Топ-10 енергії джерел 21 століття
Автор: adminУсі чули ми про пошуки «альтернативних джерел енергії», але у реальному житті поки що не видно особливих змін. Вчені намагаються знайти більш чистий з екологічного погляду і ефективніший з економічною джерело енергії, щоб зберегти нашу планету і в той же час задовольнити потреби людства. Чи вдасться їм це? Чи є реальна альтернатива нафти?
Вже тепер можна почути про застосування сонячної енергії, водневих паливних елементів, біопалива та багато чого іншого. У сьогоднішньому огляді ми представимо вам найбільш десятки перспективних видів енергії 21 століття за версією LiveScience.
10 – Сонячна енергія
Доступна енергія, не забруднює навколишнє середовище, буквально падає на нас з неба. Сонячні промені несуть досить багато енергії і на перший погляд отримати її досить просто. Проект «Сонячної вежі» навіть в Австралії потрапив до списку дев'яти найграндіозніших наукових проектів у світі. Фактично «Сонячна башта» – це електростанція, яка працює на сонці і повітрі. Розташована біля підніжжя башти система, що уловлює сонячні промені, буде нагрівати навколишнє повітря. Через різницю тисків, нагрітий повітря кинеться вгору і почне крутити розташовані у вежі турбіни електрогенераторів. Розрахункова потужність цієї майже кілометрової башти – +200 мегават.
Основними недоліками сонячної енергії є висока вартість обладнання і необхідність великих просторів для збору значної кількості енергії. До того ж одержання енергії буде сильно залежати від погоди і атмосферних умов.
9 – Вугілля
Вугілля був паливом, що живило Індустріальну Революцію, і до цих пір грає важливу роль у справі забезпечення населення Землі енергією. Основною перевагою вугілля є його запаси. За оцінками експертів, при нинішньому темпі споживання його вистачить на 200-300 років.
Але вигода з економічної точки зору призводить до втрат з точки зору навколишнього середовища. При спалюванні вугілля в повітря викидаються сірка та азот, які, взаємодіючи з водою в атмосфері, можуть призводити до виникнення кислотних дощів. Також виділяється досить велика кількість вуглекислого газу, що грає важливу роль в глобальному потеплінні.
8 – Вітер
На сьогодні енергія вітру задовольняє лише 0,1% від потреб людства в електриці. Але в майбутньому зростання прогнозується її частки.
Розвиваючи концепцію вітряних електростанцій, вчені запропонували видобувати енергію вітру на висоті 4,6 кілометра. Якісь пристрої з пропелерами (які також працюватимуть як турбін) висітимуть у повітрі та передавати енергію на землю по кабелю. Уявляєте такого «повітряного гадюка» з турбіною?
Основні проблеми видобутку енергії вітру – мінливість повітряних потоків і абсолютно невивчені наслідки застосування вітряків. Можливо, вони як-то впливають на погоду, забираючи енергію повітря.
7 – Нафта
Чорне золото, безумовно, залишається одним з важливих джерел енергії для людства. Та й не тільки енергії. Безліч речей від гасу до пластику й асфальту нафти є похідними. Але, як ви напевно знаєте, зараз нафта стає дефіцитом.
За оцінками експертів, запасів нафти при поточному рівні споживання може вистачити навіть на весь 21 сторіччя. Але це найбільш оптимістичні прогнози. До того ж використання нафти й особливо її витоку досить сильно забруднюють навколишнє середовище.
6 – Біомаса
В якості біопалива може використовуватися безліч різного органіки. Починаючи від дерева і закінчуючи відходами життєдіяльності тварин. Біомаса або спалюється безпосередньо, чи використовується для отримання етанолу (етилового спирту) або таких горючих матеріалів.
Але, на відміну від деяких інших відновлюваних джерел енергії, біопаливо не є екологічно чистим джерелом енергії. Спалювання біомаси веде до великих викидів вуглекислого газу. Втім, зараз ведуться експерименти з виділення і подальшого використання водню із біомаси з допомогою бактерій.
5 – Гідроелектрічество
Падаюча, поточна або рухається в припливах вода можуть бути використані для отримання електрики. Вже зараз ГЕС постачають до 20% електричної енергії у світі. Раніше вважалося, що ця енергія повністю «чистий», що добуває без яких-небудь побічні ефекти, що відбиваються на навколишнє середовище. Але це було поставлено під сумнів після того, як було виявлено серйозні викид вуглекислого газу й метану через розкладання рослинних матеріалів, що гинуть в процесі видобутку енергії.
4 – Перетворення теплової енергії океану
70% поверхні нашої планети покрито океанами. Вода – натуральний акумулятор сонячної енергії. Якщо сумістити ці два факти, то рішення отримувати електрику, граючи на різниці температур поверхні води і глибин океану, є цілком логічним.
Є три основних види видобутку енергії у такий спосіб:
Закритий цикл: рідина з низькою температурою кипіння (наприклад, аміак) нагрівається теплою водою, і що вийшов пар крутить турбіну виробляє електрику. Потім пара охолоджується холодною водою.
Відкритий цикл: практично те ж саме, але без передавальної рідини. Тепла вода перетворюється в пару з низьким тиском, що використається для одержання електрики. Потім пара охолоджується і перетворюється на прісну воду придатний для використання.
Гібридний цикл: закритий цикл використовується для одержання електричної енергії, яка використовується потім для підтримки умов відкритого циклу.
3 – Атомна енергія
Атомна енергія, незважаючи на всі небезпеці (яскраво продемонстровані у 1986 році), є важливим джерелом енергії.
Зараз для отримання енергії ядерний розпад використовується, але вчені працюють над створенням генераторів, що працюють на принципах ядерного синтезу. Також не стоять на місці розробки термоядерних реакторів.
2 – Паливні елементи
На перший погляд водневі паливні елементи можуть здатися ідеальною альтернативою викопних палив. Вони можуть виробляти енергію використовуючи лише водень і кисень. Єдиним, що може бути викинуто в атмосферу в результаті, є вода.
На жаль, не дивлячись на те, що водень є найпоширенішим елементом у всесвіті, що практично весь він пов'язаний в молекулах. А отже, чистий водень треба спочатку отримати, витративши якийсь енергію.
Втім, уже тепер є транспортні засоби, що працюють на водневих паливних елементах, а в Японії проходить тестування система елементів, що забезпечують житлові будинки електрикою і гарячою водою.
1 – антиматерія
Антиматерія складається з античастинок, анігілюють при контакті зі звичайною матерією. У результаті виділяється величезна кількість енергії. Джерело украй привабливий, але поки що реалізований тільки в науковій фантастиці.
Цікаве питання: у чому зберігати антиматерію, якщо вона анігілює з будь-яким матеріальним речовиною?
NASA фінансує дослідження з розробки двигунів на антиматерії, але до будь-яких практичних результатів ще далеко.