเป็นก๊าซและนิวเคลียร์ (ประมาณหนึ่งในหกอย่างละอย่าง) และประมาณหนึ่งในห้าเป็นของถ่านหิน เหลือเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์สำหรับแหล่งพลังงานอื่นทั้งหมด แต่ถ้าเป็นไปได้ ควรแนะนำแหล่งพลังงานทางเลือก
ควรสังเกต (และรายงานนี้ซ้ำแล้วซ้ำอีกโดย C&N) ตัวอย่างเช่น ประสบการณ์บางอย่างในการใช้พลังงานลมมีอยู่แล้วในเบลารุส

การพัฒนาเศรษฐกิจสมัยใหม่ได้เปิดเผยปัญหาหลักในการพัฒนาศูนย์พลังงานอย่างรวดเร็ว ยุคของไฮโดรคาร์บอนกำลังมาถึงจุดสิ้นสุดอย่างช้าๆ แต่ก็มาถึงจุดสิ้นสุดอย่างแน่นอน ควรแทนที่ด้วยเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมซึ่งเกี่ยวข้องกับหลัก มุมมองด้านพลังงาน.

ปัญหาของคอมเพล็กซ์พลังงาน

บางทีหนึ่งในปัญหาที่สำคัญที่สุดของศูนย์พลังงานอาจถือเป็นต้นทุนพลังงานที่สูงซึ่งส่งผลให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้น แม้จะมีความจริงที่ว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการพัฒนาอย่างแข็งขันที่สามารถอนุญาตให้ใช้งานได้ แต่ปัจจุบันไม่มีสิ่งใดที่สามารถแทนที่ไฮโดรคาร์บอนจากเวทีพลังงานโลกได้อย่างสมบูรณ์ เทคโนโลยีทางเลือกเป็นส่วนเสริมของแหล่งดั้งเดิม แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทน อย่างน้อยก็ยังไม่ได้

ในเงื่อนไขของรัสเซียปัญหาจะรุนแรงขึ้นอีกจากสถานะของการลดลงของศูนย์พลังงาน คอมเพล็กซ์ผลิตไฟฟ้าไม่อยู่ในสภาพที่ดีที่สุด โรงไฟฟ้าหลายแห่งถูกทำลายทางกายภาพ เป็นผลให้ค่าไฟฟ้าไม่ลดลง แต่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

เป็นเวลานานแล้วที่ชุมชนพลังงานโลกพึ่งพาอะตอม แต่ทิศทางการพัฒนานี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นทางตัน ในประเทศแถบยุโรปมีแนวโน้มการละทิ้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อย่างค่อยเป็นค่อยไป ความล้มเหลวของพลังงานของอะตอมยังเน้นย้ำด้วยความจริงที่ว่าในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาของการพัฒนานั้นไม่สามารถแทนที่ไฮโดรคาร์บอนได้

โอกาสในการพัฒนา

ตามที่ระบุไว้แล้ว โอกาสในการพัฒนาพลังงานส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาแหล่งทางเลือกที่มีประสิทธิภาพ พื้นที่ที่มีการศึกษามากที่สุดในบริเวณนี้คือ:

• เชื้อเพลิงชีวภาพ
• พลังงานลม.
• พลังงานความร้อนใต้พิภพ.
• พลังงานแสงอาทิตย์.
• วิศวกรรมพลังงานความร้อนนิวเคลียร์ (UTS)
• พลังงานไฮโดรเจน
• พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง

แนวทางเหล่านี้ไม่สามารถแก้ปัญหาวิกฤติพลังงานได้ เมื่อการเสริมแหล่งพลังงานเก่าด้วยแหล่งพลังงานทางเลือกไม่เพียงพออีกต่อไป การพัฒนาดำเนินไปในทิศทางที่ต่างกันและอยู่ในขั้นตอนต่างๆ ของการพัฒนา อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ที่จะร่างขอบเขตของเทคโนโลยีที่สามารถเริ่มต้นได้:

• เครื่องกำเนิดความร้อนแบบวอร์เท็กซ์ การติดตั้งดังกล่าวใช้มาเป็นเวลานานโดยพบการใช้งานในแหล่งจ่ายความร้อนของบ้าน สารทำงานที่สูบผ่านระบบท่อจะร้อนถึง 90 องศา แม้จะมีข้อดีทั้งหมดของเทคโนโลยี แต่ก็ยังห่างไกลจากการพัฒนาขั้นสุดท้าย ตัวอย่างเช่น เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการศึกษาถึงความเป็นไปได้ในการใช้อากาศแทนของเหลวเป็นสื่อกลางในการทำงาน
• นิวเคลียร์ฟิวชั่นเย็น เทคโนโลยีอื่นที่ได้รับการพัฒนาตั้งแต่ปลายยุค 80 ของศตวรรษที่ผ่านมา มันขึ้นอยู่กับแนวคิดของการได้รับพลังงานนิวเคลียร์โดยไม่ต้องใช้อุณหภูมิที่สูงเป็นพิเศษ ในขณะที่ทิศทางอยู่ในขั้นตอนของห้องปฏิบัติการและการวิจัยเชิงปฏิบัติ
• ในขั้นตอนของการออกแบบทางอุตสาหกรรมมีเครื่องขยายกำลังแบบกลไกแม่เหล็กที่ใช้สนามแม่เหล็กโลกในการทำงาน ภายใต้อิทธิพลของมัน พลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นและปริมาณไฟฟ้าที่ได้รับเพิ่มขึ้น
• การติดตั้งพลังงานตามแนวคิดของตัวนำยิ่งยวดแบบไดนามิกดูเหมือนจะมีแนวโน้มที่ดี สาระสำคัญของแนวคิดนั้นเรียบง่าย - ที่ความเร็วหนึ่งตัวนำยิ่งยวดแบบไดนามิกจะเกิดขึ้นซึ่งทำให้สามารถสร้างสนามแม่เหล็กอันทรงพลังได้ การวิจัยในพื้นที่นี้ดำเนินไปเป็นเวลานานและมีการรวบรวมเนื้อหาทางทฤษฎีและภาคปฏิบัติจำนวนมาก

นี่เป็นเพียงรายการเล็ก ๆ ของเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมซึ่งแต่ละอย่างมีศักยภาพในการพัฒนาที่เพียงพอ โดยทั่วไปแล้วชุมชนวิทยาศาสตร์โลกสามารถพัฒนาได้ไม่เพียง แต่แหล่งพลังงานทางเลือกซึ่งสามารถเรียกได้ว่าเก่าแล้ว แต่ยังรวมถึงเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมอย่างแท้จริงด้วย

ควรสังเกตว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีเทคโนโลยีมากขึ้นเรื่อย ๆ จนเมื่อไม่นานมานี้ดูน่าอัศจรรย์ การพัฒนาแหล่งพลังงานดังกล่าวสามารถเปลี่ยนโลกที่คุ้นเคยได้อย่างสมบูรณ์ เราจะตั้งชื่อเฉพาะที่มีชื่อเสียงที่สุดเท่านั้น:

• แบตเตอรี่นาโนคอนดักเตอร์
• เทคโนโลยีการส่งพลังงานแบบไร้สาย
• อุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าบรรยากาศ เป็นต้น

คาดว่าเทคโนโลยีอื่น ๆ จะปรากฏในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าซึ่งการพัฒนาจะทำให้สามารถละทิ้งการใช้ไฮโดรคาร์บอนและที่สำคัญคือลดต้นทุนพลังงาน

ปัญหาพลังงานเป็นปัญหาที่สำคัญที่สุดปัญหาหนึ่งที่มนุษยชาติต้องแก้ไขในปัจจุบัน ความสำเร็จด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เช่น วิธีการสื่อสารในทันที การขนส่งที่รวดเร็ว และการสำรวจอวกาศได้กลายเป็นสิ่งที่คุ้นเคยไปแล้ว แต่ทั้งหมดนี้ต้องใช้พลังงานจำนวนมาก การเติบโตอย่างรวดเร็วของการผลิตและการใช้พลังงานได้ก่อให้เกิดปัญหาเฉียบพลันใหม่เกี่ยวกับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อมนุษยชาติ

ความต้องการพลังงานของโลกจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในทศวรรษหน้า แหล่งพลังงานแหล่งใดแหล่งหนึ่งไม่สามารถจัดหาได้ ดังนั้น จึงจำเป็นต้องพัฒนาแหล่งพลังงานทั้งหมดและใช้ทรัพยากรพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

ในขั้นตอนต่อไปของการพัฒนาพลังงาน (ทศวรรษแรกของศตวรรษที่ 21) พลังงานถ่านหินและพลังงานนิวเคลียร์ที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนแบบเทอร์มอลและนิวตรอนเร็วจะยังคงมีแนวโน้มดีที่สุด อย่างไรก็ตาม เราหวังว่ามนุษยชาติจะไม่หยุดอยู่บนเส้นทางแห่งความก้าวหน้าที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานในปริมาณที่เพิ่มมากขึ้น

คำว่า "พลังงาน" มาจากภาษากรีก หมายถึง การกระทำ กิจกรรม ความสำคัญของแนวคิดเรื่องพลังงานถูกกำหนดโดยความจริงที่ว่ามันเป็นไปตามกฎแห่งการอนุรักษ์ แนวคิดเรื่องพลังงานช่วยให้เข้าใจถึงความเป็นไปไม่ได้ในการสร้างเครื่องจักรที่มีการเคลื่อนไหวตลอดเวลา งานสามารถทำได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในร่างกายหรือระบบโดยรอบ (การเผาไหม้เชื้อเพลิง, น้ำที่ตกลงมา) ความสามารถของร่างกายในระหว่างการเปลี่ยนจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งเพื่อทำงานบางอย่าง (ความสามารถในการทำงาน) เรียกว่าพลังงาน ตอนนี้คำถามเกิดขึ้นมากกว่าที่เคย: สิ่งที่รอมนุษยชาติอยู่ - ความหิวโหยพลังงานหรือความอุดมสมบูรณ์ของพลังงาน บทความเกี่ยวกับวิกฤตพลังงานไม่ได้ออกจากหน้าหนังสือพิมพ์และนิตยสาร กฎแห่งธรรมชาติที่ไม่รู้จักหยุดหย่อนระบุว่าวิธีเดียวที่จะได้รับพลังงานที่ใช้งานได้คือการแปลงพลังงานจากรูปแบบอื่น น่าเสียดายที่เครื่องเคลื่อนไหวตลอดเวลานั้นเป็นไปไม่ได้ และทุกวันนี้ 4 ใน 5 กิโลวัตต์ของไฟฟ้าที่ผลิตได้มาจากการเผาเชื้อเพลิงหรือใช้พลังงานเคมีที่เก็บไว้ในนั้น แปลงเป็นไฟฟ้าที่สถานีความร้อน ราคาน้ำมันที่เพิ่มสูงขึ้น การพัฒนาอย่างรวดเร็วของพลังงานนิวเคลียร์ ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการปกป้องสิ่งแวดล้อมทำให้ต้องใช้แนวทางใหม่ในการใช้พลังงาน

ไม่น่าแปลกใจที่พวกเขาพูดว่า: "พลังงานคือขนมปังของอุตสาหกรรม" ยิ่งอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีพัฒนามากเท่าไหร่ก็ยิ่งต้องการพลังงานมากเท่านั้น มีแม้กระทั่งแนวคิดพิเศษ - "การพัฒนาพลังงานขั้นสูง" ซึ่งหมายความว่าไม่มีองค์กรอุตสาหกรรม ไม่มีเมืองใหม่หรือแม้แต่บ้านที่จะสามารถสร้างได้ก่อนที่จะมีการระบุหรือสร้างแหล่งพลังงานใหม่

ที่พวกเขาจะบริโภค นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไม ด้วยปริมาณของพลังงานที่ผลิตและถูกใช้ เราสามารถตัดสินอำนาจทางเทคนิคและเศรษฐกิจได้อย่างแม่นยำ หรือพูดง่าย ๆ ก็คือความมั่งคั่งของรัฐใด ๆ

ในธรรมชาติ พลังงานสำรองมีมาก มันถูกพัดพาไปโดยรังสีของดวงอาทิตย์ ลม และมวลน้ำที่เคลื่อนที่ มันถูกเก็บไว้ในเนื้อไม้ ก๊าซ น้ำมัน และถ่านหิน พลังงาน "ถูกผนึก" ในนิวเคลียสของอะตอมของสสารนั้นแทบไม่มีจำกัด แต่ไม่ใช่ทุกรูปแบบที่เหมาะสำหรับการใช้งานโดยตรง

ตลอดประวัติศาสตร์อันยาวนานของอุตสาหกรรมพลังงาน มีการสะสมวิธีการทางเทคนิคและวิธีการมากมายสำหรับการสกัดพลังงานและแปลงเป็นรูปแบบที่ผู้คนต้องการ ที่จริงแล้วคน ๆ หนึ่งกลายเป็นคนก็ต่อเมื่อเขาเรียนรู้ที่จะรับและใช้พลังงานความร้อน กองไฟถูกจุดโดยคนกลุ่มแรกที่ยังไม่เข้าใจธรรมชาติของมัน อย่างไรก็ตาม วิธีการแปลงสารเคมีนี้

พลังงานเป็นพลังงานความร้อนได้รับการเก็บรักษาและปรับปรุงเป็นเวลาหลายพันปี

พลังงานของกล้ามเนื้อและไฟของพวกเขาเอง ผู้คนเพิ่มพลังงานของกล้ามเนื้อของสัตว์ พวกเขาคิดค้นเทคนิคในการขจัดน้ำที่จับตัวกันทางเคมีออกจากดินเหนียวโดยใช้พลังงานความร้อนจากไฟ - เตาเผาเครื่องปั้นดินเผา ซึ่งผลิตผลิตภัณฑ์เซรามิกที่มีความทนทาน แน่นอน กระบวนการเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน คนๆ หนึ่งเรียนรู้เพียงพันปีต่อมา

จากนั้นผู้คนก็คิดค้นโรงสีขึ้นมา ซึ่งเป็นเทคนิคในการแปลงพลังงานของกระแสลมและลมให้เป็นพลังงานกลของเพลาหมุน แต่ด้วยการประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ เครื่องยนต์สันดาปภายใน ไฮดรอลิก กังหันไอน้ำและก๊าซ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเครื่องยนต์ มนุษยชาติมีพลังเพียงพอหรือไม่

อุปกรณ์ทางเทคนิค สามารถเปลี่ยนพลังงานธรรมชาติเป็นพลังงานประเภทอื่นได้ สะดวกต่อการใช้งานและได้ปริมาณงานมาก การค้นหาแหล่งพลังงานใหม่ไม่ได้จบลงเพียงแค่นั้น: แบตเตอรี่, เซลล์เชื้อเพลิง, เครื่องแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า และในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้น

ปัญหาในการจัดหาพลังงานไฟฟ้าให้กับหลายภาคส่วนของเศรษฐกิจโลก ความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของประชากรโลกมากกว่าหกพันล้านคนกำลังกลายเป็นเรื่องเร่งด่วนมากขึ้นเรื่อย ๆ

พื้นฐานของพลังงานโลกสมัยใหม่คือโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและพลังน้ำ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาของพวกเขาถูกจำกัดด้วยปัจจัยหลายประการ ต้นทุนของถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซซึ่งผลิตไฟฟ้าให้กับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนกำลังเพิ่มขึ้น และทรัพยากรธรรมชาติของเชื้อเพลิงเหล่านี้กำลังลดลง นอกจากนี้หลายประเทศไม่มีแหล่งเชื้อเพลิงของตนเองหรือขาดแคลน ในกระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน สารที่เป็นอันตรายจะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ยิ่งไปกว่านั้น หากเชื้อเพลิงเป็นถ่านหิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสีน้ำตาล ซึ่งมีค่าเพียงเล็กน้อยสำหรับการใช้งานประเภทอื่น และมีสิ่งเจือปนที่ไม่จำเป็นในปริมาณสูง การปล่อยมลพิษจะมีสัดส่วนมหาศาล และท้ายที่สุด อุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนสร้างความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อธรรมชาติ เทียบได้กับอันตรายจากไฟไหม้ครั้งใหญ่ ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดไฟดังกล่าวอาจมาพร้อมกับการระเบิดพร้อมกับการก่อตัวของฝุ่นถ่านหินหรือเขม่า

ทรัพยากรไฟฟ้าพลังน้ำในประเทศที่พัฒนาแล้วใช้ไปเกือบหมดแล้ว พื้นที่ส่วนใหญ่ของแม่น้ำที่เหมาะสำหรับการก่อสร้างไฮโดรเทคนิคได้รับการพัฒนาแล้ว และโรงไฟฟ้าพลังน้ำทำอันตรายอะไรกับธรรมชาติ! ไม่มีการปล่อยสู่อากาศจาก HPPs แต่

ก่อให้เกิดอันตรายอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อมทางน้ำ ประการแรก ปลาที่ไม่สามารถเอาชนะเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำต้องทนทุกข์ทรมาน ในแม่น้ำที่มีการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีหลายแห่ง - ที่เรียกว่าน้ำตกของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ - ปริมาณน้ำก่อนและหลังเขื่อนเปลี่ยนแปลงอย่างมาก อ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่เอ่อล้นในแม่น้ำที่ราบเรียบ และพื้นที่ที่ถูกน้ำท่วมจะสูญเสียไปอย่างไม่อาจเรียกคืนได้สำหรับการเกษตร ป่าไม้ ทุ่งหญ้า และการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ สำหรับอุบัติเหตุที่สถานีไฟฟ้าพลังน้ำ ในกรณีที่สถานีไฟฟ้าพลังน้ำเกิดการทะลุ คลื่นยักษ์จะก่อตัวขึ้นที่จะพัดพาสถานีไฟฟ้าพลังน้ำทั้งหมดที่อยู่ด้านล่างเขื่อนออกไป แต่เขื่อนเหล่านี้ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ใกล้เมืองใหญ่ที่มีประชากรหลายแสนคน

ทางออกของสถานการณ์นี้เห็นได้จากการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ ภายในสิ้นปี พ.ศ. 2532 มีการสร้างและดำเนินการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPP) มากกว่า 400 แห่งทั่วโลก อย่างไรก็ตาม ปัจจุบัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่ถือเป็นแหล่งพลังงานราคาถูกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกต่อไป โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใช้พลังงานจากแร่ยูเรเนียมซึ่งเป็นวัตถุดิบราคาแพงและสกัดได้ยากและมีปริมาณสำรองจำกัด นอกจากนี้ การก่อสร้างและการดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยังเกี่ยวข้องกับความยากลำบากและต้นทุนอย่างมาก มีเพียงไม่กี่ประเทศเท่านั้นที่ดำเนินการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต่อไป ปัญหามลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ต่อไป ทั้งหมดนี้ทำให้ทัศนคติต่อพลังงานนิวเคลียร์ซับซ้อนยิ่งขึ้น มีการเรียกร้องให้ยกเลิกการใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์โดยทั่วไปมากขึ้น ให้ปิดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมดและกลับไปผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนและพลังน้ำ เช่นเดียวกับการใช้สิ่งที่เรียกว่าพลังงานทดแทน - ขนาดเล็ก หรือ "ไม่ใช่แบบดั้งเดิม" - ประเภทของการผลิตพลังงาน โดยหลักแล้วประกอบด้วยการติดตั้งและอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากลม น้ำ แสงอาทิตย์ พลังงานความร้อนใต้พิภพ รวมถึงความร้อนที่มีอยู่ในน้ำ อากาศ และดิน

อุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าสมัยใหม่มีปัญหามากมาย ทั้งจากค่าน้ำมันแพง ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ฯลฯ

ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีไฟฟ้าพลังน้ำมีข้อดีหลายประการ แต่ก็มีข้อเสียที่สำคัญเช่นกัน ค่าใช้จ่าย ฤดูฝน แหล่งน้ำต่ำในช่วงฤดูแล้งอาจส่งผลกระทบต่อปริมาณพลังงานที่ผลิตได้อย่างจริงจัง สิ่งนี้อาจกลายเป็นปัญหาร้ายแรงที่ไฟฟ้าพลังน้ำเป็นส่วนสำคัญของศูนย์พลังงานของประเทศ เขื่อนเป็นสาเหตุของปัญหามากมาย: การตั้งถิ่นฐานใหม่ของผู้อยู่อาศัย การเหือดแห้งของแม่น้ำตามธรรมชาติ การตกตะกอนของอ่างเก็บน้ำ ข้อพิพาทเรื่องน้ำระหว่างประเทศเพื่อนบ้าน ค่าใช้จ่ายของโครงการเหล่านี้ โรงไฟฟ้าพลังน้ำในแม่น้ำลุ่มทำให้เกิดน้ำท่วมพื้นที่ขนาดใหญ่ ส่วนสำคัญของพื้นที่อ่างเก็บน้ำที่เกิดขึ้นคือน้ำตื้น ในฤดูร้อนเนื่องจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์พืชน้ำจึงพัฒนาอย่างแข็งขันทำให้เกิดน้ำที่เรียกว่า "บาน"

การเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำในบางแห่งทำให้แห้งสนิททำให้พืชตาย เขื่อนป้องกันการอพยพของปลา โรงไฟฟ้าพลังน้ำหลายน้ำตกได้เปลี่ยนแม่น้ำให้กลายเป็นทะเลสาบหลายสายซึ่งมีหนองน้ำปรากฏขึ้น ปลากำลังจะตายในแม่น้ำเหล่านี้ และสภาพอากาศขนาดเล็กรอบตัวพวกมันกำลังเปลี่ยนแปลง ทำลายระบบนิเวศทางธรรมชาติมากขึ้น

เกี่ยวกับอันตรายของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ในระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ความร้อน สารที่เป็นอันตรายจะถูกปล่อยออกมา: คาร์บอนมอนอกไซด์ สารประกอบไนโตรเจน สารประกอบตะกั่ว และความร้อนจำนวนมากยังถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศอีกด้วย

นอกจากนี้ การใช้กังหันไอน้ำในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจำเป็นต้องมีการจัดสรรพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับบ่อน้ำ ซึ่งไอน้ำจากไอเสียจะถูกทำให้เย็นลง ทุก ๆ ปี ถ่านหิน 5 พันล้านตันและน้ำมัน 3.2 พันล้านตันถูกเผาไหม้ในโลก พร้อมกับการปล่อยความร้อน 2 10 J สู่ชั้นบรรยากาศ ปริมาณสำรองเชื้อเพลิงฟอสซิลบนโลกมีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมออย่างมาก และในอัตราการบริโภคปัจจุบัน ถ่านหินจะอยู่ได้ 150-200 ปี น้ำมันจะอยู่ได้ 40-50 ปี และก๊าซจะอยู่ได้ประมาณ 60 ปี วงจรการทำงานทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการสกัด การขนส่ง และการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิล (ส่วนใหญ่เป็นถ่านหิน) ตลอดจนการสร้างของเสีย มาพร้อมกับการปล่อยมลพิษทางเคมีจำนวนมาก การทำเหมืองถ่านหินเกี่ยวข้องกับการทำให้อ่างเก็บน้ำมีความเค็มมาก ซึ่งน้ำถูกระบายออกจากเหมือง นอกจากนี้ น้ำที่สูบออกมายังมีไอโซโทปของเรเดียมและเรดอน โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแม้ว่าจะมีระบบที่ทันสมัยในการทำความสะอาดผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ถ่านหิน แต่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศต่อปีตามการประมาณการต่างๆ ซัลเฟอร์ออกไซด์ตั้งแต่ 10 ถึง 120,000 ตันไนโตรเจนออกไซด์ 2-20,000 ตัน 700-1500 เถ้าตัน (โดยไม่ต้องทำให้บริสุทธิ์ - มากกว่า 2 -3 เท่า) และปล่อยคาร์บอนมอนอกไซด์ 3-7 ล้านตัน นอกจากนี้ยังมีเถ้าถ่านมากกว่า 300,000 ตัน ซึ่งมีโลหะมีพิษประมาณ 400 ตัน (สารหนู แคดเมียม ตะกั่ว ปรอท) สังเกตได้ว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ถ่านหินปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีสู่ชั้นบรรยากาศมากกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีกำลังการผลิตเท่ากัน นี่เป็นเพราะการปล่อยธาตุกัมมันตภาพรังสีต่างๆ ที่มีอยู่ในถ่านหินในรูปของสารเจือปน (เรเดียม ทอเรียม พอโลเนียม ฯลฯ) ผลคูณของค่าปริมาณรังสีและจำนวนผู้ที่สัมผัสรังสี ปรากฎว่าในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมาปริมาณการสัมผัสโดยรวมของประชากรยูเครนเนื่องจากพลังงานความร้อนคือ 767 คน / n และเนื่องจากพลังงานนิวเคลียร์ - 188 คน / n

ปัจจุบัน คาร์บอนมอนอกไซด์ 20-30 พันล้านตันถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศทุกปี การคาดการณ์บ่งชี้ว่าหากอัตราดังกล่าวยังคงดำเนินต่อไป อุณหภูมิเฉลี่ยบนโลกอาจสูงขึ้นหลายองศาภายในช่วงกลางศตวรรษ ซึ่งจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศโลกที่คาดเดาไม่ได้ การเปรียบเทียบผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของแหล่งพลังงานต่างๆ จำเป็นต้องคำนึงถึงผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ ความเสี่ยงสูงสำหรับคนงานในกรณีของการใช้ถ่านหินเกี่ยวข้องกับการสกัดในเหมืองและการขนส่ง และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ สองเหตุผลสุดท้ายเกี่ยวข้องกับน้ำมันและก๊าซและส่งผลกระทบต่อประชากรทั้งหมด เป็นที่ทราบกันดีว่าผลกระทบทั่วโลกของการปล่อยมลพิษจากการเผาไหม้ถ่านหินและน้ำมันต่อสุขภาพของมนุษย์นั้นดำเนินไปในลักษณะเดียวกับอุบัติเหตุเช่นเชอร์โนบิลซึ่งเกิดขึ้นปีละครั้ง นี่คือ "เชอร์โนบิลที่เงียบสงบ" ซึ่งผลที่ตามมานั้นมองไม่เห็นโดยตรง แต่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง ความเข้มข้นของสิ่งเจือปนที่เป็นพิษในขยะเคมีนั้นคงที่ และในที่สุดสิ่งเจือปนทั้งหมดจะผ่านเข้าสู่ระบบนิเวศ ซึ่งแตกต่างจากกากกัมมันตภาพรังสีจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่สลายตัว

โดยทั่วไป ผลกระทบทางรังสีที่แท้จริงของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต่อสิ่งแวดล้อมนั้นน้อยกว่าที่อนุญาตมาก (10 เท่าขึ้นไป) หากเราคำนึงถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของแหล่งพลังงานต่างๆ ต่อสุขภาพของมนุษย์ ในบรรดาแหล่งพลังงานหมุนเวียน ความเสี่ยงจากการดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ตามปกติจะน้อยมาก ทั้งต่อคนงานที่มีกิจกรรมเกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่างๆ ของวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และสำหรับ สาธารณะ. ปริมาณการแผ่รังสีทั่วโลกของพลังงานนิวเคลียร์ในทุกขั้นตอนของวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ขณะนี้อยู่ที่ประมาณ 0.1% ของพื้นหลังตามธรรมชาติ และจะไม่เกิน 1% แม้ว่าจะมีการพัฒนาอย่างเข้มข้นในอนาคตก็ตาม

การทำเหมืองและการแปรรูปแร่ยูเรเนียมยังเกี่ยวข้องกับผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมอีกด้วย

ปริมาณรวมที่ได้รับจากบุคลากรของโรงงานและสาธารณชนในทุกขั้นตอนของการทำเหมืองยูเรเนียมและการผลิตเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์คือ 14% ของปริมาณรวมทั้งหมดของวงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ แต่ปัญหาหลักยังคงอยู่ที่การกำจัดของเสียในระดับสูง ปริมาณของกากกัมมันตภาพรังสีที่เป็นอันตรายสูงมีประมาณหนึ่งในแสนของปริมาณของเสียทั้งหมด ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นพิษสูงและสารประกอบที่เสถียรของพวกมัน วิธีการต่างๆ กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อความเข้มข้น การยึดเกาะที่เชื่อถือได้ และการจัดวางในชั้นหินที่มั่นคง ซึ่งตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าสามารถกักเก็บไว้ได้เป็นพันปี ข้อเสียอย่างร้ายแรงของพลังงานนิวเคลียร์คือกัมมันตภาพรังสีของเชื้อเพลิงที่ใช้และผลิตภัณฑ์ฟิชชัน สิ่งนี้ต้องการการสร้างการป้องกันรังสีกัมมันตภาพรังสีประเภทต่าง ๆ ซึ่งจะเพิ่มพลังงานที่เกิดจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ ข้อเสียอีกประการหนึ่งของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือมลพิษทางความร้อนของน้ำ เช่น ความร้อนของมัน

เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าตามกลุ่มแพทย์ชาวอังกฤษ คนที่ทำงานระหว่างปี 2489-2531 ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ของอังกฤษมีอายุยืนยาวขึ้นโดยเฉลี่ย และอัตราการเสียชีวิตในหมู่พวกเขาจากทุกสาเหตุรวมถึงมะเร็งนั้นต่ำกว่ามาก หากเราคำนึงถึงระดับการแผ่รังสีที่แท้จริงและความเข้มข้นของสารเคมีในชั้นบรรยากาศ เราสามารถพูดได้ว่าผลกระทบของสิ่งหลังที่มีต่อพืชโดยรวมนั้นค่อนข้างสำคัญเมื่อเทียบกับผลกระทบของรังสี

ข้อมูลที่นำเสนอระบุว่าระหว่างการเดินเครื่องของโรงไฟฟ้าสิ่งแวดล้อม ผลกระทบของพลังงานนิวเคลียร์นั้นต่ำกว่าความร้อนหลายสิบเท่า.

โศกนาฏกรรมเชอร์โนปิลยังคงเป็นความชั่วร้ายที่แก้ไขไม่ได้สำหรับยูเครน แต่มันเกี่ยวข้องกับระเบียบสังคมที่ก่อให้เกิดมันมากกว่าพลังงานนิวเคลียร์ ท้ายที่สุดแล้ว ไม่มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใดในโลก ยกเว้นเชอร์โนบิล ไม่มีอุบัติเหตุใดที่นำไปสู่การเสียชีวิตของผู้คนโดยตรง

วิธีความน่าจะเป็นในการคำนวณความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยรวมระบุว่าเมื่อผลิตไฟฟ้าในหน่วยเดียวกัน ความน่าจะเป็นของอุบัติเหตุครั้งใหญ่ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะต่ำกว่าในกรณีของพลังงานถ่านหินถึง 100 เท่า นัยของการเปรียบเทียบนี้ชัดเจน

การเติบโตของการใช้พลังงานไฟฟ้า ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ทวีความรุนแรงขึ้นทำให้การค้นหาวิธีการผลิตไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมทวีความรุนแรงมากขึ้น แนวทางการใช้พลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใช่เชื้อเพลิง - พลังงานแสงอาทิตย์ ลม ความร้อนใต้พิภพ พลังงานคลื่น พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง พลังงานก๊าซชีวภาพ ฯลฯ กำลังได้รับการพัฒนาอย่างเข้มข้น แหล่งที่มาของพลังงานประเภทนี้ไม่มีวันหมด แต่ควรประเมินอย่างสมเหตุสมผลว่าสามารถทำได้หรือไม่ ตอบสนองทุกความต้องการของมนุษย์

งานวิจัยล่าสุดมุ่งเน้นไปที่การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานลมเป็นหลัก ฟาร์มกังหันลมส่วนใหญ่สร้างด้วยไฟฟ้ากระแสตรง ล้อลมขับเคลื่อนไดนาโม - กระแสไฟฟ้าที่ชาร์จแบตเตอรี่ที่เชื่อมต่อแบบขนานพร้อมกัน

ทุกวันนี้ หน่วยพลังงานลมให้พลังงานแก่คนงานน้ำมันได้อย่างน่าเชื่อถือ พวกเขาประสบความสำเร็จในการปฏิบัติงานในพื้นที่ที่ยากต่อการเข้าถึง บนเกาะห่างไกล ในอาร์กติก ในฟาร์มเกษตรหลายพันแห่งที่ไม่มีการตั้งถิ่นฐานขนาดใหญ่และโรงไฟฟ้าสาธารณะในบริเวณใกล้เคียง

การใช้หน่วยพลังงานลมอย่างแพร่หลายภายใต้สภาวะปกติยังคงมีอุปสรรคเนื่องจากต้นทุนที่สูง เมื่อใช้ลม ปัญหาร้ายแรงจะเกิดขึ้น: พลังงานส่วนเกินในสภาพอากาศที่มีลมแรงและการขาดพลังงานในช่วงเวลาสงบ การใช้พลังงานลมมีความซับซ้อนเนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำเช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงความแรงและทิศทาง กังหันลมส่วนใหญ่จะใช้ในสถานที่ที่มีระบบลมที่ดี ในการสร้างกังหันลมที่มีกำลังสูงจำเป็นต้องมีขนาดใหญ่นอกจากนี้ต้องยกใบพัดให้สูงเพียงพอเนื่องจากลมจะมีความเสถียรและมีความเร็วมากกว่าในระดับความสูงที่สูงขึ้น โรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเพียงแห่งเดียวสามารถทดแทน (ในแง่ของปริมาณพลังงานที่ผลิตได้) กังหันลมนับพันเครื่อง

เป็นเวลาหลายศตวรรษที่ผู้คนครุ่นคิดถึงสาเหตุของการขึ้นลงและการไหลของน้ำทะเล ทุกวันนี้เราทราบแน่ชัดแล้วว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอันทรงพลัง - การเคลื่อนไหวเป็นจังหวะของน้ำทะเล - เกิดจากแรงดึงดูดของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ พลังงานของกระแสน้ำมีมหาศาล กำลังทั้งหมดบนโลกประมาณ 1 พันล้านกิโลวัตต์ ซึ่งมากกว่าพลังงานรวมของแม่น้ำทุกสายในโลก

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังน้ำนั้นง่ายมาก เมื่อน้ำขึ้น น้ำจะหมุนกังหันไฮโดรเทอร์ไบน์เติมอ่างเก็บน้ำ และหลังจากน้ำลง น้ำจะไหลออกจากอ่างเก็บน้ำลงสู่มหาสมุทร แล้วหมุนกังหันอีกครั้ง สิ่งสำคัญคือการหาสถานที่ที่สะดวกสำหรับการติดตั้งเขื่อนซึ่งความสูงของน้ำจะมีความสำคัญ การสร้างและเดินเครื่องโรงไฟฟ้าเป็นงานที่ซับซ้อน น้ำทะเลทำให้โลหะส่วนใหญ่ผุกร่อน ตะไคร่ขึ้น รายละเอียดการติดตั้ง

ฟลักซ์ความร้อนของรังสีดวงอาทิตย์ที่มาถึงโลกนั้นมีขนาดใหญ่มาก เกินกว่าการใช้เชื้อเพลิงและทรัพยากรพลังงานทุกประเภทในโลกมากกว่า 5,000 เท่า

ในบรรดาประโยชน์ของพลังงานแสงอาทิตย์— ความเป็นนิรันดร์และความสะอาดทางระบบนิเวศที่ยอดเยี่ยม พลังงานแสงอาทิตย์ถูกส่งไปยังพื้นผิวโลกทั้งหมด เฉพาะบริเวณขั้วของโลกเท่านั้นที่ขาดแคลน นั่นคือเกือบทั้งโลกมีเพียงเมฆและกลางคืนเท่านั้นที่ทำให้คุณใช้งานไม่ได้ตลอดเวลา ความพร้อมใช้งานทั่วไปดังกล่าวทำให้พลังงานประเภทนี้ไม่สามารถผูกขาดได้ซึ่งแตกต่างจากน้ำมันและก๊าซ แน่นอนราคา 1 กิโลวัตต์ชั่วโมง พลังงานแสงอาทิตย์สูงกว่าที่ได้จากวิธีดั้งเดิมมาก มีเพียงหนึ่งในห้าของแสงอาทิตย์เท่านั้นที่ถูกเปลี่ยนเป็นกระแสไฟฟ้า แต่สัดส่วนนี้ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องด้วยความพยายามของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรทั่วโลก

เนื่องจากพลังงานรังสีอาทิตย์ถูกกระจายไปทั่วบริเวณขนาดใหญ่ (หรืออีกนัยหนึ่งคือมีความหนาแน่นต่ำ) การติดตั้งใด ๆ เพื่อใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยตรงจึงต้องมีอุปกรณ์ที่มีพื้นที่ผิวเพียงพอ อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดประเภทนี้คือตัวสะสมแบบแบน โดยหลักการแล้วมันเป็นพื้นสีดำ ฉนวนอย่างดีจากด้านล่าง

มีโรงไฟฟ้าประเภทที่แตกต่างกันเล็กน้อย ความแตกต่างอยู่ที่ความจริงที่ว่าความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่มุ่งไปที่ด้านบนสุดของหอทำให้สารหล่อเย็นโซเดียมเคลื่อนที่ซึ่งทำให้น้ำร้อนกลายเป็นไอน้ำ ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าแนวคิดที่น่าสนใจที่สุดเกี่ยวกับการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์คือการใช้โฟโตอิเล็กทริกเอฟเฟกต์ในเซมิคอนดักเตอร์ อย่างไรก็ตาม พื้นผิวของแผงโซลาร์เพื่อให้พลังงานเพียงพอจะต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอ (สำหรับเอาต์พุตรายวัน 500 MWh ต้องใช้พื้นที่ผิว 500,000 ตร.ม.) ซึ่งค่อนข้างแพง พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในประเภทการผลิตพลังงานที่ใช้วัสดุมากที่สุด การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในปริมาณมากทำให้เกิดความต้องการวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างมาก และเป็นผลให้ทรัพยากรแรงงานสำหรับการสกัดวัตถุดิบ การเพิ่มคุณค่า การผลิตวัสดุ การผลิตเฮลิโอสแตท เครื่องสะสม อุปกรณ์อื่นๆ และการขนส่งของพวกเขา ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในพื้นที่ห่างไกลจากเส้นศูนย์สูตรค่อนข้างต่ำเนื่องจากสภาพบรรยากาศที่ไม่แน่นอน ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ที่ค่อนข้างต่ำ ตลอดจนความผันผวนเนื่องจากการสลับของกลางวันและกลางคืน

พลังงานความร้อนใต้พิภพใช้อุณหภูมิสูงในส่วนลึกของเปลือกโลกเพื่อสร้างพลังงานความร้อน

ในบางแห่งบนโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณขอบแผ่นเปลือกโลก ความร้อนจะมาถึงพื้นผิวในรูปของน้ำพุร้อน - กีย์เซอร์และภูเขาไฟ ในพื้นที่อื่นๆ แหล่งใต้น้ำไหลผ่านชั้นหินร้อนใต้ดิน และความร้อนนี้สามารถถูกดึงออกไปได้ผ่านระบบแลกเปลี่ยนความร้อน ไอซ์แลนด์เป็นตัวอย่างของประเทศที่ พลังงานความร้อนใต้พิภพถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย

ขณะนี้เทคโนโลยีได้รับการพัฒนาเพื่อให้สามารถสกัดก๊าซที่ติดไฟได้จากวัตถุดิบทางชีวภาพอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมีของการสลายตัวของสารประกอบโมเลกุลสูงเป็นโมเลกุลต่ำเนื่องจากกิจกรรมของแบคทีเรียพิเศษ (ซึ่งเข้าร่วมในปฏิกิริยาโดยไม่มี เข้าถึงออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ) รูปแบบปฏิกิริยา: ชีวมวล + + แบคทีเรีย -> ก๊าซที่ติดไฟได้ + ก๊าซอื่นๆ + ปุ๋ย

ชีวมวลเป็นของเสียจากการผลิตทางการเกษตร (ปศุสัตว์ อุตสาหกรรมแปรรูป)

วัตถุดิบหลักในการผลิตก๊าซชีวภาพคือมูลสัตว์ซึ่งส่งไปยังสถานีก๊าซชีวภาพ ผลิตภัณฑ์หลักของโรงงานก๊าซชีวภาพคือส่วนผสมของก๊าซที่ติดไฟได้ (90% ของส่วนผสมคือมีเทน) ส่วนผสมนี้ป้อนให้กับโรงผลิตความร้อน โรงไฟฟ้า

แหล่งพลังงานหมุนเวียน (ยกเว้นพลังงานน้ำ) มีข้อเสียเปรียบร่วมกัน: พลังงานของพวกมันมีความเข้มข้นต่ำมาก ซึ่งสร้างปัญหาอย่างมากสำหรับการใช้งานจริง ต้นทุนของแหล่งพลังงานหมุนเวียน (ไม่รวมโรงไฟฟ้าพลังน้ำ) สูงกว่าแบบดั้งเดิมมาก ทั้งแสงอาทิตย์ พลังงานลม และพลังงานประเภทอื่นๆ สามารถนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าในช่วงพลังงานตั้งแต่หลายกิโลวัตต์ไปจนถึงหลายสิบกิโลวัตต์ได้สำเร็จ แต่พลังงานประเภทนี้ค่อนข้างไม่มีท่าว่าจะดีสำหรับการสร้างแหล่งพลังงานอุตสาหกรรมที่ทรงพลัง