Как работи възобновяемата енергия?
Възобновяемата енергия се произвежда с помощта на природни ресурси, които не са ограничени или изчерпани, като вятър и слънчева светлина. Алтернативната енергия, която не разчита на изкопаеми горива, като например възобновяемата енергия, обикновено е значително по-малко вредна за околната среда.
Седем различни вида възобновяема енергия
Слънчева
Лъчистата енергия от слънчевата светлина се улавя и преобразува в топлина, електричество или гореща вода, за да се създаде слънчева енергия. Слънчевите клетки се използват във фотоволтаични (PV) системи за преобразуване на пряка слънчева светлина в електричество.
Ползи
Едно от предимствата на слънчевата енергия е фактът, че слънчевата светлина на практика никога не може да свърши. Налице е безкрайно количество слънчева енергия и възможност за нейното оползотворяване, което може да направи изкопаемите горива остарели. Използването на слънчева енергия вместо изкопаеми горива също така спомага за подобряване на състоянието на околната среда и общественото здраве. Слънчевата енергия има потенциал както за пълно премахване на разходите за енергия в дългосрочен план, така и за тяхното значително намаляване в близко бъдеще. Много местни, щатски и федерални правителства предлагат отстъпки или данъчни кредити, за да насърчат закупуването на слънчева енергия.
Настоящи ограничения
Слънчевата енергия ще ви спести пари в дългосрочен план, но обикновено има високи първоначални разходи и е недостъпна за повечето домакинства. Кой може реално да възприеме тази технология на индивидуално ниво е ограничено от необходимостта собствениците на жилища да имат достатъчно слънчева светлина и място, където да поставят своите слънчеви панели.
Вятър
Вятърните паркове използват турбини, за да използват енергията на вятъра и да я превръщат в електричество. Технологиите, използвани за преобразуване на вятърната енергия, са с различни форми и размери. Единичните вятърни турбини се използват за подпомагане на вече съществуващи енергийни организации, но системите за производство на енергия от вятъра от търговски клас могат да захранват различни организации. Друг вид са вятърните паркове за комунални цели, които могат да се купуват по договор или на едро. Технически погледнато, слънчевата енергия включва вятърната енергия. Вариациите в атмосферната температура, заедно с въртенето на Земята и геологията на земното кълбо, допринасят за явлението, което наричаме "вятър".
Ползи
Тъй като е чист енергиен източник, вятърната енергия не замърсява въздуха, както другите енергийни източници. Вятърната енергия не отделя въглероден диоксид или други токсични вещества, които биха могли да навредят на околната среда или на здравето на хората, като например смог, киселинни дъждове или други газове, които задържат топлината[2]. Поради постоянните изисквания за обслужване и поддръжка на вятърните турбини във фермите, инвестирането в технологиите за вятърна енергия може да осигури и нови работни места и възможности за професионално обучение.
Настоящи ограничения
Вятърните паркове обикновено се изграждат в селски или отдалечени райони, далеч от оживените метрополиси, където има най-голямо търсене на електроенергия. За транспортирането на вятърната енергия са необходими преходни линии, което увеличава разходите. Вятърните турбини отделят много малко замърсяване, но въпреки това някои градове са против тях, защото пречат на гледката и създават шум. Освен че застрашават местната дива природа, вятърните турбини представляват заплаха и за птиците, които понякога биват убивани, докато летят в ръцете на турбината.
Хидроелектрически
Хората най-често свързват електричеството от водноелектрически централи с язовири. Помпено-акумулиращите водноелектрически централи, които използват турбините на язовира, за да движат водата, произвеждат електроенергия. Вместо да използва язовир, за да прокара вода, хидроенергията от типа "течаща река" използва канал.
Ползи
Хидроенергията може да се произвежда както от големи, така и от малки проекти, като например язовир Хувър, подводни турбини и долни язовири на малки реки и потоци. Водноелектрическата енергия е много по-благоприятна за околната среда форма на енергия, тъй като не предизвиква замърсяване.
Настоящи ограничения
Повечето водноелектрически централи консумират повече енергия, отколкото могат да произведат за използване. За изпомпването на водата в системите за съхранение може да се наложи да се използват изкопаеми горива. Водноелектрическите централи не замърсяват въздуха, но нарушават водните пътища и оказват сериозно въздействие върху обитаващите ги същества, като променят водните нива, теченията и миграционните пътища на множество риби и други сладководни екосистеми.
Геотермална енергия
Геотермалната топлина е топлина, която е била задържана под земната кора по време на нейното формиране преди 4,5 милиарда години и в резултат на радиоактивен разпад. Понякога голяма част от тази топлина се отделя по естествен път, наведнъж, като поражда добре познати събития като гейзери и вулканични изригвания. Чрез използване на парата, която се образува при изпомпване на загрята вода под повърхността, която след това се издига нагоре и може да се използва за задвижване на турбина, тази топлина може да бъде уловена и използвана за създаване на геотермална енергия.
Ползи
Въпреки че геотермалната енергия е по-слабо разпространена от другите форми на възобновяема енергия, тя предлага значителен потенциал като източник на енергия. Тя има сравнително малко въздействие върху околната среда, тъй като може да се изгражда под земята. Геотермалната енергия постоянно се попълва от земята, поради което няма опасност тя да се изчерпи (в човешки план).
Настоящи ограничения
Разходите са съществен компонент от недостатъците на геотермалната енергия. Уязвимостта на инфраструктурата от земетресения в някои части на света е сериозен проблем в допълнение към факта, че създаването ѝ е скъпо.
Ocean
Водата може да генерира както топлинна, така и механична енергия. За производството на топлинна енергия от океана чрез различни методи са необходими топли температури на повърхността на водата. Приливите и отливите, които се дължат на въртенето на Земята и гравитацията на Луната, се използват за генериране на енергия чрез използване на механичната енергия на океана.
Ползи
За разлика от други възобновяеми енергийни източници, енергията на вълните е предсказуема и нейната мощност е лесно да се предвиди. Енергията на вълните е много по-надеждна, отколкото да се разчита на променливи фактори като слънцето и вятъра. Най-населените градове често се намират в близост до пристанища и водни басейни, което улеснява събирането на тази възобновяема енергия за местното население. С приблизителен капацитет за производство на 2640 TWh годишно, енергията на вълните има невероятен потенциал, но все още не е използвана.
Настоящи ограничения
Енергията на вълните е полезна за хората, които живеят в близост до океана, но не е лесно достъпна за тези, които живеят в държави без излаз на море. Океанската енергия също така има потенциал да увреди деликатните екосистеми, които изграждат океана. Въпреки че това е изключително чист вид енергия, тя може да наруши състоянието на океанското дъно и на морските обитатели, тъй като наблизо трябва да се поставят огромни апарати, които да помогнат за събирането на този вид енергия. Времето също трябва да се вземе предвид, тъй като то влияе върху консистенцията на вълните и намалява производството на енергия в сравнение с вълните, при които няма тежки метеорологични условия.
Водород
Тъй като водородът не съществува сам по себе си като газ, той трябва да се свърже с други елементи, като например кислород, за да се образува вода. Водородът може да се използва както за гориво, така и за енергия, когато е отделен от друг елемент.
Ползи
Използването на водорода като гориво води до намаляване на замърсяването и до подобряване на околната среда. Освен това водородът може да се използва за захранване на горивни клетки, които функционират подобно на батерии за захранване на електрически двигател.
Настоящи ограничения
Водородът е неефективен за намаляване на замърсяването, тъй като за създаването му е необходима енергия.
Биомаса
Възобновяемата енергия, получена от биомаса, е известна като биоенергия. Органичните материали, получени от наскоро живи растения и други организми, са известни като биомаса. Пример за биомаса, с който повечето хора са запознати, е изгарянето на дърва в камината.
Ползи
Въглеродният диоксид се отделя в атмосферата, когато биомасата се използва за производство на енергия, но също така се консумира, когато растенията израстват отново, което предполага, че поддържа стабилна околна среда. В ежедневието ни биомасата може да бъде използвана по различни начини, както в личен, така и в търговски план. През 2017 г. около 5% от цялата енергия, използвана в европейските държави, е получена от биомаса. Тази енергия идва от дървесина, биогорива като етанол и енергия, произведена чрез изгаряне на битови отпадъци или метан, извлечен от депа за отпадъци.
За производството на енергия от биомаса се използват различни техники. Това може да се постигне чрез изгаряне на биомаса или чрез използване на метан, който се получава при естественото разлагане на органични материали в езера или дори в депа за отпадъци.
Настоящи ограничения
Растенията се развиват за известно време, въпреки че за развитието си се нуждаят от въглероден диоксид. Освен това все още не разполагаме с повсеместна технология, която да ни позволи да заменим биомасата с изкопаеми горива.