Top 10 obnovitelných zdrojů energie

Existuje mnoho zdrojů energie, které jsou obnovitelné a považují za ekologické a využívají přirozené procesy. Tyto zdroje energie poskytují alternativní "čistší" zdroj energie a pomáhají vyvrátit účinky některých forem znečištění. Všechny tyto techniky výroby energie lze označit jako obnovitelné, protože nevyčerpávají žádný zdroj energie. Zatímco existuje řada rozsáhlých projektů a výroby energie z obnovitelných zdrojů, obnovitelné technologie se také hodí pro malé off-gridové aplikace, někdy ve venkovských a odlehlých oblastech, kde je energie často důležitá pro lidský rozvoj.

10

Energie přílivu a odlivu

Přílivová energie může být generována dvěma způsoby, generátory přílivového proudu nebo generací bahna. Napájení vytvořená pomocí přílivových generátorů je obecně šetrnější k životnímu prostředí a způsobuje menší vliv na zavedené ekosystémy. Podobně jako u větrné turbíny se mnoho generátorů přílivových toků otáčí pod vodou a je poháněno rychle se pohybující hustou vodou. Přestože ještě není široce využívaná, přílivová energie má potenciál pro budoucí výrobu elektřiny. Odliv je mnohem předvídatelnější než větrná energie a solární energie. Historicky byly využívány přílivové mlyny jak v Evropě, tak na atlantickém pobřeží USA. Nejstarší události pocházejí ze středověku nebo dokonce z římských časů. Přirozená síla je jedinou formou energie, která pochází přímo z relativních pohybů systému Země-Měsíce av menší míře ze systému Země-Slunce. Přílivové síly produkované Měsícem a Sluncem, v kombinaci se rotací Země, jsou zodpovědné za generování přílivů. Britská společnost Lunar Energy oznámila, že budou budovat světovou první přílivovou energetickou farmu poblíž pobřeží Pembrokshire ve Walesu. Bude to první světová farma pro příliv přílivové energie na světě a bude dodávat elektřinu pro 5000 domácností. Osm podmořských turbín, každý 25 metrů dlouhý a 15 metrů vysoký, má být instalován na mořském dně od St Davidova poloostrova. Stavba by měla být zahájena v létě roku 2008 a navrhované turbíny s přílivovou energií, označované jako "větrná farma pod mořem", by měly být v provozu do roku 2010.

9

Wave Power

Vlnová síla je přenos energie vlnami oceánu a zachycení této energie pro užitečnou práci - například pro výrobu elektřiny, odsolování vody nebo čerpání vody (do nádrží). Energie vln může být obtížně využívána kvůli nepředvídatelnosti oceánu a směru vln. Wave farmy byly vytvořeny a používají se v Evropě pomocí plovoucích konvertorů Pelamis Wave Energy. Většina systémů s vlnovou energií zahrnuje použití plovoucího bočního zařízení a generování energie v podobě pohybu hadí nebo mechanickým pohybem z vrcholů a žlabů vln. Přestože se často míchá, vlnová síla je odlišná od denního toku přílivové energie a stálého gyru oceánských proudů. Výroba vlnové energie v současné době není široce využívanou komerční technologií, ačkoli byly pokusy o její využití od doby nejméně 1890. První komerční vlnová farma na světě sídlí v Portugalsku v Aguadadora Wave Parku, který se skládá ze tří 750 kilowattových zařízení Pelamis. Ve Spojených státech financuje Tichomoří severozápadní výrobní družstvo výstavbu komerčního vlnovodního parku v Reedsporte v Oregonu. Projekt využije technologii PowerBuoy Ocean Power Technologies, která se skládá z modulových, oceánských bójí. Stoupající a klesající vlny pohybují strukturu podobnou bóji, která vytváří mechanickou energii, která se přeměňuje na elektřinu a přenáší se na břeh přes ponořenou přenosovou linku. Boston s výkonem 40 kW má průměr 4 metry a je dlouhý asi 16 metrů a přibližně 13 stop nástavby stoupá nad hladinou oceánu. Pomocí tříbodového ukotvovacího systému jsou navrženy tak, aby byly instalovány v pobřežních vodách o délce od 8 do 10 kilometrů.

8

Solární energie

Fotovoltaická (PV) Solární energie využívá sluneční energii k výrobě elektřiny. Jedním z nejrychleji rostoucích zdrojů energie jsou nové technologie s rychlým tempem. Solární články jsou stále efektivnější, přenositelné a dokonce i flexibilní, což umožňuje snadnou instalaci. PV se používá hlavně pro napájení malých a středních aplikací, od kalkulačky poháněné jediným solárním článkem až po domácnost mimo sítě s napájením fotovoltaického pole. Ropná krize v roce 1973 podnítila rychlý nárůst výroby PV během sedmdesátých a počátku osmdesátých let. Trvale klesající ceny ropy na počátku 80. let však vedly ke snížení financování fotovoltaického výzkumu a vývoje a k přerušení daňových kreditů spojených se zákonem o dani z energie z roku 1978. Tyto faktory zrychlily růst na přibližně 15% ročně od roku 1984 do roku 1996 . Od poloviny 90. let se vedení ve fotovoltaickém sektoru přesunulo z USA do Japonska a Německa. Mezi lety 1992 a 1994 Japonsko zvýšilo financování výzkumu a vývoje, zavádělo pokyny pro čisté měření a zavedlo program dotací na podporu instalace obytných fotovoltaických systémů. Solární zařízení se v posledních letech také začala rozšiřovat do obytných oblastí a vlády nabízejí motivační programy, aby se "zelená" energie stala ekonomičtějším řešením. V Kanadě vláda nabízí RESOP (Program pro standardní nabídku obnovitelných zdrojů energie).

7

Síla větru

Větrná energie je přeměna větrné energie větrnými turbínami na užitečnou formu, jako je elektrická energie nebo mechanická energie. Velkokapacitní větrné elektrárny jsou typicky připojeny k místní síti pro přenos energie s malými turbínami, které slouží k dodávce elektřiny do izolovaných oblastí. Bytové jednotky vstupují do výroby a jsou schopny napájet velké spotřebiče na celé domy v závislosti na velikosti.Veterní elektrárny instalované na zemědělské půdě nebo pastvinách mají jeden z nejnižších vlivů všech zdrojů energie na životní prostředí. Přestože vítr produkuje pouhých 1,5% celosvětové spotřeby elektřiny, rychle roste, přičemž se v letech 2005 až 2008 ve třech letech zdvojnásobil. V několika zemích dosáhl relativně vysoké úrovně penetrace, což představuje přibližně 19% výroby elektřiny v Dánsku , 11% ve Španělsku a Portugalsku a 7% v Německu a Irské republice v roce 2008. Větrná energie byla historicky používána přímo k pohonu plachetnic nebo přeměněná na mechanickou energii pro čerpání vody nebo broušení obilí, ale hlavní použití větru moc dnes je výroba elektřiny. Od roku 2008 Evropa vede svět ve vývoji pobřežní větrné energie kvůli silným větrným zdrojům a mělkým vodám v Severním moři a Baltském moři a omezením vhodných míst na půdě v důsledku husté populace a stávajícího vývoje. Dánsko instalovalo první pobřežní větrné elektrárny a po celá léta bylo světovým lídrem v pobřežní větrné elektrárně, dokud Spojené království nezískalo vedení v říjnu 2008. Další velké trhy s větrnou energií, včetně USA a Číny, se nejprve zaměřily na vývoj jejich větrných elektráren kde jsou náklady na výstavbu nižší (například na Velkých pláních Spojených států a podobných stepích Xinjiang a Vnitřního Mongolska v Číně), ale populační centra podél pobřeží v mnoha částech světa jsou blízké pobřežních větrných zdrojů, což by snížilo náklady na přenos.

6

Hydroelektrická energie

Hydroelektrická energie je elektřina vyrobená z vodní energie, tj. Výroba energie pomocí gravitační síly pádu nebo tekoucí vody. Jedná se o nejrozšířenější formu obnovitelné energie. Jakmile je hydroelektrický komplex vybudován, projekt nevytváří žádný přímý odpad. Malá vodní nebo mikrovodičová elektrárna je stále populárnější alternativní zdroj energie, zejména ve vzdálených oblastech, kde jiné zdroje energie nejsou životaschopné. Malé vodní elektrárny mohou být instalovány v malých řekách nebo potokech s malým nebo žádným rozlišitelným účinkem na životní prostředí nebo narušením migrace ryb. Většina vodních elektráren v malém měřítku nevyužívá přehradu ani velkou vodu, ale spíše využívá vodní kola k výrobě energie. To bylo přibližně 19% světové elektřiny (z 16% v roce 2003) a představovalo více než 63% elektřiny z obnovitelných zdrojů. Zatímco mnoho hydroelektrických projektů dodává veřejné elektroenergetické sítě, některé jsou zřízeny tak, aby sloužily konkrétním průmyslovým podnikům. Zvláštní hydroelektrické projekty jsou často postaveny tak, aby poskytovaly značné množství elektrické energie potřebné například pro hliníkové elektrolytické rostliny. Ve Skotské vysočině existují příklady u Kinlochleven a Lochaber, postavené v raných letech 20. století. Grand Coulee Dam, dlouhá největší na světě, přešla na podporu hliníku Alcoa v Bellinghamu ve Washingtonu pro letadla americké druhé světové války předtím, než bylo po válce umožněno zavlažování a napájení občanům (kromě hliníkové síly). V Surinamu byla vybudována nádrž Brokopondo, která dodává elektřinu pro hliníkový průmysl Alcoa. Novozélandská elektrárna Manapouri byla zkonstruována tak, aby dodávala elektřinu hliníkové hutě na místě v Tiwai Point.

5

Zářivá energie

Tato přirozená energie může provádět stejné zázraky jako běžná elektřina za méně než 1% ceny. Nesprávně se chová jako elektřina, což přispělo k nepochopení vědecké komunity. Společnost Methernitha ve Švýcarsku má v současné době 5 nebo 6 pracovních modelů bezpalivých samojízdných zařízení, která využívají tuto energii. Zvětšovací vysílač Nikola Tesly, sálavé energetické zařízení T. Henry Moray, motor EMA Edwina Graye a stroj Testatika Paula Baumanna běží na sálavé energii. Tato přirozená forma energie může být shromážděna přímo z prostředí nebo extrahována z běžné elektřiny metodou nazývanou frakcionace. Jeden z nejčasnějších bezdrátových telefonů založených na energii záření byl vynalezen Nikola Teslou. Přístroj používal vysílače a přijímače, jejichž rezonance byly naladěny na stejnou frekvenci a umožňovaly komunikaci mezi nimi. V roce 1916 popsal experiment, který učinil v roce 1896. Vzpomněl si, že "Kdykoli jsem dostal účinky vysílače, jedním z nejjednodušších způsobů [detekovat bezdrátové přenosy] bylo použít magnetické pole na proudy generované v jednom vodiči , a když jsem to udělal, nízká frekvence dávala slyšitelné poznámky. "

4

Geotermální energie

Geotermální energie je velmi silný a účinný způsob, jak vytěžit obnovitelnou energii ze země prostřednictvím přírodních procesů. To může být provedeno v malém měřítku, aby bylo zajištěno teplo pro obytnou jednotku (geotermální tepelné čerpadlo) nebo ve velkém měřítku pro výrobu energie prostřednictvím geotermální elektrárny. To bylo používáno k vytápění a koupání od starověku roman doby, ale je nyní lépe známý pro výrobu elektrické energie. Geotermální energie je nákladově efektivní, spolehlivá a šetrná k životnímu prostředí, ale dříve byla geograficky omezena na oblasti blízké tektonickým hranicím desek. Nedávný technologický pokrok výrazně rozšířil rozsah a velikost životaschopných zdrojů, zejména pro přímé aplikace, jako je vytápění domu. Největší skupina geotermálních elektráren na světě se nachází v Geysers, geotermální oblasti v Kalifornii, Spojené státy. Pět zemí (Salvador, Keňa, Filipíny, Island a Kostarika) vyrobilo od roku 2004 více než 15% své elektrické energie z geotermálních zdrojů.Geotermální energie nevyžaduje žádné palivo, a proto je imunní vůči kolísání nákladů na pohonné hmoty, avšak kapitálové náklady jsou obvykle vysoké. Vrtání představuje většinu nákladů na elektrárny a průzkum hlubokých zdrojů představuje velmi vysoké finanční riziko. Geotermální energie nabízí určitý stupeň škálovatelnosti: velká geotermální elektrárna může napájet všechna města, zatímco menší elektrárny mohou dodávat venkovské vesnice nebo vytápět jednotlivé domy. Geotermální elektřina je vyráběna ve 24 zemích po celém světě a vyvíjí se nebo vyhodnocuje řada potenciálních lokalit.

3

Biomasa

Biomasa, jako obnovitelný zdroj energie, se odkazuje na živý a nedávno mrtvý biologický materiál, který lze použít jako palivo nebo pro průmyslovou výrobu. V této souvislosti se biomasa vztahuje na rostlinnou látku pěstovanou za účelem výroby elektřiny nebo produkuje například odpadky, jako jsou mrtvé stromy a větve, výpalky z lodí a biopaliva ze dřevěných štěpků, a to také rostlinné nebo živočišné hmoty používané pro výrobu vláken, chemikálií nebo tepla. Biomasa může také obsahovat biologicky rozložitelné odpady, které mohou být spalovány jako palivo. Průmyslová biomasa může být pěstována z mnoha druhů rostlin, včetně miscanthus, switchgrass, konopí, kukuřice, topolu, vrby, čiroku, cukrové třtiny a různých druhů dřevin, od eukalyptu až po palmový olej. Použitá rostlina obvykle není pro konečné produkty důležitá, ale ovlivňuje zpracování suroviny. Produkce biomasy je rostoucím odvětvím, protože zájem o udržitelné zdroje paliva roste. Stávající komerční průmysl produkující energii z biomasy ve Spojených státech produkuje asi 0,5 procenta dodávek elektrické energie v USA. V současné době je New Hope Power Partnership největší elektrárna na biomasu v Severní Americe. Zařízení snižuje závislost na ropě o více než jeden milión barelů ročně a recyklací cukrové třtiny a dřevního odpadu zachovává prostor skládky v městských obcích na Floridě.

2

Stlačený zemní plyn

Stlačený zemní plyn (CNG) je náhražkou fosilních paliv pro benzín, naftu nebo propanové palivo. I když jeho spalování produkuje skleníkové plyny, je ekologičtější alternativou k těmto palivům a je mnohem bezpečnější než jiné palivo v případě úniku (zemní plyn je lehčí než vzduch a rychle se rozptýlí, když se uvolní). CNG se používá v tradičních benzinových spalovacích motorech, které byly přeměněny na dvojpalivová vozidla (benzín / CNG). V Evropě a jižní Americe se stále častěji využívají vozy na zemní plyn kvůli rostoucím cenám benzinu. V reakci na vysoké ceny pohonných hmot a ekologické záležitosti začíná být CNG používán také v lehkých užitkových vozidlech a nákladních vozidlech, nákladních vozidlech se středním zatížením, v tranzitních a školních autobusech a vlacích. Itálie má v současnosti největší počet vozidel s CNG v Evropě a je čtvrtou zemí světa pro počet vozidel poháněných CNG v oběhu. Kanada je velkým producentem zemního plynu, takže z toho vyplývá, že CNG se v Kanadě používá jako ekonomické motorové palivo. Kanadský průmysl vyvinul CNG poháněné kamionové a autobusové motory, CNG-poháněné tranzitní autobusy, lehké nákladní automobily a taxi. V hlavních střediscích není obtížné nalézt jak čerpací stanice na CNG, tak propan. Během sedmdesátých a osmdesátých let bylo CNG běžně používáno na Novém Zélandu v důsledku ropných krizí, ale po poklesu cen ropy pokleslo.

1

Jaderná energie

Jaderná energie je jiná jaderná technologie určená k získávání využitelné energie z atomových jader pomocí řízených jaderných reakcí. Jedinou metodou, kterou dnes používáme, je jaderné štěpení, ačkoli jiné metody mohou jednoho dne zahrnovat jadernou fúzi a radioaktivní rozklad. Veškeré reaktory využívají teplá voda k výrobě páry, která se pak přemění na mechanickou práci za účelem výroby elektřiny nebo pohonu. V roce 2007 pocházelo 14% světové elektřiny z jaderné energie, přičemž USA, Francie a Japonsko společně představovaly 56,5% jaderné energie. Na světě funguje 439 jaderných reaktorů působících ve 31 zemích. Podle Světové jaderné asociace se celosvětově v 80. letech 20. století objevil v průměru jeden nový jaderný reaktor každých 17 dní a do roku 2015 by se tato míra mohla zvýšit na každých 5 dní. Podle příběhu z roku 2007, vysílaného na 60 minutách, jaderná energie dává Francii nejčistší vzduch každé industrializované země a nejlevnější elektřinu v celé Evropě. Francie přepracovává svůj jaderný odpad, aby snížila svou hmotnost a vyrobila více energie. Opětovné zpracování může potenciálně obnovit až 95% zbývajícího uranu a plutonia v vyhořelém jaderném palivu a přemístit ho do nového směsného oxidu z hořčíku. Tím dochází ke snížení dlouhodobé radioaktivity v rámci zbývajícího odpadu, neboť jde o převážně krátkodobé štěpné produkty a snižuje objem o více než 90%. Francie je obecně uváděna jako nejúspěšnější reprocesor, ale v současné době recykluje pouze 28% (hmotnostně) ročního využití paliva, 7% ve Francii a dalších 21% v Rusku.

Zástupci jaderné energie tvrdí, že jaderná energie je udržitelným zdrojem energie, který snižuje emise uhlíku a zvyšuje energetickou bezpečnost tím, že snižuje závislost na zahraniční ropě. Zástupci také zdůrazňují, že rizika ukládání odpadu jsou malá a mohou být dále omezena použitím nejnovějších technologií v novějších reaktorech a provozní bezpečnostní rekord v západním světě je vynikající ve srovnání s jinými hlavními druhy elektráren. Kritici se domnívají, že jaderná energie je potenciálně nebezpečným zdrojem energie s klesajícím podílem jaderné energie na výrobě elektřiny a popírá, zda mohou být rizika snižována prostřednictvím nových technologií. Zástupci podporují představu, že jaderná energie nevyrábí prakticky žádné znečištění ovzduší, na rozdíl od hlavní alternativy fosilních paliv.Zástupci také zdůrazňují, že jaderná energie je jediným životaschopným směrem k dosažení energetické nezávislosti pro většinu západních zemí. Kritici poukazují na otázku skladování radioaktivního odpadu, historii a pokračující potenciál radioaktivní kontaminace nehodou nebo sabotáží, historii a pokračující možnosti šíření jaderných zbraní a nevýhody centralizované výroby elektřiny.

Tento článek je licencován podle GFDL, protože obsahuje citace z Wikipedie.

Zúčastněný personál

Listverse je místo pro průzkumníky. Společně hledáme nejvíce fascinující a vzácné drahokamy lidského poznání. Tři nebo více faktografických seznamů denně.