Alternatywne energie

Czym są alternatywne źródła energii?

Plik alternatywne źródła energii To wszystkie te źródła energii, które są odnawialne i czyste, to znaczy nie zanieczyszczają lub robią to w niewielkim stopniu. Stanowią alternatywę dla źródeł energii z paliw kopalnych, takich jak ropa, węgiel, gaz czy pierwiastki promieniotwórcze.

Te energie pochodzą z niewyczerpanych źródeł lub będą istnieć tak długo, jak długo planeta będzie funkcjonować. Głównymi alternatywnymi źródłami energii są hydroelektryczność (oparta na sile wody), energia słoneczna i energia wiatru (dostarczana przez siłę wiatru).

Inne to energia geotermalna (pochodząca z wewnętrznego ciepła Ziemi) i energia pływów (oparta na przypływie i odpływie pływów morskich). W ten sam sposób energia fal lub energia dostarczana przez fale morskie.

Opracowano również paliwa alternatywne, takie jak biopaliwa ze spalania materii roślinnej lub przetwarzanie jej na paliwo ciekłe. Podobnie jak produkcja gazu z rozkładu materii organicznej, tzw. Biogaz.

Te alternatywne energie mają niewątpliwe zalety, chociaż mają również pewne wady. Do pierwszych należy zaliczyć stan odnawialny i niskoemisyjny, natomiast wadami są niższa efektywność energetyczna i problemy z magazynowaniem..

Rodzaje alternatywnych źródeł energii

Energie alternatywne to wszystkie te, które oferują różne opcje w stosunku do tradycyjnych nieodnawialnych źródeł energii i które są bardzo zanieczyszczające. Istnieją różne rodzaje energii alternatywnej, w zależności od źródła, które dostarcza wspomnianą energię.

Energia wodna

Jest to energia napędowa (energia generująca ruch), z której można wytworzyć pracę. W tym przypadku ruch jest wytwarzany przez prądy wodne rzek, które przepływając przez turbiny mogą wytwarzać energię elektryczną.

Energia elektryczna jest przechowywana w akumulatorach i rozprowadzana za pośrednictwem sieci elektrycznej. Aby to osiągnąć, na potężnych rzekach buduje się duże tamy, takie jak tama Three Gorges na rzece Jangcy w Chinach (największa na świecie)..

Tama wytwarza różnicę w wysokości, tak że woda spada jak wodospad i przechodzi przez turbiny. Turbiny obracają się i aktywują alternator, który jest maszyną, która przekształca ruch w energię elektryczną.

Energia słoneczna

Energia słoneczna jest głównym źródłem energii na planecie i uważa się, że wszystkie inne energie pochodzą z niej. Ale w tym przypadku mowa o bezpośrednim wykorzystaniu energii słonecznej za pomocą paneli słonecznych..

Panele słoneczne to płyty z ogniwami fotowoltaicznymi, które wychwytują promieniowanie słoneczne i przekształcają je w energię elektryczną. Ogniwo fotowoltaiczne lub fotoelektryczne to urządzenie, które gdy pada na nie światło słoneczne, generuje ruch elektronów.

Gdy te elektrony się poruszają, wytwarzany jest prąd elektryczny, który jest przechowywany w baterii lub akumulatorze. Na przykład w Abu Zabi (Zjednoczone Emiraty Arabskie) budowana jest elektrownia słoneczna, która będzie miała 4 miliony paneli słonecznych i będzie wytwarzać energię dla 160 000 domów..

Moc wiatru

Energia jest wytwarzana przez ruch powietrza, czyli wiatry, które poruszają dużymi łopatami lub łopatami turbiny wiatrowej. Ten ostatni to urządzenie umieszczone wysoko na cokole lub kolumnie, które ma łopatki jak wentylator i alternator..

Dlatego, gdy wiatr obraca łopatki, poruszają one alternatorem i wytwarzają prąd elektryczny, który gromadzi się w akumulatorach. Energia wiatru była używana od wielu stuleci, na przykład w wiatrakach używanych do mielenia pszenicy.

Na przykład słynne wiatraki, w które Don Kichot rzucił się włócznią. Obecnie farmy wiatrowe, takie jak morska farma wiatrowa Rozszerzenie Walney, największy na świecie dostarcza energię elektryczną do 590 000 domów.

Energia geotermalna

Wnętrze planety Ziemia jest wykonane ze stopionego materiału o bardzo wysokiej temperaturze, co powoduje wrzenie wody w podziemnych zbiornikach. Wytwarzana para wodna unosi się i ogrzewa skały na swojej drodze.

To ciepło z wody i skał można wykorzystać jako energię do różnych zastosowań. Zarówno do produkcji energii elektrycznej, aby ciśnienie pary wodnej poruszało turbinami, jak i do ogrzewania pomieszczeń czy wody.

Na przykład w Islandii elektrownia geotermalna Nesjavellir dostarcza ciepłą wodę do stolicy, Reykjaviku..

Energia wody morskiej

Energia pływów to energia wytwarzana przez siłę wody morskiej wypieranej przez wzrost i spadek pływów. Na masę wody morskiej okresowo wpływa siła grawitacji Księżyca i Słońca, powodując jej wznoszenie się i opadanie oraz przemieszczanie się bliżej lub dalej od wybrzeży..

Aby wykorzystać ten ruch, umieszczono urządzenie, które umożliwia wodzie morskiej poruszanie łopatkami turbiny. To z kolei obraca cewkę alternatora i wytwarza energię elektryczną.

Przykładem tego jest elektrownia pływowa w ujściu rzeki Rance (Francja), która wytwarza energię elektryczną dla 225 000 ludzi..

Energia fal

Energia ta działa na tej samej zasadzie co energia hydroelektryczna oraz energia pływów i pływów. W tym przypadku siła, która porusza łopatkami turbiny i uruchamia alternator do wytwarzania energii elektrycznej, jest siłą fal morskich..

Aby to zadziałało, w morzu umieszcza się szereg urządzeń, które odbierają impuls fal. Jest to pośrednia forma energii pochodzącej z wiatru, ponieważ to wiatr wytwarza fale..

Ten rodzaj energii należy do najsłabiej rozwiniętych, wciąż w fazie badań. Jednak działa co najmniej jeden komercyjny zakład, Mutriku Falochron w Zatoce Biskajskiej w Hiszpanii..

Energia oparta na biopaliwach

Innym sposobem wytwarzania energii alternatywnej jest produkcja biopaliw, czyli paliw opartych na materii roślinnej lub biomasie. Polega to na wykorzystaniu możliwości produkcji alkoholu poprzez poddawanie fermentacji dużych ilości produktów roślinnych..

Na przykład z trzciny cukrowej, tak jak produkuje się rum, można produkować alkohol (bioetanol) do wykorzystania jako paliwo. Do tego celu służy prawie każda roślina bogata w węglowodany lub oleje, na przykład kukurydza, maniok, soja i wiele palm..

Energia z biogazu

Tak jak używany jest gaz ziemny pozyskiwany z wnętrza Ziemi, który jest surowcem nieodnawialnym, tak gaz można wytwarzać z materii organicznej. Osiąga się to za pomocą biofermentatorów, czyli zbiorników, w których osadzana jest materia organiczna, która ulega procesowi rozkładu..

Ten rozkład jest generowany przez bakterie i inne mikroorganizmy w środowisku beztlenowym (beztlenowym), wytwarzając w tym procesie gaz. Produkowany gaz zawiera oprócz CO przede wszystkim metan (przydatny jako paliwo)_dwa i inne gazy w mniejszym stopniu.

Energia wodoru

Jest to kolejne źródło energii alternatywnej, której surowiec występuje we wszechświecie w dużych ilościach, ponieważ wodór można uzyskać z wody lub materii roślinnej. Ponadto jego użytkowanie nie generuje zanieczyszczających odpadów, choć na razie jego największym ograniczeniem jest technologia, ze względu na koszt jego produkcji z wody..

Jednak istnieją już ogniwa paliwowe na bazie wodoru, które pozwalają poruszać się pojazdami, mając jako jedyne ścieki. Z drugiej strony były używane w statkach kosmicznych, takich jak seria Apollo, do produkcji energii elektrycznej i wody..

Korzyść

• Energie alternatywne są odnawialne, to znaczy można je wytwarzać w kółko, bez niebezpieczeństwa wyczerpania ich rezerw.
• Energie te nie zanieczyszczają ani nie powodują tego w mniejszym stopniu niż paliwa kopalne czy energia jądrowa. Dlatego nie mają znaczącego wpływu na efekt cieplarniany, który powoduje globalne ocieplenie..
• Mają mniejszy wpływ na zdrowie, właśnie dlatego, że wytwarzają mało odpadów i mają mniejszy wpływ na środowisko.
• Jej rozwój pozwala na generowanie nowych miejsc pracy, zarówno na etapie tworzenia technologii, jak i przy jej instalacji, eksploatacji i utrzymaniu.
• Obiekty, w których wytwarzane są alternatywne źródła energii, są bezpieczniejsze i tańsze w utrzymaniu.

Niedogodności

• Są mniej energooszczędne pod względem ilości energii wytwarzanej w ramach dokonanej inwestycji. W większości przypadków konieczne jest przeznaczenie dużych obszarów lądu lub morza na produkcję opłacalnej energii.
• Możliwości wytwarzania tego typu energii są nierówne na świecie, ponieważ zależą one od klimatu i warunków geograficznych. Chociaż paliwa kopalne nie występują we wszystkich częściach świata, ich energia jest łatwiejsza do transportu.
• Wadą są ograniczenia technologiczne, czyli w niektórych przypadkach brak wydajnych technologii. Ale w każdym razie można mieć nadzieję, że jest to tymczasowa wada, w takim zakresie, w jakim inwestuje się w generowanie nowych technologii.
• W większości przypadków początkowa inwestycja wymagana do zainstalowania zakładu produkcyjnego jest wysoka. Chociaż w zależności od rodzaju energii, jest to równoważone niższymi kosztami utrzymania, a przede wszystkim zmniejszeniem wpływu na środowisko..
• Ważnym ograniczeniem jest magazynowanie wytworzonej energii, którą generalnie jest energia elektryczna. Dzieje się tak, ponieważ dotychczas jego przechowywanie w bateriach lub akumulatorach nie osiąga wymaganej pojemności i wydajności..
• W takich przypadkach jak biopaliwa, wykorzystując grunty rolne do produkcji surowca, konkurują z produkcją żywności.
• W większości przypadków alternatywne elektrownie wytwarzające energię mają znaczący wpływ wizualny.
• Chociaż mają znacznie mniejszy wpływ na środowisko niż energia nieodnawialna, mogą go również powodować alternatywne źródła energii. Na przykład stwierdzono, że turbiny wiatrowe zabijają wiele nietoperzy i owadów uderzając w łopaty..

Bibliografia

1. Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA) (zmieniona 20 lutego 2021 r.). Dostępne pod adresem: iea.org
2. Amundarain M (2012). Energia odnawialna z fal. Ikastorratza. E-Journal of Didactics 8. Wersja poprawiona 08/03/2019 z ehu.eus
3. Almanza-Salgado, R. i Muñoz-Gutiérrez, F. (2003). Inżynieria energii słonecznej. 2. edycja, Meksyk, Cromocolor.
4. Arancibia-Bulnes, C. and Best-Brown, R. (2010). Energia ze słońca. Nauka.
5. Raabe J (1985). Energia wodna. Konstrukcja, zastosowanie i funkcja urządzeń hydromechanicznych, hydraulicznych i elektrycznych. Niemcy: N. p.
6. Soria E (s / f). Hydraulika. Odnawialne źródła energii dla wszystkich. IBERDROLA. 19 pkt.
7. Tagüeña, J. and Martínez, M. (2008), Odnawialne źródła energii i zrównoważony rozwój. Meksyk, redaktorzy ADN.