Alternativ energi

Alternativ energi  är en uppsättning lovande metoder för att erhålla, överföra och använda energi (ofta från förnybara källor ), som inte är lika utbredda som traditionella, men är av intresse på grund av lönsamheten av deras användning med, som regel, en låg risk för att skada miljön .

Riktningar för alternativ energi

Alternativa energikällor

Huvudinriktningen för alternativ energi är sökandet och användningen av alternativa (icke-traditionella) energikällor. Energikällor  är "naturligt förekommande ämnen och processer som gör att en person kan få den energi som behövs för att existera" [2] . En alternativ energikälla är en förnybar resurs , den ersätter traditionella energikällor som drivs av olja , utvunnen naturgas och kol , som vid förbränning släpper ut koldioxid i atmosfären , vilket bidrar till tillväxten av växthuseffekten och den globala uppvärmningen . Anledningen till sökandet efter alternativa energikällor är behovet av att få den från förnybara eller praktiskt taget outtömliga naturresurser och fenomen. Miljövänlighet och ekonomi kan också beaktas.

Klassificering av källor Energikällor som används av människan
Hur man använder Energi som används av människan ursprunglig naturlig källa
Solkraftverk Elektromagnetisk strålning från solen Solär kärnfusion
Vindkraftverk Kinetisk vindenergi solkärnfusion,

Jordens och månens rörelser

Traditionella vattenkraftverk

Små HPPs

Vattnets rörelse i floder Solär kärnfusion
Tidvattenkraftverk Vattnets rörelse i haven och haven Jordens och månens rörelser
vågkraftverk Energin från vågorna i haven och haven solkärnfusion,

Jordens och månens rörelser

Geotermiska stationer Termisk energi från planetens varma källor Jordens inre energi
förbränning av fossila bränslen Kemisk energi av fossila bränslen Solär kärnfusion i det förflutna.
Förbränning av förnybart bränsle traditionell okonventionell Förnybart bränsle kemisk energi Solär kärnfusion
Kärnkraftverk Värme som frigörs vid kärnklyvning kärnkraftsförfall
  1. Grönt teckensnitt indikerar icke-traditionell användning av energi.
  2. Förnybara energikällor fylls i grönt .
Vindkraft

På senare tid har många länder utökat användningen av vindkraftverk (WPP). Mest av allt används de i länderna i Västeuropa ( Danmark , Tyskland , Storbritannien , Nederländerna ), i USA , i Indien , Kina .

Enligt Wind Energy Association of Europe (WindEurope), enligt resultaten från 2019, Danmark (48 % av elektriciteten från vind), Irland (33 %), Portugal (27 %), Tyskland (26 %) och Storbritannien ( 22% ) blev ledande inom vindenergi i Europa. ) [3] .

  • Autonoma vindkraftverk
  • Vindkraftverk som arbetar parallellt med elnätet
Biobränslen Solenergi

Solkraftverk (SPP) finns i mer än 80 länder.

  • En solfångare , inklusive en solvärmare , används både för att värma vatten för uppvärmning och för att generera el.
  • Energitorn , kombinerar sol- och vindenergi. Det finns två alternativ. Den första är kylningen av luft som värms upp av solen på en höjd av flera hundra meter och omvandlingen av den kinetiska energin hos nedstigande luft strömmar till elektricitet. Den andra är uppvärmningen av marken och luften av solen i ett mycket stort växthus och omvandlingen av den kinetiska energin från det uppåtgående luftflödet till elektricitet.
  • fotovoltaiska celler
  • Nanoantenner
Alternativ vattenkraft Geotermisk energi

Den används både för uppvärmning av vatten för uppvärmning och för att generera el. Geotermiska kraftverk genererar en stor del av elektriciteten i Centralamerika , Filippinerna, Island ; Island är också ett exempel på ett land där termiska vatten används i stor utsträckning för uppvärmning, uppvärmning.

  • Termiska kraftverk (principen att ta högtemperatur grundvatten och använda det i en cykel)
  • Markvärmeväxlare (principen att utvinna värme från marken genom värmeväxling)
Människans muskelstyrka

Även om muskelkraft är den äldsta energikällan, och människan alltid har försökt ersätta den med något annat, fortsätter den för närvarande att användas för muskeldrivna fordon - en cykel , en skoter, en velomobil, etc.

Åskväder energi

Åskstormsenergi är ett sätt att använda energi genom att fånga och omdirigera blixtenergi till elnätet . Alternative Energy Holdings tillkännagav 2006 skapandet av en prototypmodell som kan använda blixtens energi. Det antogs att denna energi skulle vara mycket billigare än den energi som erhölls med hjälp av moderna källor, en sådan installation skulle löna sig på 4-7 år. [7] [8]

Kryoenergi

Kryoenergi är ett sätt att lagra överskottsenergi genom att göra luft flytande .

Världens första 300 kilowatts kryogena lagringskraftverk byggdes i industriområdet Slough [9] .

I februari 2011 separerades Dearman Engine, en startup som utvecklar kryogena motorer, från Highview Power Storage [10] .

I den svenska marinen blev ubåtar av Gotlandsklass de första seriebåtarna med Stirlingmotorer , som tillåter dem att stanna under vatten kontinuerligt i upp till 20 dagar. För närvarande är alla ubåtar från den svenska marinen utrustade med Stirlingmotorer, och svenska skeppsbyggare har redan arbetat fram tekniken för att utrusta ubåtar med dessa motorer genom att skära in ett extra fack, som inrymmer det nya framdrivningssystemet. Motorer som körs på flytande syre , som senare används för att andas, har en mycket låg ljudnivå.

Gravitationsenergi

Gravitationsenergi är ackumuleringen av överskottsenergi genom att lagra den i form av potentiell energi i gravitationsfältet.

Energy Vault har utvecklat ett projekt för ett gravitationskraftverk , som är en kran med sex bommar, vars elmotorer fungerar som elektriska generatorer när blocken sänks, och blocken staplade ovanpå varandra. När överskottsenergi kommer in i elnätet går den åt till att höja blocken. Och under rusningstid, när blocken sänks med kranar, återförs energin till nätet [11] .

Kontrollerad termonukleär fusion

Syntes av tyngre atomkärnor från lättare för att erhålla energi, som kontrolleras. Fortfarande inte ansökt.

Riktningar för alternativ energi utöver användningen av icke-traditionella energikällor

Distribuerad energiproduktion

En ny trend inom energisektorn relaterad till produktion av värme och el.

Vätgasenergi

Hittills kräver produktionen av väte mer energi än vad som kan erhållas med det, så det kan inte betraktas som en energikälla. Det är bara ett sätt att lagra och leverera energi.

Enligt HydrogenCouncil (en sammanslutning av stora internationella företag som inkluderar Total , Toyota , BP, Shell och andra, främst europeiska och japanska företag), kommer vätgasens andel av energiförbrukningen att vara 18 % år 2050.

Rymdenergi

Att få elektricitet i solceller i låg omloppsbana om jorden eller på månen . Elektricitet kommer att överföras till jorden i form av mikrovågsstrålning [12] . Kan bidra till den globala uppvärmningen. Fortfarande inte ansökt.

Perspektiv

Utsikterna för användningen av förnybara energikällor är förknippade med deras miljövänlighet , låga driftskostnader och den förväntade bränslebristen inom traditionell energi.

Enligt EU-kommissionen kommer 2020 2,8 miljoner jobb att skapas inom industrin för förnybar energi i EU- länderna . Industrin för förnybar energi kommer att generera 1,1 % av BNP [13] .

Enligt IEA kommer två tredjedelar av all energi och 90 % av elektriciteten på planeten att produceras av grön energi för att uppnå noll totala koldioxidutsläpp till 2050 för att förhindra en global uppvärmning med mer än 1,5 grader Celsius. År 2030 kommer utvecklingen av grön energi att skapa 14 miljoner nya jobb. [14] [15]

Investeringar

Enligt en FN-rapport investerades 140 miljarder dollar över hela världen i alternativa energiprojekt 2008, medan 110 miljarder dollar investerades i kol- och oljeproduktion.

Över hela världen 2008 investerade de 51,8 miljarder dollar i vindenergi, 33,5 miljarder dollar i solenergi och 16,9 miljarder dollar i biobränslen. Europeiska länder investerade 50 miljarder dollar i alternativ energi 2008, Amerika - 30 miljarder dollar, Kina  - 15,6 miljarder dollar, Indien  - 4,1 miljarder dollar [16] .

Under 2018 nådde investeringarna i sektorn för förnybar energi 288,9 miljarder USD. Globalt förblev solenergi den främsta investeringsdestinationen med 139,7 miljarder USD 2018 (en minskning med 22 %). Investeringarna i vindenergi ökade med 2 % 2018 till 134,1 miljarder USD. Andra sektorer stod för mycket mindre investeringar, även om investeringar i bioenergi och energiproduktion från avfallsförbränning ökade med 54 % till 8,7 miljarder USD.

Distribution

Enligt uppgifter från BP 2019 var andelen alternativa förnybara energikällor (utan vattenkraft) 10,8 % av den globala elproduktionen, vilket överträffade kärnkraften för första gången i denna indikator. [17] Från och med 2020 är den totala globala installerade förnybara energikapaciteten (exklusive vattenkraft) 1 668 GW . För 2020 når den totala globala installerade kapaciteten för solenergi 760 GW [18] . För 2020 når den totala globala installerade vindkraftskapaciteten 743 GW. [18] För 2020 når den totala globala installerade kapaciteten för bioenergi 145 GW. [18] För 2020 är den totala globala installerade kapaciteten för geotermisk energi 14,1 GW. [arton]

Inom primärenergi (total energibalans) ökade andelen alternativ energi till 5 %, ökade från 4,5 % 2018 och går även förbi kärnenergi.

Från och med 2017 genererade alternativa energikällor 9,6 % av elen i USA, inklusive 6,3 % från vindkraft och 1,3 % från solenergi.

Under första halvåret 2020 genererade alternativa energikällor rekordstora 52 % av elen i Tyskland . Vinden tog förstaplatsen bland elkällorna, genererade 30,6 % av elektriciteten, och solen gav 11,4 %. [19]

Se även

Länkar

Litteratur

Anteckningar

  1. ↑ Världens bruttoproduktion av el, efter källa, 2019 - Diagram - Data & statistik - IEA . Hämtad 13 augusti 2021. Arkiverad från originalet 13 augusti 2021.
  2. ↑ Energikällor // Vetenskaplig och teknisk encyklopedisk ordbok . Vetenskaplig och teknisk encyklopedisk ordbok
  3. ↑ Vindenergi i Europa. 2020/s. 19 . Hämtad 3 augusti 2020. Arkiverad från originalet 21 februari 2021.
  4. ↑ Air Hydro Electric Station (AirHES, AeroHES) . Hämtad 29 maj 2022. Arkiverad från originalet 28 mars 2022.
  5. ↑ Program om AeroGES Arkivexemplar av 28 mars 2022 på Wayback Machine på NTV
  6. ↑ Publikation om Aero HPP Arkiverad 18 oktober 2012 på Wayback Machine // Membrane
  7. ↑ Lightning Farm kommer att fånga energin från himmelska urladdningar Arkiverad kopia av 23 februari 2011 på Wayback Machine membrana.ru
  8. ↑ Alternative Energy Holding tillkännager utvecklingen av blixtenergi Arkiverad 5 juni 2014.
  9. ↑ Highview Power Storage officiella webbplats . Hämtad 23 november 2018. Arkiverad från originalet 20 november 2018.
  10. ↑ Officiell webbplats för start av Dearman Engine . Hämtad 23 november 2018. Arkiverad från originalet 26 november 2018.
  11. ↑ Energy Vault officiella webbplats . Datum för åtkomst: 25 november 2018. Arkiverad från originalet 19 november 2018.
  12. ↑ Japanska företag lanserar solkraftverk i rymden Arkiverad 22 september 2009 på Wayback Machine .
  13. ↑ Europeiskt mål för förnybar energi kan skapa 2,8 miljoner jobb . Hämtad 4 juni 2009. Arkiverad från originalet 22 mars 2013.
  14. ↑ Deutsche Welle. IEA: Mänskligheten kommer inte längre att behöva nya olje- och gasfält . DW.COM (18 maj 2021). Hämtad 18 maj 2021. Arkiverad från originalet 18 maj 2021.
  15. ↑ Netto noll till 2050. En färdplan för den globala energisektorn . Hämtad 20 maj 2021. Arkiverad från originalet 20 maj 2021.
  16. ↑ Grön energi går om investeringar i fossila bränslen, säger FN
  17. ↑ Arkiverad kopia . Hämtad 13 augusti 2021. Arkiverad från originalet 15 augusti 2021.
  18. ↑ 1 2 3 4 Arkiverad kopia . Hämtad 12 augusti 2021. Arkiverad från originalet 15 juni 2021.
  19. ↑ Nettostromerzeugung im 1. Halbjahr 2020: Rekordanteil erneuerbarer Energien von 55.8 Prozent - Fraunhofer ISE  (tyska) . Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE . Hämtad 28 juli 2020. Arkiverad från originalet 29 juli 2020.
  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk