מה הם האנרגיות הנקיות החשובות ביותר?

ה אנרגיות נקיות הם אלה שאינם מייצרים נזק רב על כדור הארץ לעומת דלקים מאובנים, כגון פחם או שמן.

דלקים אלה, המוכרים גם כאנרגיות מלוכלכות, משחררים גזי חממה, דו תחמוצת הפחמן (CO)₂) בעיקר יש השפעה שלילית על תנאי האקלים של כדור הארץ.

בניגוד לדלקים, אנרגיות נקיות אינן פולטות גזי חממה, או פולטות אותם בכמויות קטנות יותר. לכן הם אינם מהווים איום על הסביבה. בנוסף, הם מתחדשים, כלומר, הם באופן טבעי resurface כמעט ברגע שהם משמשים..

לכן, האנרגיות הלא מזהמות נחוצות כדי להגן על כדור הארץ מפני תנאי מזג האוויר הקיצוניים שהוא מציג. באותו אופן, השימוש במקורות אלו יבטיח את זמינות האנרגיה בעתיד, שכן דלקים מאובנים אינם מתחדשים.

יש לציין כי השגת אנרגיות שאינן מזהמות היא תהליך חדש יחסית, אשר עדיין בפיתוח, ולכן כמה שנים נותרו עד שהם מייצגים תחרות אמיתית על דלקים מאובנים.

עם זאת, כיום, מקורות אנרגיה שאינם מזהמים זכו לחשיבות בשל שני היבטים: העלות הגבוהה של ניצול דלק מאובנים ואת האיום כי הבעירה של אלה מייצג לסביבה. האנרגיות הנקיות הטובות ביותר הן השמש, הרוח והידרואלקטרית.

רשימה עם האנרגיות הנקיות החשובות ביותר

1 - אנרגיה סולארית

סוג זה של אנרגיה מתקבל באמצעות טכנולוגיות מיוחדות אשר ללכוד את הפוטונים הקרובים השמש (חלקיקים של אנרגיה קלה).

השמש מייצגת מקור אמין שכן הוא יכול לספק אנרגיה במשך מיליוני שנים. הטכנולוגיה הנוכחית ללכוד סוג זה של אנרגיה כולל פאנלים פוטו וולטאים קולטנים.

לוחות אלה ישירות להפוך אנרגיה לחשמל, כלומר אין צורך גנרטורים שיכולים לזהם את הסביבה.

טכנולוגיה המשמשת להשגת אנרגיה סולארית

א) לוחות פוטוולטאית

לוחות פוטו-וולטאים הופכים את האנרגיה המגיעה מהשמש לחשמל. השימוש מודולים פוטוולטאית בשוק גדלה ב -25% בשנים האחרונות.

כיום, העלות של טכנולוגיה זו היא רווחית מכשירים קטנים, כגון שעונים מחשבונים. יש לציין כי במדינות מסוימות טכנולוגיה זו כבר מיושמת בקנה מידה גדול. לדוגמה, במקסיקו כ -20,000 מערכות פוטו-וולטאיות הותקנו באזורים כפריים של המדינה.

ב) טכנולוגיה תרמודינמית

אנרגיה תרמית סולארית באה מן החום שנוצר על ידי השמש. הטכנולוגיות הזמינות באנרגיה תרמית אחראיות על איסוף קרינת השמש והפיכתן לאנרגיית חום. לאחר מכן, אנרגיה זו מומרת לחשמל באמצעות סדרה של טרנדים תרמודינמיים.

ג) טכנולוגיה לשימוש באנרגיה סולארית בבניינים

מערכות חימום יום ותאורה הם הטכנולוגיה הסולארית הנפוצה ביותר המשמשת מבנים. מערכות החימום סופגות אנרגיה סולארית ומעבירות אותה לחומר נוזלי, מים או אוויר.

ביפן הותקנו למעלה משני מיליון תנורי שמש. ישראל, ארצות הברית, קניה וסין הן מדינות אחרות שהשתמשו במערכות דומות.

לגבי מערכות תאורה, אלה כרוכים בשימוש באור טבעי כדי להאיר את החלל. זו מושגת באמצעות הכללת לוחות רפלקטיביים בבניינים (על תקרות וחלונות).

חסרונות של אנרגיה סולארית

• עלות פאנלים סולאריים הוא עדיין גבוה מאוד לעומת צורות אחרות של אנרגיה זמין.
• הטכנולוגיה הזמינה לא יכולה ללכוד אנרגיה סולארית בלילה או כאשר השמים מעוננים מאוד.

לגבי החיסרון האחרון, כמה מדענים עובדים על השגת אנרגיה סולארית ישירות מהחלל. מקור זה נקרא "אנרגיה סולארית חלל".

הרעיון הבסיסי הוא להציב פאנלים פוטו-וולטאיים בחלל שיאסוף אנרגיה וישלח אותה חזרה לכדור הארץ. בדרך זו, מקור האנרגיה לא יהיה רק ​​רציף, אבל גם יהיה נקי ללא הגבלה.

מהנדס החלל של המעבדה לחקר הצי של ארצות הברית, פול ג'פה, מאשר כי "אם פאנל סולארי ימוקם בחלל, הוא יקבל אור 24 שעות ביממה, שבעה ימים בשבוע, במהלך 99% מהשנה".

השמש זורחת הרבה יותר בחלל, כך שמודולים אלה יכולים לקבל עד פי 40 יותר אנרגיה מאשר אותו פאנל ייצר על כדור הארץ.

עם זאת, שליחת המודולים לחלל תהיה יקרה מדי, המהווה מכשול להתפתחותם.

2 - אנרגיית רוח

במשך השנים, הרוח שימשה להפעלת סירות מפרש וסירות, טחנות או ליצור לחץ בעת שאיבת מים. עם זאת, זה לא היה עד המאה ה -20 כי אנשים החלו לחשוב על אלמנט זה כמקור אמין של אנרגיה.

בהשוואה לאנרגיית השמש, אנרגיית הרוח היא אחת מהימנות ביותר מכיוון שהרוח היא עקבית, ובניגוד לשמש, ניתן להשתמש בה במשך הלילה. 

בתחילה, העלות של טכנולוגיה זו היתה גבוהה מדי, עם זאת, בזכות ההתקדמות שנעשתה בשנים האחרונות, צורה זו של אנרגיה הפך רווחי יותר; זה מוכיח על ידי העובדה כי, בשנת 2014, יותר מ 90 מדינות בבעלות מתקני אנרגיית רוח, אשר סיפק 3% מכלל החשמל הנצרך בעולם..

טכנולוגיה המשמשת להפקת אנרגיית רוח

הטכנולוגיות המשמשות בתחום אנרגיית הרוח, הטורבינות, אחראיות להפיכת מסת האוויר הנעה לאנרגיה. זה יכול לשמש טחנות או להפוך חשמל באמצעות גנרטור. טורבינות אלה יכול להיות משני סוגים: טורבינות ציר אופקי טורבינות ציר אנכי.

חסרונות של אנרגיית רוח

למרות היותו אחד המקורות הלא מזהמים הזולים ביותר, אנרגיית הרוח יש חסרונות אקולוגיים מסוימים:

• רוח מגדלי כוח להפריע אסתטיקה של נופים טבעיים.
• ההשפעה על טחנות אלה ועל טורבינות יכול להיות על בית הגידול אינו ברור.

3 - הידרו - פאוור

מקור זה של אנרגיה נקייה מקבל חשמל באמצעות תנועת המים. זרמי מים מגשמים או נהרות שימושיים מאוד.

טכנולוגיה המשמשת להשגת אנרגיה הידרואלקטרית

המתקנים להשגת סוג זה של אנרגיה לנצל את האנרגיה הקינטית שנוצר על ידי זרימת מים כדי לייצר חשמל. באופן כללי, אנרגיה הידרואלקטרית מתקבל נהרות, נחלים, תעלות או סכרים.

הטכנולוגיה בתחום האנרגיה ההידרואלקטרית היא אחת המתקדמות ביותר בתחום השגת אנרגיה. למעשה, כ -15% מהחשמל המיוצר בעולם מגיע מסוג זה של אנרגיה.

Hydropower הוא הרבה יותר אמין מאשר אנרגיה סולארית ואנרגיית רוח, כי לאחר הסכרים כבר מלא במים, חשמל יכול להיות מיוצר בקצב קבוע. בנוסף, סכרים אלה הם לא רק יעיל אלא גם תוכנן להיות ארוכת ימים ודורשים תחזוקה קטנה.

א) אנרגיית גאות

אנרגיית הגאות היא תת-מחלקה של אנרגיה הידרואלקטרית, המבוססת על השגת אנרגיה דרך הגלים.

כמו אנרגיית הרוח, סוג זה של אנרגיה כבר בשימוש מאז ימי רומא העתיקה ובימי הביניים, להיות מאוד פופולרי טחנות מונע על ידי הגלים.

עם זאת, זה לא היה עד המאה ה -19 כי אנרגיה זו שימשה לייצור חשמל.

הראשון בעולם כוח גאות ושפל הוא Rance Mareomotor אנרגיה תחנת, אשר כבר בפעולה מאז 1966 והוא הגדול ביותר באירופה השנייה בגודלה בעולם..

חסרונות של כוח הידרואלקטרי

• בניית הסכרים יוצרת שינויים בקטע הטבעי של הנחלים, משפיעה על רמת הזרמים ומשפיעה על טמפרטורת המים, אשר עלולה להיות השפעה שלילית על המערכת האקולוגית.
• אם גודל סכרים אלה הוא מוגזם, הם יכולים ליצור רעידות אדמה, שחיקה בארץ, בוץ ואת נזקים גיאולוגיים אחרים..
• הם יכולים גם ליצור שיטפונות.
• מבחינה כלכלית, העלות הראשונית של בניית סכרים אלה היא גבוהה. עם זאת, זה יהיה גמול בעתיד כאשר אלה מתחילים לעבוד.
• אם זמני הבצורת מגיעים והסכרים אינם מלאים, לא ניתן לייצר חשמל.

4. אנרגיה גיאותרמית

אנרגיה גיאותרמית היא זו המתקבלת מהחום המשומר בתוך כדור הארץ. סוג זה של אנרגיה ניתן לאסוף במחיר נמוך רק באזורים עם רמות גבוהות של פעילויות גיאותרמית.

במדינות כמו אינדונזיה ואיסלנד, למשל, אנרגיה גיאותרמית נגישה ויכולה לסייע בהפחתת השימוש בדלקים פוסיליים. אל סלבדור, קניה, קוסטה ריקה ואיסלנד הן מדינות שבהן יותר מ 15% מכלל הייצור חשמל מגיע אנרגיה גיאותרמית.

חסרונות של אנרגיה גיאותרמית

• החיסרון הגדול ביותר הוא כלכלי: עלות הניצול והחפירה כדי להשיג סוג זה של אנרגיה גבוהה.
• בגלל זה סוג של אנרגיה הוא לא פופולרי כמו הקודם, זה חסר כוח אדם מוסמך להתקין את הטכנולוגיה הדרושים.
• אם אתה לא להמשיך בזהירות, קבלת סוג זה של אנרגיה עלולה ליצור רעידות אדמה.

5. אנרגיה הידרותרמית

אנרגיה הידרותרמית נובעת מאנרגיה הידרואלקטרית ותרמית ומתייחסת למים חמים או לאדים הנלכדים בשברים של שכבות כדור הארץ.

סוג זה מהווה את האנרגיה התרמית היחידה אשר מנוצלת באופן מסחרי כיום. בפיליפינים, מקסיקו, איטליה, יפן וניו זילנד, נבנו מתקנים כדי לנצל את מקור האנרגיה הזה. בקליפורניה, ארצות הברית, 6% מהחשמל המופק מגיע מסוג זה של אנרגיה.

ביומסה

ביומסה מתייחס טרנספורמציה של חומר אורגני לתוך צורות של אנרגיה שמיש. סוג זה של אנרגיה יכול לבוא מפסולת מחקלאות, מתעשיית המזון, בין היתר.

מאז ימי קדם, צורות של ביומסה שימשו, כגון עצי הסקה; עם זאת, בשנים האחרונות אנו עובדים על שיטות שאינן מייצרות פחמן דו חמצני.

דוגמה לכך היא דלק ביולוגי שניתן להשתמש בהם בתחנות נפט וגז. שלא כמו דלקים מאובנים, אשר מיוצרים על ידי תהליכים גיאולוגיים, דלקים ביולוגיים נוצרים באמצעות תהליכים ביולוגיים, כגון עיכול אנאירובי.

Bioethanol הוא אחד הדלקים הנפוצים ביותר; זה מיוצר באמצעות תסיסה של פחמימות מתירס או קנה סוכר.

שריפת הביומסה הרבה יותר נקייה מזו של דלקים מאובנים, שכן ריכוז הגופרית בביומסה נמוך יותר. בנוסף, קבלת אנרגיה באמצעות ביומסה ינצלו את החומרים כי אחרת היה מבזבז.

לסיכום, אנרגיות נקיות ומתחדשות יש פוטנציאל לספק כמויות משמעותיות של אנרגיה. עם זאת, בשל העלות הגבוהה של הטכנולוגיה המשמשת להשגת חשמל ממקורות אלה, ניכר כי סוגים אלה של אנרגיה לא יחליפו לחלוטין את הדלקים המאובנים..

הפניות

1. חלזון, נד (2010). הגדרת אנרגיה נקייה. לאחזר ב -2 במרץ 2017, מ renewables-info.com.
2. אנרגיה מתחדשת ומקורות אנרגיה חלופיים אחרים. אחזור ב -2 במרץ 2017, מ dmme.virginia.gov.
3. מה הם סוגים שונים של אנרגיה מתחדשת? אחזור ב -2 במרץ 2017, מאת phys.org.
4. אספקת אנרגיה מתחדשת. אוחזר ב -2 במרץ 2017, מ- unfccc.int.
5. סוגי אנרגיה מתחדשת. אוחזר ב -2 במרץ 2017, מ myenergygateway.org.
6. מדענים עובדים על טכנולוגיה חדשה שיכולה ליצור אנרגיה בלתי מוגבלת לכדור הארץ מהחלל. אחזור ב -2 במרץ 2017, מאת businessinsider.com.
7. אנרגיה נקייה עכשיו ובעתיד. אוחזר ב -2 במרץ 2017, מ- epa.gov.
8. מסקנות: אנרגיה חלופית. אחזור ב -2 במרץ 2017, מ ems.psu.edu.