Альтернативные источники энергии – это получение энергии не из традиционных источников, таких как уголь, нефть, сланцы и т. д., а из возобновляемых или так называемых регенерируемых. То есть тех источников, которые или восстанавливаются быстрее, чем используются, или по человеческим меркам являются неисчерпаемыми.
В настоящее время поиск и активное использование новых альтернативных источников энергии, применение новых энергетических ресурсов во многих развитых странах мира приняты в качестве приоритетных и жизненно важных направлений.
Это обусловлено тем, что возобновляемые источники энергии позволяют не только беречь окружающую среду, но и значительно экономить затраты на электроэнергию.
Рассмотрим несколько направлений в которых развивается альтернативная энергетика. Все они основываются на использовании энергии: солнца, ветра, тепла земли, водных течений, биомассы.
1. Солнечная энергетика
Идея использования солнечной энергии появилась много лет назад. Но только с 1970-х годов появились технологии, позволяющие воплотить ее в нашу жизнь. В основе лежит очень простой принцип. Лучи солнца попадают на специальный коллектор, концентрируется и превращается в энергию.
На данный момент существуют 2 основных способа использования солнечной энергии:
- преобразование солнечного света в электричество (солнечные панели / фотоэлектрические модули);
- преобразование солнечной радиации в тепло (солнечные коллекторы).
Второй принцип использования энергии солнца применяется в коттеджах и частных домах для подогрева воды в бассейне, выработки горячей воды или отопления.
2. Ветряная энергетика
По всему миру были распространены маленькие мельницы, пока их не вытеснили сначала паровые, а позже – электрические двигатели. Интерес к большим ветряным турбинам возрос во время нефтяного кризиса в 1970-м году. К 80-м годам, ветровые электростанции — ряды генераторов, начали наполнять сельские районы многих стран мира.
Большие ветряные турбины и одиночные ветряки вырабатывают электричество, когда ветер вращает их лопасти. Лопасти подключены к генератору, который и вырабатывает электричество.
Крупные ветровые электростанции могут удовлетворить основные энергопотребности различных производств и предприятий, в то время как небольшие электростанции и одиночные ветрогенераторы могут вырабатывать электричество для потребностей коттеджа, небольших частных объектов, освещения территории и т.д.
3. Геотермальная энергетика.
Геотермальная энергия может быть использована двумя основными способами – для выработки электроэнергии и для обогрева домов, учреждений и промышленных предприятии.
Можно выделить четыре основных типа ресурсов геотермальной энергии:
- поверхностное тепло земли.
Используется в работе тепловых насосов. Так при бурении шахты на глубину 25-30 метров (в которую опускается специальный зонд), температура почвы составляет примерно +10 градусов.
А на глубине в 1-1,5 метра (укладывается специальный контур-коллектор) земля никогда не замерзает и температура, даже в холодное время года колеблется около +2 — +3 градуса.
- энергетические ресурсы «сухого» и «влажного» горячего пара, горячей и теплой геотермальные воды у поверхности земли.
Сухой пар может быть непосредственно использован для вращения турбины и выработки электроэнергии. Первая паровая электростанция была открыта в итальянском городе Лардерелло в 1904 г. и работает по сей день.
Горячей водой можно непосредственно обогревать жилища, общественные здания и предприятия (централизованное теплоснабжение). В Исландии 80% жилых домов обогревается с помощью горячей воды, добытой из геотермальных скважин под городом Рейкьявик.
- теплота, сосредоточенная глубоко под поверхностью земли (возможно, при отсутствии воды).
- энергия магмы и теплота, которая накапливается под вулканами.
4. Гидроэнергетика.
На гидроэлектростанциях для вращения турбин используется энергия падающей воды. Такой способ получения электричества требует управления потоком воды, к примеру, рекой, с помощью, например, дамбы.
Существуют приливные электростанции вырабатывающие энергию c помощью приливных волн залива или устья реки. Специальная плотина делит область прилива на верхний и нижний бассейн. Турбины, находящиеся в плотине, вращаются при перемещении воды между бассейнами во время прилива и отлива. Турбины приводят в движение генератор, который вырабатывает электричество.
Малая гидроэнергетика является прекрасной альтернативой централизованному энергоснабжению для удаленных и труднодоступных районов и районов с ограниченной передаточной мощностью ЛЭП.
5. Биотопливо.
Биомассой называют любой вид биологических отходов – отходы деревообрабатывающий промышленности, сельского хозяйства, мусор, в качестве топлива также используются некоторые виды зерновых культур.
Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, биоэтанол, биодизель), твёрдое биотопливо (дрова, солома, пеллеты — древесные гранулы) и биогаз.
Биоэтанол, который по-нашему мы называем спиртом, производится в основном из кукурузы или сахарного тростника.
Биодизельное топливо, сделанное из растительного масла, животного жира и отработанного масла из ресторанов, может полностью заменить обычное дизельное топливо.
Биогаз (еще называют «канализационный» газ) состоит из метана и углекислого газа. Для применения в автомобилях его предварительно очищают от углекислого газа и получают биометан – аналог природного метана.
Твёрдое биотопливо сжигается вместе с углем на теплоэлектростанциях. Этот процесс называется попутным сжиганием, поскольку вместо одного вида топлива используется два.
Попутное сжигание используется и в различных видах угольных бойлеров.
Развитие и внедрение Альтернативных источников энергии поможет нам стать хорошими соседями по этой Планете!
