Зелёная эра: как возобновляемые источники энергии конкурируют с углеводородами и аэс

Зелёная эра: как возобновляемые источники энергии конкурируют с углеводородами и аэс

Зелёная эра: как возобновляемые источники энергии конкурируют с углеводородами и аэс
0
0
19.05.2020

6 место. Грозовая энергетика

Зачем генерировать электричество, когда его можно просто «ловить» из воздуха? В среднем один разряд молнии – это 5 млрд Дж энергии, что эквивалентно сжиганию 145 л бензина. Теоретически грозовые электростанции позволят снизить стоимость электроэнергии в разы.

Выглядеть всё будет так: станции размещаются в регионах с повышенной грозовой активностью, «собирают» разряды и накапливают энергию. После этого энергия подаётся в сеть. Ловить молнии можно с помощью гигантских громоотводов, но остается главная проблема – за доли секунды накопить как можно больше энергии молнии. На современном этапе не обойтись без суперконденсаторов и преобразователей напряжения, но в будущем возможно появление более деликатного подхода.

Концепт громовой электростанции

Если говорить об электричестве «из воздуха», нельзя ни вспомнить о приверженцах образования свободной энергии. Например, Никола Тесла в своё время якобы продемонстрировал устройство для получения электрического тока из эфира для работы автомобиля.

Ещё много интересного в наших соцсетях

Подробнее: Интересные изобретения Николы Теслы

7 место. Распределённая энергетика

Перед тем как рассматривать альтернативные источники энергетики, разберём одну интересную концепцию, которая в перспективе способна изменить структуру энергетической системы.

Сегодня электроэнергия производится на больших станциях, передаётся на распределительные сети и поступает в наши дома. Распределённый подход подразумевает постепенный отказ от централизованного производства электричества. Добиться этого можно посредством строительства небольших источников энергии в непосредственной близости к потребителю или группе потребителей.

В качестве источников энергии могут использоваться:

  • микротурбинные электростанции;
  • газотурбинные электростанции;
  • паровые котлы;
  • солнечные батареи;
  • ветряки;
  • тепловые насосы и пр.

Такие миниэлектростанции для дома будут подключены к общей сети. Туда будут поступать излишки энергии, а при необходимости электросеть сможет компенсировать недостаток питания, например, когда солнечные панели работают хуже из-за облачной погоды.

Однако реализация этой концепции сегодня и в ближайшем будущем маловероятна, если говорить о глобальных масштабах. Связанно это в первую очередь с большой дороговизной перехода от централизованной энергетики к распределённой.

Потенциальная

Этим видом энергии обладают тела, которые находятся в каком-либо силовом поле. Так, магнитная возникает, когда объект находится под действием магнитного поля. Все тела, находящиеся на земле, обладают потенциальной гравитационной энергией.

В зависимости от свойств объектов изучения они могут иметь различные виды потенциальной энергии. Так, упругие и эластичные тела, которые способны вытягиваться, имеют потенциальную энергию упругости либо натяжения. Любое падающее тело, которое было ранее неподвижно, теряет потенциальную и приобретает кинетическую. При этом величина этих двух видов будет равнозначна. В поле тяготения нашей планеты формула энергии потенциальной будет иметь следующий вид:

Еп = mhg,где m — масса тела; h – высота центра массы тела над нулевым уровнем; g – ускорение свободного падения.

В словах эту формулу можно выразить так: потенциальная энергия объекта, взаимодействующего с Землей, равна произведению его массы, ускорению свободного падения и высоты, на которой оно находится.

Эта скалярная величина является характеристикой запаса энергии материальной точки (тела), находящейся в потенциальном силовом поле и идущей на приобретение кинетической энергии за счет работы сил поля. Иногда ее называют функцией координат, являющейся слагаемым в лангранжиане системы (функция Лагранжа динамической системы). Эта система описывает их взаимодействие.

Потенциальную энергию приравнивают к нулю для некой конфигурации тел, расположенных в пространстве. Выбор конфигурации определяется удобством дальнейших вычислений и называется «нормировкой потенциальной энергии».

Тепловые насосы для отопления дома

Тепловые насосы используют все имеющиеся в наличии альтернативные источники энергии. Они отбирают тепло у воды, воздуха, грунта. В небольших количествах это тепло есть там даже зимой, вот его и собирает тепловой насос и перенаправляет на обогрев дома.

Тепловые насосы также используют альтернативные источники энергии — тепло земли, воды и воздуха

Принцип работы

Чем же так привлекательны тепловые насосы? Тем, что затратив 1 кВт энергии на ее перекачку, в самом плохом варианте вы получите 1,5 кВт тепла, а самые удачные реализации могут дать до 4-6 кВт. И это никак не противоречит закону сохранения энергии, ведь расходуется энергия не на получение тепла, а не его перекачивание. Так что никаких нестыковок.

Схема теплового насоса для использования альтернативных источников энергии

У тепловых насосов есть три рабочих контура: два наружных и они внутренний, а также испаритель, компрессор и конденсатор. Работает схема так:

  • В первом контуре циркулирует теплоноситель, который отбирает тепло у низкопотенциальных источников. Он может быть опущен в воду, закопан в землю, а может отбирать тепло у воздуха. Самая высокая температура, которая достигается в этом контуре — около 6°C.
  • Во внутреннем контуре циркулирует теплоноситель с очень низкой температурой кипения (обычно 0°C). Нагревшись, хладагент испаряется, пар попадает в компрессор, где сжимается до высокого давления. При сжатии выделяется тепло, пары хладагента разогреваются до температуры в среднем от +35°C до +65°C.
  • В конденсаторе тепло передается теплоносителю из третьего — отопительного — контура. Остывающие пары конденсируются, затем дальше попадают в испаритель. И далее цикл повторяется.

Отопительный контур лучше всего делать в виде теплого пола. Температуры для этого самые подходящие. Для радиаторной системы потребуется слишком большое число секций, что некрасиво и невыгодно.

Альтернативные источники тепловой энергии: откуда и как брать тепло

Но самые большие сложности вызывает устройство первого внешнего контура, который собирает тепло. Так как источники низкопотенциальные (тепла у низ мало), то для сбора его в достаточном количестве требуются большие площади. Есть четыре вида контуров:

  • Кольцами уложенные в воде трубы с теплоносителем. Водоем может быть любым — река, пруд, озеро. Главное условие — он не должен промерзать насквозь даже в самые сильные морозы. Более эффективно работают насосы, выкачивающие тепло из речки, в стоячей воде тепла передается намного меньше. Такой источник тепла реализуется проще всего — закинуть трубы, привязать груз. Только велика вероятность случайного повреждения.

  • Термальные поля с закопанными ниже глубины промерзания трубами. В этом случае недостаток один — большие объемы земляных работ. Приходится снимать грунт на большой площади, да еще на солидную глубину.

  • Использование геотермальных температур. Бурят некоторое количество скважин большой глубины, в них опускают контура с теплоносителем. Чем хорош этот вариант — мало места требует, но не везде есть возможность бурить на большие глубины, да и услуги буровых стоят немало. Можно, правда, сделать буровую установку самостоятельно, но работа все равно нелегкая.

  • Извлечение тепла из воздуха. Так работают кондиционеры с возможностью обогрева — отбирают тепло у «забортного» воздуха. Даже при минусовой температуре такие агрегаты работают, правда при не очень «глубоком» минусе — до -15°C. Чтобы работа была интенсивнее, можно использовать тепло от вентиляционных шахт. Закинуть туда несколько переть с теплоносителем и качать оттуда тепло.

Основной недостаток тепловых насосов — высокая цена самого насоса, да и монтаж полей сбора тепла обходится недешево. На этом деле можно сэкономить, сделав насос самостоятельно и также своими руками уложив контура, но сумма все равно останется немалой. Плюс в том, что отопление будет недорогим а действовать система будет долго.

Отличия малого предприятия от большого

Большому производственному предприятию, чтобы выжить, приходится ориентироваться на производство наиболее дорогостоящей продукции. Чтобы переналадить серийное производство, большому пред приятию нужно потратить массу де нег и времени, а поэтому оно ориентировано на крупносерийное производство. А вот, например, любому фермерскому хозяйству продукция АЭ очень даже нужна: ему нужны опреснители, сушилки, солнечные насосы, холодильники и многое другое. Иными словами, ему нужны самые разнообразные установки АЭ, в количестве 1–2 изделий, плюс к этому, обладающие дешевой ценой доступной для его фермерского бюджета.

Интересное  Куда деть старую мебель: можно ли выбрасывать, варианты вывоза

Помимо фермерских хозяйств, применение установок АЭ наиболее целесообразно и в других сферах сельского хозяйства, они нужны так же для небольших предприятий, зон отдыха, частных домовладельцев и т.п. Всех их объединяет один и тот же интерес: «Установки должны быть дешевыми, самыми разнообразны ми и в небольшом количестве»! Для большого предприятия такие условия абсолютно неприемлемы и экономически невыгодны, зато они очень выгодны для МП и предоставляют ему возможность освоить этот огромный и неосвоенный рынок сбыта.

Во все времена были энтузиасты изобретатели, которые за свой счет и своими силами создавали самые различные конструкции. От телеграфа и телефона, до самолета и пате фона, все это было сделано руками энтузиастов изобретателей за собственный счет. Сегодняшние энтузиасты изобретатели продолжают создавать прекрасные и прибыльные конструкции, но не имеют возможности внедрить их в производство. Помимо этого есть еще и все возможные патентные бюро, которые буквально завалены интереснейшими изобретениями в области АЭ. Они десятилетиями пылятся на полках и, по сути дела, никому не нужны: внедрять-то их тоже некому!

Для того чтобы большое предприятие смогло подготовить новое изделие к внедрению в производство, оно должно подготовить техническое задание, написать бизнес-план, разработать документацию и сделать еще массу никому ненужных и дорогостоящих вещей.

На подготовку и согласование все возможных бумаг уходит от одного года и более. Все это бумаготворчество обойдется предприятию от нескольких сотен тысяч долларов до нескольких миллионов. И это все только лишь для того, чтобы начать работать.

Если, например, малое предприятие надумает сделать индивидуальный солнечный опреснитель, то оно изготовит его через две недели и затратит на него около 100 долларов. Большое же предприятие никогда этот опреснитель делать не ста нет, поскольку на одни только бумаги, ему придется потратить время и деньги обозначенные выше.

Получается парадоксальная вещь: все то, что может изготовить МП или даже индивидуальный предприниматель, большое предприятие изготовить не в состоянии.

Да, это парадоксально, но это именно так и МП должно обернуть эту парадоксальность в свою пользу. МП должно быть ориентировано на изготовление единичных образцов продукции, серийное производство ему не нужно. Разместить заказы на серийное производство можно где угодно, когда угодно и без проблем.

Свое же опытное производство можно разместить хоть на собствен ном дачном участке.

При этом не надо будет платить за аренду, платить налоги и никакие дорогостоящие бизнес планы здесь не нужны. Освободившись от ненужных затрат, у МП появляется реальная возможность внедрять в производство запылившиеся изобретения и привлекать к участию в своей работе энтузиастов-изобретателей. Изготовил, продал, получил прибыль!

Итак, МП имеет целый ряд преимуществ перед большим предприятием, которыми оно и должно воспользоваться. Если для большого пред приятия падение спроса на его продукцию заканчивается банкротством и финансовым крахом, то для МП падение спроса будет означать только лишь то, что пора переходить на другой вид продукции или другой вид деятельности.

МП при неблагоприятных экономических условиях может в любой момент приостановить свою деятельность и сможет снова начать свою работу в любой момент. Если же большое предприятие попытается приостановить свою работу, то оно тут же разорится.

Влияние промышленности на экологию

Основными факторами воздействия промышленности на окружающую среду являются:

  • образование твердых и жидких отходов;
  • выброс неочищенных промышленных газов, содержащих продукты горения, токсичные вещества, другие элементы;
  • сброс в водные объекты стоков;
  • изъятие из окружающей среды природных ресурсов;
  • повышенная концентрация промышленных объектов на ограниченной территории;
  • развитие промышленности в чувствительных к антропогенному воздействию природных зонах..

фото4

Загрязнение воздуха

Результатом развития промышленности является повышение уровня загрязненности воздуха. Масштабы экологической проблемы зависят от количества, размеров заводов, а также их специализации.

Отрасль Загрязнения
Тепловая энергетика Оксиды углеводорода, азот, сера
Химическая Органические соединения, тяжелые металлы
Строительная Пыль, соединения свинца, окись азота, фтористый водород
Металлургия Диоксид серы, свинец сероуглерод, ксилол
Следствием промышленного загрязнения атмосферы являются кислотные дожди - твердые или жидкие осадки, при которых наблюдается снижение pH в результате загрязнения воздуха оксидами,

Загрязнение воды

Регулярные сбросы в водные объекты промышленных стоков – главная причина современного ухудшения экологии водоемов.

Отрасль Загрязнения
Нефтепереработка Нефтяные углеводороды, фенолы
Целлюлозно-бумажная Серная кислота, сульфаты
Машиностроение гидроксиды металлов, нефтепродукты, эмульсии, ионы металлов, фенолы, цианиды, др.
Атомная энергетика Радиоактивные вещества, тепловое загрязнение

Загрязнение почвы

Степень воздействия промышленной деятельности на природу и почву в частности определяется концентрацией опасных компонентов: при превышении допустимого уровня они становятся серьезной угрозой экологическому равновесию региона.

К отраслям, которые будут влиять на экологию почвы, относятся все виды экономической деятельности. Наиболее опасные для почвы химические элементы:

  • тяжёлые металлы;
  • фтор;
  • мышьяк;
  • углеводороды;
  • сульфаты.

Изменение климата

Промышленная активность человека влияет на экологическую обстановку на глобальном уровне. Одним из наиболее опасных ее последствий следует считать глобальное потепление климата, сопровождающееся:

  • ростом среднегодовых температур;
  • таянием ледниковых шапок Антарктиды;
  • повышение уровня океана;
  • увеличением частоты засух, наводнений, ураганов.

Главная причина глобального потепления – выбросы в атмосферу парниковых газов, главный из которых – СО2. Это приводит к образованию дыр в озоновом слое, а также развитию парникового эффекта. Основные источники парниковых газов – тепловая энергетика и нефтепереработка.

Влияние на живые организмы

Результатами промышленного воздействия на окружающую среду являются:

  1. выбросы в природу токсичных для живых организмов газов и соединений;
  2. разрушение естественной среды обитания растений и животных;
  3. снижение биоразнообразия;
  4. выпадение кислотных дождей, губительных для фауны.

Сокращение природных ресурсов

Неограниченное изъятие из окружающей среды природных ресурсов – основного промышленного сырья – приводит к истощению их запасов, нарушению естественного равновесия. С точки зрения влияния промышленности на экологию наиболее опасно сокращение следующих ресурсов:

  • леса;
  • чистая пресная вода;
  • морская и наземная фауна;
  • плодородные почвы.

Источники энергии для человека биохимия. Пищевые источники энергии

Энергия человека для его жизнедеятельности зависит от употребляемой им пищи. Единицей измерения энергии является калория. Одна калория – это количество тепла, необходимое для нагрева 1 кг воды на 1°С. Большую часть энергии мы получаем из следующих питательных веществ:

– Углеводы – 4ккал (17кДж) на 1г– Белки (протеин) – 4ккал (17кДж) на 1г– Жиры – 9ккал (37кДж) на 1г

Углеводы (сахара и крахмал) являются важнейшим источником энергии, больше всего их содержится в хлебе, рисе и макаронах. Хорошими источниками протеина служат мясо, рыба и яйца. Сливочное и растительное масло, а также маргарин почти полностью состоят из жирных кислот. Волокнистая пища, а также алкоголь также дают организму энергию, но уровень их потребления сильно отличается у разных людей.

Витамины и минералы сами по себе не дают организму энергию, однако, они принимают участие в важнейших процессах энергообмена в организме.

Энергетическая ценность различных пищевых продуктов сильно отличается. Здоровые люди достигают сбалансированности своей диеты потреблением самой разнообразной пищи. Очевидно, что, чем более активный образ жизни ведет человек, тем больше он нуждается в пище, или тем более энергоемкой она должна быть.

Самым важным источником энергии для человека являются углеводы.

Сбалансированная диета обеспечивает организм разными видами углеводов, но большая часть энергии должна поступать из крахмала. В последние годы немало внимания уделялось изучению связи между компонентами питания людей и различными болезнями. Исследователи сходятся во мнении, что людям необходимо уменьшать потребление жирной пищи в пользу углеводов.

Воздействие ядерной энергетики на окружающую среду

         Ядерная энергетика до недавнего времени рассматривалась как наиболее перспективная.

         Первая АЭС была введена в эксплуатацию в Обнинске под Москвой в 1954 году. Мощность ее составляла 5000 квт. В середине 80-х годов в мире насчитывалось более 400 АЭС. Основными преимуществами атомной энергетики, по сравнению с тепловой, является меньший объем потребляемого топлива и отсутствие постоянных выбросов в атмосферу продуктов сгорания.

Интересное  Чем опасен парниковый эффект

         За 30 лет существования АЭС в мире произошло три больших аварии: в 1957 г. – в Великобритании; в 1979 г. в США и особенно в 1986 г. на Чернобыльской АЭС (крупнейшая катастрофа в мире).

         Во время аварии в Чернобыле в атмосферу поступило около 450 типов радионуклидов. Наиболее распространенные радионуклиды: короткоживущие йод – 131 и долгоживущие – стронций-90, цезий-131, усваиваемые живыми организмами. Искусственный элемент плутоний, который образуется в реакторах АЭС, наиболее токсичное вещество, созданное человеком.

         После Чернобыльской катастрофы главную опасность АЭС стали связывать с возможностью аварий. Отдельные страны приняли решение о полном запрете на строительство АЭС. В их числе Бразилия, Швеция, Италия, Мексика.

         Топливно-энергетический комплекс АЭС включает добычу урановой руды, выделение из нее урана (обогащение), производство ядерного топлива, производство энергии на АЭС, обработку, транспортировку и захоронение радиоактивных отходов.

         Радиоактивные отходы
образуются на всех стадиях топливно-энергетического цикла и требуют специальных методов обращения с ними. Наиболее опасным является отработанное в реакторе топливо. В процессе выгорания ядерного топлива выгорает лишь 0,5 – 1,5%, остальную массу составляют радиоактивные отходы. Часть их подвергается переработке, основная же масса – захоронению. Технология захоронения очень сложная и дорогостоящая.

         АЭС является источником теплового загрязнения. На единицу выпускаемой продукции, на АЭС в атмосферу выбрасывается в 2 – 2,5 раза больше тепла, чем на ТЭС. Объем подогретых вод на АЭС также значительно больше.

         Срок эксплуатации АЭС составляет около 30 лет. Значительные затраты требуются для вывода АЭС из эксплуатации. Основное решение этого вопроса заключается в устройстве саркофага над ними и дальнейшего обслуживания его в течение длительного времени.

Предыдущие материалы:

  • Воздействие тепловой энергетики на окружающую среду
  • Экологические проблемы традиционной энергетики
  • Источники энергии
  • Виды загрязнения окружающей среды
  • Целостность биосферы как глобальной экосистемы Земли
Следующие материалы:

  • Воздействие гидроэнергетики на окружающую среду
  • Альтернативные источники энергии
  • Антропогенное воздействие на атмосферу
  • Глобальные экологические проблемы, связанные с загрязнением атмосферы.
  • Антропогенное воздействие на почвы

Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к
профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас

Бесплатные
корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Расчет
стоимостиГарантииОтзывы

Первый этап работы

При любом виде деятельности в области АЭ, прежде всего, необходимо освоить определение энергетической мощности источников АЭ (Солнце, ветер, река, морская волна и т.д.) и обзавестись соответствующими измерительными приборами.

Кроме этого, необходимо иметь метеорологические приборы для измерения температуры, влажности и давления. Метеостанции стоимостью от нескольких десятков дол ларов до нескольких сотен долларов, производятся в огромном количестве. На рис. 1, 2, 3 изображена настольная метеостанция, метеостанция с радиоканалом и профессиональная метеостанция. Однако для МП лучше собрать свою собственную метеостанцию.

На рис. 4 в качестве примера, изображена метеостанция для измерения, записи, а также контроля температуры и влажности. Стоимость датчика влажности (слева) от 10 до 30 долл., датчик температуры (терморезистор) стоит примерно 5–10 центов. 4-х канальный преобразователь сигнала стоит 500–600 долл., однако лучше преобразователь сиг нала изготовить самостоятельно с возможностью его перепрограммирования. Дело в том, что при замене датчиков и перепрограммировании преобразователя сигналов, метеостанция может использоваться уже как универсальный измерительный комплекс, который понадобится для разработки и испытания установок АЭ. Компьютер и монитор могут быть любыми, в том числе, и самыми устаревшими.

После того, как МП освоит систему измерения, оно сможет начать выполнять заказы по оценке энергетической эффективности местности и начать зарабатывать деньги. Параллельно с этим МП должно будет создать для себя базу данных о выпускаемых установках АЭ, об их производителях и ценах.

Необходимо иметь также аналогичную информацию на комплектующие узлы и детали, из которых изготавливаются установки АЭ.

Итак: первым этапом работ в области АЭ следует считать наличие измерительного комплекса и наличие базы данных существующих агрегатов АЭ. Первый этап является неотъемлемой частью абсолютно для всех, кто решил заниматься АЭ. Финансовые затраты здесь несущественные, аренду и налоги платить не надо. Так что первый этап ра бот может освоить любой желающий. Без освоения первого этапа делать в области АЭ нечего!

Источники альтернативной энергии своими руками

На сегодняшний день вопросы энергосбережения стоят очень жестко, особенно на территории некоторых независимых государств из числа бывших республик Советского Союза. Одна из самых обсуждаемых на многих форумах тем касается финансовой целесообразности монтажа источников, обеспечивающих снижение энергопотребления. Альтернативная энергия своими руками — существует ли эффективное решение? В этом вопросе и попробуем разобраться.

Электростанция своими руками

Типы установок для получения дешевой тепловой и электрической энергии

Стоит сразу оговорить тот факт, что альтернативные источники энергии своими руками создать вряд ли получится. Но существует возможность применения оборудования, выпускаемого в промышленных масштабах. Именно монтаж таких устройств способен не только сократить расходы на электро- и теплоснабжение, но и полностью исключить зависимость от центральных энергетических сетей.

Технологически все установки альтернативной энергии можно разделить на два основных типа:

  • Устройства для получения электрической энергии.
  • Агрегаты, применяемые для получения тепловой энергии в чистом виде или для генерации газообразного топлива для котельного оборудования.

Установки автономного электроснабжения

Среди существующих устройств для получения бесплатной электроэнергии массовое применение нашли следующие виды оборудования:

Экология под вопросом

Однако, по мнению экспертов, не все ВИЭ одинаково экологически безопасны. Некоторые способны нанести ущерб экологии. В частности, речь идёт о гидроэлектростанциях (ГЭС). Согласно данным исследователей из Австралии и КНР, суммарная площадь земель, затопленных в результате ввода в эксплуатацию гидроэлектростанций, — 340 тыс. кв. км, что немногим меньше площади Германии. Соответствующие сведения учёные приводят в издании Trends in Ecology & Evolution.

Из-за ГЭС были разрушены многие пойменные экосистемы, что привело к снижению видового разнообразия. Впрочем, в последние годы гидроэнергетика уступает лидерство новым видам генерации: солнечной и ветроэнергетике. По прогнозам экспертов, их доля генерации сравняется с долей ГЭС к 2030 году.

Однако активное внедрение биотоплива, произведённого из древесины и сельскохозяйственных культур, способно обернуться неприятными последствиями. Кратное увеличение нагрузки на сельхозугодия может привести к сокращению производства продовольствия. Согласно подсчётам американских исследователей, уже сегодня расширение «топливных» посадок вызвало рост цен на продовольственное сырьё в США. Кроме того, чрезмерное увлечение биотопливом может привести к вырубке лесов. 

Также по теме

Вырубка лесов и CO2: учёные доказали вред биотоплива для окружающей среды

Европейские учёные пришли к выводу, что биотопливо может наносить серьёзный ущерб окружающей среде. В частности, исследователи…

В 2012 году Еврокомиссия пришла к выводу, что перевод земель под топливные плантации должен быть ограничен, а производители топлива из пищевых культур не должны пользоваться господдержкой.

В результате проведённого в прошлом году Евросоюзом исследования учёные выяснили, что пальмовое или соевое масло, из которого извлекают энергию, выделяет в атмосферу больше углекислого газа, чем любое ископаемое топливо.

«Предписанное ЕС дешёвое биотопливо на основе пищевых продуктов, в особенности растительных масел, таких как рапсовое, подсолнечное и пальмовое, — просто ужасная идея», — заявил директор исследовательской организации Transport & Environment Йос Дингс.

Неоднозначными, по мнению экспертов, являются и преимущества электромобилей как с экономической, так и с экологической точек зрения. При этом в ряде стран действуют меры правительственной поддержки этого вида транспорта.

  • Электромобиль Tesla Model 3
  • Reuters

Например, в Эстонии покупатель электрокара может рассчитывать на компенсацию 50% себестоимости машины, в Португалии на покупку электроавтомобиля выплачивается субсидия в 5000 евро. В России тоже задумываются о введении подобных дотаций.

Интересное  Основные источники и последствия загрязнения вод мирового океана

Без господдержки такие автомобили не пользуются спросом: после того как власти Гонконга отменили налоговые льготы для покупателей электрокаров Tesla, продажи этих машин упали до нуля. Однако польза электрокаров для окружающей среды пока не очевидна. 

4 место. Приливные и волновые электростанции

Традиционные гидроэлектростанции работают по следующему принципу:

  1. Напор воды поступает на турбины.
  2. Турбины начинают вращаться.
  3. Вращение передаётся на генераторы, которые вырабатывают электроэнергию.

Строительство ГЭС обходится дороже ТЭС и возможно только в местах с большими запасами энергии воды. Но самая главная проблема – это нанесение вреда экосистемам из-за необходимости строительства плотин.

Приливные электростанции работают по схожему принципу, но используют для выработки энергии силу приливов и отливов.

«Водные» виды альтернативной энергетики включают такое интересное направление, как волновая энергетика. Её суть сводится к генерации электричества посредством использования энергии волн океана, которая гораздо выше приливной. Самой мощной волновой электростанцией на сегодня является Pelamis P-750, которая вырабатывает 2,25 МВт электрической энергии.

Раскачиваясь на волнах, эти огромные конвекторы («змеи») изгибаются, вследствие чего внутри приходят в движение гидравлические поршни. Они прокачивают масло через гидравлические двигатели, которые в свою очередь вращают электрогенераторы. Полученное электричество доставляется на берег через кабель, который проложен по дну. В перспективе количество конвекторов будет многократно увеличено и станция сможет вырабатывать до 21 МВт.

Магнитная энергия

Магниты используются для захвата магнитных материалов, таких как гайки и болты.

Способность объекта выполнять работу из-за его положения в магнитном поле является потенциальной энергией магнитного поля. Магниты имеют магнитное поле и две области, называемые магнитными полюсами. Равные полюса отбрасываются, а разные полюса притягиваются. Наиболее используемые магнитные материалы – это железо и его сплавы.

Например, железный винт, который приближается к магниту, но не касается его, обладает потенциальной магнитной энергией. Объекты движутся в направлении, которое уменьшает их потенциальную магнитную энергию.

Микрофоны, например, хорошо работают благодаря магнитной энергии. Операция заключается в следующем: микрофон имеет мембрану, которая вибрирует со звуком. Эта вибрация передается на кабель, обмотанный вокруг магнита, который посылает электрический сигнал на усилитель, делая звук громче. В этом случае мы имеем преобразование звуковой энергии в магнитную энергию, затем электрическую энергию и затем звуковую энергию.

Железные дороги с электромагнитной подвеской – еще один пример того, как мы можем использовать магнитную энергию для выполнения работы. Железная дорога движется через магнитное поле, которое движется вдоль ферромагнитного пути.

Основные виды альтернативных источников энергии

За последнее время практически перепробовано немало нетрадиционных вариантов получения энергии. Статистика утверждает, что речь пока идет о тысячных долях процента от потенциально возможного использования.

Типичными сложностями, с которыми неизбежно сталкивается на своем пути развитие альтернативных источников энергии, являются полные пробелы в законах большинства стран, касающихся эксплуатации природных ресурсов, как достояния государства. С отсутствием юридической проработки тесно связана проблема неизбежного налогообложения альтернативной энергетики.

Рассмотрим получившие наибольшее распространение 10 альтернативных источников энергии.

Ветер

Энергия ветра использовалась человеком всегда. Уровень развития современных технологий позволяет сделать ее практически бесперебойной.

Электричество при этом вырабатывается с помощью ветряков, похожих на мельницы, специальных устройств. Винт ветряка посредством вращающихся лопастей сообщает кинетическую энергию ветра генератору, производящему ток.

Подобные ветряные станции особенно распространены в Китае, Индии, США, странах Западной Европы. Несомненным лидером этой области считается Дания, являющаяся, кстати, пионером ветроэнергетики: первые установки появились здесь еще в конце XIX века. Дания закрывает этим способом до 25% всей потребности в электроэнергии.

Китай только при помощи ветрогенераторов сумел в конце XX века обеспечить электричеством горные и пустынные районы.

Использование энергии ветра является, пожалуй, наиболее передовым способом энергодобычи. Это идеальный вариант синтеза, в котором соединяются альтернативная энергетика и экология. Многие развитые страны мира постоянно увеличивают долю электроэнергии, полученной этим способом, в своем общем энергобалансе.

Солнце

Попытки использования солнечного излучения для получения энергии также давно предпринимались, на данный момент – это один из самых перспективных путей развития альтернативной энергетики. Сам факт того, что солнце во многих широтах планеты светит круглогодично, передавая на Землю в десятки тысяч раз больше энергии, чем потребляется всем человечеством за год, вдохновляет на активное использование солнечных станций.

Большинство самых крупных станций находятся в США, всего же гелиоэнергетика распространена почти в сотне стран. За основу взяты фотоэлементы (преобразователи солнечного излучения), которые объединяются в масштабные солнечные батареи.

Тепло Земли

Тепло земных глубин преобразуется в энергию и применяется для человеческих нужд во многих странах мира. Тепловая энергетика очень эффективна в районах вулканической активности, местах, где много гейзеров.

Лидерами этой области являются Исландия (столица страны Рейкьявик полностью обеспечивается геотермальной энергией), Филиппины (доля в общем балансе – 20%), Мексика (4%), США (1%).

Ограничение по использованию этого вида источника связано с невозможностью транспортировки геотермальной энергии на расстояния (типичный локальный источник энергии).

В России пока действует одна подобная станция (мощность – 11 МВт) на Камчатке. Ведется строительство новой станции там же (мощность – 200 МВт).

В число десяти наиболее перспективных источников энергии в недалеком будущем входят:

  • солнечные станции с базированием в космосе (основной недостаток проекта – гигантские финансовые затраты);
  • мускульная сила человека (востребованность, прежде всего – микроэлектроникой);
  • энергетический потенциал приливов и отливов (недостаток – высокая стоимость строительства, гигантские колебания мощности за сутки);
  • топливные (водородные) контейнеры (необходимость строительства новых заправок, дороговизна машин, которые будут ими заправляться);
  • быстрые ядерные реакторы (топливные стержни погружены в жидкий Na) – технология крайне перспективна (возможность повторного использования отработанных отходов);
  • биотопливо – уже широко используется развивающимися странами (Индия, Китай), преимущества – возобновляемость, экологичность, недостаток – использование ресурсов, земли, предназначенной для производства сельскохозяйственных культур, выгула скота (удорожание, дефицит еды);
  • атмосферное электричество (аккумулирование энергопотенциала молний), основной недостаток – мобильность атмосферных фронтов, скорость разрядов (сложность накопления).

Альтернативная энергетика стран мира

(Ветряные генераторы в Дании)

Наиболее динамично развивается гидроэнергетика (ввиду доступности водных ресурсов). Ветровая и солнечная энергия значительно отстают, хотя некоторые страны предпочитают двигаться именнов  этих направлениях.

Так, с помощью ветряных установок добывается энергии (от общего числа):

  • 28% в Дании;
  • 19% в Португалии;
  • 16% в Испании;
  • 15% в Ирландии.

Спрос на солнечную энергию ниже, чем предложение: устанавливается половина источников от того числа, которое могут обеспечить производители.

(Солнечная электростанция в Германии)

ТОП-5 лидеров по производству зелёной энергии (данные портала вести.ру):

  1. США (24,7%) – (все типы ресурсов, более всего задействован солнечный свет).
  2. Германия – 11,7% (все виды альтернативных ресурсов).
  3. Испания – 7,8% (ветряные источники).
  4. Китай – 7,6% (все типы источников, половина из них – ветряная энергетика).
  5. Бразилия – 5% (биотопливо, солнечные и ветряные источники).

(Крупнейшая солнечная электростанция в Испании)

Одна из наиболее труднорешаемых проблем – финансы. Зачастую пользоваться традиционными источниками энергии дешевле, чем устанавливать новое оборудование. Одним из потенциально позитивных решений этой задачи является резкое поднятие цен на свет, газ и т.д., чтобы вынудить людей экономить и со временем полностью перейти на альтернативные источники.

Комментировать
0
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

;) :| :x :twisted: :sad: :roll: :oops: :o :mrgreen: :idea: :evil: :cry: :cool: :arrow: :P :D :???: :?: :-) :!: 8O

Это интересно

Утилизация лакокрасочных материалов Без рубрики
0 комментариев


Warning: imagecreatefromstring(): Data is not in a recognized format in /var/www/musormaster/data/www/musormaster.ru/wp-content/themes/sky/inc/kama-thumbnail/class.Kama_Make_Thumb.php on line 540

Warning: imagecreatefromstring(): Data is not in a recognized format in /var/www/musormaster/data/www/musormaster.ru/wp-content/themes/sky/inc/kama-thumbnail/class.Kama_Make_Thumb.php on line 540
Куда деть старую мебель: можно ли выбрасывать, варианты вывоза Без рубрики
0 комментариев