Petrol ve gazın yerini alabilecek 8 yenilenebilir enerji kaynağı
Miscellanea / / April 26, 2023
Nihayet gezegenle ilgilenmenin ve karbon ayak izimizi azaltmanın zamanı geldi.
1. Güneş enerjisi
Yenilenebilir kaynaklar denilince ilk olarak herkesin aklına güneş enerjisi ve bunun dönüşümü için paneller gelmektedir. Var olmak bu tür jeneratörlerin iki türü - fotovoltaik ve konsantre tip.
Birincisi şu şekilde çalışır: bir pildeki bir iletken veya yarı iletken, güneş enerjisinin emilmesi nedeniyle ısındığında radyasyon, soğuk ve sıcak bölgeler arasında potansiyel bir fark yaratılır ve bir elektrik akım.
Konsantre tipteki jeneratörler ışığı toplar, sıvıyı ısıtır, buhara dönüştürür ve türbinleri döndürerek elektrik üretir. Bu tür panellerin çalışma prensibi, ısı biriktirmenize izin vermesi açısından avantajlıdır, bu da geceleri sınırlı olarak etkili kalmaları anlamına gelir.
Elektrik üretmenin yanı sıra, güneş ışığı da uygula sıvıları doğrudan ısıtmak için - örneğin yüzme havuzlarında ve duşlarda. Çevre dostu bir evin çatısına yerleştirilmiş büyük bir depo, elektrikten çok tasarruf sağlayacaktır.
2. biyoyakıt
Biyokütle, canlı organizmalardan, en yaygın olarak bitkilerden veya alglerden elde edilen malzemedir. Güneş enerjisi ve su ile yaşarlar, verimli ürerler ve uysal bir yapıya sahiptirler.
En genel kaynak şu anda biyokütle odun, yani ölü ağaçlar, dallar ve kütükler, tahta parçaları, talaşlar ve diğer üretim atıkları. Ve ayrıca mahsuller - darı, kenevir, mısır, soya fasulyesi, miscanthus, sorgum, şeker kamışı, bambu. Ek olarak, mükemmel bir biyokütle kaynağı olabilir. haline gelmek algler çünkü çok hızlı büyüyorlar.
Bütün bunlardan etanol, bütanol, hidrojen, metan gazı, sentez gazı, biyodizel ve daha fazlasını elde edebilirsiniz.
Biyokütle üzerine inşa edilen enerjinin avantajı, atıkların verimli bir şekilde bertaraf edilmesidir. İnsanların yiyemediği veya yemek için zamanı olmayan her şeyden yakıt alabilirsiniz. Şimdiden üretimi iyi kurulmuş Amerika Birleşik Devletleri ve Brezilya'nın yanı sıra Güneydoğu Asya'da.
Doğru, biyoyakıtlara geçmek küresel ısınma sorununu çözmüyor çünkü yine de yakılması gerekiyor. yağ ve gaz. Ama en azından kendi kendine büyüyor ve mineraller gibi bitmiyor.
3. okyanus enerjisi
Okyanus dalgaları, gelgitler ve akıntılar büyük bir kinetik enerji kaynağı oluşturur - bu kadar çok iyiliğin boşa gitmesi bile üzücü. Ama aslında, bazı ülkeler tüm bunlardan yararlanmayı çoktan öğrendiler - Örneğin, İngiltere'de dünyanın en büyük dalga üreticisi Oyster'ı inşa etti.
Bu tür cihazların çalışma prensibi aşağıdaki gibidir: dalgalar taşınmak yüzer, bunlar pistonlu pompayı çalıştırır. Sırayla, deniz suyunu bir hidroelektrik jeneratörünün rotorunu döndürdüğü bir borudan kıyıya sürüyor.
Kıyı gelgit santrallerine ek olarak, su altı modifikasyonları için projeler var. Sıradan bir yel değirmeni gibi çalışacaklar: deniz yatağına kanatlı büyük bir değirmen sabitlenmiş, güçlü bir akım jeneratördeki şaftı döndürüyor.
Gelgitlerin ve akıntıların kinetik enerjisinin sıradan kullanımına ek olarak, denizlerden elektrik çıkarmanın daha abartılı bir yolu var.
Gerçek şu ki, Güneş sürekli olarak Dünya'nın su yüzeyini ısıtıyor - aslında okyanuslar çok büyük bir pil. Ürettiği ısının %5'ini bile ürettiği tahmin edilmektedir. sağlamak 10.000 GW elektrik üretimi.
Hidrotermal okyanus enerji santralleri bu konuda yardımcı olacaktır. iş onlar şöyle: okyanusun dibine, oradan su alacak devasa bir boru indiriyoruz. Yüzeye yakın sıcak sıvı ile ısı eşanjörlerine girdikten sonra okyanus düşük basınç koşullarında, soğuk su her zamanki gibi 100 ° C'de değil, yalnızca 27 ° C'de kaynamaya başlar. Soğuk buhar oluşur, türbinleri döndürür ve elektrik elde ederiz.
Şu anda, bu tür deneysel tesisler bulunan Japonya ve Hawaii'de.
4. Rüzgar enerjisi
Değirmenler en azından MS 700-900'de İran'da icat edildi ve herkes tarafından biliniyor var Ortaçağ Avrupa'sında. Neredeyse 600 yıldır rüzgar orada ana insanlık kitlesel olarak kömür ve buhar motorlarına geçene kadar enerji kaynağı.
İlk rüzgar çiftliği icat edilmiş Temmuz 1887'de Glasgow'daki Anderson Koleji'nden Profesör James Blyth tarafından. Ancak yerel halk, elektriği "Şeytanın icadı" olarak değerlendirerek kullanmayı reddetti.
Daha sonra profesör, yerel akıl hastanesine güç sağlayan başka bir türbin inşa etti.
Şimdi rüzgar enerjisi yeniden popüler hale geliyor. O kullanılmış dünya ülkelerinin yarısında. Örneğin, Danimarka alır onun sayesinde tüketilen elektriğin %56'sı, Uruguay - %40, Litvanya - %36, İrlanda - %35, Büyük Britanya - %24. Yel değirmenleri ayrıca ABD, Çin, Portekiz, Almanya, İspanya, Latin Amerika ve Afrika'da da yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yel değirmenleri iyidir çünkü telleri çekmenin pratik olmadığı yerlerde havadan elektrik üretmenize izin verirler. Ayrıca, onlar iş gece ve kışın daha verimli, aksine güneş panelleri güç kaybettiğinde. Yani bu iki enerji kaynağı birbirini tamamlar.
Evet, yel değirmenlerinin de bazı dezavantajları vardır: kanatları bazen devrilir. kuşlar uçuşta ve destekler sallanıyor, böylece solucanlar yerden dışarı çıkıyor. Bununla birlikte, Singapur Ulusal Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tutulmuş karşılaştırdı ve bu jeneratörlerin fosil yakıt santrallerine göre orantısız olarak daha az sayıda kuş ölümünden sorumlu olduğu sonucuna vardı.
5. Su buharının statik elektriği
Elektrik üretmenin egzotik yeni bir yolu kurmak 2020'de Tel Aviv Üniversitesi'nden bilim adamları tarafından. Şimşeklerin gök gürültülü fırtınalar sırasında düştüğünü hepimiz biliyoruz. Küçük damlacıklardan buz kütlelerine kadar farklı yoğunluktaki su buharı parçacıkları birbiriyle çarpıştığında ve etraflarındaki ortamı elektriklendirdiğinde üretilirler.
Bilim insanları tekrarlanan Bu işlemi laboratuvarda yaptı ve hava nemi %60'ın üzerindeyse, parçacıklar arasında halihazırda statik elektriğin ortaya çıkabileceğini buldu. Ve yeterince yüksek metal direkler inşa ederseniz, havadaki su buharından kelimenin tam anlamıyla yüklenebilirler. Sonuç olarak, kablolar onlardan çekilebilir ve altyapıya güç sağlayabilir.
Elbette su buharından elde edilen elektrikle bir metropolü aydınlatmanız pek mümkün değil. Ancak bu, yüksek nemin olduğu gelişmekte olan tropik ülkeler için ucuz enerji elde etmenin çok umut verici bir yoludur.
6. jeotermal enerji
Bilim adamları bunu hesapladı soğuma Dünyanın çekirdeğinin 1°C'si, bilinen tüm fosil yakıtlarda bulunandan 10.000 kat daha fazla enerji açığa çıkaracaktır. Ve bir milyar yılda bir saniyeliğine 6.000 ° C'ye kadar ısıtılır ve 300-500 ° C'ye kadar soğur.
Yani, inanılmaz enerji rezervleridir! Dünya'nın çekirdeğinin potansiyelini tüketmeye zaman bulamadan güneş kırmızı bir deve dönüşecek.
Şimdi jeotermal kaynaklar beslemek İzlanda, Yeni Zelanda, İtalya, Fransa, Litvanya, Meksika, Nikaragua, Kosta Rika, Filipinler, Endonezya, Çin, Kenya ve Japonya'daki enerji santralleri.
Gezegenin jeotermal kaynaklarının yalnızca küçük bir kısmı ticari amaçlar için kullanılıyor - çoğu zaman bu tür istasyonlar tektonik plakaların sınırlarında bulunuyor. Ama mantoya sondaj kuyuları açarsanız gezegenler, herhangi bir yerden kolayca yeraltından enerji çekmek mümkün olacak.
Nitekim böyle bir proje var sadece teoride. Dünyanın mantosuna kadar bir kuyu kazıyoruz, onu hidrolik kırılma sıvısıyla dolduruyoruz ve yapay bir sıcak akifer elde ediyoruz. Sonra üstüne türbinleri koyup elektrik üretiyoruz.
Tek ama: ihtiyaç gerçekten büyük bir delik - yaklaşık 10 kilometre derinliğinde.
7. yapay fotosentez
Fotosentez, bitki hücrelerinde meydana gelen, su ve karbondioksitin güneş ışığının etkisi altında oksijen ve glikoza dönüştürüldüğü süreçtir. bu sadece tekrarlamak bitkilerin yardımı olmadan laboratuvar koşullarında yapılabilir.
Amerika Birleşik Devletleri, İsveç ve Japonya'daki bilim adamları, ticari olarak uygulanabilir yapay fotosentez yöntemleri geliştiriyorlar. izin vermek yakıt, reçineler, plastikler ve lifler oluşturmak için karbondioksit ve sudan. Ve araştırma başarılı olursa, yakıtı ve yapı malzemelerini kelimenin tam anlamıyla yoktan var edebileceğiz.
Ayrıca bitkilerin ve suda yaşayan organizmaların sürece katılımını tamamen reddetmek gerekli değildir. Örneğin, fotosentetik mavi-yeşil algleri üretmek ve sonra damıtmak onları biyoplastiklere ve biyoyakıtlara dönüştürmek de geçerli bir seçenektir.
8. Dünyanın kızılötesi termal radyasyonu
Güneş ışınları gezegenin bir kısmına düşer ve yüzeyi ve atmosferi ısıtır. Bu zamanda Dünyanın diğer tarafı, aksine, gün içinde biriken enerjiyi kızılötesi termal radyasyon şeklinde yayar. Gezegen 10¹⁷ watt ısı üretiyor ve tüm bu zenginlik anlamsızca enerjiye dağılıyor. uzay.
Avustralyalı mühendisler icat edilmiş ısıtıldığında değil soğutulduğunda enerji üreten termoradyasyon diyodu adı verilen bir cihaz. Ve bunun oldukça büyük bir modelini yaratırsanız, gün boyunca ısı biriktirir ve geceleri yayarsa, günün her saati çalışan bir güneş pili gibi bir şey elde edersiniz.
Ve eğer yapmak kızılötesi ışığı yakalayan fotoseller (bunlar zaten gece görüş cihazlarında bulunmaktadır) ve onları gezegenin termal radyasyonunu emmek için kullanırsanız, sözde toplayıcıyı elde edersiniz. emisyon enerjisi. Ve geceleri hiç yoktan elektrik üretmenizi sağlayacak.
paneller, yakalama Geceleri gezegen yüzeyinin termal radyasyonu ve gün boyunca dağılmış ultraviyole güneş ışığı, büyükşehir bölgelerindeki tüm yüksek binaları kapsayacak ve iyi bir ek kaynak elde edecektir. elektrik.
Ayrıca, bu tür emisyon enerjisi toplayıcıları, ihtiyaç duyulmadığında, dönüştürmek pasif kulelerde radyasyon soğutma (PDRC) - ısıyı gezegenin yüzeyinden daha verimli bir şekilde uzaya verirlerdi. Bu, Dünya'yı küresel ısınmadan kurtarmaya yardımcı olacaktır.
Ayrıca oku🧐
- Gaia hipotezi: neden bazı bilim adamları Dünya'nın devasa bir organizma olduğuna inanıyor ve bu doğru mu?
- Daha az evsel atık bırakmanın 3 basit yolu
- Biyolog Ivan Zatevakhin, altıncı kitlesel yok oluşu önlemek mümkün mü ve bunu nasıl yapacağımızı söylüyor