Mitkä ovat tärkeimmät puhtaat energiat?

puhtaat energiat ovat ne, jotka eivät tuota maapallolle yhtä paljon vahinkoa kuin fossiiliset polttoaineet, kuten hiili tai öljy.

Nämä polttoaineet, joita kutsutaan myös likaisiksi energioiksi, vapauttavat kasvihuonekaasuja, hiilidioksidia (CO)₂) on enimmäkseen kielteinen vaikutus planeetan ilmasto-olosuhteisiin.

Toisin kuin polttoaineet, puhtaat energialähteet eivät tuota kasvihuonekaasuja tai emittoivat niitä pienempinä määrinä. Siksi ne eivät aiheuta uhkaa ympäristölle. Lisäksi ne ovat uusiutuvia, mikä tarkoittaa, että ne luonnollisesti paljastuvat lähes heti niiden käytön jälkeen..

Siksi ei-saastuttavat energiat ovat välttämättömiä planeetan suojelemiseksi äärimmäisiltä sääolosuhteilta, joita se jo esittää. Samoin näiden lähteiden käyttö varmistaa energian saatavuuden tulevaisuudessa, koska fossiiliset polttoaineet eivät ole uusiutuvia.

On huomattava, että saastuttamattomien energioiden hankkiminen on suhteellisen uusi prosessi, joka on vielä kehitteillä, minkä vuoksi joitakin vuosia on jäljellä, kunnes ne muodostavat todellisen kilpailun fossiilisista polttoaineista.

Tällä hetkellä saastuttamattomat energialähteet ovat kuitenkin kasvattaneet asemaansa kahdesta näkökulmasta: fossiilisten polttoaineiden hyväksikäytön korkeat kustannukset ja uhka, että näiden polttoaineiden palaminen aiheuttaa ympäristölle. Tunnetuimmat puhtaat energiat ovat aurinko, tuuli ja vesivoima.

Luettelo tärkeimmistä puhtaista energioista

1 - Aurinkoenergia

Tämäntyyppinen energia saadaan erikoistuneista teknologioista, jotka sieppaavat auringosta tulevia fotoneja (kevytenergian hiukkasia).

Aurinko on luotettava lähde, koska se voi tuottaa energiaa miljoonia vuosia. Nykyinen tekniikka tämäntyyppisen energian talteenottoon sisältää aurinkosähköpaneelit ja aurinkokeräimet.

Nämä paneelit muuttavat suoraan energiaa sähköksi, mikä tarkoittaa, että ympäristöä saastuttavia generaattoreita ei tarvita.

Tekniikka, jota käytetään aurinkoenergian hankkimiseen

a) Aurinkosähköpaneelit

Aurinkosähköpaneelit muuttavat auringosta tulevan energian sähköksi. Aurinkosähkömoduulien käyttö markkinoilla on kasvanut 25% viime vuosina.

Tällä hetkellä tämän teknologian kustannukset ovat kannattavia pienissä laitteissa, kuten kelloissa ja laskimissa. On huomattava, että joissakin maissa tätä tekniikkaa toteutetaan jo laajasti. Esimerkiksi Meksikossa maaseudulle on asennettu noin 20 000 aurinkosähköjärjestelmää.

b) Termodynaaminen tekniikka

Aurinkolämpöenergia syntyy auringon tuottamasta lämmöstä. Lämpöenergian käytettävissä olevat teknologiat ovat vastuussa aurinkosäteilyn keräämisestä ja sen muuttamisesta lämpöenergiaksi. Tämän jälkeen tämä energia muunnetaan sähköksi useilla termodynaamisilla muunnoksilla.

c) Teknologia aurinkoenergian käyttöön rakennuksissa

Päivittäiset lämmitys- ja valaistusjärjestelmät ovat yleisin rakennusten aurinkotekniikka. Lämmitysjärjestelmät imevät aurinkoenergiaa ja siirtävät sen nestemäiseen materiaaliin, joko veteen tai ilmaan.

Japanissa on asennettu yli kaksi miljoonaa aurinkolämmitintä. Israel, Yhdysvallat, Kenia ja Kiina ovat muita maita, jotka ovat käyttäneet samanlaisia ​​järjestelmiä.

Valaistusjärjestelmien osalta niihin liittyy luonnollisen valon käyttö tilan valaistukseen. Tämä saavutetaan sisällyttämällä heijastavat paneelit rakennuksiin (kattoihin ja ikkunoihin).

Aurinkoenergian haitat

• Aurinkopaneelien hinta on edelleen hyvin korkea verrattuna muihin käytettävissä oleviin energiamuotoihin.
• Käytettävissä oleva tekniikka ei pysty ottamaan aurinkoenergiaa yöllä tai kun taivas on hyvin samea.

Viimeisen haittapuolen osalta jotkut tutkijat pyrkivät saamaan aurinkoenergiaa suoraan avaruudesta. Tämä lähde on nimetty "space solar energy".

Perusajatuksena on sijoittaa aurinkosähköpaneelit tilaan, joka kerää energiaa ja lähettää sen takaisin maahan. Tällä tavoin energialähde ei olisi vain jatkuva, vaan se olisi myös puhdas ja rajoittamaton.

Yhdysvaltain meritutkimuslaboratorion Paul Jaffe ilmailutekniikan insinööri vahvistaa, että "jos aurinkopaneeli sijoitetaan tilaan, se saa valoa 24 tuntia vuorokaudessa, seitsemän päivää viikossa, 99%: lla vuodessa".

Aurinko paistaa paljon enemmän avaruudessa, joten nämä moduulit voisivat vastaanottaa jopa 40 kertaa enemmän energiaa kuin sama paneeli voisi tuottaa maapallolla.

Moduulien lähettäminen avaruuteen olisi kuitenkin liian kallista, mikä on este niiden kehittämiselle.

2 - Tuulienergia

Vuosien aikana tuulia on käytetty purjeveneiden ja veneiden, myllyjen tai paineen tuottamiseen veden pumppaamisessa. Vasta 20-luvulla ihmiset alkoivat ajatella tätä elementtiä luotettavana energialähteenä.

Aurinkoenergiaan verrattuna tuulivoima on yksi luotettavimmista, koska tuuli on johdonmukainen ja toisin kuin aurinko, sitä voidaan käyttää yöllä.. 

Ensinnäkin tämän teknologian kustannukset olivat liian korkeat, mutta viime vuosien edistymisen ansiosta tämä energiamuoto on tullut yhä kannattavammaksi. Tätä osoittaa se, että vuonna 2014 yli 90 maata omisti tuulivoimalaitokset, jotka toimittivat 3% koko maailmassa kulutetusta sähköstä..

Teknologia, jota käytetään tuulienergian hankkimiseen

Tuulivoiman, turbiinien alalla käytettävät teknologiat ovat vastuussa energiaksi muuttavien ilman massojen muuttamisesta. Tätä voidaan käyttää myllyissä tai muuntaa sähköä generaattorin kautta. Nämä turbiinit voivat olla kahdentyyppisiä: vaaka-akselin turbiinit ja pystysuoran akselin turbiinit.

Tuulienergian haitat

Huolimatta siitä, että tuulivoima on yksi halvimmista saastuttamattomista lähteistä, sillä on tiettyjä ekologisia haittoja:

• Tuulivoima-tornit häiritsevät luonnonmaiseman estetiikkaa.
• Näiden tehtaiden ja turbiinien vaikutus elinympäristöön on epävarmaa.

3 - Vesivoima

Tämä puhtaan energian lähde saa sähköä veden liikkumisen kautta. Sateen tai jokien veden virtaukset ovat erittäin hyödyllisiä.

Teknologia, jota käytetään vesivoiman tuottamiseen

Tämäntyyppisen energian hankintamahdollisuudet hyödyntävät veden virtauksen tuottamaa sähköistä energiaa. Yleensä vesivoimalla saadaan jokia, puroja, kanavia tai patoja.

Teknologia vesivoiman alalla on yksi kehittyneimmistä energian saannin kannalta. Itse asiassa noin 15% maailmassa tuotetusta sähköstä on peräisin tällaisesta energiasta.

Vesivoima on paljon luotettavampi kuin aurinkoenergia ja tuulienergia, koska kun padot on täytetty vedellä, sähköä voidaan tuottaa tasaisella nopeudella. Lisäksi nämä patot eivät ole vain tehokkaita, vaan ne on myös suunniteltu pitkäikäisiksi ja vaativat vähän huoltoa.

a) Vuorovesienergia

Vuorovesienergia on vesivoiman osa-alue, joka perustuu energian saamiseen aaltojen kautta.

Tuulienergian tavoin tällaista energiaa on käytetty antiikin Rooman ja keskiajan aikoina, sillä ne ovat hyvin suosittuja aaltojen ohjaamilla tehtailla.

Tätä energiaa käytettiin kuitenkin vasta 1800-luvulla sähkön tuottamiseen.

Maailman ensimmäinen vuoroveden voimalaitos on Rance Mareomotor Energy Station, joka on ollut toiminnassa vuodesta 1966 ja joka on suurin Euroopassa ja toiseksi suurin maailmassa..

Vesivoiman haitat

• Padojen rakentaminen aiheuttaa muutoksia jokien luonnollisessa kulmassa, vaikuttaa virtojen tasoon ja vaikuttaa veden lämpötilaan, mikä voi vaikuttaa haitallisesti ekosysteemiin.
• Jos näiden patojen koko on liiallinen, ne voivat aiheuttaa maanjäristyksiä, maaperän eroosion, liukumäkiä ja muita geologisia vaurioita..
• Ne voivat myös aiheuttaa tulvia.
• Taloudellisesta näkökulmasta näiden patojen rakentamisen alkukustannukset ovat korkeat. Tämä palkitaan kuitenkin tulevaisuudessa, kun ne alkavat toimia.
• Jos kuivuusajat saapuvat ja patot eivät ole täynnä, sähköä ei voida tuottaa.

4 Geoterminen energia

Geoterminen energia on se, joka saadaan maapallon sisällä säilyneestä lämmöstä. Tämäntyyppinen energia voidaan kerätä alhaisilla kustannuksilla vain alueilla, joilla on paljon geotermistä toimintaa.

Esimerkiksi Indonesiassa ja Islannissa geoterminen energia on saatavilla ja se voi auttaa vähentämään fossiilisten polttoaineiden käyttöä. El Salvador, Kenia, Costa Rica ja Islanti ovat maita, joissa yli 15% sähköntuotannosta on peräisin geotermisestä energiasta.

Geotermisen energian haitat

• Suurin haitta on taloudellinen: tällaisen energian hankkimisesta ja louhinnasta aiheutuvat kustannukset ovat korkeat.
• Koska tämäntyyppinen energia ei ole yhtä suosittu kuin edellisillä energialähteillä, sillä ei ole pätevää henkilöstöä tarvittavan tekniikan asentamiseen.
• Jos et edetä varovaisesti, tämäntyyppisen energian saaminen voi aiheuttaa maanjäristyksiä.

5- Hydroterminen energia

Hydroterminen energia syntyy vesivoimalla ja lämpöenergialla ja viittaa kuumaan veteen tai vesihöyryyn, joka on jäänyt maan kerrosten murtumiin..

Tämä tyyppi muodostaa ainoan lämpöenergian, jota kaupallisesti hyödynnetään tällä hetkellä. Filippiineillä, Meksikossa, Italiassa, Japanissa ja Uudessa-Seelannissa on rakennettu valmiuksia hyödyntää tätä energialähdettä. Kaliforniassa, Yhdysvalloissa, 6% tuotetusta sähköstä on peräisin tällaisesta energiasta.

biomassa

Biomassa viittaa orgaanisen aineen muuttumiseen käyttökelpoisen energian muoteiksi. Tällainen energia voi olla peräisin muun muassa maatalouden jätteistä, elintarviketeollisuudesta.

Muinaisista ajoista lähtien on käytetty biomassamuotoja, kuten polttopuuta; Viime vuosina olemme kuitenkin työskennelleet menetelmillä, jotka eivät tuota hiilidioksidia.

Esimerkkinä tästä ovat biopolttoaineet, joita voidaan käyttää öljy- ja huoltoasemilla. Toisin kuin fossiiliset polttoaineet, joita tuotetaan geologisilla prosesseilla, biopolttoaineet syntyvät biologisten prosessien, kuten anaerobisen pilkkomisen kautta..

Bioetanoli on yksi yleisimmistä biopolttoaineista; Tämä tuotetaan fermentoimalla hiilihydraatteja maissista tai sokeriruokosta.

Biomassan polttaminen on paljon puhtaampaa kuin fossiilisten polttoaineiden poltto, koska biomassan rikkipitoisuus on pienempi. Lisäksi energian hankkiminen biomassan avulla hyödyttäisi materiaaleja, jotka muuten hukkaan.

Yhteenvetona voidaan todeta, että puhtaat ja uusiutuvat energialähteet voivat tarjota merkittäviä määriä energiaa. Näistä lähteistä peräisin olevan sähkön hankkimisessa käytettävän teknologian korkeiden kustannusten vuoksi on ilmeistä, että nämä energiamuodot eivät korvaa fossiilisia polttoaineita vielä kokonaan..

viittaukset

1. Haluzan, Ned (2010). Puhtaan energian määrittely. Haettu 2. maaliskuuta 2017 osoitteesta atjaunables-info.com.
2. Uusiutuva energia ja muut vaihtoehtoiset energialähteet. Haettu 2. maaliskuuta 2017 alkaen dmme.virginia.gov.
3. Mitkä ovat uusiutuvan energian eri tyypit? Haettu 2. maaliskuuta 2017 osoitteesta phys.org.
4. Uusiutuvan energian hankinta. Haettu 2. maaliskuuta 2017 osoitteesta unfccc.int.
5. 5 Uusiutuvan energian tyypit. Haettu 2. maaliskuuta 2017 osoitteesta myenergygateway.org.
6. Tutkijat työskentelevät uuden teknologian avulla, joka voisi levittää rajattomasti energiaa maalle avaruudesta. Haettu 2. maaliskuuta 2017 osoitteesta businessinsider.com.
7. Puhdas energia nyt ja tulevaisuudessa. Haettu 2. maaliskuuta 2017 osoitteesta epa.gov.
8. Päätelmät: Vaihtoehtoinen energia. Haettu 2. maaliskuuta 2017 osoitteesta ems.psu.edu.