แหล่งพลังงานทางเลือกและการใช้งาน แหล่งพลังงานทางเลือกและความเป็นไปได้ในการใช้งานในรัสเซีย

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พลังงานทางเลือกได้กลายเป็นประเด็นที่น่าสนใจและมีการถกเถียงกันอย่างดุเดือด ภัยคุกคามจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความจริงที่ว่าอุณหภูมิโลกโดยเฉลี่ยยังคงสูงขึ้นทุกปี ความปรารถนาที่จะค้นหารูปแบบของพลังงานที่จะลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ถ่านหิน และกระบวนการก่อมลพิษอื่นๆ ได้เติบโตขึ้นตามธรรมชาติ

แม้ว่าแนวคิดส่วนใหญ่จะไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมานี้เองที่คำถามนี้มีความเกี่ยวข้องในที่สุด ต้องขอบคุณการปรับปรุงด้านเทคโนโลยีและการผลิต ต้นทุนของพลังงานทางเลือกส่วนใหญ่ลดลงในขณะที่ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น พลังงานทดแทนคืออะไร ในแง่ที่เข้าใจง่าย และมีแนวโน้มว่าพลังงานทดแทนจะกลายเป็นพลังงานหลักคืออะไร?

เห็นได้ชัดว่ายังคงมีการโต้เถียงกันอยู่บ้างว่า "พลังงานทดแทน" หมายถึงอะไรและวลีนี้สามารถนำไปใช้กับอะไรได้ ในแง่หนึ่ง คำนี้สามารถนำมาประกอบกับรูปแบบของพลังงานที่ไม่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของคาร์บอนฟุตพริ้นท์ของมนุษยชาติ ดังนั้นจึงอาจรวมถึงโรงงานนิวเคลียร์ โรงไฟฟ้าพลังน้ำ แม้แต่ก๊าซธรรมชาติและ "ถ่านหินสะอาด"

ในทางกลับกัน คำนี้ยังใช้เพื่ออ้างถึงสิ่งที่ถือว่าเป็นวิธีพลังงานแหกคอกในปัจจุบัน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ ลม ความร้อนใต้พิภพ ชีวมวล และการเพิ่มล่าสุดอื่นๆ การจำแนกประเภทนี้ไม่รวมถึงวิธีการสกัดพลังงาน เช่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งมีมานานกว่าร้อยปีและพบได้ทั่วไปในบางภูมิภาคของโลก

อีกปัจจัยหนึ่งคือแหล่งพลังงานทางเลือกจะต้อง "สะอาด" ไม่ก่อให้เกิดมลพิษที่เป็นอันตราย ดังที่ระบุไว้แล้ว ส่วนใหญ่มักหมายถึงคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ก็สามารถอ้างถึงการปล่อยมลพิษอื่นๆ ได้เช่นกัน เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ และอื่นๆ โดยพารามิเตอร์เหล่านี้ พลังงานนิวเคลียร์ไม่ถือเป็นแหล่งพลังงานทางเลือก เนื่องจากผลิตกากกัมมันตภาพรังสีที่มีความเป็นพิษสูงและต้องจัดเก็บอย่างเหมาะสม

อย่างไรก็ตาม ในทุกกรณี คำนี้ใช้เพื่ออ้างถึงประเภทของพลังงานที่จะมาแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิลและถ่านหินว่าเป็นรูปแบบการผลิตพลังงานหลักในทศวรรษหน้า

ประเภทของแหล่งพลังงานทดแทน
จริงๆ แล้ว พลังงานทดแทนมีหลายประเภท อีกครั้ง นี่คือจุดที่คำจำกัดความถึงจุดสิ้นสุด เพราะในอดีต "พลังงานทางเลือก" ถูกใช้เพื่ออ้างถึงวิธีการที่ไม่จำเป็นหรือสมเหตุสมผล แต่ถ้าคุณใช้คำจำกัดความในความหมายกว้าง มันจะรวมประเด็นเหล่านี้บางส่วนหรือทั้งหมด:

ไฟฟ้าพลังน้ำ นี่คือพลังงานที่เกิดจากเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำเมื่อน้ำตกลงมาและน้ำไหล (ในแม่น้ำ คลอง น้ำตก) ไหลผ่านอุปกรณ์ที่เปลี่ยนกังหันและผลิตกระแสไฟฟ้า

พลังงานนิวเคลียร์. พลังงานที่เกิดขึ้นในกระบวนการปฏิกิริยาฟิชชันล่าช้า แท่งยูเรเนียมหรือธาตุกัมมันตภาพรังสีอื่นๆ ทำให้น้ำร้อน เปลี่ยนเป็นไอน้ำ และไอน้ำจะเปลี่ยนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า

พลังงานที่ได้รับโดยตรงจากดวงอาทิตย์ (โดยปกติประกอบด้วยสารตั้งต้นซิลิกอน เรียงเป็นแถวขนาดใหญ่) แปลงรังสีของดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง ในบางกรณี ความร้อนที่เกิดจากแสงแดดยังถูกใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งเรียกว่าพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์

พลังงานลม. พลังงานที่เกิดจากการไหลของอากาศ กังหันลมขนาดยักษ์หมุนภายใต้อิทธิพลของลมและผลิตกระแสไฟฟ้า

พลังงานความร้อนใต้พิภพ. พลังงานนี้เกิดจากความร้อนและไอน้ำที่เกิดจากกิจกรรมทางธรณีวิทยาในเปลือกโลก ในกรณีส่วนใหญ่ ท่อจะวางอยู่บนพื้นดินเหนือพื้นที่ที่มีการเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยา ผ่านไอน้ำผ่านกังหัน ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า

พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง กระแสน้ำตามแนวชายฝั่งยังสามารถนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้อีกด้วย กระแสน้ำที่เปลี่ยนแปลงในแต่ละวันทำให้น้ำไหลผ่านกังหันไปมา มีการผลิตไฟฟ้าและโอนไปยังโรงไฟฟ้าบนบก

ชีวมวลสิ่งนี้ใช้กับเชื้อเพลิงที่ได้จากพืชและแหล่งชีวภาพ เช่น เอทานอล กลูโคส สาหร่าย เชื้อรา แบคทีเรีย พวกเขาสามารถแทนที่น้ำมันเบนซินเป็นแหล่งเชื้อเพลิง

ไฮโดรเจน.พลังงานที่ได้จากกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งรวมถึงเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยา ซึ่งโมเลกุลของน้ำจะแตกออกจากกันและรวมตัวกันใหม่ระหว่างอิเล็กโทรลิซิส เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนซึ่งก๊าซถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์สันดาปภายในหรือเพื่อหมุนกังหันความร้อน หรือนิวเคลียร์ฟิวชัน ซึ่งอะตอมของไฮโดรเจนหลอมรวมภายใต้สภาวะที่มีการควบคุม ปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมหาศาลอย่างไม่น่าเชื่อ

แหล่งพลังงานทดแทนและพลังงานทดแทน
ในหลายกรณี แหล่งพลังงานทดแทนก็สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดนี้ใช้แทนกันได้ไม่ครบถ้วน เนื่องจากแหล่งพลังงานทางเลือกหลายรูปแบบอาศัยทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัด ตัวอย่างเช่น พลังงานนิวเคลียร์ต้องอาศัยยูเรเนียมหรือธาตุหนักอื่นๆ ที่ต้องขุดก่อน

ในเวลาเดียวกัน พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ น้ำขึ้นน้ำลง ความร้อนใต้พิภพ และไฟฟ้าพลังน้ำพึ่งพาแหล่งพลังงานหมุนเวียนทั้งหมด รังสีของดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่อุดมสมบูรณ์ที่สุด และถึงแม้จะถูกจำกัดด้วยสภาพอากาศและช่วงเวลาของวัน แต่ก็ไม่สิ้นสุดในเชิงอุตสาหกรรม ลมก็ไม่หายไปเช่นกัน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความดันในชั้นบรรยากาศและการหมุนของโลก

การพัฒนา
ปัจจุบันพลังงานทดแทนยังคงประสบกับความเยาว์วัย แต่ภาพนี้กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วภายใต้อิทธิพลของกระบวนการกดดันทางการเมือง ภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมทั่วโลก (ภัยแล้ง ความอดอยาก น้ำท่วม) และการปรับปรุงเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียน

ตัวอย่างเช่น ในปี 2558 ความต้องการพลังงานของโลกยังคงมาจากถ่านหิน (41.3%) และก๊าซธรรมชาติ (21.7%) โรงไฟฟ้าพลังน้ำและพลังงานนิวเคลียร์คิดเป็น 16.3% และ 10.6% ตามลำดับ ในขณะที่ "แหล่งพลังงานหมุนเวียน" (พลังงานแสงอาทิตย์ ลม ชีวมวล ฯลฯ) มีเพียง 5.7%

สิ่งนี้เปลี่ยนแปลงไปมากตั้งแต่ปี 2556 เมื่อการบริโภคน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติทั่วโลกอยู่ที่ 31.1% 28.9% และ 21.4% ตามลำดับ พลังงานนิวเคลียร์และไฟฟ้าพลังน้ำคิดเป็น 4.8% และ 2.45% ในขณะที่แหล่งพลังงานหมุนเวียนคิดเป็นเพียง 1.2%

นอกจากนี้ยังมีการเพิ่มจำนวนของข้อตกลงระหว่างประเทศเพื่อควบคุมการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและการพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือก ตัวอย่างเช่น Renewable Energy Directive ซึ่งลงนามโดยสหภาพยุโรปในปี 2009 ซึ่งกำหนดเป้าหมายสำหรับการใช้พลังงานหมุนเวียนสำหรับประเทศสมาชิกทั้งหมดภายในปี 2020

โดยสาระสำคัญ ข้อตกลงนี้บอกเป็นนัยว่าสหภาพยุโรปจะบรรลุความต้องการพลังงานทั้งหมดอย่างน้อย 20% ด้วยพลังงานหมุนเวียนภายในปี 2020 และอย่างน้อย 10% ของเชื้อเพลิงสำหรับการขนส่ง ในเดือนพฤศจิกายน 2559 คณะกรรมาธิการยุโรปได้แก้ไขเป้าหมายเหล่านี้และกำหนดการใช้พลังงานหมุนเวียนขั้นต่ำ 27% ภายในปี 2573

บางประเทศได้กลายเป็นผู้นำในการพัฒนาพลังงานทดแทน ตัวอย่างเช่น ในเดนมาร์ก พลังงานลมมีความต้องการไฟฟ้ามากถึง 140% ของประเทศ ส่วนเกินจะถูกส่งไปยังประเทศเพื่อนบ้าน เยอรมนี และสวีเดน

ไอซ์แลนด์ เนื่องจากตั้งอยู่ในแอตแลนติกเหนือและภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่ จึงบรรลุการพึ่งพาพลังงานหมุนเวียน 100% ตั้งแต่ต้นปี 2555 ผ่านการผสมผสานระหว่างพลังน้ำและพลังงานความร้อนใต้พิภพ ในปี 2559 เยอรมนีมีนโยบายเลิกพึ่งพาน้ำมันและพลังงานนิวเคลียร์

โอกาสในระยะยาวสำหรับพลังงานทดแทนนั้นเป็นไปในเชิงบวกอย่างมาก ตามรายงานของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ประจำปี 2557 ระบุว่าพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์จะคิดเป็น 27% ของความต้องการทั่วโลกภายในปี 2593 ทำให้เป็นแหล่งพลังงานที่ใหญ่ที่สุด บางที ต้องขอบคุณความก้าวหน้าในการสังเคราะห์ แหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิลจะล้าสมัยอย่างสิ้นหวังภายในปี 2050

เพื่อแก้ปัญหาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีอยู่อย่างจำกัด นักวิจัยทั่วโลกกำลังทำงานเพื่อสร้างและนำแหล่งพลังงานทางเลือกไปใช้งาน และเรากำลังพูดถึงไม่เพียงแค่กังหันลมและแผงโซลาร์ที่มีชื่อเสียงเท่านั้น ก๊าซและน้ำมันสามารถถูกแทนที่ด้วยพลังงานจากสาหร่าย ภูเขาไฟ และขั้นตอนของมนุษย์ รีไซเคิลได้เลือกแหล่งพลังงานสะอาดที่น่าตื่นเต้นที่สุด 10 แห่งแห่งอนาคต

จูลจากประตูหมุน

ผู้คนหลายพันคนทุกวันผ่านประตูหมุนที่ทางเข้าสถานีรถไฟ ในศูนย์วิจัยหลายแห่งของโลก ในเวลาเดียวกัน แนวคิดนี้ดูเหมือนว่าจะใช้กระแสของผู้คนเป็นเครื่องกำเนิดพลังงานที่เป็นนวัตกรรมใหม่ บริษัท East Japan Railway Company ของญี่ปุ่นตัดสินใจติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนที่สถานีรถไฟ การติดตั้งนี้ทำงานที่สถานีรถไฟในเขตชิบูย่าของโตเกียว: ส่วนประกอบแบบเพียโซอิเล็กทริกถูกฝังอยู่ใต้พื้นประตูหมุน ซึ่งผลิตไฟฟ้าจากแรงดันและแรงสั่นสะเทือนที่ได้รับเมื่อมีคนเหยียบ

เทคโนโลยี "ประตูหมุนพลังงาน" อื่นมีการใช้งานแล้วในประเทศจีนและเนเธอร์แลนด์ ในประเทศเหล่านี้ วิศวกรตัดสินใจที่จะไม่ใช้ผลของการกดองค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริก แต่เป็นผลจากการผลักของที่จับประตูหมุนหรือประตูหมุน แนวคิดของบริษัท Boon Edam ของเนเธอร์แลนด์เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนประตูมาตรฐานที่ทางเข้าศูนย์การค้า (ซึ่งมักจะทำงานบนระบบโฟโตเซลล์และเริ่มหมุนเอง) ด้วยประตูที่ผู้เข้าชมต้องผลักและผลิตกระแสไฟฟ้า

ในศูนย์ดัตช์ Naturcafe La Port เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประตูดังกล่าวได้ปรากฏตัวแล้ว แต่ละแห่งผลิตพลังงานได้ประมาณ 4,600 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี ซึ่งในแวบแรกอาจดูเหมือนไม่มีนัยสำคัญ แต่เป็นตัวอย่างที่ดีของเทคโนโลยีทางเลือกสำหรับการผลิตไฟฟ้า

โรงทำความร้อนสาหร่าย

สาหร่ายเริ่มได้รับการพิจารณาให้เป็นแหล่งพลังงานทางเลือกค่อนข้างเร็ว แต่ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าเทคโนโลยีนี้มีแนวโน้มที่ดี พอเพียงที่จะบอกว่าจากพื้นที่ผิวน้ำ 1 เฮกตาร์ที่ถูกครอบครองโดยสาหร่ายสามารถหาก๊าซชีวภาพได้ 150,000 ลูกบาศก์เมตรต่อปี ซึ่งเท่ากับปริมาณก๊าซที่บ่อขนาดเล็กผลิตได้โดยประมาณ และเพียงพอสำหรับชีวิตของหมู่บ้านเล็กๆ

สาหร่ายสีเขียวดูแลรักษาง่าย เติบโตเร็ว และมีหลายชนิดที่ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ในการสังเคราะห์แสง ชีวมวลทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นน้ำตาลหรือไขมัน สามารถเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพได้ โดยทั่วไปคือไบโอเอธานอลและไบโอดีเซล สาหร่ายเป็นเชื้อเพลิงเชิงนิเวศในอุดมคติ เพราะมันเติบโตในสภาพแวดล้อมทางน้ำและไม่ต้องการทรัพยากรที่ดิน ให้ผลผลิตสูง และไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

นักเศรษฐศาสตร์ระบุว่า ภายในปี 2018 มูลค่าการซื้อขายทั่วโลกจากการแปรรูปชีวมวลของสาหร่ายขนาดเล็กในทะเลสามารถสูงถึง 100 พันล้านดอลลาร์ มีโครงการที่ดำเนินการเกี่ยวกับเชื้อเพลิง "สาหร่าย" แล้ว - ตัวอย่างเช่น อาคารอพาร์ตเมนต์ 15 ห้องในฮัมบูร์ก ประเทศเยอรมนี ด้านหน้าของบ้านถูกปกคลุมด้วยถังสาหร่าย 129 ตัว ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียวสำหรับทำความร้อนและปรับอากาศของอาคาร ที่เรียกว่า Bio Intelligent Quotient (BIQ) House

ความเร็วกระแทกทำให้ถนนสว่างขึ้น

แนวคิดของการผลิตไฟฟ้าโดยใช้สิ่งที่เรียกว่า "การกระแทกความเร็ว" เริ่มดำเนินการเป็นครั้งแรกในสหราชอาณาจักร จากนั้นในบาห์เรน และในไม่ช้าเทคโนโลยีจะไปถึงรัสเซียทุกอย่างเริ่มต้นจากการที่นักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ Peter Hughes ได้สร้าง "Generating Road Ramp" (Electro-Kinetic Road Ramp) สำหรับทางหลวง ทางลาดประกอบด้วยแผ่นโลหะสองแผ่นที่อยู่เหนือถนนเล็กน้อย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกวางอยู่ใต้แผ่นเพลต ซึ่งจะสร้างกระแสไฟฟ้าทุกครั้งที่รถแล่นผ่านทางลาด

ขึ้นอยู่กับน้ำหนักของรถ ทางลาดสามารถผลิตไฟฟ้าได้ตั้งแต่ 5 ถึง 50 กิโลวัตต์ในช่วงเวลาที่รถผ่านทางลาด ทางลาดเช่นแบตเตอรี่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับสัญญาณไฟจราจรและป้ายถนนที่สว่างไสว ในสหราชอาณาจักร เทคโนโลยีนี้ใช้งานได้แล้วในหลายเมือง วิธีการนี้เริ่มแพร่กระจายไปยังประเทศอื่น เช่น ไปประเทศบาห์เรนขนาดเล็ก

สิ่งที่น่าแปลกใจที่สุดคือสิ่งที่คล้ายกันสามารถเห็นได้ในรัสเซีย Albert Brand นักศึกษาจาก Tyumen ได้เสนอระบบไฟถนนแบบเดียวกันที่ฟอรัม VUZPromExpo ตามการประมาณการของนักพัฒนา มีรถยนต์ 1,000 ถึง 1,500 คันที่ขับด้วยความเร็วในเมืองของเขาทุกวัน สำหรับ "การชนกัน" ของรถยนต์บน "การชนด้วยความเร็ว" ที่ติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะมีกระแสไฟฟ้าประมาณ 20 วัตต์ซึ่งไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

เป็นมากกว่าฟุตบอล

พัฒนาโดยกลุ่มศิษย์เก่า Harvard ผู้ก่อตั้ง Uncharted Play ลูกบอล Soccket สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ภายในครึ่งชั่วโมงของฟุตบอล ซึ่งเพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับหลอดไฟ LED เป็นเวลาหลายชั่วโมง Soccket ถูกเรียกว่าเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมแทนแหล่งพลังงานที่ไม่ปลอดภัย ซึ่งมักใช้โดยผู้อยู่อาศัยในประเทศด้อยพัฒนา

หลักการกักเก็บพลังงานใน Soccket นั้นค่อนข้างง่าย: พลังงานจลน์ที่เกิดจากการตีลูกบอลจะถูกถ่ายโอนไปยังกลไกคล้ายลูกตุ้มขนาดเล็กที่ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตกระแสไฟฟ้าซึ่งเก็บไว้ในแบตเตอรี่ พลังงานที่เก็บไว้สามารถนำมาใช้เป็นพลังงานให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น โคมไฟตั้งโต๊ะที่มี LED

กำลังขับของ Soccket คือหกวัตต์ ลูกบอลที่ผลิตพลังงานได้รับการยอมรับจากทั่วโลก ได้รับรางวัลมากมาย ได้รับการยกย่องอย่างสูงจาก Clinton Global Initiative และได้รับรางวัลในการประชุม TED อันเลื่องชื่อ

พลังงานที่ซ่อนอยู่ของภูเขาไฟ

หนึ่งในการพัฒนาหลักในการพัฒนาพลังงานภูเขาไฟเป็นของนักวิจัยชาวอเมริกันจากบริษัทที่ริเริ่ม AltaRock Energy และ Davenport Newberry Holdings วัตถุทดสอบคือภูเขาไฟที่สงบนิ่งในรัฐโอเรกอน น้ำเกลือถูกสูบลึกลงไปในหิน ซึ่งมีอุณหภูมิสูงมากเนื่องจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตภาพรังสีที่มีอยู่ในเปลือกโลกและชั้นปกคลุมที่ร้อนที่สุดของโลก เมื่อถูกความร้อน น้ำจะเปลี่ยนเป็นไอน้ำซึ่งป้อนเข้าสู่กังหันที่ผลิตกระแสไฟฟ้า

ในขณะนี้ มีโรงไฟฟ้าขนาดเล็กเพียงสองโรงเท่านั้นในประเภทนี้ - ในฝรั่งเศสและในเยอรมนี หากเทคโนโลยีของอเมริกาใช้งานได้ การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯ ประมาณการว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพมีศักยภาพที่จะจ่ายไฟฟ้าได้ 50% ที่ประเทศต้องการ (ปัจจุบันมีส่วนร่วมเพียง 0.3%)

อีกวิธีหนึ่งในการใช้ภูเขาไฟเพื่อผลิตพลังงานถูกเสนอในปี 2552 โดยนักวิจัยชาวไอซ์แลนด์ ใกล้ระดับความลึกของภูเขาไฟ พวกเขาค้นพบอ่างเก็บน้ำใต้ดินที่มีอุณหภูมิสูงผิดปกติ น้ำร้อนจัดอยู่ที่ไหนสักแห่งบนพรมแดนระหว่างของเหลวกับก๊าซ และมีอยู่ที่อุณหภูมิและความดันที่แน่นอนเท่านั้น

นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างสิ่งที่คล้ายคลึงกันในห้องปฏิบัติการ แต่กลับกลายเป็นว่าน้ำดังกล่าวยังพบได้ในธรรมชาติ - ในลำไส้ของโลก เชื่อกันว่าสามารถดึงพลังงานออกจากน้ำที่มี "อุณหภูมิวิกฤต" ได้มากกว่าน้ำที่ต้มด้วยวิธีดั้งเดิมถึงสิบเท่า

พลังงานจากความร้อนของมนุษย์

หลักการของเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกที่ทำงานบนความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว แต่เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีเริ่มอนุญาตให้ใช้ความร้อนจากร่างกายมนุษย์เป็นแหล่งพลังงาน ทีมนักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชั้นนำของเกาหลี (KAIST) ได้พัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ฝังอยู่ในแผ่นกระจกที่มีความยืดหยุ่น

ตู่ อุปกรณ์ใดจะช่วยให้กำไลฟิตเนสสามารถชาร์จจากความร้อนของมือมนุษย์ได้ ตัวอย่างเช่น ขณะวิ่ง เมื่อร่างกายร้อนจัดและแตกต่างกับอุณหภูมิแวดล้อม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของเกาหลีขนาด 10 x 10 เซนติเมตรสามารถผลิตพลังงานได้ประมาณ 40 มิลลิวัตต์ที่อุณหภูมิผิว 31 องศาเซลเซียส

เทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกันถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานโดย Ann Makosinski อายุน้อยผู้คิดค้นไฟฉายที่ชาร์จโดยความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศกับร่างกายมนุษย์ เอฟเฟกต์อธิบายได้ด้วยการใช้องค์ประกอบ Peltier สี่ชิ้น: คุณสมบัติของมันคือความสามารถในการสร้างกระแสไฟฟ้าเมื่อถูกความร้อนที่ด้านหนึ่งและเย็นลงที่อีกด้านหนึ่ง

ส่งผลให้ไฟฉายของ Ann ให้แสงที่ค่อนข้างสว่าง แต่ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ สำหรับการใช้งานนั้นจำเป็นต้องมีความแตกต่างของอุณหภูมิเพียงห้าองศาระหว่างระดับความร้อนของฝ่ามือมนุษย์กับอุณหภูมิในห้องเท่านั้น

ขั้นตอนในการปูแผ่น "ฉลาด"

ที่จุดใดของถนนที่พลุกพล่านใด ๆ มีมากถึง 50,000 ก้าวต่อวัน แนวคิดในการใช้การเดินเท้าเพื่อแปลงขั้นตอนเป็นพลังงานอย่างมีประโยชน์นั้นเกิดขึ้นจริงในผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาโดย Lawrence Kemball-Cook ผู้อำนวยการ Pavegen Systems Ltd. ในสหราชอาณาจักร วิศวกรได้สร้างแผ่นปูพื้นที่ผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานจลน์ของคนเดินเท้า

อุปกรณ์ในกระเบื้องที่เป็นนวัตกรรมใหม่นี้ทำมาจากวัสดุที่ยืดหยุ่นและกันน้ำได้ ซึ่งโค้งงอได้ประมาณห้ามิลลิเมตรเมื่อกด ในทางกลับกันก็สร้างพลังงานซึ่งกลไกจะเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า วัตต์สะสมจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์ หรือใช้โดยตรงเพื่อให้แสงสว่างแก่ป้ายรถเมล์ หน้าต่างร้านค้า และป้าย

ตัวกระเบื้อง Pavegen เองนั้นถือว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์: ตัวเครื่องทำจากสแตนเลสเกรดพิเศษและพอลิเมอร์รีไซเคิลคาร์บอนต่ำ พื้นผิวด้านบนทำจากยางรีไซเคิล ซึ่งกระเบื้องมีความทนทานและทนต่อการเสียดสีสูง

ในช่วงโอลิมปิกฤดูร้อนที่ลอนดอนในปี 2555 มีการติดตั้งกระเบื้องบนถนนท่องเที่ยวหลายแห่ง ภายในสองสัปดาห์ ได้รับพลังงาน 20 ล้านจูล นี่ก็มากเกินพอแล้วสำหรับไฟถนนในเมืองหลวงของอังกฤษ

สมาร์ทโฟนชาร์จจักรยาน

ในการชาร์จเครื่องเล่น โทรศัพท์ หรือแท็บเล็ต ไม่จำเป็นต้องมีเต้าเสียบอยู่ในมือ บางครั้งแค่หมุนคันเหยียบก็เพียงพอแล้ว ดังนั้น บริษัท Cycle Atom ของอเมริกาจึงได้เปิดตัวอุปกรณ์ที่ให้คุณชาร์จแบตเตอรี่ภายนอกขณะขี่จักรยานและชาร์จอุปกรณ์มือถือในเวลาต่อมา

ผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่า Siva Cycle Atom เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจักรยานลิเธียมน้ำหนักเบาที่ออกแบบมาเพื่อให้พลังงานแก่อุปกรณ์พกพาเกือบทุกประเภทที่มีพอร์ต USB เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กนี้สามารถติดตั้งบนเฟรมจักรยานทั่วไปส่วนใหญ่ได้ภายในไม่กี่นาที ตัวแบตเตอรี่สามารถถอดออกได้อย่างง่ายดายสำหรับการชาร์จอุปกรณ์ต่างๆ ในภายหลัง ผู้ใช้ไปเล่นกีฬาและเหยียบ - และหลังจากนั้นสองสามชั่วโมง สมาร์ทโฟนของเขาก็ถูกเรียกเก็บเงิน 100 เซ็นต์แล้ว

ในทางกลับกัน Nokia ยังได้แนะนำแกดเจ็ตที่ยึดติดกับจักรยานให้สาธารณชนทั่วไปรู้จักและช่วยให้คุณสามารถแปลการถีบเป็นวิธีการรับพลังงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม Nokia Bicycle Charger Kit มีไดนาโม ซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กที่ใช้พลังงานจากล้อจักรยานเพื่อชาร์จโทรศัพท์ผ่านปลั๊กมาตรฐาน 2 มม. ที่พบในโทรศัพท์ Nokia ส่วนใหญ่

ประโยชน์ของน้ำเสีย

เมืองใหญ่ ๆ ทุกวันทิ้งน้ำเสียจำนวนมากลงในน้ำเปิดซึ่งก่อให้เกิดมลพิษต่อระบบนิเวศ ดูเหมือนว่าน้ำที่เป็นพิษจากสิ่งปฏิกูลจะไม่มีประโยชน์สำหรับทุกคนอีกต่อไป แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีสร้างเซลล์เชื้อเพลิงจากน้ำนั้น

หนึ่งในผู้บุกเบิกแนวคิดนี้คือ ศาสตราจารย์บรูซ โลแกน จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนีย แนวคิดทั่วไปเป็นเรื่องยากมากสำหรับผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญจะเข้าใจ และสร้างขึ้นจากสองเสาหลัก นั่นคือ การใช้เซลล์เชื้อเพลิงจากแบคทีเรียและการติดตั้งที่เรียกว่าอิเล็กโทรไดอะไลซิสย้อนกลับ แบคทีเรียออกซิไดซ์อินทรียวัตถุในน้ำเสียและผลิตอิเล็กตรอนในกระบวนการสร้างกระแสไฟฟ้า

วัสดุเหลือใช้อินทรีย์เกือบทุกประเภทสามารถนำมาใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ไม่เพียงแต่สิ่งปฏิกูลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงของเสียจากสัตว์ ตลอดจนผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมไวน์ การผลิตเบียร์ และผลิตภัณฑ์นม สำหรับการทำ Reverse Electrodialysis เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานที่นี่ โดยแยกเมมเบรนออกเป็นเซลล์และดึงพลังงานจากความแตกต่างของความเค็มของกระแสของเหลวที่ผสมกันสองสาย

"กระดาษ" พลังงาน

Sony ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของญี่ปุ่นได้พัฒนาและเปิดตัวเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชีวภาพที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากกระดาษที่ตัดอย่างประณีตที่งาน Tokyo Green Food Show สาระสำคัญของกระบวนการมีดังนี้: จำเป็นต้องใช้กระดาษลูกฟูกเพื่อแยกเซลลูโลส (นี่คือน้ำตาลกลูโคสสายยาวที่พบในพืชสีเขียว)

ห่วงโซ่ถูกทำลายด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์และน้ำตาลกลูโคสที่ได้รับจะถูกประมวลผลโดยเอนไซม์อีกกลุ่มหนึ่งด้วยความช่วยเหลือของไฮโดรเจนไอออนและอิเล็กตรอนอิสระจะถูกปล่อยออกมา อิเล็กตรอนจะถูกส่งผ่านวงจรภายนอกเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า คาดว่าการติดตั้งดังกล่าวระหว่างการประมวลผลกระดาษหนึ่งแผ่นที่มีขนาด 210 x 297 มม. สามารถให้พลังงานได้ประมาณ 18 วัตต์ต่อชั่วโมง (ปริมาณพลังงานที่เท่ากันจะถูกสร้างขึ้นโดยแบตเตอรี่ AA 6 ก้อน)

วิธีนี้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: ข้อได้เปรียบที่สำคัญของ "แบตเตอรี่" ดังกล่าวคือการไม่มีโลหะและสารเคมีที่เป็นอันตราย แม้ว่าในขณะนี้เทคโนโลยีจะยังห่างไกลจากการค้าขาย: มีการผลิตไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย - เพียงพอที่จะจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์พกพาขนาดเล็กเท่านั้น

เกือบตลอดเวลาที่ดำรงอยู่ มนุษยชาติได้ค้นหาแหล่งพลังงานใหม่อย่างต่อเนื่อง ในปัจจุบัน เพื่อให้ได้พลังงานไฟฟ้าในปริมาณที่ต้องการนั้น มีการใช้แหล่งที่ไม่หมุนเวียน ซึ่งเป็นทรัพยากรธรรมชาติ เช่น ถ่านหิน น้ำมัน หรือก๊าซธรรมชาติ

การใช้เชื้อเพลิงประเภทนี้สามารถให้พลังงานแก่บุคคลได้ในปริมาณที่จำเป็น แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้คำถามในการค้นหาแหล่งเชื้อเพลิงชนิดใหม่ได้กลายเป็นเรื่องเร่งด่วนมากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็น ปัญหานี้เป็นเรื่องเร่งด่วน เนื่องจากตามการคาดการณ์ของนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ ปริมาณสำรองของทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้ในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าได้ลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเร็วๆ นี้ เนื่องจากความต้องการพลังงานของมนุษย์เพิ่มขึ้น เป็นงานที่สำคัญมากที่สามารถแก้ปัญหาการขาดแคลนเชื้อเพลิงให้เพียงพอกับความต้องการ

แหล่งพลังงานทางเลือก - โอกาสแห่งความรอด

ค้นหาแหล่งเชื้อเพลิงใหม่ที่ เรียกว่าทางเลือกเป็นส่วนประกอบหนึ่งของแนวคิดเรื่องพลังงานทดแทน พลังงานทดแทนเป็นพลังงานใหม่ ซึ่งเป็นชุมชนของพื้นที่ที่มีแนวโน้มว่าจะมีหน้าที่ในการหาวิธีการใหม่ ๆ ในการรับ ส่ง และใช้พลังงาน ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานทดแทน ในขณะเดียวกัน แนวทางหนึ่งในการพัฒนาอุตสาหกรรมนี้คือการใช้พลังงานประเภทใดก็ตามที่น่าสนใจจากมุมมองทางเศรษฐกิจ เนื่องจากต้นทุนต่อหน่วยของพลังงานที่ได้รับต่ำและจากประเด็นด้านสิ่งแวดล้อมของ มุมมองเนื่องจากพลังงานทางเลือกตามกฎมีความโดดเด่นด้วยความปลอดภัยและไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม

การใช้แหล่งอื่นเป็นโอกาสที่จะได้รับพลังงานที่แทบจะไม่มีที่สิ้นสุด เนื่องจากแหล่งทางเลือกส่วนใหญ่เป็นทรัพยากรหมุนเวียน ซึ่งทำให้สิ้นเปลือง

ประเภทของแหล่งพลังงานทดแทน

ปัจจุบันมีการศึกษาและประยุกต์ใช้วิธีการต่าง ๆ ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม ในเวลาเดียวกัน ตามสถิติ บุคคลในโลกสมัยใหม่ใช้เพียง 0.001% ของแหล่งพลังงานทางเลือกที่มีอยู่ในธรรมชาติ ซึ่งเป็นส่วนเล็กน้อยของศักยภาพมหาศาลของธรรมชาติ

นอกจากนี้ ปัญหาที่ทำให้การใช้แหล่งพลังงานทดแทนในหมวดพื้นที่กำลังพัฒนาคือการขาดความละเอียดรอบคอบในประเด็นนี้อย่างครบถ้วนในระดับกฎหมาย เนื่องจากในปัจจุบันทรัพยากรธรรมชาติทั้งหมดของประเทศเป็นทรัพย์สินของรัฐ ในทางทฤษฎี แม้แต่การใช้แสงแดดหรือลมก็อาจเก็บภาษีได้

จนถึงปัจจุบันการผลิตพลังงานประเภทต่อไปนี้ที่แพร่หลายที่สุดคือการใช้แหล่งธรรมชาติที่ไม่สิ้นสุด

นอกจากแหล่งพลังงานทางเลือกที่พบได้บ่อยที่สุดแล้ว ยังมีวิธีที่แปลกใหม่กว่านั้น ได้แก่:

• เชื้อเพลิงชีวภาพซึ่งเป็นสารชีวมวลและของเสียต่างๆ
• ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อของมนุษย์
• ใช้พลังของพายุฝนฟ้าคะนอง หลักการคือพยายามจับสายฟ้าผ่าและเปลี่ยนเส้นทางไปยังโครงข่ายไฟฟ้า
• ควบคุมปฏิกิริยาฟิวชันเทอร์โมนิวเคลียร์
• ได้รับพลังงานจากการใช้เซลล์สุริยะที่อยู่ในวงโคจรของโลก
• การประยุกต์ใช้พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง

การพัฒนาพลังงานและการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีช่วยเร่งกระบวนการใช้แหล่งพลังงานทดแทนอย่างมีนัยสำคัญซึ่งเป็นอนาคต

ที่จะได้รับพลังงาน? ไม่เป็นความลับเลยที่ผู้คนจะสิ้นเปลืองน้ำมัน ก๊าซ ถ่านหิน และแม้แต่ยูเรเนียมที่ยังคงอยู่บนโลกหมดไปไม่ช้าก็เร็ว เกิดคำถามขึ้นว่า “จะทำอย่างไรต่อไป? ที่จะได้รับพลังงาน? ท้ายที่สุด ชีวิตทั้งชีวิตของเราอยู่บนพื้นฐานของการใช้พลังงาน ปรากฎว่าหลังจากปริมาณสำรองไฮโดรคาร์บอนหมดลง การดำรงอยู่ของอารยธรรมก็จะจบลงด้วย?

มีทางออก! เหล่านี้คือแหล่งพลังงานทางเลือกที่เรียกว่า โดยวิธีการที่หลายคนใช้และประสบความสำเร็จอยู่แล้วในปัจจุบัน พลังงานของลม กระแสน้ำ ดวงอาทิตย์ และพลังงานความร้อนใต้พิภพ ─ ถูกนำไปใช้และแปลงโดยคนให้เป็นไฟฟ้าได้สำเร็จ แต่มันเป็นเช่นนั้นที่จะพูด

ปัจจุบันมีหลายร้อยทฤษฎีและการพัฒนาเกี่ยวกับการสร้างและการใช้แหล่งพลังงานทางเลือกที่ผิดปกติ แหล่งพลังงานทางเลือกที่อธิบายไว้ในบทความนี้มีความผิดปกติเฉพาะในแง่ที่ยังไม่เป็นที่นิยม ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย ใช้ไม่ได้ผล ไม่ได้ประโยชน์ เป็นต้น

แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าพวกเขาจะไม่สามารถใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพบางทีในอนาคตอันใกล้นี้ ท้ายที่สุด น้ำมันชนิดเดียวกันเป็นแหล่งพลังงานเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ แต่นับตั้งแต่สิ้นสุดการปฏิวัติอุตสาหกรรม น้ำมันได้รับและแปรรูปให้อยู่ในรูปแบบที่ใช้งานได้

ไม่มีใครรู้ว่าเราจะใช้อะไรในอนาคตเพื่อผลิตพลังงาน แต่มีทางเลือกอื่นจากแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมอย่างแน่นอน และเป็นไปได้ค่อนข้างมากที่วิธีการผลิตพลังงานไฟฟ้าอย่างน้อยหนึ่งวิธีตามรายการด้านล่างสามารถแพร่หลายและเป็นที่นิยมได้

ต่อไปนี้คือแหล่งพลังงานทางเลือกที่ไม่ธรรมดา 5 แหล่งที่เพิ่มความหวังอย่างแท้จริงสำหรับการใช้อย่างมีประสิทธิภาพในอนาคต:

โรงไฟฟ้าน้ำเค็มทดลองแห่งแรกสร้างโดย Statkraft ในประเทศนอร์เวย์ โรงไฟฟ้าใช้ผลทางกายภาพ - ออสโมซิสในการผลิตไฟฟ้า ด้วยผลกระทบนี้ จากการผสมเกลือและน้ำจืด พลังงานจึงถูกสกัดจากเอนโทรปีที่เพิ่มขึ้นของของเหลว จากนั้นพลังงานนี้จะใช้เพื่อหมุนกังหันพลังน้ำของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ได้มีการพัฒนาโรงไฟฟ้าสาธิตบนเซลล์เชื้อเพลิงที่มีอิเล็กโทรไลต์โซลิดออกไซด์ที่มีกำลังสูงถึง 500 กิโลวัตต์ อันที่จริงองค์ประกอบดังกล่าวเผาผลาญเชื้อเพลิงและแปลงพลังงานที่ปล่อยออกมาเป็นไฟฟ้าโดยตรง มันเหมือนกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล แต่ไม่มีเครื่องดีเซลและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และยังปราศจากควัน เสียง ความร้อนสูงเกินไป และมีประสิทธิภาพสูงกว่ามาก

เอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริกใช้เพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า นี่เป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างเก่าซึ่งกลับมามีความเกี่ยวข้องอีกครั้งในยุคของเราเนื่องจากการใช้แหล่งกำเนิดแสงที่ประหยัดพลังงานจำนวนมากและเครื่องรับไฟฟ้าแบบพกพาต่างๆ การพัฒนาทางอุตสาหกรรมมีอยู่แล้วและประสบความสำเร็จในการใช้งาน ตัวอย่างเช่น เตาทำความร้อนและการปรุงอาหารที่มีเทอร์โมเจเนอเรเตอร์ในตัว ซึ่งในระหว่างการทำงาน ไม่เพียงแต่จะได้รับความร้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงไฟฟ้าด้วย

มีการสร้างสถานที่ทดลองสร้างกระแสไฟฟ้าโดยใช้พลังงานจลน์ - ทางเท้า, ประตูหมุนที่สถานีรถไฟ, ฟลอร์เต้นรำพิเศษพร้อมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพียโซอิเล็กทริกในตัว ผู้ผลิตมีแนวคิดในอนาคตอันใกล้ที่จะจัดตั้ง "โรงยิมสีเขียว" โดยเฉพาะ ซึ่งกลุ่มรถสปอร์ตไบค์สามารถผลิตไฟฟ้าหมุนเวียนได้มากถึง 3.6 เมกะวัตต์ต่อปี

ในแหล่งพลังงานนี้เป็นเครื่องกำเนิดนาโนพิเศษที่แปลงไมโครออสซิลเลชันในร่างกายมนุษย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า การสั่นสะเทือนเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอแล้วสำหรับอุปกรณ์ที่จะสร้างกระแสไฟฟ้าที่ช่วยให้คุณรักษาประสิทธิภาพของอุปกรณ์พกพาได้ เครื่องกำเนิดนาโนสมัยใหม่เปลี่ยนการเคลื่อนไหวและการเคลื่อนไหวให้เป็นแหล่งพลังงาน ทางเลือกสำหรับการใช้งานร่วมกันของนาโนเจนเนอเรเตอร์และแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์มีแนวโน้มและน่าสนใจมาก

คุณคิดอย่างไรเกี่ยวกับเรื่องนี้? คุณอาจทราบแหล่งไฟฟ้าทางเลือกใหม่อื่นๆ แบ่งปันในความคิดเห็น!

เมื่อพูดถึงพลังงานทดแทน มักจะหมายถึงการติดตั้งสำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน - แสงแดดและลม ในเวลาเดียวกัน สถิติไม่รวมสถานีที่ใช้พลังของกระแสน้ำในทะเลและมหาสมุทร ตลอดจนโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ แม้ว่าแหล่งพลังงานเหล่านี้สามารถนำมาหมุนเวียนได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม พวกเขาเป็นแบบดั้งเดิมและมีการใช้ในระดับอุตสาหกรรมมาหลายปีแล้ว

แนวคิดเรื่องการใช้พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตไฟฟ้านั้นค่อนข้างน่าสนใจ ท้ายที่สุดนี้จะช่วยให้คุณปฏิเสธการใช้เชื้อเพลิงได้ แม้แต่ภูมิทัศน์ที่คุ้นเคยก็ยังต้องเปลี่ยน ท่อของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนโลงศพนิวเคลียร์จะหายไป หลายประเทศจะไม่พึ่งพาการซื้อเชื้อเพลิงฟอสซิลอีกต่อไป ท้ายที่สุด ดวงอาทิตย์และลมมีอยู่ทุกหนทุกแห่งบนโลก

แต่พลังงานดังกล่าวสามารถแทนที่พลังงานดั้งเดิมได้หรือไม่? คนมองโลกในแง่ดีเชื่อว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้น ผู้มองโลกในแง่ร้ายมีมุมมองที่แตกต่างกันเกี่ยวกับปัญหา

สถิติทั่วโลกแสดงให้เห็นว่า การเติบโตของการลงทุนพลังงานทดแทนลดลงตั้งแต่ปี 2555. มีการลดลงในจำนวนที่แน่นอน การลดลงในระดับโลกส่วนใหญ่เกิดจากสหรัฐอเมริกา ประเทศในยุโรปตะวันตก ไม่สามารถชดเชยการเติบโตของการลงทุนของญี่ปุ่นและจีนได้ด้วยซ้ำ

บางทีสถิติอาจบิดเบือนไปบ้างเพราะในทางปฏิบัติไม่สามารถนับผู้ผลิตพลังงานทางเลือกได้ - แผงโซลาร์เซลล์แต่ละตัวบนหลังคาของอาคารที่พักอาศัย, กังหันลมที่ให้บริการในแต่ละฟาร์ม และตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุไว้ พวกเขาคิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของพลังงานทดแทนทั้งหมด

เยอรมนีถือเป็นผู้นำในการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนอย่างถูกต้องในหลาย ๆ ด้าน ภาคพลังงานเป็นพื้นที่ทดสอบสำหรับการพัฒนาแบบจำลองที่มีแนวโน้มดี กำลังการผลิตติดตั้งลมและพลังงานแสงอาทิตย์คือ 80 GW 40 เปอร์เซ็นต์ของความสามารถเป็นของเอกชน ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของเกษตรกร และเพียงครึ่งเดียวเท่านั้น - ให้กับบริษัทและรัฐ

พลเมืองเยอรมันทุกๆ คนที่ 12 โดยประมาณเป็นเจ้าของโรงไฟฟ้าทางเลือก ตัวเลขเดียวกันโดยประมาณแสดงถึงลักษณะของอิตาลีและสเปน โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เชื่อมต่อกับเครือข่ายทั่วไป ดังนั้นเจ้าของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จึงผลิตและบริโภคไฟฟ้าพร้อมกัน

ในปีก่อนหน้า ผู้บริโภคสามารถรับพลังงานทดแทนได้เฉพาะในสภาพอากาศที่มีแดดจ้า แต่ในปัจจุบัน การใช้คอมเพล็กซ์ทั้งหมดซึ่งแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เสริมด้วยแบตเตอรี่ - ตะกั่วแบบดั้งเดิมหรือลิเธียมสมัยใหม่ - กำลังขยายตัวอย่างแข็งขัน ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะสะสมพลังงานส่วนเกินเพื่อให้สามารถใช้ในเวลากลางคืนหรือในสภาพอากาศเลวร้ายในภายหลัง

ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าชุดรวมดังกล่าวช่วยให้ครอบครัวชาวยุโรปโดยเฉลี่ยสี่คนสามารถประหยัดไฟฟ้าได้ 60 เปอร์เซ็นต์ เงินออมสามสิบเปอร์เซ็นต์จะมาจากแผงโซลาร์เซลล์โดยตรง และอีกสามสิบเปอร์เซ็นต์มาจากแบตเตอรี่

ประหยัดได้มาก แต่ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานนั้นสูงมาก แบตเตอรี่หกกิโลวัตต์ชั่วโมงมีค่าใช้จ่ายเฉลี่ย 5,000 ยูโรหากเราเพิ่มค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง บำรุงรักษา ภาษี และค่าใช้จ่ายอื่นๆ การติดตั้ง 6 kWh จะมีราคาระหว่างหนึ่งหมื่นถึงสองหมื่นยูโร ตอนนี้ในเยอรมนีมีอัตราค่าไฟฟ้าประมาณ 25 เซ็นต์ ดังนั้นระยะเวลาคืนทุนสำหรับการติดตั้งทางเลือกสำหรับครอบครัวหนึ่งจะอยู่ที่ประมาณสามสิบปี

เป็นที่ชัดเจนว่าไม่มีแบตเตอรี่ใดใช้งานได้นานขนาดนั้น แต่นี่เป็นความจริงสำหรับเทคโนโลยีในปัจจุบันเท่านั้น ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่และแผงโซลาร์เซลล์จะลดลง ในขณะที่ค่าไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น เจ้าของบริษัทหลายแห่งมองเห็นโอกาสดังกล่าว โดยเฉพาะ Google เป็นบริษัทที่เป็นผู้นำด้านการลงทุนในการพัฒนาพลังงานทดแทนในสหรัฐอเมริกา เพื่อเน้นถึงเหตุการณ์นี้ ได้มีการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในลานจอดรถของสำนักงานกลาง

ในยุโรปตะวันตก โรงถลุงแร่และผู้ผลิตปูนซีเมนต์บางรายกล่าวว่าพวกเขาพร้อมที่จะใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์บางส่วนในอนาคตอันใกล้นี้

ผู้เชี่ยวชาญจำนวนหนึ่งคาดการณ์ว่าอุปสงค์ที่ลดลงอย่างมากสำหรับผู้ให้บริการพลังงานแบบเดิมและการหายตัวไปของพลังงานนิวเคลียร์ในอนาคตอันใกล้ อาจเป็นไปได้ว่าบริษัทด้านพลังงานของอเมริกาก็กำลังรับฟังการประเมินดังกล่าวเช่นกัน ดังนั้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาในสหรัฐอเมริกา คณะกรรมาธิการที่ควบคุมพลังงานนิวเคลียร์จึงไม่อนุมัติโครงการ NPP ใดๆ

อย่างไรก็ตาม ด้วยความหวังที่สดใส พลังงานทางเลือกทำให้เกิดคำถามที่ยังไม่มีคำตอบที่ชัดเจน ปัญหาหลักประการหนึ่งคือการพัฒนาอุตสาหกรรมเกิดขึ้นโดยได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลอย่างมหาศาลความไม่แน่นอนเกี่ยวกับสถานการณ์นี้จะดำเนินต่อไปในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าหรือไม่ ซึ่งทำให้ความสนใจของนักลงทุนในสหรัฐอเมริกาลดลง ซึ่งเขียนไว้ก่อนหน้านี้ ภาพเดียวกันนี้มีให้เห็นในอิตาลีซึ่งรัฐบาลได้ลดภาษีนำเข้าเพื่อลดการขาดดุลงบประมาณ

เยอรมนีผลิตไฟฟ้าได้ประมาณหนึ่งในสี่ของไฟฟ้าทั้งหมดโดยใช้แหล่งอื่น หรือแม้แต่ส่งออกด้วย ปัญหาคือพลังงานนี้มีความสำคัญในการเข้าสู่ตลาด และนี่เป็นการเลือกปฏิบัติต่อซัพพลายเออร์แบบดั้งเดิมและละเมิดผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของพวกเขา รัฐอุดหนุนการผลิตโดยใช้เทคโนโลยีทางเลือก แต่เงินอุดหนุนจะถูกนำไปโดยการเพิ่มภาษี ประมาณ 20% ของค่าไฟฟ้าสำหรับชาวเยอรมันเป็นค่าใช้จ่ายที่มากเกินไป

ยิ่งมีการผลิตไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากเท่าไร บริษัทพลังงานแบบดั้งเดิมก็จะยิ่งอยู่รอดได้ยากขึ้นเท่านั้น ธุรกิจของพวกเขาในเยอรมนีกำลังถูกคุกคามในวันนี้ ผู้ผลิตพลังงานรายใหญ่ที่ลงทุนในการผลิตทางเลือกต่างตกหลุมพรางของตัวเอง ส่วนใหญ่ของไฟฟ้าสีเขียวได้ลดราคาขายส่งแล้ว

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ กังหันลมไม่สามารถผลิตพลังงานในวันที่มีเมฆมาก ในกรณีที่ไม่มีลม ดังนั้น การปฏิเสธโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจึงยังไม่สมจริง แต่เนื่องจากลำดับความสำคัญของไฟฟ้าทางเลือก กำลังการผลิตของ CHPP ถูกบังคับให้หยุดนิ่ง สภาพอากาศที่มีแดดจัดและในวันที่มีลมแรง ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตของตนเองเพิ่มขึ้นและส่งผลกระทบต่อผู้บริโภค

เมื่อพูดถึงไฟฟ้าทางเลือกโดยพิจารณาถึงความคุ้มค่าในอนาคต พวกเขามักจะใช้เฉพาะกับต้นทุนของการติดตั้งเองเท่านั้น แต่เพื่อให้ระบบพลังงานทั้งหมดทำงานได้และผู้บริโภคจะได้รับกระแสไฟฟ้าโดยไม่หยุดชะงัก จำเป็นต้องเตรียมความจุแบบเดิมให้พร้อม ซึ่งจะส่งผลให้โหลดได้เพียงหนึ่งในห้าของกำลังการผลิตเท่านั้น และเป็นค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม นอกจากนี้ จำเป็นต้องปรับปรุงโครงข่ายไฟฟ้าให้ทันสมัย ​​ทำให้มัน "ฉลาด" เพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าไหลผ่านตามหลักการใหม่ ทั้งหมดนี้ต้องใช้เงินลงทุนหลายพันล้านดอลลาร์ และยังไม่ชัดเจนว่าใครจะเป็นผู้จัดหาเงินทุนให้กับพวกเขา

ในสื่อสิ่งพิมพ์ พลังงานทางเลือกถูกนำเสนอเป็นอุตสาหกรรมที่เกือบจะปราศจากปัญหา ซึ่งสัญญาว่าจะได้รับกระแสไฟฟ้าราคาถูกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในอนาคต แต่ธุรกิจที่จริงจังเข้าใจถึงความเสี่ยงที่เกี่ยวข้อง การสนับสนุนจากรัฐไม่ใช่แหล่งเงินทุนที่น่าเชื่อถือ แต่มีความเสี่ยงที่จะพึ่งพา "สปริง" ดังกล่าวสามารถแห้งได้ทุกเมื่อ

และปัญหาสำคัญอีกประการหนึ่ง การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์และลมต้องการการจำหน่ายพื้นที่ขนาดใหญ่ หากไม่ใช่ปัญหาใหญ่สำหรับสภาพของสหรัฐอเมริกาแล้ว ยุโรปตะวันตกก็มีประชากรหนาแน่น ดังนั้นจึงยังไม่ได้ดำเนินโครงการสำคัญที่เกี่ยวข้องกับพลังงานทดแทน

บริษัทพลังงานที่แสวงหาความเสี่ยงให้น้อยที่สุด ลงทุนร่วมกับกองทุนต่างๆ รวมถึงบริษัทบำเหน็จบำนาญและประกันภัย แต่แม้แต่ในเยอรมนี โครงการที่กำลังดำเนินอยู่ทั้งหมดไม่ได้มีขนาดใหญ่ แต่เป็นเป้าหมาย ยังไม่มีประสบการณ์ในการสร้างและการดำเนินงานระยะยาวของกำลังการผลิตขนาดใหญ่ในโลก

ในขณะที่ปัญหาของพลังงานทดแทนนั้นผู้เชี่ยวชาญมักกล่าวถึงความเสี่ยงเป็นหลัก ดังนั้นจึงดูเหมือนไม่เกี่ยวข้องกับสังคม พลังงานก็เหมือนกับระบบที่ซับซ้อน แตกแขนงและมั่นคงอื่นๆ มีความเฉื่อยสูง และมีเพียงหลายปีของการพัฒนาเทรนด์ใหม่ ๆ ที่สามารถย้ายออกจากที่ของมันได้ ด้วยเหตุผลนี้ เป็นไปได้มากว่าการพัฒนาพลังงานทดแทนจะยังคงเกิดขึ้นโดยได้รับการสนับสนุนจากรัฐและได้รับการปฏิบัติต่อประเทศชาติที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

ล็อบบี้ "สีเขียว" มีการใช้งานมากขึ้นเรื่อยๆ ในสหรัฐอเมริกา แม้แต่นักวิจัยที่จริงจังยังต้องพึ่งพาพลังงานทดแทน ดังนั้น ตามรายงานของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด รัฐนิวยอร์กภายในปี 2030 จะสามารถตอบสนองความต้องการไฟฟ้าได้อย่างเต็มที่ผ่านการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ในขณะเดียวกัน รายงานระบุว่าหากติดตั้งอย่างถูกต้องทั่วทั้งรัฐ ก็ไม่จำเป็นต้องรักษาความสามารถในการสร้างความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพสำรองไว้ จริงอยู่ ผู้เขียนรายงานไม่เสนอให้ละทิ้งพลังงานดั้งเดิมโดยสิ้นเชิง

พลังงานทดแทนได้หยุดที่จะแปลกใหม่แล้วมีอยู่จริง เป็นที่ชัดเจนว่า เมื่อมันพัฒนา จำนวนปัญหาที่เกี่ยวข้องจะเพิ่มขึ้นเท่านั้น