JAKIE SĄ NAJWAŻNIEJSZE CZYSTE ENERGIE? - ŚRODOWISKO - 2026

Czysta energia to te, które nie generują jak wiele szkód na Ziemi w stosunku do paliw kopalnych, takich jak węgiel czy ropa.

Paliwa te, znane również jako brudne energie, uwalniają gazy cieplarniane, głównie dwutlenek węgla (CO ₂ ), i mają negatywny wpływ na warunki klimatyczne planety.

W przeciwieństwie do paliw czyste energie nie emitują gazów cieplarnianych lub emitują je w mniejszych ilościach. Dzięki temu nie stanowią zagrożenia dla środowiska. Ponadto są odnawialne, co oznacza, że ​​wypływają na powierzchnię w naturalny sposób niemal natychmiast po ich zużyciu.

Dlatego też energia niezanieczyszczająca jest konieczna, aby chronić planetę przed ekstremalnymi warunkami pogodowymi, które już stwarza. Podobnie korzystanie z tych źródeł zapewni dostępność energii w przyszłości, ponieważ paliwa kopalne nie są odnawialne.

Należy zaznaczyć, że pozyskiwanie energii niezanieczyszczającej jest stosunkowo nowym procesem, który wciąż jest w fazie rozwoju, więc minie kilka lat, zanim stanie się prawdziwą konkurencją dla paliw kopalnych.

Jednak w dzisiejszych czasach niezanieczyszczające źródła energii zyskały na znaczeniu ze względu na dwa aspekty: wysoki koszt eksploatacji paliw kopalnych oraz zagrożenie, jakie ich spalanie stanowi dla środowiska. Najbardziej znane czyste energie to energia słoneczna, wiatrowa i wodna.

Wymień najważniejsze czyste energie

1- Energia słoneczna

Ten rodzaj energii uzyskuje się dzięki specjalistycznym technologiom wychwytującym fotony ze słońca (cząsteczki energii świetlnej).

Słońce jest niezawodnym źródłem energii, ponieważ może dostarczać energię przez miliony lat. Obecna technologia wychwytywania tego rodzaju energii obejmuje panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne.

Panele te bezpośrednio przekształcają energię w energię elektryczną, co oznacza, że ​​nie są potrzebne generatory, które mogłyby zanieczyścić środowisko.

Technologia wykorzystywana do pozyskiwania energii słonecznej

a) Panele fotowoltaiczne

Panele fotowoltaiczne przekształcają energię słoneczną w elektryczność. Wykorzystanie modułów fotowoltaicznych na rynku wzrosło w ostatnich latach o 25%.

Obecnie koszt tej technologii jest opłacalny w przypadku małych urządzeń, takich jak zegarki i kalkulatory. Należy zauważyć, że w niektórych krajach technologia ta jest już wdrażana na dużą skalę. Na przykład w Meksyku około 20 000 systemów fotowoltaicznych zostało zainstalowanych na obszarach wiejskich kraju.

b) Technologia termodynamiczna

Słoneczna energia cieplna pochodzi z ciepła wytwarzanego przez słońce. Dostępne w zakresie energii cieplnej technologie są odpowiedzialne za zbieranie promieniowania słonecznego i przekształcanie go w energię cieplną. Następnie energia ta jest przekształcana w energię elektryczną poprzez szereg przemian termodynamicznych.

c) Technologia wykorzystania energii słonecznej w budynkach

Oświetlenie dzienne i systemy grzewcze to najczęściej stosowana technologia solarna w budynkach. Systemy grzewcze pochłaniają energię słoneczną i przekazują ją do materii płynnej, czy to wody, czy powietrza.

W Japonii zainstalowano ponad dwa miliony słonecznych podgrzewaczy wody. Izrael, Stany Zjednoczone, Kenia i Chiny to inne kraje, które stosowały podobne systemy.

W przypadku systemów oświetleniowych chodzi o wykorzystanie naturalnego światła do oświetlania przestrzeni. Osiąga się to poprzez umieszczenie w budynkach paneli odblaskowych (na dachach i oknach).

Wady energii słonecznej

• Koszt paneli słonecznych jest nadal bardzo wysoki w porównaniu z innymi formami dostępnej energii.
• Dostępna technologia nie może przechwytywać energii słonecznej w nocy lub gdy niebo jest bardzo zachmurzone.

Jeśli chodzi o ostatnią wadę, niektórzy naukowcy pracują nad pozyskiwaniem energii słonecznej bezpośrednio z kosmosu. To źródło nazwano „kosmiczną energią słoneczną”.

Podstawowym pomysłem jest umieszczenie paneli fotowoltaicznych w kosmosie, które będą zbierać energię i wysyłać ją z powrotem na Ziemię. W ten sposób źródło energii byłoby nie tylko ciągłe, ale także czyste i nieograniczone.

Inżynier lotniczy z Naval Research Laboratory w Stanach Zjednoczonych, Paul Jaffe, zapewnia, że ​​„jeśli panel słoneczny zostanie umieszczony w kosmosie, otrzyma światło 24 godziny na dobę, siedem dni w tygodniu przez 99% roku” .

Słońce w kosmosie świeci znacznie jaśniej, więc te moduły mogą otrzymać do 40 razy więcej energii niż ten sam panel wygenerowany na Ziemi.

Jednak wysłanie modułów w kosmos byłoby zbyt kosztowne, co stanowi przeszkodę w ich rozwoju.

2- Energia wiatru

Przez lata wiatr był używany do napędzania żaglówek i łodzi, młynów lub do wytwarzania ciśnienia podczas pompowania wody. Jednak dopiero w XX wieku zaczęto myśleć o tym elemencie jako o niezawodnym źródle energii.

W porównaniu z energią słoneczną, energia wiatru jest jedną z najbardziej niezawodnych, ponieważ wiatr jest stały i, w przeciwieństwie do słońca, można go wykorzystać w nocy.

Początkowo koszt tej technologii był nadmiernie wysoki, jednak dzięki postępowi dokonanemu w ostatnich latach ta forma energii staje się coraz bardziej opłacalna; Świadczy o tym fakt, że w 2014 roku ponad 90 krajów posiadało instalacje wiatrowe, które dostarczały 3% całkowitej energii elektrycznej zużywanej na świecie.

Technologia wykorzystywana do pozyskiwania energii wiatrowej

Technologie wykorzystywane w dziedzinie energetyki wiatrowej, czyli turbiny, są odpowiedzialne za przekształcanie mas powietrza w ruchu w energię. Może to być wykorzystane przez młyny lub przekształcone w energię elektryczną za pomocą generatora. Te turbiny mogą być dwojakiego rodzaju: turbiny o osi poziomej i turbiny o osi pionowej.

Wady energii wiatru

Pomimo tego, że jest jednym z najtańszych źródeł niezanieczyszczających, energia wiatrowa ma pewne wady ekologiczne:

• Wieże wiatrowe ingerują w estetykę naturalnych krajobrazów.
• Wpływ, jaki te młyny i turbiny mogą mieć na siedlisko, jest niepewny.

3- Energia wodna

To źródło czystej energii pozyskuje energię elektryczną poprzez ruch wody. Bardzo przydatne są prądy wodne z deszczy lub rzek.

Technologia wykorzystywana do pozyskiwania energii wodnej

Urządzenia do pozyskiwania tego typu energii wykorzystują energię kinetyczną generowaną przez przepływ wody do wytwarzania energii elektrycznej. Generalnie energia wodna pozyskiwana jest z rzek, strumieni, kanałów lub zapór.

Technologia hydroenergetyczna jest jedną z najbardziej zaawansowanych pod względem pozyskiwania energii. W rzeczywistości około 15% energii elektrycznej wytwarzanej na świecie pochodzi z tego rodzaju energii.

Energia wodna jest znacznie bardziej niezawodna niż energia słoneczna i wiatrowa, ponieważ po napełnieniu tamy wodą elektryczność może być wytwarzana w stałym tempie. Co więcej, te tamy są nie tylko wydajne, ale są również zaprojektowane tak, aby były trwałe i wymagały niewielkiej konserwacji.

a) Energia pływów

Energia pływów to podział energii wodnej, która polega na pozyskiwaniu energii przez fale.

Podobnie jak energia wiatru, ten rodzaj energii był używany od czasów starożytnego Rzymu i średniowiecza, a młyny napędzane falami są bardzo popularne.

Jednak dopiero w XIX wieku energię tę zaczęto wykorzystywać do produkcji energii elektrycznej.

Pierwszą elektrownią pływową na świecie jest Rance Tidal Power Station, która działa od 1966 roku i jest największa w Europie i druga co do wielkości na świecie.

Wady energii wodnej

• Budowa zapór powoduje zmiany w naturalnym biegu rzek, wpływa na poziom prądów i temperaturę wody, co może mieć negatywny wpływ na ekosystem.
• Jeśli rozmiar tych zapór jest nadmierny, mogą powodować trzęsienia ziemi, erozję gleby, osunięcia ziemi i inne szkody geologiczne.
• Mogą również generować powodzie.
• Z ekonomicznego punktu widzenia początkowy koszt budowy tych zapór jest wysoki. Zostanie to jednak nagrodzone w przyszłości, gdy zaczną pracować.
• Jeśli nadejdzie czas suszy, a tamy nie będą pełne, nie będzie można produkować elektryczności.

4- Energia geotermalna

Energia geotermalna to energia cieplna zachowana wewnątrz Ziemi. Ten rodzaj energii można pobierać niewielkim kosztem tylko na obszarach o wysokim poziomie aktywności geotermalnej.

Na przykład w krajach takich jak Indonezja i Islandia energia geotermalna jest dostępna i może pomóc w zmniejszeniu zużycia paliw kopalnych. Salwador, Kenia, Kostaryka i Islandia to kraje, w których ponad 15% całkowitej produkcji energii elektrycznej pochodzi z energii geotermalnej.

Wady energii geotermalnej

• Główna wada jest ekonomiczna: koszt eksploatacji i wydobycia w celu uzyskania tego rodzaju energii jest wysoki.
• Ponieważ ten rodzaj energii nie jest tak popularny jak poprzednie, brakuje wykwalifikowanego personelu do zainstalowania niezbędnej technologii.
• W przeciwnym razie uzyskanie tego rodzaju energii może spowodować trzęsienia ziemi.

5- Energia hydrotermalna

Energia hydrotermalna pochodzi z energii hydroelektrycznej i cieplnej i odnosi się do gorącej wody lub pary wodnej, która jest uwięziona w pęknięciach warstw ziemi.

Ten typ stanowi jedyną obecnie wykorzystywaną komercyjnie energię cieplną. Obiekty wykorzystujące to źródło energii powstały na Filipinach, w Meksyku, we Włoszech, w Japonii i Nowej Zelandii. W Kalifornii w Stanach Zjednoczonych 6% wytwarzanej energii elektrycznej pochodzi z tego rodzaju energii.

Biomasa

Biomasa odnosi się do przemiany materii organicznej w formy energii użytkowej. Ten rodzaj energii może pochodzić m.in. z odpadów z rolnictwa, przemysłu spożywczego.

Od czasów starożytnych używano biomasy, takiej jak drewno opałowe; Jednak w ostatnich latach prowadzono prace nad metodami, które nie generują dwutlenku węgla.

Przykładem tego są biopaliwa, które można wykorzystać na stacjach naftowych i gazowych. W przeciwieństwie do paliw kopalnych, które są wytwarzane w procesach geologicznych, biopaliwa są wytwarzane w procesach biologicznych, takich jak rozkład beztlenowy.

Bioetanol jest jednym z najpowszechniejszych biopaliw; Jest to wytwarzane poprzez fermentację węglowodanów z kukurydzy lub trzciny cukrowej.

Spalanie biomasy jest znacznie czystsze niż spalanie paliw kopalnych, ponieważ stężenie siarki w biomasie jest niższe. Ponadto pozyskiwanie energii z biomasy pozwoliłoby na wykorzystanie materiałów, które w innym przypadku zostałyby zmarnowane.

Krótko mówiąc, czyste i odnawialne źródła energii mogą zapewnić znaczne ilości energii. Jednak ze względu na wysoki koszt technologii wykorzystywanej do pozyskiwania energii elektrycznej z tych źródeł, jasne jest, że te rodzaje energii nie zastąpią jeszcze całkowicie paliw kopalnych.

Bibliografia

1. Haluzan, Ned (2010). Definicja czystej energii. Pobrane 2 marca 2017 r. Z odnawialnych źródeł informacji.
2. Energia odnawialna i inne alternatywne źródła energii. Pobrane 2 marca 2017 r. Z dmme.virginia.gov.
3. Jakie są różne rodzaje energii odnawialnej? Pobrane 2 marca 2017 r. Z phys.org.
4. Zaopatrzenie w energię odnawialną. Pobrane 2 marca 2017 r. Z unfccc.int.
5. 5 rodzajów energii odnawialnej. Pobrane 2 marca 2017 r. Z myenergygateway.org.
6. Naukowcy pracują nad nową technologią, która może przesyłać nieograniczoną energię z kosmosu na Ziemię. Pobrane 2 marca 2017 r. Z businessinsider.com.
7. Czysta energia teraz iw przyszłości. Pobrane 2 marca 2017 r. Z epa.gov.
8. Wnioski: Alternatywne źródła energii. Pobrane 2 marca 2017 r. Z ems.psu.edu.