CO JE ALTERNATIVNí ENERGIE?

Send

V posledních letech byla alternativní energie předmětem intenzivního zájmu a debaty. Díky hrozbě změny klimatu a skutečnosti, že průměrné globální teploty rok od roku rostou, se přirozeně zesílila snaha o nalezení forem energie, které sníží závislost lidstva na fosilních palivech, uhlí a dalších znečišťujících metodách.

Přestože většina konceptů pro alternativní energii není nová, problém se stal v posledních několika desetiletích naléhavým. A díky zlepšením v technologii a výrobě náklady na většinu forem alternativní energie klesají, zatímco účinnost roste. Ale co je to alternativní energie a jaká je pravděpodobnost, že se stane hlavním proudem?

Definice:

Samozřejmě existuje určitá debata o tom, co znamená „alternativní energie“ a na co lze použít. Na jedné straně se tento termín může vztahovat na formy energie, které nezvyšují uhlíkovou stopu lidstva. V tomto ohledu to může zahrnovat věci jako jaderná zařízení, vodní energie a dokonce i věci jako zemní plyn a „čisté uhlí“.

Na druhé straně se tento termín také používá k označení toho, co se v současné době považuje za netradiční metody energie - jako jsou sluneční, větrné, geotermální, biomasa a další nedávné doplňky. Tento druh klasifikace vylučuje metody, jako jsou vodní elektrárny, které existují již více než století, a proto jsou v některých částech světa docela běžné.

Dalším faktorem je to, že alternativní zdroje energie jsou považovány za „čisté“, což znamená, že neprodukují škodlivé znečišťující látky. Jak již bylo uvedeno, může se to týkat oxidu uhličitého, ale také jiných emisí, jako je oxid uhelnatý, oxid siřičitý, oxid dusičitý a další. V rámci těchto parametrů se jaderná energie nepovažuje za alternativní zdroj energie, protože vytváří radioaktivní odpad, který je vysoce toxický a musí být skladován.

Ve všech případech se však tento termín používá k označení forem energie, které v nadcházejících desetiletích nahradí fosilní paliva a uhlí jako dominantní formu výroby energie.

Druhy alternativní energie:

Přísně vzato, existuje mnoho druhů alternativní energie. Znovu se definice stávají trochu lepkavým bodem a tento termín byl v minulosti používán k označení jakékoli metody, která byla v té době považována za mimo mainstreamovou. Pokud však tento termín použijeme široce na to, aby znamenalo alternativy k uhlí a fosilním palivům, může zahrnovat některé z následujících:

Hydroelektrika: To se týká energie generované vodními přehradami, kde padající voda (tj. Řeky nebo kanály) je vedena skrz zařízení, aby se točily turbíny a generovala elektřina.

Jaderná energie: Energie, která je produkována reakcemi pomalého štěpení. Tyče uranu nebo jiných radioaktivních prvků ohřívají vodu na výrobu páry, která zase otáčí turbíny pro výrobu elektřiny.

Solární energie: Energie využívaná přímo od Slunce, kde fotovoltaické články (obvykle složené ze silikonového substrátu a uspořádané ve velkých polích) přeměňují sluneční paprsky přímo na elektrickou energii. V některých případech je teplo produkované slunečním svitem využíváno také k výrobě elektřiny, která je známá jako sluneční tepelná energie.

Síla větru: Energie generovaná proudem vzduchu, kde se velké větrné turbíny otáčejí větrem za účelem výroby elektřiny.

Geotermální energie: Energie vytvářená teplem a párou produkovanou geologickou činností v zemské kůře. Ve většině případů se jedná o trubky umístěné v zemi nad geologicky aktivními zónami, které vedou plyn přes turbíny, čímž se vyrábí elektřina.

Energie přílivu a odlivu:Energie generovaná přílivovými postroje umístěnými kolem břehů. Zde denní změny přílivu a odlivu způsobují, že voda proudí tam a zpět turbínami a vytváří elektřinu, která je poté přenášena do elektráren podél pobřeží.

Biomasa: To se týká paliv, která pocházejí z rostlin a biologických zdrojů - tj. Ethanolu, glukózy, řas, hub, bakterií - které by mohly nahradit benzín jako zdroj paliva.

Vodík: Energie získaná z procesů zahrnujících vodík. To může zahrnovat katalytické konvertory, kde se molekuly vody oddělí a sloučí elektrolýzou; vodíkové palivové články, v nichž se plyn používá k pohonu spalovacích motorů nebo se zahřívá a používá k spřádání turbín; nebo jaderná fúze, kde se atomy vodíku spojují za kontrolovaných podmínek a uvolňují neuvěřitelná množství energie.

Alternativní a obnovitelná energie:

V mnoha případech jsou také obnovitelné zdroje energie. Výrazy však nejsou zcela zaměnitelné, protože mnoho forem alternativní energie se spoléhá na omezený zdroj. Například jaderná energie závisí na uranu nebo jiných těžkých prvcích, které musí být těženy.

Mezitím větrná, sluneční, přílivová, geotermální a hydroelektrická energie spoléhají na zdroje, které jsou zcela obnovitelné. Paprsky Slunce jsou nejhojnějším zdrojem energie ze všech, a přestože jsou omezeny povětrnostními a denními plátky, jsou trvalé - a proto nevyčerpatelné z průmyslového hlediska. Vítr je také konstantní díky rotaci Země a změnám tlaku v naší atmosféře.

Rozvoj:

V současné době je alternativní energie stále ještě v plenkách. Tento obraz se však rychle mění v důsledku kombinace politického tlaku, celosvětových ekologických katastrof (sucho, hladomor, záplavy, bouřková činnost) a zlepšování technologie obnovitelných zdrojů energie.

Například od roku 2015 byly světové energetické potřeby stále zajišťovány převážně ze zdrojů, jako je uhlí (41,3%) a zemní plyn (21,7%). Vodní energie představovala 16,3% a jaderná energie 10,6%, zatímco „obnovitelné zdroje“ (tj. Sluneční, větrná, biomasa atd.) Tvořily pouze 5,7%.

Jednalo se o významnou změnu oproti roku 2013, kdy světová spotřeba ropy byla 31,1%, uhlí 28,4% a zemního plynu 21,4%. Jaderná a vodní elektrárna tvořila 4,8% a 2,45, zatímco obnovitelné zdroje činily jen 1,2%.

Kromě toho došlo k nárůstu počtu mezinárodních dohod týkajících se omezování využívání fosilních paliv a rozvoje alternativních zdrojů energie. Patří mezi ně směrnice o obnovitelných zdrojích energie podepsaná Evropskou unií v roce 2009, která stanovila cíle pro využívání obnovitelné energie pro všechny členské státy na rok 2020.

Dohoda v zásadě uvedla, že EU do roku 2020 splní nejméně 20% svých celkových energetických potřeb obnovitelnými zdroji a že nejméně 10% jejich dopravních paliv pochází z obnovitelných zdrojů do roku 2020. V listopadu 2016 Evropská komise tyto předpisy revidovala cíle, kterým se stanoví, že nejméně 27% energetické potřeby EU pochází z obnovitelných zdrojů do roku 2030.

V roce 2015 se v Paříži setkala Rámcová úmluva Organizace spojených národů o změně klimatu (UNFCCC), aby přijala rámec pro zmírňování skleníkových plynů a financování alternativní energie, který by vstoupil v platnost do roku 2020. To vedlo k Pařížské dohodě, která byla přijato 12. prosince 2015 a otevřeno k podpisům 22. dubna 2016 (Den Země) v sídle OSN v New Yorku.

Několik zemí a států bylo rovněž známo, že mají vedoucí postavení v oblasti rozvoje alternativní energie. Například v Dánsku poskytuje větrná energie až 140% poptávky po elektřině v zemi, přičemž přebytek je poskytován sousedním zemím, jako je Německo a Švédsko.

Island díky své poloze v severním Atlantiku a aktivním sopkám dosáhl do roku 2012 100% spoléhání na obnovitelnou energii prostřednictvím kombinace vodní energie a geotermální energie. V roce 2016 vedla německá politika postupného rušení závislosti na ropě a jaderné energii na to, že země dosáhla 15. května 2016 milníku - kde téměř 100% její poptávky po elektřině pocházelo z obnovitelných zdrojů.

Stát Kalifornie také učinil v posledních letech působivé pokroky, pokud jde o závislost na obnovitelné energii. V roce 2009 11,6% veškeré elektřiny ve státě pocházelo z obnovitelných zdrojů, jako jsou větrná, solární, geotermální, biomasa a malá vodní elektrárna. Díky mnoha programům, které podporují přechod na obnovitelné zdroje energie, se tato závislost do roku 2015 zvýšila na 25%.

Na základě současných mír adopce jsou dlouhodobé vyhlídky na alternativní energii mimořádně pozitivní. Podle zprávy Mezinárodní energetické agentury (IEA) z roku 2014 bude fotovoltaická solární energie a solární tepelná energie do roku 2050 představovat 27% celosvětové poptávky, což z ní činí jediný největší zdroj energie. Podobně zpráva o větrné energii z roku 2013 naznačila, že do roku 2050 by vítr mohl tvořit až 18% celosvětové poptávky.

Světový energetický výhled IEA 2016 také tvrdí, že do roku 2040 zemní plyn, vítr a sluneční energie zatíží uhlí a ropu jako dominantní zdroje energie. A někteří dokonce zacházejí až tak daleko, že říkají, že díky vývoji v oblasti solární, větrné a jaderné energie budou fosilní paliva do roku 2050 zastaralá.

Stejně jako ve všech věcech, přijímání alternativní energie bylo postupné. Ale díky rostoucímu problému změny klimatu a rostoucí celosvětové poptávce po elektřině se v posledních letech míra zavádění čistých a alternativních metod stala exponenciální. Někdy během tohoto století může lidstvo dosáhnout bodu, kdy se stane uhlíkově neutrálním, a ne chvilku příliš brzy!

Napsali jsme mnoho článků o alternativní energii pro časopis Space Space. Zde jsou Jaké jsou různé typy obnovitelné energie ?, Co je sluneční energie ?, Jak funguje větrná turbína? a kompromisy vedou k dohodě o změně klimatu.

Pokud byste chtěli získat více informací o Alternativní energii, podívejte se na Alternativní energetické plodiny ve vesmíru. A zde je odkaz na alternativní energetické technologie pro kontrolu změny klimatu.

Zaznamenali jsme také epizodu obsazení astronomie Cast o planetě Zemi. Poslouchejte zde, Epizoda 51: Země.

Zdroje: