Кладові Природи не бездонні. В останній третині двадцятого століття людство вперше усвідомило, що традиційні енергетичні запаси Землі виснажені. Зведення лісів і спалювання органічних видів палива призвело до глобальних екологічних проблем, в тому числі до зміни клімату та парникового ефекту. Тому перехід до поновлюваних джерел енергії став однією з найбільш нагальних проблем двадцять першого століття. Від її рішення залежить не тільки добробут окремих країн, а й в перспективі виживання людства.
Види альтернативних джерел енергії.
Енергія вітру, сонця, води, біопаливо, тепло Землі відносно невичерпні і відновлювані. Переваги альтернативних джерел енергії незаперечні, оскільки вони зберігають природні ресурси. Крім того, вони в набагато більшій мірі відповідають вимогам екологічної безпеки.
Вітрова енергетика.
Принцип використання сили вітру полягає в перетворенні кінетичної енергії в електричну, теплову, механічну. Для отримання електричної енергії використовують вітрові генератори. Вони можуть мати різні технічні параметри, розміри, конструкції, горизонтальну або вертикальну вісь обертання. Вітрила – класичний приклад використання сили вітру в морському транспорті, а вітряний млин – перетворення в механічну енергію.
Діаметр лопатей і висота їх розташування визначають потужність вітрогенератора. При силі вітру від 3 м / с генератор починає виробляти струм і досягає максимальної величини при 15 м / с. Сила вітру понад 25 м / с є критичною – генератор відключається.
Геліоенергетика – дар Сонця.
Сонячна енергія як альтернативне джерело енергії – природне продовження життєтворчій місії Сонця на нашій планеті. Але поки людство не навчилося використовувати її безпосередньо. В даний час в якості перетворювачів сонячної енергії в електричну застосовують сонячні батареї, а для теплової – сонячні колектори. Крім того, в деяких випадках використовують поєднання двох видів.
Геліотехнологія полягає в нагріванні поверхні сонячними променями і в використанні нагрітої води для гарячого водопостачання, опалення або використання в парових електрогенераторах. Для перетворення енергії сонця в теплову використовують сонячні колектори. Їх загальна потужність залежить від кількості і потужності окремих пристроїв, які включені в систему сонячної або теплової станції.
Сонячні батареї поділяють на:
- кремнієві
- плівкові
Найбільшим попитом в даний час користуються батареї з використанням кристалів кремнію, а найбільш зручні – плівкові. Кремнієві панелі є одним з найкращих варіантів для приватного будинку.
ГЕС – використання сили води.
Принцип дії турбін на гідроелектростанціях полягає у впливі сили води на лопаті гідротурбіни, яка виробляє електрику. Іноді до альтернативних видів енергії відносять лише ті ГЕС, де не використані потужні греблі, а вироблення струму відбувається під впливом природного перебігу води. Це пов’язано зі значним негативним впливом потужних ГЕС на природні річкові ландшафти, їх обмілінням і катастрофічними повенями.
Не викликає заперечень екологів використання природної енергії морських і океанічних припливів. Перетворення кінетичної енергії в електричну в цьому випадку відбувається на спеціальних припливних станціях.
Геотермальна енергетика – тепло Землі.
Поверхня Землі випромінює тепло не тільки в місцях викиду гарячих сейсмічних джерел, як, наприклад, на Камчатці, а й практично у всіх регіонах планети. Для отримання тепла землі використовують спеціальні теплові насоси, а потім його перетворять в електричну енергію або використовують як теплову. Принцип дії установок базується на законах термодинаміки і фізичних законах поведінки рідин і газу, зокрема, фреону.
Тип конструкції насоса визначає первинне джерело енергії, наприклад, «грунт- повітря» або «грунт – вода».
Біопаливо.
Принцип отримання біопалива заснований на переробці органічних продуктів за допомогою спеціальних установок. В ході переробки виробляється теплова або електрична енергія. Види біопалива можуть мати рідкий, твердий або газоподібний стан. До твердих, наприклад, відносяться паливні брикети, рідких – біоетанол, до газоподібних – біогаз. До його різновидам відноситься звалищний газ, який утворюється на звалищах. Використання біогазу старих звалищ допомагає вирішити проблеми переробки відходів.
Переваги і недоліки альтернативних джерел енергії.
Альтернативні джерела отримання енергії об’єднують спільні гідності:
- вони є поновлюваними природними ресурсами;
- доступні і можуть бути широко використані;
- відповідають вимогам екологічної безпеки;
- володіють нульовою вартістю і низькою собівартістю отримання енергії.
Загальні мінуси:
- низький ККД;
- дороге обладнання і все ще великі витрати на будівництво і монтаж;
- залежність роботи обладнання від погоди та інших природних факторів.
Перспективи використання альтернативних джерел енергії.
Екологічна чистота і безпека альтернативних джерел електроенергії є головним, але далеко не єдиним аргументом на користь альтернативних джерел енергії. У багатьох країнах розроблені програми по переходу до відновлюваної енергетики. Альтернативна енергія продовжує зміцнювати свої позиції. У деяких країнах розроблені державні програми зі значними грошовими вкладеннями в поновлювані джерела енергії. У порівнянні з 2009 роком вартість сонячної енергії вже знизилася на 60%, а на енергію вітру – в два рази і стала більш доступною.
Альтернативна енергія для приватного будинку. Відео огляд.
