Обновљива енергија постаје све важније питање у данашњем свету. Поред растућих трошкова фосилних горива и претње климатским променама, у овој области је дошло и до позитивних кретања која укључују побољшање ефикасности и смањење цена.
Све ово повећало је потражњу за алтернативном енергијом и убрзало прелазак ка чистијим, одрживијим методама електричне енергије. Међутим, важно је напоменути да постоје многе врсте - биомаса, соларна енергија, ветар, плима и геотермална енергија - и да свака има свој део предности и недостатака.
Биомаса:
Најчешћи облик обновљиве енергије је биомаса. Биомаса се једноставно односи на употребу органских материјала и њихово претварање у друге облике енергије који се могу користити. Иако се неки облици биомасе користе вековима - попут спаљивања дрвета - друге, новије методе, усредсређене су на методе које не производе угљен диоксид.
На пример, постоје чиста биогорива која сагоревају као алтернатива нафти и гасу. За разлику од фосилних горива, која се производе геолошким процесима, биогориво се производи кроз биолошке процесе - као што су пољопривреда и анаеробна пробава. Уобичајена горива повезана са овим процесом су биоетанол који настаје ферментацијом угљених хидрата добијених из усјева шећера или шкроба (попут кукуруза, шећерне трске или слатког сирека) да би се створио алкохол.
Још једно уобичајено биогориво познато је под називом биодизел, које се производи из уља или масти користећи процес познат као трансетерификација - где се молекули киселине размењују у алкохол уз помоћ катализатора. Ове врсте горива су популарна алтернатива бензину и могу се сагоревати у возилима која су претворена у вожњу по њима.
Соларна енергија:
Соларна снага (ака. Фотоволтаика) је један од најпопуларнијих, и најбрже растућих извора алтернативне енергије. Овде се у процес укључују соларне ћелије (обично направљене од кришки кристалног силицијума) који се ослањају на фотонапонски (ПВ) ефекат како би апсорбовали фотоне и претворили их у електроне. У међувремену, соларно-топлотна енергија (други облик соларне енергије) се ослања на огледала или сочива како би концентрисали велико подручје сунчеве светлости или соларну топлотну енергију (СТЕ) на мали простор (тј. Соларну ћелију).
У почетку се фотонапонска снага користила само за мале до средње величине, у распону од уређаја са соларним напајањем (попут калкулатора) до кућанских поља. Међутим, од 1980-их комерцијалне концентрисане соларне електране постају много чешће. Не само да су релативно јефтин извор енергије где је мрежа решетка незгодна, прескупа или је једноставно недоступна; повећање ефикасности соларних ћелија и пад цијена чине соларну енергију конкурентном конвенционалним изворима енергије (тј. фосилним горивима и угљем).
Данас се соларна енергија све више користи у ситуацијама повезаним са мрежом као начин да се доведе до енергије са ниским удјелом угљеника. До 2050. године Међународна агенција за енергетику предвиђа да ће соларна енергија - укључујући СТЕ и ПВ операције - представљати преко 25% тржишта, што ће је учинити највећим светским извором електричне енергије (при чему се већина инсталација поставља у Кини и Индији).
Енергија ветра:
Снага ветра користи се хиљадама година за покретање једра, вјетрењаче или за стварање пумпи за воду. Коришћење ветра за производњу електричне енергије предмет је истраживања од краја 19. века. Међутим, само је с великим напорима да се пронађу алтернативни извори енергије у 20. веку енергија ветра постала жариште значајних истраживања и развоја.
У поређењу са другим облицима обновљивих извора енергије, ветроелектрана се сматра веома поузданом и постојаном, јер је ветар доследан из године у годину и не смањује се у време највећих сати потражње. У почетку је изградња ветропаркова била скупи подухват. Али захваљујући недавним побољшањима, вјетроелектрана је започела да поставља врхунске цијене на велепродајним тржиштима енергије широм свијета и урезујући приходе и добит индустрије фосилних горива.
Према извештају који је овог марта издало Министарство енергетике, раст вјетроелектране у Сједињеним Државама могао би довести до још више високо квалификованих послова у многим категоријама. Документ под насловом „Визиона ветра: Ново доба за вјетроелектране у Сједињеним Државама“, у документу указује да би индустрија до 2050. могла да представља чак 35% америчке производње електричне енергије.
Поред тога, прошле године су се Глобални савет за ветроенергетску енергију и Греенпеаце Интернатионал заједно окупили да би објавили извештај под називом „Глобални изгледи енергије ветра 2014“. У овом извештају је наведено да би ветроелектрана у свету могла да обезбеди чак 25 до 30% светске електричне енергије до 2050. године. У време писања извештаја комерцијалне инсталације у више од 90 земаља имале су укупни капацитет од 318 гигавата (ГВ), обезбеђујући око 3% глобалне понуде.
Снага плима:
Слично енергији ветра, плимна енергија се сматра потенцијалним извором обновљиве енергије јер је плима стабилна и предвидљива. Као и вјетрењаче, плимни млинови су кориштени још од времена древног Рима и средњег века. Долазна вода се складиштила у великим локвама, а како плима излази, тако су окренули водене точкове који су стварали механичку снагу за глодање зрна.
Тек у 19. веку процес употребе падајуће воде и предење турбина за производњу електричне енергије уведен је у САД-у и Европи. И тек од 20. године ове су врсте операција преуређене за изградњу дуж обала, а не само ријека.
Традиционално, плимна снага пати од релативно високих трошкова и ограничене доступности места са довољно великим распонима плиме и осеке. Међутим, многа недавна технолошка достигнућа и побољшања, како у дизајну тако и у технологији турбина, указују на то да је укупна расположивост енергије плима можда много већа него што се раније претпостављало и да се економски и еколошки трошкови могу спустити на ниво конкурентности.
Прва велика плимска електрана на свету је плиматска електрана Ранце у Француској, која је почела са радом 1966. А у Оркнеиу у Шкотској је основано прво светско постројење за испитивање морске енергије - Европски центар за поморску енергију (ЕМЕЦ) у 2003. започео развој индустрије таласа и плима енергије у Великој Британији.
У 2015. години, прва таласна електрана на свету (ЦЕТО, названа по грчкој богињи мора) на мрежи је отишла на интернет крај обала Западне Аустралије. Развијена од стране компаније Царнегие Ваве Енерги, ова електрана ради под водом и користи подводне плутаче за пумпање низа пумпи са морским дном, а које заузврат производе електричну енергију.
Геотермални:
Геотермална електрична енергија је још један облик алтернативне енергије за коју се сматра да је одржива и поуздана. У овом случају се топлотна енергија добија из Земље - обично из магме цеви, врелих извора или хидротермалне циркулације - да би се вртеле турбине или топлотне зграде. Сматра се поузданим јер Земља садржи 1031 џула вредна топлотне енергије, која природно тече на површину кондукцијом брзином од 44,2 теравата (ТВ) - што је више него двострука потрошња енергије од човечанства.
Један недостатак је чињеница да је та енергија дифузна и да се може јефтино искористити само на одређеним локацијама. Међутим, у одређеним деловима света, попут Исланда, Индонезије и других региона са високим нивоом геотермалне активности, то је лако доступан и економичан начин смањења зависности од фосилних горива и угља за производњу електричне енергије. Земље које производе више од 15 процената електричне енергије из геотермалних извора укључују Ел Салвадор, Кенију, Филипине, Исланд и Костарику.
Од 2015, глобални геотермални енергетски капацитет износи 12,8 гигавата (ГВ), који би требало да порасте на 14,5 до 17,6 ГВ до 2020. Шта више, Удружење за геотермалну енергију (ГЕА) процењује да је само 6,5 процената укупног глобалног потенцијала до сада искориштено, док је ИПЦЦ извијестио да је геотермални потенцијал енергије у распону од 35 ГВ до 2 ТВ.
Проблеми са усвајањем:
Један проблем код многих облика обновљиве енергије је тај што они зависе од природних околности - ветра, снабдевања водом и довољне количине сунчеве светлости - што може наметнути ограничења. Друго питање је релативни трошак многих облика алтернативне енергије у поређењу са традиционалним изворима као што су нафта и природни гас. Донедавно је покретање електрана на угаљ или нафту било јефтиније од улагања милиона у изградњу великих соларних, ветровитих, плимних или геотермалних операција.
Међутим, стална побољшања у производњи соларних ћелија, ветротурбина и друге опреме - да не спомињемо побољшања у количини произведене енергије - резултирала су да су многи облици алтернативне енергије постали конкурентни другим методама. Нације и заједнице широм света убрзавају транзицију ка чишћим, одрживијим и само-довољнијим методама.
Написали смо много занимљивих чланака о алтернативној енергији у часопису Спаце Магазине. Ево шта је алтернативна енергија? Шта је соларна енергија? и одакле потиче геотермална енергија? Да ли би свет могао да ради на соларној и ветрној енергији ?, и узимајући соларну енергију из свемира.
Такође бисте требали да проверите пројекат Националне лабораторије за обновљиву енергију и пројекат политике о обновљивој енергији.
Астрономи Цаст такође има епизоду на ту тему. Ево епизоде 51: Земља.
Извори:
- Википедија - Обновљива енергија
- Америчка администрација за информације о енергетици - Обновљива и алтернативна горива
