Zawartość
- Przegląd zasobów odnawialnych
- Energia słoneczna
- Energia wodna
- Moc wiatru
- Biopaliwa
- Energia geotermalna
- Energia jądrowa: czysta, ale nieodnawialna
- Opcje energii odnawialnej
Zainteresowanie tak zwanymi odnawialnymi źródłami energii wzrosło zgodnie z rosnącymi obawami w Stanach Zjednoczonych i na świecie o zmiany klimatu. Istnieje wiele dowodów naukowych, które łączą gazy cieplarniane i inne związki emitowane ze spalania nieodnawialnych źródeł energii, takie jak paliwa kopalne (węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny), z niepożądanymi skutkami zarówno dla klimatu na świecie, jak i dla zdrowia ludzi.
Istnieje pięć podstawowych rodzajów odnawialnych źródeł energii. Są to biomasa, energia wodna, energia geotermalna, wiatr i energia słoneczna. Odnawialne zasoby mają tę zaletę, że same się uzupełniają: w świecie nigdy ich nie zabraknie. Mają jednak tę wadę, że „ograniczają przepływ”, co oznacza, że ludzie nie mogą po prostu zwiększyć podaży tych paliw w odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie. Jeśli elektrownia wodna zostanie zbudowana na rzece o przepływie, który nieuchronnie maleje w czasie, inżynierowie nie mogą nic zrobić, aby przepompować więcej wody przez turbiny wodne w elektrowni.
Przegląd zasobów odnawialnych
Kiedy populacja USA była znacznie mniejsza niż obecnie, a technologia energetyczna była w powijakach, palenie drewna, choć pracochłonne, było wystarczające, aby zaspokoić potrzeby energetyczne narodów. W połowie XIX wieku nie było urządzeń elektrycznych, a potrzeby w zakresie ogrzewania i gotowania były głównymi czynnikami napędzającymi poszukiwanie wszelkiego rodzaju paliw palnych. Następnie nastąpiła rewolucja przemysłowa i rozwój energii elektrycznej, a przez około 150 lat paliwa kopalne zaspokajały przeważającą większość potrzeb energetycznych ludzkości zarówno w USA, jak i na całym świecie.
Od dziesięcioleci odnawialne źródła energii były głównym „powinny” w rozmowach na temat źródeł energii, ale dopiero w latach 90. ich wykorzystanie naprawdę zaczęło się rozwijać w USA. W 2017 r. 11 procent całej energii i 17 procent energii elektrycznej wytwarzano przy użyciu zasoby odnawialne, a 57 procent energii odnawialnej przeznaczono na wytwarzanie energii elektrycznej.
Lista zasobów odnawialnych i ilość energii pochodzącej z każdego z nich można znaleźć na stronie Administracji Informacji Energetycznej w Zasobach.
Energia słoneczna
Energię słoneczną można gromadzić i przetwarzać na ciepło i energię elektryczną na wiele różnych sposobów. Oczywistą pułapką związaną z tym rodzajem odnawialnych zasobów jest to, że słońce nie zawsze jest widoczne, a nawet w ciągu pół dnia lub tak, że słońce znajduje się ponad horyzontem w większości miejsc, zachmurzenie może oddać ilość promieniującej energii słonecznej w niektórych dniach nieistotne. Ponieważ energii elektrycznej nie można magazynować w dużych ilościach (baterie, chociaż są użyteczne, prawie nie stanowią znacznej rezerwy energii elektrycznej), energia słoneczna nie jest tak przydatna do potrzeb przez całą dobę. Mimo to macierze ogniw fotowoltaicznych (PV) w obszarach słonecznych mogą zapewnić wystarczającą moc dla małej społeczności.
Energia wodna
Energia wodna (lub energia wodna, jak to się czasem pisze) to energia wytwarzana przez energię kinetyczną przepływającej wody. Woda ma masę, często jest jej dużo, a przepływająca woda ma oczywiście pewną miarę prędkości; energia jest niczym więcej niż iloczynem masy pomnożonej przez kwadrat prędkości pomnożonej przez stałą. Podobnie jak światło słoneczne, ilość wody wpływającej na dany obszar nie jest całkowicie przewidywalna, chociaż projekty hydroenergetyczne zwykle obarczone są mniejszą niepewnością niż energia słoneczna lub wiatrowa pod względem dostępności zasobów.
Energia wodna była głównym zasobem energii odnawialnej w USA od 2018 r., Chociaż jej udział w odnawialnych źródłach energii maleje, ponieważ zasoby odnawialne stają się coraz bardziej powszechne. Główną kwestią przy tego rodzaju mocy jest to, że może zakłócać ekosystemy i siedliska dzikiej przyrody. Ponieważ w wielu projektach wodnych występują tamy, powstałe sztuczne jeziora mogą dosłownie wylać stworzenia ze swoich domów.
Moc wiatru
Wiatr jest ruchem powietrza, a ten ruch jest spowodowany faktem, że powierzchnia Ziemi zmienia się bardzo z miejsca na miejsce (np. Woda tutaj, pustynia, góry tam), a te różne powierzchnie pochłaniają i uwalniają ciepło z słońce na różne sposoby. Zasadniczo powietrze nad lądem ogrzewa się i unosi, a chłodne powietrze z oceanów wpada, by je zastąpić; wieczorami wiatr wieje w kierunku wody. Wiatr jest zatem tak naprawdę formą energii słonecznej, chociaż fizyczny obrót planety wokół własnej osi w pewnym stopniu przyczynia się do powstawania prądów wiatru.
Energia wiatrowa jest cudownie niedroga, ale niestety nieprzewidywalność wzorów wiatrowych sprawia, że nie jest ona optymalnym wyborem do wytwarzania energii w znacznych skalach.
Biopaliwa
Biopaliwa, zwane także biomasą, stanowią różnorodną i szybko rozwijającą się formę energii odnawialnej. Różne materiały z żywych istot można przekształcić w energię, od rozkładającej się materii roślinnej (w tym drewna i odpadów z centrów obróbki drewna) po śmieci po obornik i ścieki. Biopaliwa, takie jak etanol (biogaz), mogą pełnić te same role, co tradycyjna benzyna i olej napędowy.
Paliwa te nie tylko zmniejszają „podłoże węglowe” gminy lub podmiotu, który ich używa, ale także utylizują odpady w niezwykle użyteczny sposób, dzięki czemu są korzystne dla wszystkich. Podczas gdy paliwa kopalne uwalniają długo magazynowany dwutlenek węgla do atmosfery podczas spalania, rośliny, które w znacznym stopniu przyczyniają się do produkcji biopaliw, faktycznie pochłaniają dwutlenek węgla, który jest uwalniany podczas spalania biopaliw, tworząc bardziej cykliczny schemat.
Energia geotermalna
Ten rodzaj energii pochodzi z energii cieplnej uwalnianej z głębi samej Ziemi dzięki procesom rozpadu radioaktywnego w skałach daleko pod powierzchnią planet. Jego wysoka niezawodność i fakt, że można go wytwarzać lokalnie, sprawiają, że jest to coraz bardziej atrakcyjna opcja zasobów odnawialnych.
Ciepło przenosi się z centrum Ziemi (jądra) w górę przez płaszcz i ostatecznie do skorupy o grubości od 3 do 5 mil. Ludzie mogą wykorzystać powstałe gorące podziemne źródła i wykorzystać ciepło do zasilania różnych procesów. Ta energia odnawialna z definicji nie odchodzi, ale być może jest silniejsza, niż wielu ludziom się zdaje: centrum Ziemi jest, wierzcie lub nie, cieplejsze niż powierzchnia Słońca!
Energia jądrowa: czysta, ale nieodnawialna
W ścisłej definicji zasobów odnawialnych pominięto by rozważanie energii jądrowej, ponieważ energia jądrowa opiera się na uranie, elemencie, który nie jest nieskończony. Zamiast tego energia jądrowa jest grupowana z odnawialnymi źródłami energii w tym sensie, że jest „czysta” lub wolna od odpadów, które przyczyniają się do zanieczyszczenia i globalnego ocieplenia.
W tego rodzaju wytwarzaniu energii atomy uranu są dzielone w procesie zwanym rozszczepieniem jądrowym, który uwalnia ogromne ilości energii na jednostkę masy. Energia ta jest wykorzystywana do napędzania turbin parowych. Widmo opadów radioaktywnych docierających do środowiska w wyniku nieszczęśliwych wypadków z reaktorów jądrowych nęka przemysł od dziesięcioleci, ale nie powstrzymało to jego ogólnego postępu i rozwoju.
Opcje energii odnawialnej
Jeśli więc jesteś zainteresowany „ekologią”, ale nie masz pojęcia, od czego zacząć, w jaki sposób osoby prywatne i firmy wdrażają odnawialne źródła energii w swoim codziennym życiu?
Jednym oczywistym, choć nie zawsze praktycznym sposobem jest samodzielne wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych w miejscu, w którym zostanie ona wykorzystana.Może to oznaczać instalację ogniw fotowoltaicznych na dachu domu lub, jeśli jesteś deweloperem lub administratorem, budynkiem biurowym lub szkolnym. Prywatne geotermalne pompy ciepła oraz ciepło i energia pochodząca z biomasy to inne opcje. Możesz również być w stanie kupić energię odnawialną od swojej firmy elektrycznej, jeśli oferuje ona opcję „zielonej ceny” lub „zielonego marketingu”. Koordynacja z samorządem miejskim to świetne miejsce na rozpoczęcie tutaj.