Što je alternativna energija?

Degradacija okoliša i iscrpljivanje prirodnih resursa tjeraju nas da razmišljamo o tome kako dobiti električnu energiju i toplinu iz obnovljivih izvora..

Ovaj članak govori o tome kako djeluje alternativna energija i zašto se mnoge zemlje odlučuju za nju..

Što je alternativna energija??

Energija je obnovljiva (alternativna) i neobnovljiva (tradicionalna).

Alternativni izvori energije su obični prirodni fenomeni, neiscrpni resursi koji se prirodno proizvode. Ovu energiju nazivamo i regenerativnom ili „zelenom“.

Neobnovljivi izvori su nafta, prirodni plin i ugljen. Oni traže zamjenu jer mogu završiti. Njihova se upotreba također povezuje s emisijama ugljičnog dioksida, učinkom staklenika i globalnim zagrijavanjem..
Čovječanstvo prima energiju, uglavnom zbog izgaranja fosilnih goriva i rada nuklearnih elektrana. Alternativna energija – to su metode koje energiju daju na ekološkiji način i čine manje štete. Potrebno je ne samo za industrijske svrhe, već i u jednostavnim kućama za grijanje, toplu vodu, rasvjetu, elektroniku.

---

Obnovljivi izvori energije

---

• sunčana svjetlost
• Vodene struje
• Vjetar
• Plima i oseka
• Biogorivo (gorivo iz biljnih ili životinjskih sirovina)
• Geotermalna toplina (utroba Zemlje)

Alternativne vrste energije

---

1. Sunčeva energija

Jedna od najmoćnijih vrsta alternativnih izvora energije. Najčešće se pretvara u električnu energiju pomoću solarnih panela. Čitav planet ima dovoljno energije za cijelu godinu koju sunce šalje na Zemlju u jednom danu. Međutim, ukupna godišnja proizvodnja električne energije u solarnim elektranama ne prelazi 2%.

Glavni nedostaci su ovisnost o vremenu i vremenu dana. Za sjeverne zemlje vađenje solarne energije nije isplativo. Strukture su skupe, potrebno ih je „čuvati“ i na vrijeme ih zbrinuti, a same ćelije koje sadrže otrovne tvari (olovo, galij, arsen). Ogromne površine potrebne za visoke prinose.

Solarna električna energija distribuira se tamo gdje je jeftinije nego inače: udaljeni naseljeni otoci i farme, svemirske i morske stanice. U toplim zemljama s visokim cijenama električne energije može pokriti potrebe običnog doma. Na primjer, u Izraelu se 80% vode zagrijava sunčevom energijom..

Baterije se ugrađuju i na bespilotna vozila, avione, zračne brodove, Hyperloop vlakovi.

2. Snaga vjetra

Rezerve energije vjetra su sto puta veće od energetskih rezervi svih rijeka na planeti. Vjetrenjače pomažu pretvoriti vjetar u električnu, toplinsku i mehaničku energiju. Glavna oprema su vjetroelektrani (za proizvodnju električne energije) i vjetrenjače (za mehaničku energiju).

Ova vrsta obnovljive energije dobro je razvijena – posebno u Danskoj, Portugalu, Španjolskoj, Irskoj i Njemačkoj. Početkom 2016. snaga svih vjetroelektrana nadmašila je ukupni instalirani kapacitet nuklearne energije.

Nedostatak je što ga nije moguće kontrolirati (snaga vjetra je nestabilna). Vjetrenjače također mogu uzrokovati radio smetnje i utjecati na klimu, jer uzimaju dio kinetičke energije vjetra – međutim, znanstvenici još ne znaju je li to dobro ili loše.

3. Hidroelektrana

Za pretvaranje kretanja vode u električnu energiju potrebne su hidroelektrane (hidroelektrane) s branama i akumulacijama. Postavljeni su na rijekama s jakim potokom koji se ne presušuju. Brane su izgrađene da bi se postigao određeni pritisak vode – ona čini lopatice hidrauličke turbine pomicanjem i pokreću električne generatore.

Skuplje je i teže graditi hidroelektrane u odnosu na konvencionalne elektrane, ali cijena električne energije (u ruskim hidroelektranama) je dva puta niža. Turbine mogu raditi u različitim režimima napajanja i kontrolirati proizvodnju električne energije..

4. Energija valova

Postoji mnogo načina za proizvodnju električne energije iz valova, ali samo tri učinkovito djeluju. Razlikuju se u vrsti instalacija na vodi. Riječ je o komorama, čiji je donji dio uronjen u vodu, plovke ili instalacije s umjetnim atolom.

Takve valne elektrane emitiraju kinetičku energiju morskih ili oceanskih valova putem kabela na kopno, gdje se na posebnim postajama pretvaraju u električnu energiju..

Ova vrsta se koristi malo – 1% sve proizvodnje električne energije u svijetu. Sustavi su također skupi i potreban im je prikladan pristup vodi, što nema svaka država..

5. Energija plime

Ta se energija uzima iz prirodnog porasta i pada vodostaja. Elektrane se postavljaju samo uz obalu, a pad vode trebao bi biti najmanje 5 metara. Stanice plima, brane i turbine izgrađene su za proizvodnju električne energije.

Buka i tokovi su dobro razumljivi, stoga je ovaj izvor predvidljiviji u odnosu na ostale. Ali usvajanje tehnologije je bilo sporo i njihov udio u globalnoj proizvodnji je mali. Osim toga, ciklusi plime i oseke ne zadovoljavaju uvijek normu potrošnje električne energije..

6. Energija gradijenta temperature (hidrotermalna energija)

Morska voda ima različitu temperaturu na površini i u dubinama oceana. Pomoću te razlike oni dobivaju električnu energiju.

Prva instalacija koja daje struju zbog temperature oceana napravljena je 1930. godine. Sada postoje oceanske elektrane zatvorenog, otvorenog i kombiniranog tipa u SAD-u i Japanu.

7. Energija difuzije tekućine

Ovo je nova vrsta alternativnog izvora energije. Osmotska elektrana instalirana na ušću rijeke kontrolira miješanje soli i slatke vode i izvlači energiju iz entropije tekućina..

Izjednačavanje koncentracije soli stvara nadtlak koji pokreće rotaciju turbine. Dok u Norveškoj postoji samo jedna takva elektrana.

8. Geotermalna energija

Geotermalne stanice uzimaju Zemljinu unutarnju energiju – toplu vodu i paru. Postavljaju se u vulkanska područja gdje je voda na površini ili do nje možete doći bušenjem bunara (od 3 do 10 km.).

Obnovljena voda zagrijava zgrade izravno ili preko jedinice za izmjenu topline. Pretvara se i u električnu energiju kada vruća para zakreće turbinu spojenu na električni generator.

Nedostaci: cijena, prijetnja zemaljskoj temperaturi, emisija ugljičnog dioksida i sumporovodika.

Većina geotermalnih stanica u SAD-u, Filipinima, Indoneziji, Meksiku i Islandu.

9. Biogorivo

Bioenergija prima električnu energiju i toplinu iz goriva prve, druge i treće generacije.

• Prva generacija su kruta, tekuća i plinovita biogoriva (plin iz prerade otpada). Na primjer, ogrjevno drvo, biodizel i metan.

• Druga generacija – gorivo dobiveno iz biomase (ostaci biljnog ili životinjskog materijala, ili posebno uzgojene kulture).

• Treća generacija – biogorivo iz algi.

Biogoriva prve generacije lako je nabaviti. Stanovnici ruralnih područja postavili su postrojenja za bioplin gdje biomasa putuje na pravoj temperaturi.

Najtradicionalniji način i najstarije gorivo je drva za ogrjev. Sada se za proizvodnju proizvode šume zasađuju od brzorastućih stabala, topola ili eukaliptusa..

Za i protiv alternativne energije

Glavna mogućnost alternativnih izvora je postojanje čovječanstva, čak i u uvjetima ozbiljne nestašice nafte, plina i ugljena.

---

Prednosti:

---

• Pristupačnost – nema potrebe posjedovati naftna ili plinska polja. Istina, to se ne odnosi na sve vrste. Neizgrađene zemlje ne mogu primiti energiju valova, a geotermalna se može pretvoriti samo u vulkanskim područjima.

• Prikladnost za okoliš – kada se stvaraju toplina i električna energija, nema štetnih emisija u okoliš.

• Ušteda – primljena energija ima nizak trošak.

---

Nedostaci i problemi:

---

• Trošenje u fazi izgradnje i održavanja – oprema i zalihe su skupi. Zbog toga konačna cijena električne energije raste, pa to nije uvijek ekonomski opravdano. Sada je glavni zadatak programera smanjiti troškove instalacija.

• Ovisnost o vanjskim čimbenicima: nemoguće je kontrolirati jačinu vjetra, razinu plime, rezultat obrade solarne energije ovisi o zemljopisu zemlje.

• Niska učinkovitost i niska snaga instalacija (osim hidroelektrana). Generirani kapacitet ne odgovara uvijek potrošnji.

• Utjecaj na klimu. Na primjer, potražnja za biogorivima smanjila je zasijane površine usjeva za hranu, a brane za hidroelektrane promijenile su prirodu ribarstva.

Obnovljiva energija u svijetu

Glavni potrošač obnovljivih izvora energije je Europska unija. U nekim zemljama alternativna energija proizvodi gotovo 40% sve električne energije. Tamo su se već uvele različite mjere podrške: tarife s popustom za povezivanje i povrat novca za kupnju opreme. Zemlje Istoka i SAD nisu daleko zaostale.

---

Njemačka

---

40% električne energije u Njemačkoj dolazi iz obnovljivih izvora. Ona je vodeća u broju vjetroagregata koji proizvode 20,4% električne energije. Preostali udio pripada hidroenergetici, bioenergiji i solarnoj energiji. Njemačka vlada postavila je plan: do 2050. proizvesti 80% energije iz alternativnih izvora, ali još uvijek ne želi zatvoriti nuklearne elektrane.

---

Island

---

Island ima mnogo tople vode, jer se nalazi u zoni vulkanske aktivnosti. Zemlja osigurava 85% kuća grijanjem iz geotermalnih izvora i pokriva 65% potreba stanovništva za električnom energijom. Moć izvora je toliko velika da žele uspostaviti izvoz energije u Veliku Britaniju.

---

Švedska

---

Nakon naftne krize 1973. godine, zemlja je počela tražiti druge izvore energije. Sve je počelo s hidroelektranama i nuklearnim elektranama. Šveđani su često kritizirali Greenpeace zbog nuklearnih elektrana, ali udio energije iz nuklearnih elektrana nije porastao od kraja 80-ih.

Od 90-ih Švedska na moru gradi obalne vjetroelektrane. Uveden je dodatni porez na emisije ugljika u atmosferu, a koristi se i proizvođači vjetra, sunca i bioenergije.

Švedska također aktivno koristi energiju iz prerade otpada, te je čak planira kupiti u susjednim zemljama kako bi odustala od nafte. Neki gradovi primaju toplinu od spalionica.

---

Kina

---

U Kini je najmoćnija hidroelektrana na svijetu Tri korita. Od 2018. godine to je najveća zgrada u smislu mase. Njegova kontinuirana betonska brana teži 65,5 milijuna tona. U 2014. godini stanica je proizvela rekordnih 98,8 milijardi kWh u svijetu.

Najveći izvori vjetra također su ovdje (tri četvrtine njih isporučuje se u more). Do 2020. godine zemlja planira stvoriti 210 GW uz njihovu pomoć..

Ipak postoji 2700 geotermalnih izvora i čine 63% uređaja za pretvaranje solarne energije. Kina je treća po biogorivima na bazi etanola.

Alternativna energija u Rusiji

Različiti geografski položaj regija i specifičnosti klimatskih zona u Rusiji ne omogućavaju ravnomjerno razvijanje ove industrije. Nema ulaganja i postoje nedostaci u zakonu.

Vrste obnovljivih izvora energije u Rusiji

---

Solarna snaga

---

Koristi se i u industrijskom obimu i među lokalnim stanovništvom kao rezervni ili glavni izvor topline i električne energije. Kapacitet svih solarnih instalacija je 400 MW, od čega je najveći u Samarskoj, Astrakhanskoj, Orenburškoj regiji i Krimu. Najmoćnija SES je Vladislavovka (Krim). I dalje se razvijaju projekti za Sibir i Daleki Istok.

---

Snaga vjetra

---

Energija obnovljivih izvora vjetra u Rusiji predstavljena je malo lošije od solarne, iako postoje industrijska postrojenja. Ukupni kapacitet vjetroelektrana u našoj zemlji je 183,9 MW (0,08% cjelokupnog energetskog sustava). Većina postrojenja se nalazi na Krimu, a najmoćnija je u Adygei – “Adygea Wind Farm”.

---

Hidroenergija

---

Ovo je najpopularniji alternativni izvor energije u Rusiji. Oko 200 riječnih hidroelektrana proizvodi do 20% sve energije u zemlji. Od 1968. u zaljevu Kislaya u Murmanskoj regiji postoji elektrana na plimu – Kislogubskaya PES. Najveća hidroelektrana stoji na rijeci Yenisei – „Sayano-Shushenskaya“.

---

Geotermalna energija

---

Zbog obilja vulkana, ova vrsta energije uobičajena je na Kamčatki. Tamo se 40% potrošene energije stvara u geotermalnim izvorima. Prema znanstvenicima, potencijal Kamčatke procjenjuje se na 5000 MW, a godišnje se proizvede samo 80 MW energije. Na Kurilskim otocima, Stavropolju i Krasnodarskom teritoriju postoje i geotermalne stanice.

---

Biogorivo

---

Naša država jedan je od tri izvoznika peleta na europskom tržištu. U Rusiji postoje biljke koje od ostataka drva stvaraju pelete i brikete, a koje se koriste za grijanje kotlova i peći.

Poljoprivredni otpad pretvara se u tekuće gorivo i bioplin za dizelske motore. No, odlagališta plina uopće se ne koriste, ona se jednostavno baca u atmosferu, uzrokujući štetu okolišu.

Tvrtke za obnovljive izvore energije

Povećana ulaganja u obnovljive izvore energije i podrška vlade pomažu mnogim tvrtkama da uspješno posluju.

---

Prvi solarni inc.

---

Ova američka tvrtka osnovana je 1990. godine i postala poznata po proizvodnji solarnih panela. Sada je to najveća tvrtka koja prodaje solarne module, isporučuje opremu i odgovorna je za tehničku uslugu..

---

Vestas Vjetrosustavi A / S

---

Najstariji proizvođač vjetroelektrana iz Danske. Tvrtka je osnovana 1898. godine, a danas je uspjela instalirati više od 60 tisuća vjetroagregata u 63 zemlje. Vestas prodaje pojedinačne generatore, integrirane stanice i uslužne uređaje.

---

PLAT Atlantica Yield

---

Ova tvrtka sa sjedištem u Londonu posjeduje klasične dalekovode, solarne i vjetroelektrane u Sjevernoj Americi, Španjolskoj, Alžiru, Južnoj Americi i Južnoj Africi..

---

ABB Ltd. Asea smeđi boveri

---

Švedsko-švicarska tvrtka poznata po automobilskim motorima, generatorima i robotizaciji. Od 1999. godine marka se bavi pretvorbom sunčeve i energije vjetra. U 2013. tvrtka je postala svjetski lider u opremi za fotonaponsku energiju..

Slični članci

• Blockchain i Bitcoin tehnologija jedan su od najnaprednijih razvoja čovječanstva posljednjih desetljeća..

  Blockchain ima najšire izglede za primjenu u raznim industrijama, ali bitcoin je izazvao najviše buke oko njega. Unatoč razvoju natjecatelja i…

• Kako roboti pomažu ljudima u različitim područjima života

  U svijetu koji je pretrpio četvrtu industrijsku revoluciju, mnogo toga postaje automatski. Postoje roboti koji rade u tvornicama i pojednostavljuju…

• Mozilla istraživači na Internetu

  Mnogi od nas troše puno posla i osobnog vremena na Internetu. Ali što mi zapravo znamo o World Wide Webu? Mozilla istraživači – tvrtke,…