CE ESTE ENERGIA ALTERNATIVĂ?

Send

În ultimii ani, energia alternativă a făcut obiectul unui interes și dezbateri intense. Datorită amenințării schimbărilor climatice și a faptului că temperaturile medii globale continuă să crească an de an, impulsul de a găsi forme de energie care să reducă dependența umanității de combustibili fosili, cărbune și alte metode poluante s-a intensificat în mod natural.

Deși majoritatea conceptelor de energie alternativă nu sunt noi, problema a devenit presantă în ultimele decenii. Și datorită îmbunătățirii tehnologiei și producției, costurile majorității formelor de energie alternativă au scăzut, în timp ce eficiența a crescut. Dar ce este energia alternativă și care este probabilitatea ca acesta să devină curent?

Definiție:

Desigur, există unele dezbateri cu privire la ce înseamnă „energie alternativă” și la ce se poate aplica. Pe de o parte, termenul se poate referi la forme de energie care nu cresc amprenta de carbon a umanității. În acest sens, poate include lucrări precum instalații nucleare, energie hidroelectrică și chiar lucruri precum gazul natural și „cărbunele curat”.

Pe de altă parte, termenul este folosit și pentru a face referire la ceea ce sunt considerate în prezent metode de energie ne-tradiționale - cum ar fi solar, vânt, geotermă, biomasă și alte completări recente. Acest tip de clasificare exclude metode precum hidroelectricele, care există de mai bine de un secol și, prin urmare, sunt destul de comune pentru anumite regiuni ale lumii.

Un alt factor este că sursele alternative de energie sunt considerate a fi „curate”, ceea ce înseamnă că nu produc poluanți nocivi. După cum sa menționat deja, aceasta se poate referi la dioxidul de carbon, dar și la alte emisii precum monoxidul de carbon, dioxidul de sulf, oxidul de azot și altele. În cadrul acestor parametri, energia nucleară nu este considerată o sursă de energie alternativă, deoarece produce deșeuri radioactive foarte toxice și care trebuie depozitate.

Cu toate acestea, în toate cazurile, termenul este utilizat pentru a face referire la forme de energie care vor veni pentru a înlocui combustibilii fosili și cărbunele ca formă predominantă a producției de energie în următoarele decenii.

Tipuri de energie alternativă:

Strict vorbind, există multe tipuri de energie alternativă. Încă o dată, definițiile devin un pic de un punct de lipire și termenul a fost folosit în trecut pentru a face referire la orice metodă considerată non-mainstream la acea vreme. Însă, aplicând termenul în general pentru a însemna alternative la cărbune și combustibili fosili, poate include oricare sau toate următoarele:

hydroelectricity: Aceasta se referă la energia generată de barajele hidroelectrice, unde apa care scade (adică râuri sau canale) este canalizată printr-un aparat pentru a roti turbinele și a genera electricitate.

Energie nucleara: Energia care este produsă prin reacții de fisiune lentă. Tijele de uraniu sau alte elemente radioactive încălzesc apa pentru a genera aburi, care la rândul lor învârtesc turbine pentru a genera electricitate.

Energie solara: Energia exploatată direct de la Soare, unde celulele fotovoltaice (de obicei compuse din substrat de siliciu și dispuse în tablouri mari) transformă razele Soarelui direct în energie electrică. În unele cazuri, căldura produsă de soare este valorificată pentru a produce electricitate, care este cunoscută sub numele de energie solare-termică.

Putere eoliana: Energia generată de fluxul de aer, unde turbinele mari sunt rotite de vânt pentru a genera energie electrică.

Energie geotermală: Energia generată de căldură și abur produs de activitatea geologică din scoarța terestră. În cele mai multe cazuri, aceasta constă în ca conductele să fie plasate în sol deasupra zonelor active geologic pentru a canaliza aburul prin turbine, generând astfel energie electrică.

Puterea mareei:Energia generată de hamurile de mare situate în jurul liniilor de țărm. Aici, schimbările zilnice ale mareelor determină ca apa să curgă înainte și înapoi prin turbine, generând energie electrică care este apoi transferată către stațiile electrice de-a lungul țărmului.

biomasă: Aceasta se referă la combustibilii care provin din plante și surse biologice - adică etanol, glucoză, alge, ciuperci, bacterii - care ar putea înlocui benzina ca sursă de combustibil.

Hidrogen: Energie derivată din procese care implică hidrogen gaz. Aceasta poate include convertoare catalitice, unde moleculele de apă sunt rupte și reunite prin electroliză; celule de combustibil cu hidrogen, unde gazul este utilizat pentru alimentarea motoarelor cu combustie internă sau încălzit și folosit pentru a turna turbine; sau fuziunea nucleară, în care atomii de hidrogen fuzionează în condiții controlate pentru a elibera cantități incredibile de energie.

Energie alternativă și regenerabilă:

În multe cazuri, surse alternative de energie sunt, de asemenea, regenerabile. Cu toate acestea, termenii nu sunt complet interschimbabili, din cauza faptului că multe forme de energie alternativă se bazează pe o resursă finită. De exemplu, energia nucleară se bazează pe uraniu sau alte elemente grele care trebuie extinse.

Între timp, energia eoliană, solară, maree, geotermă și hidroelectrică se bazează pe surse complet regenerabile. Razele Soarelui sunt cea mai abundentă sursă de energie dintre toate și, deși sunt limitate de vreme și de diurne, sunt perene - și, prin urmare, inepuizabile din punct de vedere al industriei. Vântul este, de asemenea, o constantă, datorită rotației Pământului și schimbărilor de presiune în atmosfera noastră.

Dezvoltare:

În prezent, energia alternativă este încă foarte la început. Cu toate acestea, această imagine se schimbă rapid, din cauza unei combinații de presiune politică, dezastre ecologice la nivel mondial (secetă, foamete, inundații, activitate de furtună) și îmbunătățiri ale tehnologiei regenerabile de energie.

De exemplu, începând cu 2015, nevoile energetice ale lumii erau încă preponderent furnizate de surse precum cărbunele (41,3%) și gazele naturale (21,7%). Energia hidroelectrică și nucleară au constituit 16,3% și, respectiv, 10,6%, în timp ce „regenerabile” (adică energie solară, eoliană, biomasă etc.) au constituit doar 5,7%.

Aceasta a reprezentat o schimbare semnificativă din 2013, când consumul global de petrol, cărbune și gaz natural a fost de 31,1%, 28,9% și, respectiv, 21,4%. Energia nucleară și hidroelectrică au constituit 4,8% și 2,45, în timp ce sursele regenerabile au constituit doar 1,2%.

În plus, a existat o creștere a numărului de acorduri internaționale privind limitarea utilizării combustibililor fosili și dezvoltarea surselor alternative de energie. Acestea includ Directiva privind energia regenerabilă semnată de Uniunea Europeană în 2009, care a stabilit obiective pentru consumul de energie regenerabilă pentru toate statele membre pentru anul 2020.

Practic, acordul a declarat că UE îndeplinește cel puțin 20% din nevoile sale totale de energie cu surse regenerabile până în 2020 și că cel puțin 10% din combustibilii lor de transport provin din surse regenerabile până în 2020. În noiembrie 2016, Comisia Europeană a revizuit aceste ținte, stabilind că minimum 27% din nevoile energetice ale UE provin din surse regenerabile până în 2030.

În 2015, Convenția-cadru a Organizației Națiunilor Unite privind schimbările climatice (UNFCCC) s-a întâlnit la Paris pentru a crea un cadru pentru atenuarea gazelor cu efect de seră și finanțarea energiei alternative care va intra în vigoare până în 2020. Acest lucru a dus la Acordul de la Paris, care a fost adoptat pe 12 decembrie 2015 și deschis pentru semnături în 22 aprilie (Ziua Pământului), 2016, la sediul ONU din New York.

Mai multe țări și state au fost remarcate, de asemenea, în frunte cu conducerea lor în domeniul dezvoltării energiei alternative. De exemplu, în Danemarca, energia eoliană furnizează până la 140% din cererea de electricitate a țării, excedentul fiind furnizat țărilor vecine precum Germania și Suedia.

Islanda, datorită locației sale în Atlanticul de Nord și a vulcanilor activi, a obținut o dependență 100% de energie regenerabilă până în 2012 printr-o combinație de hidroelectricitate și energie geotermală. În 2016, politica Germaniei de a încetini încetul cu încetul pe petrol și energia nucleară a determinat ca țara să atingă un punct de reper la 15 mai 2016 - unde aproape 100% din cererea sa de energie electrică provine din surse regenerabile.

De asemenea, statul California a făcut progrese impresionante în ceea ce privește dependența sa de energie regenerabilă în ultimii ani. În 2009, 11,6 la sută din totalul energiei electrice din stat proveneau din resurse regenerabile, precum eoliană, solară, geotermă, biomasă și mici instalații hidroelectrice. Datorită mai multor programe care încurajează trecerea la surse de energie regenerabilă, această dependență a crescut la 25% până în 2015.

Pe baza ritmurilor actuale de adopție, perspectivele pe termen lung pentru energia alternativă sunt extrem de pozitive. Potrivit unui raport din 2014 al Agenției Internaționale pentru Energie (AIE), energia solară fotovoltaică și energia solară termică vor reprezenta 27% din cererea globală până în 2050 - ceea ce o face să fie cea mai mare sursă de energie. În mod similar, un raport din 2013 privind energia eoliană a indicat faptul că, până în 2050, vântul ar putea reprezenta până la 18% din cererea globală.

Perspectiva energetică mondială 2016 a IEA susține, de asemenea, că până în 2040, gazele naturale, eoliana și energia solară vor eclipsa cărbunele și petrolul ca surse predominante de energie. Și unii chiar ajung să spună că - datorită evoluției tehnologiei solare, eoliene și a puterii de fuziune - combustibilii fosili vor deveni caduce până în 2050.

La fel ca în toate lucrurile, adoptarea energiei alternative a fost treptată. Dar, datorită problemei tot mai mari a schimbărilor climatice și a cererii crescânde de energie electrică la nivel mondial, rata în care sunt adoptate metode curate și alternative sunt adoptate în ultimii ani. Cândva în timpul acestui secol, umanitatea poate ajunge la punctul de a deveni neutru din punct de vedere al carbonului, și nu într-o clipă prea curând!

Am scris multe articole despre energia alternativă pentru Space Magazine. Iată care sunt diferitele tipuri de energie regenerabilă? Ce este energia solară? Cum funcționează o turbină eoliană? Poate lumea să funcționeze pe energie solară și eoliană? și compromisurile duc la acordul privind schimbările climatice.

Dacă doriți mai multe informații despre energia alternativă, consultați culturile alternative de energie din spațiu. Și iată un link către tehnologiile alternative ale energiei pentru controlul schimbărilor climatice.

Am înregistrat, de asemenea, un episod din distribuția Astronomiei despre planeta Pământ. Ascultă aici, episodul 51: Pământ.

surse: