Energie alternativa

Energia alternativă  reprezintă un ansamblu de metode promițătoare de obținere, transmitere și utilizare a energiei (de multe ori din surse regenerabile ), care nu sunt la fel de răspândite ca cele tradiționale, dar prezintă interes datorită rentabilității utilizării lor cu, de regulă, un nivel scăzut. riscul de a provoca daune mediului .

Direcții ale energiei alternative

Surse alternative de energie

Direcția principală a energiei alternative este căutarea și utilizarea surselor de energie alternative (netradiționale). Sursele de energie  sunt „substanțe și procese naturale care permit unei persoane să obțină energia necesară existenței” [2] . O sursă alternativă de energie este o resursă regenerabilă , ea înlocuiește sursele tradiționale de energie care funcționează pe petrol , gaze naturale extrase și cărbune , care, atunci când sunt arse, eliberează dioxid de carbon în atmosferă , contribuind la creșterea efectului de seră și la încălzirea globală . Motivul căutării surselor alternative de energie este necesitatea obținerii acesteia din resurse și fenomene naturale regenerabile sau practic inepuizabile. De asemenea, pot fi luate în considerare respectarea mediului și economia.

Clasificarea surselor Surse de energie folosite de om
Cum se utilizează Energia folosită de om sursă naturală originală
Centrale solare Radiația electromagnetică de la soare Fuziunea nucleară solară
ferme de vant Energia eoliană cinetică fuziune nucleară solară,

Mișcările Pământului și Lunii

Centrale hidroelectrice tradiționale

HPP mici

Mișcarea apei în râuri Fuziunea nucleară solară
Centrale mareomotrice Mișcarea apei în oceane și mări Mișcările Pământului și Lunii
centrale cu valuri Energia valurilor mărilor și oceanelor fuziune nucleară solară,

Mișcările Pământului și Lunii

Stații geotermale Energia termică a izvoarelor termale ale planetei Energia internă a Pământului
arderea combustibililor fosili Energia chimică a combustibililor fosili Fuziunea nucleară solară în trecut.
Arderea combustibilului regenerabil tradiţional neconvențional Energie chimică de combustibil regenerabil Fuziunea nucleară solară
Centrale nucleare Căldura eliberată de fisiunea nucleară dezintegrare nucleară
  1. Fontul verde indică utilizări netradiționale ale energiei.
  2. Sursele de energie regenerabilă sunt umplute cu verde .
Energia eoliană

Recent, multe țări extind utilizarea centralelor eoliene (WPP). Cel mai mult sunt folosite în țările din Europa de Vest ( Danemarca , Germania , Marea Britanie , Olanda ), în SUA , în India , China .

Potrivit Asociației Europei pentru Energie Eoliană (WindEurope), conform rezultatelor anului 2019, Danemarca (48% din electricitatea eoliană), Irlanda (33%), Portugalia (27%), Germania (26%) și Marea Britanie ( 22% ) au devenit liderii energiei eoliene în Europa. ) [3] .

  • Turbine eoliene autonome
  • Turbinele eoliene care funcționează în paralel cu rețeaua
Biocombustibili Energia solară

Centralele solare (SPP) funcționează în peste 80 de țări.

  • Un colector solar , inclusiv un încălzitor solar de apă , este folosit atât pentru a încălzi apa pentru încălzire, cât și pentru a genera energie electrică.
  • Turnul de energie , combină energia solară și eoliană. Există două opțiuni. Prima este răcirea aerului încălzit de soare la o înălțime de câteva sute de metri și conversia energiei cinetice a aerului care coboară curge în electricitate. Al doilea este încălzirea solului și a aerului de către soare într-o seră foarte mare și conversia energiei cinetice a fluxului de aer ascendent în energie electrică.
  • celule fotovoltaice
  • Nanoantene
Hidroenergie alternativă Energie geotermală

Se foloseste atat pentru incalzirea apei pentru incalzire cat si pentru generarea de energie electrica. Centralele geotermale generează o mare parte a energiei electrice în America Centrală , Filipine, Islanda ; Islanda este, de asemenea, un exemplu de țară în care apele termale sunt utilizate pe scară largă pentru încălzire, încălzire.

  • Centrale termice (principiul preluării apelor subterane la temperatură înaltă și al utilizării lor într-un ciclu)
  • Schimbătoare de căldură la sol (principiul extragerii căldurii din sol prin schimb de căldură)
Forța musculară umană

Deși puterea musculară este cea mai veche sursă de energie, iar omul a căutat întotdeauna să o înlocuiască cu altceva, în prezent ea continuă să fie folosită pentru vehicule cu motor muscular - o bicicletă , un scuter, un velomobil etc.

Energia furtunii

Energia furtunii este o modalitate de utilizare a energiei prin captarea și redirecționarea energiei fulgerelor în rețeaua electrică . Alternative Energy Holdings a anunțat în 2006 crearea unui model prototip care poate folosi energia fulgerului. S-a presupus că această energie ar fi mult mai ieftină decât energia obținută cu ajutorul surselor moderne, o astfel de instalație ar avea roade în 4-7 ani. [7] [8]

Crioenergie

Crioenergia este o modalitate de stocare a excesului de energie prin lichefierea aerului .

Prima centrală de stocare criogenică de 300 de kilowați din lume a fost construită în zona industrială Slough [9] .

În februarie 2011, Dearman Engine, un startup care dezvoltă motoare criogenice, s-a separat de Highview Power Storage [10] .

În marina suedeză, submarinele din clasa Gotland au devenit primele bărci în serie cu motoare Stirling , care le permit să rămână sub apă continuu până la 20 de zile. În prezent, toate submarinele Marinei Suedeze sunt echipate cu motoare Stirling, iar constructorii naval suedezi au elaborat deja tehnologia de echipare a submarinelor cu aceste motoare prin tăierea într-un compartiment suplimentar, care adăpostește noul sistem de propulsie. Motoarele care funcționează cu oxigen lichid , care mai târziu este folosit pentru respirație, au un nivel de zgomot foarte scăzut.

Energia gravitațională

Energia gravitațională este acumularea de energie în exces prin stocarea acesteia sub formă de energie potențială a câmpului gravitațional.

Energy Vault a dezvoltat un proiect pentru o centrală de stocare gravitațională , care este o macara cu șase brațe, ale căror motoare electrice acționează ca generatoare electrice la coborârea blocurilor, iar blocurile stivuite unul peste altul. Când surplusul de energie intră în rețeaua electrică, este cheltuit pentru ridicarea blocurilor. Și în orele de vârf, când blocurile sunt coborâte de macarale, energia este returnată în rețea [11] .

Fuziune termonucleară controlată

Sinteza nucleelor ​​atomice mai grele din cele mai ușoare pentru a obține energie, care este controlată. Încă nu se aplică.

Direcții de energie alternativă în plus față de utilizarea surselor de energie netradiționale

Producția de energie distribuită

O nouă tendință în sectorul energetic legat de producția de căldură și energie electrică.

Energia hidrogenului

Până în prezent, producția de hidrogen necesită mai multă energie decât se poate obține folosindu-l, așa că nu poate fi considerat o sursă de energie. Este doar un mijloc de stocare și livrare a energiei.

Potrivit HydrogenCouncil (o asociație a marilor companii internaționale care include Total , Toyota , BP, Shell și alte corporații, în principal europene și japoneze), în 2050 ponderea hidrogenului în consumul de energie va fi de 18%.

Energia spațială

Obținerea energiei electrice în celule fotovoltaice situate pe orbita joasă a Pământului sau pe Lună . Electricitatea va fi transmisă pe Pământ sub formă de radiații cu microunde [12] . Poate contribui la încălzirea globală. Încă nu se aplică.

Perspective

Perspectivele de utilizare a surselor de energie regenerabilă sunt asociate cu respectarea mediului , costurile scăzute de operare și lipsa așteptată de combustibil în energia tradițională.

Potrivit Comisiei Europene , până în 2020 vor fi create 2,8 milioane de locuri de muncă în industria energiei regenerabile din țările UE . Industria energiei regenerabile va genera 1,1% din PIB [13] .

Potrivit AIE , pentru a atinge emisiile totale de dioxid de carbon zero până în 2050 pentru a preveni încălzirea globală cu mai mult de 1,5 grade Celsius, două treimi din toată energia și 90% din electricitatea de pe planetă vor fi produse din energie verde. Până în 2030, dezvoltarea energiei verzi va crea 14 milioane de noi locuri de muncă. [14] [15]

Investiții

Potrivit unui raport ONU, 140 de miliarde de dolari au fost investite la nivel mondial în proiecte de energie alternativă în 2008, în timp ce 110 de miliarde de dolari au fost investite în producția de cărbune și petrol.

La nivel mondial, în 2008, au investit 51,8 miliarde dolari în energie eoliană, 33,5 miliarde dolari în energie solară și 16,9 miliarde dolari în biocombustibili. Țările europene au investit 50 de miliarde de dolari în energie alternativă în 2008, America — 30 de miliarde de dolari, China  — 15,6 miliarde de dolari, India  — 4,1 miliarde de dolari [16] .

În 2018, investițiile în sectorul energiei din surse regenerabile au ajuns la 288,9 miliarde de dolari.La nivel global, energia solară a rămas principala destinație de investiții cu 139,7 miliarde de dolari în 2018 (o scădere de 22%). Investițiile în energia eoliană au crescut cu 2% în 2018, până la 134,1 miliarde USD.Alte sectoare au reprezentat investiții mult mai puține, deși investițiile în bioenergie și producția de energie din incinerarea deșeurilor au crescut cu 54%, până la 8,7 miliarde USD.

Distribuție

Potrivit datelor BP , în 2019, ponderea surselor alternative de energie regenerabilă (fără hidroenergie) a fost de 10,8% în generarea globală de energie electrică, depășind energia nucleară pentru prima dată în acest indicator. [17] Începând cu 2020, capacitatea globală totală instalată de energie regenerabilă (excluzând energia hidroelectrică) este de 1.668 GW . Pentru 2020, capacitatea totală globală instalată de energie solară ajunge la 760 GW [18] . Pentru 2020, capacitatea totală globală de energie eoliană instalată ajunge la 743 GW. [18] Pentru 2020, capacitatea totală instalată globală de bioenergie ajunge la 145 GW. [18] Pentru 2020, capacitatea totală globală instalată de energie geotermală este de 14,1 GW. [optsprezece]

În energia primară (bilanțul energetic total), ponderea energiei alternative a crescut la 5%, crescând de la 4,5% în 2018 și ocolind și energia nucleară.

Începând cu 2017, sursele alternative de energie au generat 9,6% din electricitate în SUA, inclusiv 6,3% din energia eoliană și 1,3% din energia solară.

În prima jumătate a anului 2020, sursele alternative de energie au generat un record de 52% din energia electrică în Germania . Vântul a ocupat primul loc între sursele de energie electrică, generând 30,6% din energie electrică, iar soarele a dat 11,4%. [19]

Vezi și

Link -uri

Literatură

Note

  1. ↑ Productia mondiala bruta de energie electrica, dupa sursa, 2019 - Grafice - Date & Statistici - IEA . Preluat la 13 august 2021. Arhivat din original la 13 august 2021.
  2. ↑ Surse de energie // Dicționar enciclopedic științific și tehnic . Dicționar enciclopedic științific și tehnic
  3. ↑ Energia eoliană în Europa. 2020/p. 19 . Preluat la 3 august 2020. Arhivat din original la 21 februarie 2021.
  4. ↑ Stația hidroelectrică aeriană (AirHES, AeroHES) . Preluat la 29 mai 2022. Arhivat din original la 28 martie 2022.
  5. ↑ Program despre copia de arhivă AeroGES din 28 martie 2022 pe Wayback Machine pe NTV
  6. ↑ Publicație despre Aero HPP Arhivată 18 octombrie 2012 la Wayback Machine // Membrane
  7. ↑ Ferma fulgerului va prinde energia descărcărilor cerești Arhivată din 23 februarie 2011 la Wayback Machine membrana.ru
  8. ↑ Alternative Energy Holding anunță dezvoltarea energiei fulgerului Arhivat 5 iunie 2014.
  9. ↑ Site-ul oficial Highview Power Storage . Consultat la 23 noiembrie 2018. Arhivat din original la 20 noiembrie 2018.
  10. ↑ Site-ul oficial al pornirii Dearman Engine . Consultat la 23 noiembrie 2018. Arhivat din original la 26 noiembrie 2018.
  11. ↑ Site-ul oficial Energy Vault . Data accesului: 25 noiembrie 2018. Arhivat din original pe 19 noiembrie 2018.
  12. ↑ Companiile japoneze vor lansa o centrală solară în spațiu Arhivat 22 septembrie 2009 la Wayback Machine .
  13. ↑ Obiectivul european al energiei regenerabile poate crea 2,8 milioane de locuri de muncă . Consultat la 4 iunie 2009. Arhivat din original pe 22 martie 2013.
  14. ↑ Deutsche Welle. IEA: Omenirea nu va mai avea nevoie de noi zăcăminte de petrol și gaze . DW.COM (18 mai 2021). Preluat la 18 mai 2021. Arhivat din original la 18 mai 2021.
  15. ↑ Net Zero până în 2050. O foaie de parcurs pentru sectorul energetic global . Preluat la 20 mai 2021. Arhivat din original la 20 mai 2021.
  16. ↑ Energia verde depășește investițiile în combustibili fosili, spune ONU
  17. ↑ Copie arhivată . Preluat la 13 august 2021. Arhivat din original la 15 august 2021.
  18. ↑ 1 2 3 4 Copie arhivată . Preluat la 12 august 2021. Arhivat din original la 15 iunie 2021.
  19. ↑ Nettostromerzeugung im 1. Halbjahr 2020: Rekordanteil erneuerbarer Energien von 55.8 Prozent - Fraunhofer ISE  (germană) . Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE . Preluat la 28 iulie 2020. Arhivat din original la 29 iulie 2020.
  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii