Альтернативная энергетика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Последние десятилетия у людей  возник интерес к альтернативной энергетике. Этот острый интерес основывается на идее: если ничего не взять от возобновляемых энергоресурсов (солнце, ветер, биомасса, геотермальная энергия), то если не для нас, то для наших детей, ну для внуков-то уж точно земля превратиться в кошмар, с непрекращающимися  войнами за ресурсы, с недоеданием, с дарвинистской борьбой за выживание.

Альтернати́вная энерге́тика — совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии района.

 

Направления альтернативной энергетики

1. ветроэнергетика
1. Автономные ветрогенераторы
2. Ветрогенераторы работающие параллельно с сетью
2. гелиоэнергетика
1. Солнечный водонагреватель
2. Солнечный коллектор
3. Фотоэлектрические элементы
3. альтернативная гидроэнергетика
1. приливные электростанции
2. волновые электростанции
3. мини и микро ГЭС (устанавливаются в основном на малых реках)
4. водопадные электростанции
4. геотермальная энергетика
1. Тепловые электростанции (принцип отбора высокотемпературных грунтовых вод и использования их в цикле)
2. Грунтовые теплообменники (принцип отбора тепла от грунта посредством теплообмена)
5. космическая энергетика
1. Получение электроэнергии в фотоэлектрических элементах, расположенных на орбите Земли. Электроэнергия будет передаваться на землю в форме микроволнового излучения.
6. водородная энергетика и сероводородная энергетика
1. Водородные двигатели (для получения механической энергии)
2. Топливные элементы (для получения электричества)
7. биотопливо
1. Получение биодизеля
2. Получение метана и синтез-газа
3. Получение биогаза
8. распределённое производство энергии
1. Новая тенденция в энергетике, связанная с производством тепловой и электрической энергии.

 

 

 

 

 

Альтернативный  источник энергии

Альтернативный  источник энергии — способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность.

 

Перспективы

На возобновляемые (альтернативные) источники энергии приходится всего  около 1 % мировой выработки электроэнергии.

Перспективы использования возобновляемых источников энергии связаны с  их экологической чистотой, низкой стоимостью эксплуатации и ожидаемым  топливным дефицитом в традиционной энергетике.

Сейчас человечество пытается делать ставку на альтернативную энергетику в общем и на энергосберегающие  технологии в частности. Сильна и  надежда оттянуть энергетический коллапс  при помощи альтернативных источников энергии. Разработок в области альтернативной энергетики огромное количество. И  все ради энергосбережения и энергоэффективности. Уже в 1957 году Советский Союз вывел  на орбиту искусственный спутник  на солнечных батареях, что сократило  стоимость одного киловатт-часа энергии. В середине восьмидесятых гг. прошлого века в Калифорнии устанавливались  уличные фонари, которые в течение  дня аккумулировали солнечную энергию, на которой работали в вечерние и  ночные часы.

 

В девяностые проблема энергосбережения и энергоэффективности встала как  никогда остро. Ядерная энергетика еще не исчерпала свой потенциал, но стало очевидно, что ядерная  энергетика не способна решить все  нужды человечества в дешевой  энергии. В странах Европы и США  обратились к тщательному изучению проблемы солнечной энергии, общей  целью стало увеличение коэффициента полезного действия солнечных элементов  и максимальное снижение стоимости  этого вида энергии. Как следствие  – множество различных разработок, которые, однако, до сих пор не получили массового распространения из-за нерентабельности.

 

Проблема широкого внедрения разработок в солнечной энергетике заключается  еще и в том, что на различных  широтах количество поступаемой  солнечной энергии различно. К  примеру, на широте Московской области  за один июльский теплый день на каждый квадратный метр придется примерно 3 кВт/ час энергии солнца. А сколько  у нас в году по-настоящему солнечных  дней? То есть солнечные батареи  экономически рентабельно внедрять только в самых южных регионах России – в Ставпропольском и  Краснодарском краях, в Астраханской области.

 

Еще один альтернативный источник энергии  – ветер. Ветряная электростанция –  установка, преобразующая кинетическую энергию ветра в электрическую  энергию. С одной стороны, постройка  и содержание таких ветряных установок  довольно дешевы, с другой – эти  электростанции маломощны, а в безветренные дни от них и вовсе мало толку. Огромные поля, «засеянные» крутящимися  лопастями вентиляторов, возможно, способствуют энергосбережению (ведь электричество производится не от органических источников топлива), но назвать их энергоэффективными тоже пока нельзя.

 

Существуют геотермальные электростанции, работающие на преобразование внутреннего  тепла Земли, перерабатывающие энергию  горячих водных источников. Да, энергоэффективность  этого источника уступает многим другим, но это нужно учитывать, что  это восполняемый источник энергии. Для постройки подобной станции  необходимы определенные геологические  условия, так что геотермальные  электростанции не могут быть повсеместными. Один из серьезных минусов при  использовании геотермальных источников в целях получения энергии  – возможная просадка грунта и  даже землетрясения.

 

Автомобили можно «кормить»  не только нефтепродуктами, но и биотопливом, в качестве которого предлагается использовать и куриный жир, и кукурузу, и  рапс, и сою, и даже жареную картошку. Первый двигатель Рудольфа Дизеля в  конце 19 веке работал отнюдь не на солярке, а на арахисовом масле. Солярку в  него начали заливать только после  смерти изобретателя – экономически это было более выгодно. Но сейчас, в начале третьего тысячелетия общественный интерес снова обращен на разработки в области альтернативного топлива  для автомобилей.

 

Но и тут не все просто. Для  того чтобы выращивать необходимое  количество продуктов для биотолива, при условии, что и людям должно что-то остаться для прокормления, придется потратить в несколько раз  больше драгоценной энергии, чем  тратиться теперь.

 

Более выгодным кажется предложение  использовать вместо бензина в двигателях жидкий водород. Этот легкий газ, имеющий  наибольшую теплоту сгорания, лучше  всего подходит для экологически чистого получения энергии. При  разложении воды электролитическим  способом высвобождается кислород и  водород. Последний, сжигаясь в двигателе, соединяется с кислородом из атмосферного воздуха и вновь получается вода.

 

Водорода много на планете, перекачать этот газ к месту сжигания в  десять раз дешевле, чем транспортировать электричество. В качестве топлива  водород очень эффективен и не создает загрязнения окружающей среды. Однако трудности его получения, хранения и эксплуатации препятствуют развитию водородной энергетики. В  частности, в так называемом «водородном  двигателе» немалую роль играют такие  дорогостоящие материалы как  палладий и платина.

 

Сколько же путей у энергетики? И какой из них выбрать, в то время как на земле подходят к  концу запасы углеводородов? Станут ли альтернативные пути основными? Вопросов много. Во всяком случае, хорошо только одно: что альтернатива есть.