Альтернативные источники энергии Leave a comment

Введение

Источники энергии очень важны, и мы выполняем различные повседневные задачи с помощью ее генерации. Можете ли вы представить свою жизнь без источников энергии? Привычный уклад жизни быстро разрушиться. Но откуда берется эта энергия? Эти источники искусственные или природные? Вы когда-нибудь слышали об альтернативных источниках энергии, которые используются помимо традиционных источников энергии?

Люди начали интенсивно разрабатывать другие источники энергии в конце 20 века, для обогрева и освещения своих домов, альтернативы искались и для автотранспорта — электромобили на солнечных батареях или на водородном топливе. Причина такого поиска была заключена в том, что традиционные источники, такие как уголь, нефть, ядерная энергия истощаются быстрее, чем можно себе представить.

К тому же сжигание ископаемого топлива на электростанциях или двигатели внутреннего сгорания автотранспорта наносит вред окружающей среде. Здесь речь идет обо всем, от загрязнения океана и воздуха до разрушения целых экосистем.

Гидроэнергетика, энергия ветра и солнечная энергия являются примерами альтернативных источников энергии. Эти и другие неисчерпаемые источники энергии называются зелеными или возобновляемыми. Но насколько они на самом деле хороши и являются заменой традиционного ископаемого топлива? Какие у них есть преимущества и недостатки?

Что такое возобновляемая энергия?

Возобновляемая энергия — это энергия из источников, которые естественным образом пополняются, но имеют ограниченный поток; возобновляемые ресурсы практически неисчерпаемы по продолжительности, но ограничены по количеству энергии, доступной в единицу времени.

Возобновляемая энергия представляет собой совокупность энергетических технологий, солнечной, ветровой, геотермальной, получаемых из бесконечных источников и способных время от времени пополняться. Возобновляемые источники устойчивы, многочисленны и экологически безопасны. В отличие от ископаемого топлива, срок их действия не истекает, поскольку они постоянно пополняются.

Ядерная энергия – это относительно чистая энергия. Это связано с тем, что процесс производства энергии приводит к нулевым выбросам углерода. Однако ядерную энергию нельзя считать полностью возобновляемой, поскольку в современной технологии ядерных реакторов используются минералы, найденные в земле. Эти источники со временем истощатся, но, по оценкам экспертов, это произойдет через миллионы лет, поэтому ядерная энергия классифицируется как устойчивый источник энергии.

Каковы преимущества использования альтернативных источников энергии

Другие названия возобновляемых источников энергии, которые вы можете услышать, — это чистая энергия или зеленая энергия. Когда мы используем возобновляемые ресурсы для производства энергии, это намного бережнее для окружающей среды, чем сжигание ископаемого топлива.

Как правительства, так и отдельные потребители имеют возможность существенно сократить свой углеродный след, напрямую влияя на глобальное потепление и изменение климата, путем поиска альтернативных источников энергии. Посмотрим на экологические преимущества чистой энергии, а также на экономические преимущества, которые она может предложить:

• Экономия ископаемого топлива. Мы вырабатываем возобновляемую энергию, используя практически неисчерпаемые ресурсы. Когда мы используем эти природные ресурсы, мы сохраняем запасы традиционных невозобновляемых ископаемых видов топлива, которые опасно близки к истощению.
• Возобновляемые источники энергии не иссякнут. Как следует из названия, возобновляемый источник энергии является устойчивым, а это означает, что он не иссякнет в ближайшее время. Например, ожидается, что Солнце будет светить каждое утро в течение как минимум 4,5–5,5 миллиардов лет, поэтому мы можем считать его возобновляемым источником энергии. Это может быть самым важным различием между возобновляемыми источниками энергии и ископаемым топливом.
• Меньшее влияние на климатическую систему Земли. Основной причиной выбросов углекислого газа является производство электроэнергии на электростанциях, работающих на ископаемом топливе. Углекислый газ и дополнительные выбросы парниковых газов являются основными причинами изменения климата и глобального потепления. Альтернативные источники энергии имеют гораздо меньший углеродный след, чем природный газ, уголь и другие ископаемые виды топлива. Переход на возобновляемые источники энергии для производства электроэнергии поможет планете, замедлив антропогенное воздействие на климат Земли.
• Потенциальное спасение жизней, связанных с загрязнителями. Сократив выбросы парниковых газов и других загрязняющих веществ, мы получим более здоровые воздух и почву. Это, безусловно, улучшит здоровье населения, и, как следствие, жизнь людей станет более счастливой. Кроме того, более здоровое население приведет к значительному сокращению бюджета здравоохранения, который люди и правительства должны откладывать каждый год. Ученые пытались улучшить технологии использования ископаемого топлива, чтобы сделать их менее загрязняющими окружающую среду без снижения эффективности. Тем не менее, технологии возобновляемых источников энергии по-прежнему немного здоровее, чем традиционные технологии.
• Уменьшение резких погодных явлений. Замедляя последствия изменения климата и, в конечном итоге, обращая их вспять, мы можем ожидать уменьшения экстремальных погодных явлений, таких как засухи, наводнения и штормы, вызванные глобальным потеплением.
• Возобновляемые источники энергии могут повысить экономическую независимость стран. Мы можем диверсифицировать наше энергоснабжение, внедряя широкомасштабные технологии использования возобновляемых источников энергии и сводя к минимуму нашу зависимость от ввозимого топлива или технологий. Благодаря распределенной сети технологий возобновляемой энергии страны, не имеющие ресурсов ископаемого топлива, могут снизить свою энергетическую зависимость. Фактически, местные жители могут производить электроэнергию с использованием возобновляемых технологий и помогать правительствам сокращать импорт нефти. Это снизит риск энергетического кризиса и благотворно повлияет на устойчивое развитие стран.
• Возобновляемые источники энергии могут снизить нестабильность цен на энергоносители. Все мы регулярно слышим из новостей о ежедневных взлетах и падениях цен на нефть. Возобновляемые источники энергии могут оказать большую помощь в этом отношении и уменьшить эти потрясения и сделать мировой энергетический рынок более стабильным. Потому что использование возобновляемой энергии требует только первоначальных инвестиций , и вам не нужно топливо. Наоборот, использование традиционных технологий требует значительного бюджета на ископаемое топливо, которые подвержены постоянной инфляции. Когда страны уменьшат свою зависимость от ископаемого топлива, цены на этом рынке будут меняться более плавно.
• Развитие экономики и рабочих мест. Производство еще большего количества энергетических систем коммунального масштаба может обеспечить экономический рост, а также рабочие места в монтажной и производственной отраслях, не говоря уже об устойчивой энергетике.

Недостатки альтернативной энергии

Некоторые недостатки возобновляемых источников энергии, которые затрудняют их использование.

• Возобновляемая энергия недоступна круглосуточно. Возобновляемые источники энергии — это природные силы, которые сильно зависят от погодных условий. Поэтому, когда у вас плохие погодные условия, технологии возобновляемых источников энергии, такие как солнечные батареи, будут менее полезны. Например, когда идет дождь, ваши фотоэлектрические панели будут вырабатывать меньше электроэнергии, в результате вам приходится возвращаться к традиционным источникам энергии. Мы можем считать эту неопределенность самым важным недостатком использования возобновляемых технологий.
• Эффективность возобновляемых технологий низкая. Каждый вид энергии требует определенной технологии, чтобы мы могли преобразовать его в электричество. Эффективность устройств преобразования энергии имеет большое значение, когда речь идет о приоритетах источников энергии. К сожалению, эффективность возобновляемых технологий не так высока по сравнению с традиционными устройствами преобразования энергии. Например, КПД солнечных панелей , доступных на рынке, составляет от 15% до 20% . С другой стороны, традиционные технологии, использующие уголь или природный газ, могут достигать уровня эффективности до 40% и 60% соответственно.
• Первоначальная стоимость возобновляемых источников энергии высока. Учитывая количество энергии, которое мы можем получить от возобновляемых технологий, их первоначальная стоимость высока. На самом деле, процессы производства и установки устройств возобновляемой энергии, таких как фотоэлектрические панели, относительно дороги. Вот почему правительства выделяют значительные бюджеты, такие как гранты на солнечные панели, чтобы помочь развитию этих технологий. Безусловно есть и достижения в увеличении эффективности и снижения стоимости тех же солнечных паналей. За последние годы цены на них заметно снизились.
• Объекты возобновляемой энергии требуют много места. Чтобы использовать энергию природы, нам нужно много места. Это вызовет много проблем для объектов возобновляемой энергетики. По сравнению с традиционными электростанциями нам приходится использовать больше земли для создания ферм на возобновляемых источниках энергии.
• Устройства, работающие на возобновляемых источниках энергии, нуждаются в переработке и все равно наносят вред окружающей среде. Производство электроэнергии из возобновляемых источников энергии приводит к более низкому уровню загрязнения. Но возобновляемые устройства по выработке энергии вызывают некоторые опасения, потому что их производство, а также процесс их утилизации загрязняют окружающую среду. Например, солнечные батареи через некоторое время перестанут работать, поэтому их нужно выбросить. Но эти устройства в большинстве своем токсичны, в результате нам нужно подумать о процессе их переработки. Потому что в солнечных панелях могут содержаться следующие вещества: теллурид кадмия, селенид меди или индия, селенид кадмия или галлия, селенид меди, индия или галлия, гексафторэтан, свинец и поливинилфторид. Тетрахлорид кремния, побочный продукт производства кристаллического кремния, также очень токсичен.

Виды альтернативных источников энергии

Возобновляемая энергия доступна в различных формах в зависимости от географического местоположения и времени года. Например, в некоторых районах дует ураганный ветер, а солнечного света не хватает из-за пасмурной погоды.

Энергия ветра

Энергия ветра — это возобновляемая энергия , которая использует энергию, вырабатываемую ветром, с помощью ветряных турбин, которые преобразуют ее в электричество. Технически ветер исходит от Солнца как побочный продукт разницы температур. Ветер возникает из-за неравномерного нагрева атмосферы, гор, долин и вращения планет вокруг Солнца.

Энергия ветра вырабатывается с помощью массивных ветряных турбин, которые собирают кинетическую энергию ветра через лопасти ротора. Когда дует ветер, он вращает лопасти турбины, которая улавливает аэродинамическую силу ветра и использует ее для питания генератора, вырабатывающего электричество. Затем эта электроэнергия передается по проводам — в случае бытовых ветряных турбин , непосредственно в дом — или в электрическую сеть, где коммунальные предприятия перераспределяют ее между домами и предприятиями по территории района или страны.

Ветер — это чистый, возобновляемый источник энергии и один из самых рентабельных источников электроэнергии. С другой стороны, ветряные турбины могут быть шумными и непривлекательными с эстетической точки зрения, а иногда могут негативно влиять на физическую среду вокруг них. Как и солнечная энергия, ветровая энергия также непостоянна, а это означает, что турбины зависят от погоды и не способны генерировать электричество 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

Преимущества

• Это возобновляемый источник энергии. Ветроустановка не наносит вреда окружающей среде выбросами парниковых газов во время получения энергии, у нас не «иссякнет ветер», в отличие от ископаемого топлива, которое медленно заканчивается.
• Одна из самых чистых форм энергии после ядерной. Поскольку энергия ветра не зависит от ископаемого топлива для питания турбин, энергия ветра не способствует изменению климата, выделяя парниковые газы при производстве энергии. Тем не менее, энергия ветра косвенно высвобождает парниковые газы – во время производства и транспортировки ветряных турбин, а также в процессе установки.
• Энергия ветра имеет низкие эксплуатационные расходы. Что касается первоначальных затрат, установка ветряных электростанций или отдельных турбин может быть дорогостоящей. Однако после запуска эксплуатационные расходы становятся относительно низкими; их топливо (ветер) бесплатны, а турбины не требуют особого обслуживания в течение всего срока службы.
• Ветроэнергетика экономит пространство. В совокупности ветряные электростанции могут занимать много земельного пространства; однако установленные турбины и оборудование не занимают много места. Это означает, что земля, используемая для ветряных турбин, часто также может использоваться для других целей, например, для сельского хозяйства.

Недостатки

• Энергия ветра прерывистая. Эффективность ветряной турбины в производстве электроэнергии зависит от погоды; таким образом, может быть трудно точно предсказать, сколько электроэнергии будет генерировать ветряная турбина в течение времени. Если скорость ветра в какой то конкретный день слишком мала, ротор турбины не будет вращаться. Это означает, что энергия ветра не всегда доступна для диспетчеризации электроснабжения во время пикового спроса на электроэнергию. Чтобы использовать исключительно энергию ветра, ветряные турбины должны быть соединены с какой-либо технологией накопления энергии.
• Энергия ветра вызывает шум и визуальное загрязнение местности. Одним из самых больших недостатков энергии ветра является шум и визуальное загрязнение. Ветряные турбины могут быть шумными во время работы как в результате механической работы, так и в результате вихревого ветра, который создается при вращении лопастей. Кроме того, поскольку ветряные турбины должны быть построены достаточно высоко, чтобы улавливать достаточное количество ветра, турбины часто могут прерывать живописные ландшафты, такие как горные хребты, озера, океаны и многое другое.
• Ветряные турбины оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Лопасти ветряной турбины очень большие и вращаются с очень высокой скоростью. К сожалению, их лезвия могут повредить и убить виды, которые влетают в них, например, птиц и летучих мышей. Строительство ветряных электростанций также может нарушить естественную среду обитания местных видов, если оно не осуществляется устойчивым образом. Тем не менее, эти проблемы могут быть решены в некоторой степени с помощью технологических достижений и правильного размещения ветряных электростанций.
• Энергия ветра удалена. Энергия ветра требует передачи. Во многих случаях турбины и генерирующие объекты могут располагаться довольно далеко от населенных пунктов, где требуется электричество. Таким образом, линии электропередачи являются дополнительным элементом инфраструктуры, которую необходимо построить, чтобы эта форма производства энергии была успешной.

Солнечная энергия

В связи с растущей угрозой изменения климата из-за чрезмерного выброса углерода многие страны ищут альтернативы в виде возобновляемой энергии для замены традиционных ископаемых видов топлива. Из всех альтернатив экологически чистой энергии солнечная энергия, возможно, была самой дорогой, хотя цены на нее постепенно снижаются.

Плюсы солнечной энергии заключаются в том, что она является устойчивой альтернативой ископаемому топливу и оказывает низкое воздействие на окружающую среду во время выработки, а также возможность строить солнечные электростанции во многих странах. Минусы в том, что энергия производится только тогда, когда светит солнце, требует значительного количества земли и что для некоторых солнечных технологий требуются редкие материалы, а также есть проблемы с утилизацией.

Преимущества

• Устойчивый возобновляемый источник энергии. Преимущество солнечной энергии в том, что она является устойчивой альтернативой ископаемому топливу. В то время как ископаемое топливо имеет очень ограниченный ресурс, запасы которого постепенно исчерпываются, Солнце, вероятно, будет существовать по крайней мере, несколько миллиардов лет.
• Низкое воздействие на окружающую среду. Если рассматривать не только цикл эксплуатации, но и цикл производства солнечных батарей с затратами энергии и выбросами углекислого газа — солнечная энергия будет меньше оставлять углеродного следа, если сравнивать ее с традиционными источниками энергии — ископаемыми. Технология солнечной энергии становится все более конкурентоспособной по стоимости альтернативой ископаемому топливу, хотя на некоторых рынках она остается несколько дорогой.
• Дополнительная энергетическая независимость. Поскольку Солнце светит по всему Земному шару, оно делает каждую страну потенциальным производителем энергии, что обеспечивает большую энергетическую независимость и безопасность. Солнечная энергия не только обещает обеспечить безопасность и независимость на национальном уровне; солнечные панели могут быть установлены в отдельных домах, обеспечивая электроэнергию, которая не зависит от подключения к более крупной электрической сети.

Недостатки

• Прерывистость генерации. Одна из самых больших проблем, связанных с технологией солнечной энергетики, заключается в том, что энергия вырабатывается эффективней всего только тогда, когда светит Солнце. Это означает, что ночные и пасмурные дни могут прервать генерацию электроэнергии. Дефицит, вызванный этим прерыванием, не был бы проблемой, если бы существовали недорогие способы хранения энергии, поскольку очень солнечные периоды могут фактически генерировать избыточную мощность. Поскольку глобальные мощности солнечной энергетики продолжают расти, такие страны, как Япония и другие мировые лидеры в области технологий солнечной энергетики, сосредоточены на разработке адекватных систем хранения энергии для решения этой проблемы.
• Требует большого пространства. Еще одна проблема заключается в том, что солнечная энергия может занимать значительную часть земли и вызывать деградацию земель или потерю среды обитания для диких животных. В то время как небольшие солнечные фотоэлектрические системы могут быть прикреплены к уже существующим конструкциям, для более крупных фотоэлектрических систем коммунального масштаба может потребоваться от 1 до 4 гекатаров земли на мегаватт, а для объектов CSP (системы концентрирующего типа) требуется от 1.5 до 6.5 гектар на мегаватт. Однако воздействие можно уменьшить, разместив объекты в неблагополучных районах или вдоль существующих транспортных и передающих коридоров.
• Использование дефицитных и редкоземельных материалов. Некоторые солнечные технологии требуют для своего производства редких химических элементов и материалов. Это, однако, в первую очередь проблема для технологии фотогальваники, а не для технологии системы концентрирующего типа. Кроме того, дело не столько в нехватке известных запасов, сколько в неспособности текущего производства удовлетворить будущий спрос: многие из редких материалов являются побочными продуктами других процессов, а не предметом целенаправленных усилий по добыче полезных ископаемых. Переработка фотоэлектрических материалов и достижения в области нанотехнологий, которые повышают эффективность солнечных элементов, могут помочь увеличить предложение, но, возможно, определенную роль может сыграть поиск заменителей материалов, которые существуют в большем количестве.
• Экологическое негативное воздействие. Основным экологическим недостатком солнечных технологий является то, что они содержат многие из тех же опасных материалов, что и электроника. Также в процессе производства выделяется тетрахлорид кремния, побочный продукт производства кристаллического кремния, очень токсичное вещество. Поскольку солнечная энергия становится все более популярным источником энергии, проблема утилизации опасных отходов становится дополнительным недостатком.

Гидроэнергетика

Гидроэнергетика — это любая полезная энергия, вырабатываемая из воды, будь то турбины, плотины или любой другой источник. Как и любой источник энергии, возобновляемый или невозобновляемый, гидроэнергетика имеет как плюсы, так и минусы, связанные с ее использованием.

Гидроэнергетика уже много лет является наиболее широко используемым возобновляемым источником электроэнергии, и, как и любой другой вид энергии, она имеет ряд преимуществ и недостатков. Например, гидроэнергетика — это чистый и возобновляемый источник энергии, который хорошо сочетается с другими технологиями возобновляемой энергии, а в некоторых случаях может использоваться для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию. С другой стороны, гидроэнергетические установки отрицательно влияют на физическую среду в местах эксплуатации, зачастую их строительство обходится дорого и остается ограниченное количество мест, подходящих для водохранилищ и гидроэлектростанций.

Преимущества

• Возобновляемый источник энергии. Гидроэнергетика использует энергию проточной воды, не уменьшая ее количества, для производства электроэнергии.
• Комплексное использование с другими альтернативами. Гидроэнергетика позволяет использовать другие возобновляемые источники. Гибкость и аккумулирующая способность гидроэлектростанций делают их более экономичными при поддержке использования прерывистых источников возобновляемой энергии, таких как солнечная энергия.
• Гидроэнергетика способствует гарантированной стабильности энергии и цен. Речная вода является ресурсом, который, в отличие от топлива или природного газа, не подвержен рыночным колебаниям.
• Низкий углеродный след. Производство гидроэлектроэнергии также может похвастаться низким углеродным следом. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), гидроэнергетика имеет среднюю интенсивность выбросов парниковых газов в размере 24 гCO₂-экв/кВтч в течение своего жизненного цикла в результате естественных выбросов пресноводных водохранилищ и строительства плотин. Для сравнения, средний показатель для газа составляет 490 г CO₂-экв/кВтч.
• Минимум вредных веществ в воздух. Электростанции не выбрасывают загрязняющие вещества в воздух, а гидроэлектростанции не производят токсичных побочных продуктов.
• Минимальная зависимость от погоды и времени года. По сравнению с другими формами возобновляемой энергии, такими как ветровая или солнечная энергия, гидроэнергетика меньше всего зависит от времени года и погоды, поскольку она способна накапливать большое количество воды через свою плотину, создавая, по сути, водный банк, из которого люди могут получать воду, когда возникает необходимость.
• Большая эффективность. Еще одним фактором, который делает гидроэлектроэнергию более выгодной, чем другие возобновляемые источники энергии, является более высокая эффективность: это, безусловно, лучший зарекомендовавший себя способ производства электроэнергии из возобновляемых источников. Согласно последним данным, глобальный средневзвешенный коэффициент мощности гидроэнергетики составлял 47%. Поэтому неудивительно, что на долю гидроэлектроэнергии приходится 17% мирового производства электроэнергии, причем наибольшая доля электроэнергии приходится на возобновляемые источники. Кроме того, гидроэлектростанции могут ограничивать поток воды через каждую турбину, чтобы варьировать мощность, что делает ее более эффективной и меньше «тратит впустую» речную воду.

Недостатки

• Местные экологические изменения. Строительство плотин может повлиять на миграцию и перемещение водных организмов, затруднить их размножение, а в некоторых крайних случаях некоторые виды могут исчезнуть. Кроме того, поскольку большинство гидроэлектростанций физически велики, это часто может привести к затоплению огромных территорий в речной долине. Когда дамбы затапливают районы, они создают участки стоячей воды, которая убивает растительность, выделяя парниковые газы по мере гниения. Это особенно актуально во влажных и тропических условиях.
• Негативное воздействие на рыбу. Блокирование потока воды также может серьезно повлиять на миграцию рыбы, особенно таких видов, как лосось, нерест которого зависит от рек. Плотины могут даже воздействовать на биологические триггеры, которые говорят рыбе, куда идти, когда пришло время мигрировать. Некоторые плотины пытались решить этот недостаток гидроэлектроэнергии, создавая рыбоходы или рыбоподъемники, чтобы помочь мигрирующей рыбе добраться до нерестилищ.
• Ухудшение качества воды. Когда создаются плотины, они ограничивают поток воды, что влияет на уровень кислорода в воде. Более низкий уровень кислорода за плотиной может привести к более низкому уровню кислорода ниже по течению. Когда в воде не так много кислорода, некоторым видам рыб труднее выжить, что влияет на речные среды обитания.
• Строительство гидроэлектростанций стоит дорого. Многие гидроэлектростанции представляют собой крупные инфраструктурные проекты, включающие строительство плотины, водохранилища и турбин для выработки электроэнергии и требует значительных денежных вложений. Хотя крупные гидроэлектростанции часто могут обеспечивать дешевую электроэнергию в течение 50–100 лет после постройки, первоначальные затраты на строительство могут быть огромными.
• Опора на местную гидрологию. Поскольку гидроэнергетика полностью зависит от потока воды, изменения окружающей среды могут повлиять на то, насколько хорошо эти плотины производят энергию. Например, изменение климата может уменьшить сток воды в некоторых районах, что сделает гидроэлектростанцию менее продуктивной, чем планировалось изначально. С другой стороны, изменение климата также увеличило риск наводнений в некоторых районах. В этих случаях плотины могут предложить двойную выгоду от возобновляемых источников энергии и смягчения последствий наводнений.

Геотермальная энергия

Высокая температура под поверхностью земли может производить огромное количество энергии, потенциал которого достаточно для получения терраватт электричества. С технической точки зрения, геотермальная энергия — это возобновляемый источник энергии, который может производить энергию, пока существует Земля.

Геотермальная энергия является устойчивой, экологически чистой, рентабельной и надежной. Геотермальные энергетические ресурсы варьируются от мелководья до горячей воды и горячей поверхности, находящихся на глубине нескольких километров под поверхностью Земли. Его можно найти и глубже в недрах Земли из-за чрезвычайно высоких температур и давлений расплавленной породы, называемой магмой.

Преимущества

• Надежный источник энергии. Одним из самых больших преимуществ геотермальной энергии является то, что геотермальная энергия является очень предсказуемым и надежным источником энергии, особенно по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как энергия ветра и солнечная энергия. В то время как ветер и солнечная энергия являются более непостоянными источниками, которые требуют накопления энергии для наиболее эффективного использования в больших масштабах, геотермальные электростанции имеют в целом постоянную выходную мощность независимо от времени суток или сезона. Это имеет много положительных последствий, в частности то, что геотермальная энергия является подходящим источником для удовлетворения потребностей в энергии базовой нагрузки.
• Требуют меньше площади. По сравнению с другими источниками альтернативной энергии, такими как солнечные ил ветряные электростанции, геотермальные электростанции требуют очень мало земли для получения высокой выработки энергии. Например, геотермальные электростанции могут производить тераватт-час энергии всего на 12 квадратных километрах. Солнечные и ветряные электростанции требуют в два-четыре раза больше земли для производства того же количества энергии.
• Минимальное загрязнение окружающей среды. После того, как геотермальная электростанция построена, она работает на собственном источнике энергии, а не на ископаемом топливе. Это означает, что по сравнению с другими типами электростанций геотермальные установки производят очень небольшое количество парниковых газов. Геотермальная энергия чище, чем любая другая крупная энергетическая установка.Как и другие электростанции, геотермальные электростанции могут влиять на качество воздуха и воды в непосредственной близости от них. Однако эти уровни загрязнения намного меньше, чем у других источников альтернативной энергетики, даже если рассматривать циклы не только выработки, но и изготовления самой электростанции.

Недостатки

• Ограниченная доступность источников. Хотя планета Земля имеет много тепла под своей корой, это тепло не всегда легкодоступно. Большинство геотермальных электростанций строятся вдоль линий разломов, где магма находится ближе к поверхности Земли. По этой причине в районах с большей вулканической активностью, таких как Исландия и Калифорния, как правило, больше геотермальных установок. К сожалению, идеальные места для геотермальных электростанций ограничены. Каждый километр подземного бурения повышает стоимость строительство завода. Тем не менее, геотермальные тепловые насосы меньшего размера могут использоваться для извлечения достаточного количества тепла из верхних слоев земной коры для подачи энергии в жилые дома.
• Геотермальные станции могут вызывать землетрясения. Строительство геотермальной электростанции включает в себя глубокое бурение земли для выпуска горячего пара и/или воды, попавшей в горные породы. Известно, что этот процесс вызывает нестабильность под землей, что может привести к землетрясениям на поверхности земли. Кроме того, геотермальные электростанции могут со временем вызывать медленное проседание почвы по мере истощения геотермальных резервуаров.
• Высокие затраты на строительство. Стоимость развертывания геотермальных электростанций сильно смещена в сторону первоначальных расходов, поскольку после запуска станции нет затрат на покупку топлива. Высокие первоначальные затраты на разработку, связанные с геотермальными электростанциями, в значительной степени зависят от сложности и стоимости глубокого бурения земли для доступа к геотермальным резервуарам.
• Возможность истощения геотермальных источников. Геотермальная энергетика считается устойчивой и возобновляемой, но всегда есть вероятность того, что определенные места могут со временем остыть, что приведет к невозможности выработки электроэнергии в данном конкретном месте. Единственный неисчерпаемый вариант — получение геотермальной энергии прямо из магмы, но технология для этого все еще находится в процессе разработки. Этот вариант стоит инвестиций в основном благодаря тому факту, что магма будет существовать миллиарды лет.

Биоэнергетика

Энергия биомассы, иногда называемая «биоэнергией», представляет собой энергию, полученную из органических веществ растений и животных. Биомасса в виде мертвых растений – деревьев, травы, листьев, сельскохозяйственных культур, а также навоза, мусора, отходов животноводства является отличным источником альтернативного топлива, которое можно использовать для замены ископаемого топлива.

Возобновляемая энергия биомассы — это энергия, получаемая от методов выработки, использующих биомассу. Первый метод заключается в простом сжигании органического вещества для выработки тепла и производства пара, который проходит через систему турбин по выработке электроэнергии.

Во-вторых, это преобразование биомассы в жидкое топливо, которое можно будет сжечь для получения энергии, подходящей для многих видов транспорта. Биотопливо и удобрения можно производить из гнилостных газов, выделяемых гниющей пищей, в специальных контейнерах, называемых анаэробными дигесторами.

Преимущества

• Биомасса всегда и широко доступна в качестве возобновляемого источника энергии. Количество органических материалов, используемых для производства биомассы, бесконечно, поскольку наше общество постоянно производит отходы, такие как мусор, древесина или навоз.
• Снижает частично зависимость от ископаемого топлива. Мало того, что запасы ископаемого топлива ограничены, но ископаемое топливо несет с собой экологический багаж, включая выброс большого количества углекислого газа в атмосферу и загрязняющих веществ, возникающих в результате удаления, транспортировки и производства.
• Дешевле, чем ископаемое топливо. В то время как производство ископаемого топлива требует значительных капиталовложений, таких как бурение нефтяных скважин, газопроводы и сбор топлива, технология биомассы намного дешевле. Производители могут получать более высокую прибыль при меньшем объеме производства.
• Производство биомассы добавляет производителям источник дохода. Производители отходов могут повысить ценность, направив свой мусор на более выгодное использование в виде энергии биомассы.
• Меньше мусора на свалках. За счет сжигания твердых отходов количество мусора, выбрасываемого на свалки, сокращается на 60–90 процентов, а также снижается стоимость захоронения отходов и количество земли, необходимой для захоронения этих отходов.

Недостатки

• Энергия биомассы не так эффективно, как ископаемое топливо. Некоторые виды биотоплива, такие как этанол, относительно неэффективны по сравнению с бензином. На самом деле, для повышения эффективности его необходимо обогащать ископаемым топливом.
• Это не самое чистое экологическое решение. Хотя биомасса является углеродно-нейтральной (называется так, потому что биомасса уже поглотила углерод, когда была в живом виде, в процессе сжигания выделяет только этот углерод), использование отходов животного и человеческого происхождения увеличивает количество метановых газов, которые также наносят ущерб окружающей среде. Кроме того, загрязнение, возникающее при сжигании древесины и других природных материалов, можно считать столь же опасным, как и при сжигании угля и других видов энергетических ресурсов.
• Может привести к вырубке лесов. Поскольку древесина является одним из наиболее часто используемых источников энергии биомассы, необходимо сжигать огромное количество древесины и других отходов для производства желаемого количества энергии. Хотя в настоящее время древесных отходов уже достаточно, существует риск обезлесения в будущем.
• Расходы. Помимо первоначальных затрат на запуск и запуск установок, существуют дополнительные расходы, связанные с добычей, транспортировкой и хранением биомассы до выработки электроэнергии. Это дополнительные расходы, которые не нужно учитывать при использовании других возобновляемых технологий, поскольку они полагаются на бесплатные местные ресурсы (приливы, солнечный свет, ветер и т. д.) в качестве топлива. Затраты могут сильно различаться от электростанции, работающей на биомассе, к электростанции, работающей на биомассе, и в некоторых случаях биоэнергия может быть конкурентоспособной по стоимости с солнечной и ветровой энергией. Общие затраты во многом зависят от типа биомассы и способа ее преобразования в электричество. Тем не менее, несмотря на то, что биомасса часто дороже, чем альтернативные варианты возобновляемой энергии, самые дорогие виды биоэнергии по-прежнему дешевле, чем ископаемое топливо: биоэнергетика не требует бурения в земле, что требует больших капиталовложений.
• Требования к пространству. Энергетические установки на биомассе требуют довольно много места, что ограничивает площади, на которых можно разместить установку. Часто компаниям также необходимо размещать эти установки в непосредственной близости от источника биомассы, чтобы сократить расходы на транспортировку и хранение.

Ядерная (атомная) энергетика

Ядерная энергия — это энергия, высвобождаемая в результате цепной реакции, в частности, в процессе ядерного деления или синтеза в реакторе. Источником топлива, используемого для производства ядерной энергии, является добытый и переработанный уран (обогащенный уран), который используется для производства пара и электроэнергии. На сегодняшний день атомная энергия считается одним из самых экологически чистых источников энергии, поскольку при производстве электроэнергии она производит меньше парниковых газов по сравнению с традиционными источниками, такими как угольные электростанции.

Ядерная (атомная) энергетика обеспечивает более 10% мировой электроэнергии . Это почти в два раза больше электроэнергии, вырабатываемой солнечной, ветровой и приливной энергией вместе взятыми.

Атомная энергетика – спорная тема. Некоторые считают, что это слишком опасно. Другие считают, что это безопасная и чистая альтернатива другим способам производства электроэнергии.

Преимущества

• Низкий уровень загрязнения во время выработки. По сравнению с угольными, газовыми и другими электростанциями, атомная энергетика предлагает самые низкие выбросы парниковых газов. Группа защиты ядерной энергии Всемирной ядерной ассоциации обнаружила, что средние выбросы для ядерной энергетики составляют 29 тонн CO₂ на гигаватт-час (ГВтч) производимой энергии. Это выгодно отличается от возобновляемых источников, таких как солнечная (85 тонн на ГВтч) и ветер (26 тонн на ГВтч), и еще более выгодно с ископаемыми видами топлива, такими как бурый уголь (1054 тонны на ГВтч) и уголь (888 тонн на Гвтч).
• Низкая стоимость получения электроэнергии. После того, как реакторы построены и запущены, электроэнергия, вырабатываемая атомной электростанцией, становится намного дешевле, чем уголь, газ или любые другие электростанции, работающие на ископаемом топливе. Почти все затраты являются авансовыми, а содержание электростанции обходится довольно дешево. Кроме того, большинство атомных электростанций имеют средний жизненный цикл 40-60 лет, что в сочетании с низкими эксплуатационными расходами намного перевешивает высокие первоначальные затраты на строительство.
• Надежность. В отличие от других возобновляемых источников энергии, например, ветра и солнца, которые зависят от погодных условий, атомная энергетика не имеет таких ограничений и не зависит от внешних климатических факторов. Таким образом, атомная электростанция способна обеспечить стабильный и предсказуемый выход энергии и считается самой надежной в среднесрочной перспективе.
• Высокая плотность энергии. Количество топлива, необходимого для атомной электростанции, намного меньше, чем для других типов электростанций. Это связано с тем, что количество энергии, выделяемой при реакции ядерного деления, в десять миллионов раз больше, чем количество энергии, выделяемой при сжигании ископаемого топлива (например, нефти и газа).
• Достаточный запас топлива. Как и ископаемое топливо, запасы урана, используемого для снабжения атомных электростанций, ограничены. Однако ископаемое топливо имеет более ограниченный срок службы, чем наши запасы урана. Запасы урана исчисляются сроком на миллионы лет.

Недостатки

• Высокая начальная стоимость строительства. Строительство новой атомной станции может занять от 5 до 10 лет и стоить миллиарды долларов. Атомные электростанции дешевы и эффективны для выработки электроэнергии во время работы, поэтому большая часть первоначальных первоначальных затрат на строительство (и многое другое) окупается в течение всего срока службы станции, но понятно, что некоторые страны могут посчитать это не самым выгодным вариантом. Хотя плюсы обычно перевешивают минусы, стоимость может быть основным сдерживающим фактором для стран, желающих построить новые атомные электростанции.
• Риск несчастного случая. Чернобыль, Три-Майл-Айленд и Фукусима – это катастрофы, которые никто не хочет пережить снова ни при каких обстоятельствах. Однако аварии случаются. Во всех этих крупных ядерных инцидентах человеческая ошибка или стихийное бедствие приводили к разрушению электростанций. В конце концов, человеку свойственно ошибаться, и в настоящее время нет способа контролировать или предотвращать стихийные бедствия. Поскольку ядерная энергия управляется людьми, нереально ожидать, что вероятность аварии не существует.
• Радиоактивные отходы. Несмотря на то, что производство ядерной энергии не производит никаких выбросов, оно производит радиоактивные отходы, которые необходимо надежно хранить, чтобы они не загрязняли окружающую среду. Хотя в небольших количествах радиация не вредна, радиоактивные отходы производства ядерной энергии весьма опасны.
• Воздействие на окружающую среду. Помимо отходов, которые они производят, атомные электростанции создают другие воздействия на окружающую среду. Например, добыча и обогащение урана не являются экологически чистыми процессами. Хотя добыча урана открытым способом безопасна для горняков, в процессе остаются радиоактивные частицы, которые могут вызвать эрозию и даже загрязнить близлежащие источники воды.

Водородная энергия

Водородная энергетика — это разновидность альтернативной энергетики. Демонстрируется в различных областях от автомобильного транспорта до промышленного уровня. Но поскольку растущий спрос на энергию увеличивается, использование ископаемого топлива в каждом секторе также увеличивается. В результате этого загрязнения окружающей среды, глобальное потепление становятся серьезными вызовами для человечества.

Эти растущие проблемы можно решить только с помощью альтернативных источников энергии, которые производят нулевой выброс углерода или оказывают минимальное воздействие на окружающую среду. Следовательно, одним из многих решений растущих экологических проблем является использование водородного топлива. Водородное топливо используется в двигателях внутреннего сгорания и топливных элементах.

Газообразный водород извлекается из воды с помощью метода, известного как электролиз, который включает пропускание сильного электрического тока через воду для разделения атомов водорода и кислорода. Процесс электролиза довольно дорог, так как требует больших затрат энергии.

Другим методом извлечения газообразного водорода является паровая конверсия метана или паровая экстракция, которая влечет за собой отделение атомов водорода в метане от атомов углерода. Это современный метод, используемый для получения газообразного водорода в огромных количествах. Недостатком парометанового риформинга является то, что он выбрасывает в атмосферу много парниковых газов, таких как двуокись и окись углерода, которые являются рецептами глобального потепления.

Преимущества

• Возобновляемый источник энергии. Водород — это возобновляемый источник энергии, а это значит, что мы не можем исчерпать его, по крайней мере, в человеческом масштабе. Это богатый источник энергии, который окружает нас повсюду, около 75% вселенной состоит из водорода.
• Экологически чистый источник энергии. При использовании энергии из ресурсов ископаемого топлива необходимо учитывать много вредных побочных веществ. Например, в бензине содержится более 150 химических веществ, высокие уровни воздействия некоторых из них могут оказывать канцерогенное воздействие на организм. Использование ядерной энергии создает риск крупномасштабной аварии в случае расплавления. Эти риски исчезают с водородной энергетикой — в процессе сгорания выделяется чистая вода.
• Водород дает больше энергии. Водород невероятно плотный по энергии и способен обеспечить большую мощность. Он в 3 раза мощнее большинства источников ископаемого топлива, поэтому для выполнения тех же задач требуется меньше водорода. Но только при одном условии — водород должен быть в сжатом состоянии.
• Водород универсален. Одним из плюсов водородной энергетики является то, что она очень универсальна. Водородная энергетика может генерировать электричество, обогревать здания, приводить в движение автомобили и даже производить промышленные химикаты. Это делает водород потенциальным решением для широкого спектра применений, таких как транспортные средства, работающие на водороде. Эта универсальность очень полезна для отраслей, которые трудно декарбонизировать, и для которых нет многих жизнеспособных альтернатив возобновляемым источникам энергии.

Недостатки

• Водородная энергия стоит дорого. Электролиз и паровой риформинг, два основных процесса извлечения водорода, чрезвычайно дороги. Это настоящая причина, по которой он не используется широко во всем мире. Сегодня водородная энергия в основном используется для питания большинства гибридных автомобилей.
• Отсутствие инфраструктуры. Одним из минусов водородной энергетики является отсутствие инфраструктуры. Хотя водородные транспортные средства и электростанции существуют, их недостаточно для поддержки широкого использования водорода в качестве источника топлива.
• Водород летуч. Из-за высокого содержания энергии газообразный водород является легковоспламеняющимся и летучим веществом, что делает его опасным топливом для работы.
• Трудно хранить. Водород намного легче бензина, что затрудняет его хранение и транспортировку. Чтобы иметь возможность хранить водород, нам нужно сжать его в жидкость и держать в таком состоянии при низкой температуре. Высокое давление, необходимое для хранения водорода, затрудняет его транспортировку в больших количествах.
• Производство водорода основано на ископаемом топливе. Около 95% водородной энергии, производимой в настоящее время, поступает из природного газа. Он создается путем конверсии метана с водяным паром, что позволяет разлагать углеводороды в газе на водород и углекислый газ. Это означает, что углерод выбрасывается в атмосферу при создании водорода, что делает его менее возобновляемым источником топлива, чем многие думают. Только когда технологии позволят получать дешевую водородную энергию из других источников, она станет по-настоящему возобновляемой.

Приливная энергия

Энергия приливов — это форма возобновляемой энергии, которая использует силу приливов и океанских течений для выработки электроэнергии. Это надежный и предсказуемый источник энергии, поскольку приливы управляются гравитационным притяжением Луны и Солнца.

Концепция приливной энергии существует уже более тысячи лет. Люди использовали энергию приливов для зерновых мельниц для производства хлеба, риса, овсяных хлопьев и других блюд. Один из первых генераторов приливной энергии находится в Ла-Рансе, Франция. Эту систему построили французы в 1966 году, и она работает до сих пор с пиковой мощностью 240 мегаватт. В России есть Кислогубская ПЭС, расположенная в губе Кислая Баренцева моря, вблизи поселка Ура-Губа Мурманской области с установленной мощностью 1.7 МВт.

Преимущества

• Возобновляемый источник энергии. Гравитация Луны и Солнца создает естественные приливы, вызывающие энергию. Итак, пока Земля и Луна вращаются вокруг своей оси, океан будет создавать движение. Это делает приливную энергию более надежной, чем энергия ветра или солнца, где непредсказуемая погода может легко остановить производство природной энергии.
• Экологичность. Приливная энергия не только возобновляема, она не выделяет никаких газов в процессе выработки электричества и не занимает много места. Например, приливная электростанция на озере Сихва (Сихвинская ПЭС, Южная Кореся), была построена вдоль дамбы длиной 12,5 км. Одна из крупнейших солнечных ферм, Tengger Desert Solar Park, в Китае, занимает площадь около 43 квадратных километров. Длина плотины Кислогубской ПЭС составляет 30 метров.
• Предсказуемый источник энергии. Поскольку приливные режимы постоянны и хорошо изучены, их легко отследить, что дает возможность планировать работу в долгосрочной перспективе. Это привлекательный ресурс для управления электросетью, поскольку не потребуется никаких дополнительных резервных банков для накопления энергии, как в случае с солнечной и дополнительных резервных электростанций.
• Высокая эффективность. Вода имеет гораздо более высокую плотность, чем воздух, поэтому впустую тратится очень мало энергии. Кроме того, электричество легче производить при высокой плотности, поэтому вы можете производить много энергии с минимальным движением и скоростью.
• Длительный срок эксплуатации оборудования. Приливные электростанции могут работать намного дольше, чем ветряные или солнечные, примерно в четыре раза дольше. Приливные плотины представляют собой длинные бетонные конструкции, обычно сооруженные в устье рек. Вдоль плотин есть туннели с турбинами, которые включаются, когда вода с одной стороны течет через плотину на другую сторону. Срок службы этих подобных плотинам сооружений составляет около 100 лет. Например, Ла-Ранс во Франции работает с 1966 года и продолжает ежегодно производить значительное количество электроэнергии. Кислогубская ПЭС работает с 1968 года. Для сравнения ветряные турбины и солнечные панели обычно имеют гарантию от 20 до 25 лет, и хотя некоторые солнечные элементы достигли 40-летней отметки, их эффективность обычно снижается со скоростью 0,5% в год (деградация солнечных панелей).

Недостатки

• Первоначальная высокая стоимость строительства. Нельзя избежать того факта, что приливная энергия имеет одну из самых высоких предварительных цен. Предлагаемый проект Swansea Bay Tidal Lagoon в Уэльсе, Великобритания, оценивается в 1,3 миллиарда фунтов стерлингов (1,67 миллиарда долларов). Приливная электростанция на озере Сихва стоила 560 миллионов долларов, а La Rance во Франции стоила 620 миллионов франков (940 миллионов долларов сегодня)еще в 1966 году. Для сравнения, солнечный парк в пустыне Тенггер стоит около 530 миллионов долларов при общей установленной мощности 850 МВт, что делает его более рентабельным, чем озеро Сихва, с общей мощностью 254 МВт. Аналогичным образом, ветряная электростанция Роско стоит около 1 миллиарда долларов при мощности 781 МВт, по сравнению с приливным проектом в заливе Суонси, который, как ожидается, будет генерировать около 320 МВт. В то время как долгосрочные затраты на генерацию относительно хороши по сравнению с другими системами возобновляемой энергии, первоначальные затраты на строительство делают инвестиции в приливную энергию особенно рискованным предприятием.
• Влияние эмиссии электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение, создаваемое турбинами, может беспокоить рыб и других морских животных. Кроме того, могут быть некоторые нарушения миграционных процессов из-за изменений уровня воды, вызванных турбинами. К особым видам, восприимчивым к электромагнитному излучению, относятся акулы, скаты, ракообразные, киты, дельфины, костистые рыбы и морские черепахи. Многие из этих животных используют естественные магнитные поля для навигации по окружающей среде.
• Выбор местоположения. Только в нескольких местах приливы и отливы поднимаются и опускаются на нужный уровень, чтобы генерировать достаточное количество энергии, тем самымоправдать использование систем приливной энергии. Кроме того, они должны находиться близко к берегу.

Волновая энергия

Энергия волн – тип гидроэнергетики , который преобразует энергию океанских волн в электричество. Выработка энергии достигается путем захвата движения океанских волн с использованием различных технологий, таких как преобразователи энергии волн, плавучие устройства и конструкции, установленные на дне. Эти системы предназначены для поглощения энергии волн и преобразования ее в механическую энергию, которая затем может быть преобразована в электричество.

Энергия волн предлагает несколько преимуществ в качестве источника возобновляемой энергии. Это стабильный и предсказуемый источник энергии, поскольку океанские волны генерируются комбинацией ветра, Солнца и Луны, эти процессы постоянны и надежны. Кроме того, энергия волн не производит парниковых газов или других загрязняющих веществ, что делает ее чистым и устойчивым источником энергии. Тем не менее есть, как и любого другого источника энергии, свои особенности.

Преимущества

• Доступность. Примерно 72% земного шара покрыто водой, а в радиусе 100 км от береговой линии проживает 2,4 миллиарда человек. Энергия волн может стать важным энергетическим ресурсом для миллиардов людей во всем мире.
• Устойчивый возобновляемый источник. Волны создаются ветром, а ветер возникает из-за неравномерного нагрева поверхности планеты, в основном из-за того, что солнце нагревает разные места с разной скоростью. Ветер переносит тепловую энергию из одной части планеты в другую, что вызывает образование волн. Поскольку ветер всегда будет существовать, волны всегда будут доступны на поверхности воды для выработки электроэнергии, что делает этот источник возобновляемым.
• Нулевые выбросы углекислоты. Энергия волн не выделяет парниковых газов при генерации, как это делают ископаемые виды топлива. Турбины генерируют электричество за счет энергии волн, что делает их экологически чистым возобновляемым источником энергии.
• Надежный источник энергии. Волны практически не прерываются и почти всегда находятся в движении. Это делает производство электроэнергии из энергии волн более надежным источником энергии, чем энергия ветра, поскольку ветер не дует постоянно. Однако количество энергии, переносимой волнами, меняется каждый год и от сезона к сезону.
• Огромный энергетический потенциал. Количество кинетической энергии, проявляемой волной, огромно – эта энергия улавливается преобразователями волновой энергии для производства электричества. Океан предоставляет большой потенциал для производства энергии, потому что он постоянно движется и генерирует энергию. Подсчитано, что использование движения океанов может производить до 80,00 ТВт-ч (тераватт-часов) электроэнергии — в четыре раза больше, чем сегодня потребляется энергии в мире! Многие страны имеют доступ к океану или морю, которые могут помочь в питании их электрических сетей.

Недостатки

• Ущерб, наносимый морским формам жизни. Технология волновой энергии является относительно новой, поэтому у научного сообщества нет полноты данных по поводу воздействия на среду обитания многих морских форм жизни. Опасения включают влияние на морское дно, повреждение бентических местообитаний (затрагивает таких животных, как крабы и морские звезды), шумовое загрязнение, а также опасность утечки ядохимикатов в воду.
• Высокая первоначальная стоимость. Большинство волновых технологий все еще находятся на ранних стадиях разработки, поэтому их создание и установка обходятся дорого. Однако ожидается, что затраты на строительство снизятся по мере того, как волновая технология станет более распространенной.
• Дорогое техническое обслуживание. Иногда волны могут нанести слишком большой ущерб даже для преобразователей волновой энергии. Морская среда может страдать от сильных ветров и сильных течений. Как стационарные, так и плавающие устройства могут выдерживать большие нагрузки, но требовать частого и капитального ремонта. Опять же, расходы на такую услугу часто перекладываются на заказчика. Большинство генераторов энергии время от времени нуждаются в ремонте. Тем не менее, преобразователи волновой энергии все еще находятся в стадии разработки, так как технология относительно нова. Их восстановление — очень сложный процесс.
• Сложное подключение к потребителю. Многие генераторы преобразования энергии волн размещаются в удаленных местах, чтобы оптимально использовать энергию океана. Однако у такого изолированного размещения есть и обратная сторона. Источник выработки энергии находится далеко до пункта назначения, т.е. до энергосети и населения. Установить необходимые соединения к удаленным местам возможно, но сложно, требуя больших финансовых вложений. Другая причина, по которой устройства могут быть расположены в отдаленных районах, заключается в том, что они не мешали другим экономически выгодным видам деятельности, таким как туризм, коммерческое рыболовство и отдых на воде.

Может ли альтернативная энергетика эффективно заменить ископаемое топливо?

Нет чистых альтернатив. Не существует «альтернативы» ископаемому топливу, как нет и «более чистого» ископаемого топлива. Никакие виды топлива без выбросов углерода не появляются или даже не видны на горизонте, если уж на то пошло. На сегодняшний день никто не разработал ни одной идеи транспортного средства без выбросов или средства производства электроэнергии, столь же эффективного, как ископаемое топливо.

Другая причина, по которой нам не доступны альтернативы, заключается в том, что нет топлива с плотностью энергии, сравнимой с ископаемым топливом. Единственными доступными нам источниками энергии, которые одинаково богаты энергией, являются топливные элементы для ядерных реакторов, т. е. ядерная энергетика, но и она не лишена токсичных веществ, могущих или даже попадающих в окружающую среду и вносящая свой вклад в выбросы углерода (хотя стоит заметить, весь цикл эксплуатации ядерного реактора вносит минимум углерода).

Мы не можем заменить не только энергию, обеспечиваемую ископаемым топливом. Думая об ископаемом топливе только с точки зрения транспорта и мощности сжигания, мы упускаем чрезвычайно большую часть того, что делает ископаемое топливо таким ценным. В то время как использование ископаемого топлива для транспортных средств и машин составляет большую часть общего потребления ископаемого топлива, есть и другие причины, по которым ископаемое топливо имеет решающее значение для жизни каждого человека на планете.

Заключение

Возобновляемая энергия может быть лучшим вариантом с меньшим количеством выбросов во время генерации, чем ископаемое топливо, но они не полностью свободны от загрязнения. Многие формы возобновляемой энергии или их производственные процессы выбрасывают в воздух загрязняющие вещества, такие как твердые частицы, углекислый газ или, что еще хуже, метан. Отчасти это связано с тем, что ресурсы, необходимые для возобновляемых источников энергии, строятся с использованием ископаемого топлива. Это непрерывный цикл. Чтобы сделать солнечные панели, нужен завод и полезные ископаемые, работающие на традиционных источниках энергии.

Биомасса, сжигающая органические вещества, создает выбросы непосредственно в атмосферу, что делает этот ресурс еще более похожим на использование угля, газа или мазута в качестве питания для генерации электроэнергии.

Стоить отметить и тот факт, что многие проекты альтернативной энергетики очень дороги, сроки окупаемости большие, при этом стабильной генерации они не дают. Еще проблема с поставкой энергии до конечного потребителя. Чтобы быть эффективной, возобновляемая энергия должна иметь распределительную сеть, созданную для передачи энергии туда, где она требуется. В некоторых случая это очень сложно и дорого.

Тем не менее альтернативная энергетика не лишена определенных преимуществ, при использовании в синтезе с традиционными источниками энергии можно создать более экологичную и рентабельную генерацию электричества.