ČO JE ALTERNATíVNA ENERGIA?

Send

V posledných rokoch bola alternatívna energia predmetom intenzívneho záujmu a diskusie. Vďaka hrozbe klimatických zmien a skutočnosti, že priemerné globálne teploty sa rok čo rok zvyšujú, sa prirodzene zintenzívnila snaha nájsť formy energie, ktoré znížia závislosť ľudstva od fosílnych palív, uhlia a ďalších metód znečisťovania.

Zatiaľ čo väčšina koncepcií alternatívnej energie nie je nová, tento problém sa objavil až v posledných desaťročiach. A vďaka zlepšeniam v technológii a výrobe náklady na väčšinu foriem alternatívnej energie klesajú, zatiaľ čo účinnosť sa zvyšuje. Čo je však alternatívna energia a aká je pravdepodobnosť jej začlenenia do hlavného prúdu?

Definícia:

Prirodzene, existuje diskusia o tom, čo znamená „alternatívna energia“ a na čo sa dá uplatniť. Na jednej strane sa tento výraz môže vzťahovať na formy energie, ktoré nezvyšujú uhlíkovú stopu ľudstva. Z tohto hľadiska to môže zahŕňať veci ako jadrové zariadenia, vodné elektrárne a dokonca aj veci ako zemný plyn a „čisté uhlie“.

Na druhej strane sa tento termín používa aj na označenie toho, čo sa v súčasnosti považuje za netradičné metódy energie - napríklad slnečné, veterné, geotermálne, biomasa a ďalšie nedávne doplnky. Tento druh klasifikácie vylučuje metódy, ako sú vodné elektrárne, ktoré existujú už viac ako storočie, a preto sú v niektorých regiónoch sveta dosť bežné.

Ďalším faktorom je to, že alternatívne zdroje energie sa považujú za „čisté“, čo znamená, že neprodukujú škodlivé znečisťujúce látky. Ako už bolo uvedené, môže sa to týkať oxidu uhličitého, ale aj iných emisií, ako je oxid uhoľnatý, oxid siričitý, oxid dusičitý a ďalšie. V rámci týchto parametrov sa jadrová energia nepovažuje za alternatívny zdroj energie, pretože vytvára rádioaktívny odpad, ktorý je vysoko toxický a musí sa skladovať.

Vo všetkých prípadoch sa však tento termín používa na označenie foriem energie, ktoré v nadchádzajúcich desaťročiach nahradia fosílne palivá a uhlie ako hlavnú formu výroby energie.

Druhy alternatívnej energie:

Presne povedané, existuje veľa druhov alternatívnej energie. Definície sa opäť stávajú trochu lepivým bodom a tento výraz sa v minulosti používal na označenie akejkoľvek metódy, ktorá sa v tom čase považovala za netradičnú. Tento výraz sa však vo všeobecnosti môže používať ako alternatíva uhlia a fosílnych palív. Môže však obsahovať niektoré alebo všetky z nasledujúcich:

energiu z vodných elektrární: Toto sa týka energie generovanej vodnými priehradami, kde padajúca voda (t. J. Rieky alebo kanály) je vedená cez zariadenie na spriadanie turbín a výrobu elektriny.

Jadrová energia: Energia, ktorá sa vyrába reakciami pomalého štiepenia. Tyče uránu alebo iných rádioaktívnych prvkov zohrievajú vodu na výrobu pary, ktorá následne otáča turbíny na výrobu elektriny.

Solárna energia: Energia využívaná priamo od Slnka, kde fotovoltaické články (zvyčajne zložené zo silikónového substrátu a usporiadané do veľkých polí) premieňajú slnečné lúče priamo na elektrickú energiu. V niektorých prípadoch sa teplo produkované slnečným žiarením využíva aj na výrobu elektriny, ktorá sa nazýva solárna tepelná energia.

Sila vetra: Energia generovaná prúdením vzduchu, pri ktorej sa veterné turbíny otáčajú vetrom na výrobu elektrickej energie.

Geotermálna energia: Energia generovaná teplom a parou produkovanou geologickou činnosťou v zemskej kôre. Vo väčšine prípadov to pozostáva z potrubí umiestnených v zemi nad geologicky aktívnymi zónami na usmerňovanie pary cez turbíny, čím sa vytvára elektrina.

Sila vĺn:Energia generovaná prílivovými postrojmi umiestnenými okolo pobrežia. Tu denné zmeny prílivu a odlivu spôsobujú, že voda prúdi tam a späť cez turbíny a vytvára elektrinu, ktorá sa potom prenáša do elektrární pozdĺž pobrežia.

biomasa: To sa týka palív, ktoré pochádzajú z rastlín a biologických zdrojov - t. J. Etanol, glukóza, riasy, huby, baktérie - ktoré by mohli nahradiť benzín ako zdroj paliva.

vodík: Energia získaná z procesov zahŕňajúcich plynný vodík. To môže zahŕňať katalytické konvertory, kde sa molekuly vody oddeľujú a spájajú elektrolýzou; vodíkové palivové články, v ktorých sa plyn používa na pohon spaľovacích motorov alebo je zahrievaný a používaný na spriadanie turbín; alebo jadrová fúzia, pri ktorej sa atómy vodíka spájajú za kontrolovaných podmienok a uvoľňujú neuveriteľné množstvo energie.

Alternatívna a obnoviteľná energia:

V mnohých prípadoch sú obnoviteľné aj alternatívne zdroje energie. Pojmy však nie sú úplne vzájomne zameniteľné vzhľadom na skutočnosť, že mnoho foriem alternatívnej energie sa spolieha na obmedzený zdroj. Napríklad jadrová energia sa spolieha na urán alebo iné ťažké prvky, ktoré sa musia ťažiť.

Veterná, solárna, prílivová, geotermálna a vodná energia sa zatiaľ spoliehajú na úplne obnoviteľné zdroje. Slnečné lúče sú najhojnejším zdrojom energie zo všetkých, a hoci sú obmedzené poveternostnými a dennými vzorkami, sú trvalé - a preto nevyčerpateľné z priemyselného hľadiska. Vietor je konštantný aj vďaka rotácii Zeme a zmenám tlaku v našej atmosfére.

Development:

V súčasnosti je alternatívna energia ešte stále v plienkach. Tento obraz sa však rýchlo mení v dôsledku kombinácie politického tlaku, celosvetových ekologických katastrof (sucho, hladomor, záplavy, víchrica) a zlepšenia technológií obnoviteľnej energie.

Napríklad od roku 2015 boli svetové energetické potreby stále prevažne zabezpečované zdrojmi ako uhlie (41,3%) a zemný plyn (21,7%). Vodná a jadrová energia predstavovala 16,3%, respektíve 10,6%, zatiaľ čo „obnoviteľné zdroje“ (t. J. Slnečné, veterné, biomasa atď.) Tvorili iba 5,7%.

To predstavuje významnú zmenu oproti roku 2013, keď svetová spotreba ropy, uhlia a zemného plynu bola 31,1%, 28,9% a zemného plynu 21,4%. Jadrová a vodná energia tvorila 4,8% a 2,45, zatiaľ čo obnoviteľné zdroje tvorili iba 1,2%.

Okrem toho sa zvýšil počet medzinárodných dohôd týkajúcich sa obmedzenia využívania fosílnych palív a rozvoja alternatívnych zdrojov energie. Patrí medzi ne smernica o obnoviteľnej energii podpísaná Európskou úniou v roku 2009, ktorá stanovila ciele v oblasti využívania energie z obnoviteľných zdrojov pre všetky členské štáty na rok 2020.

V zásade sa v dohode uviedlo, že EÚ do roku 2020 naplní najmenej 20% svojich celkových energetických potrieb obnoviteľnými zdrojmi a že najmenej 10% ich dopravných palív pochádza z obnoviteľných zdrojov do roku 2020. V novembri 2016 Európska komisia tieto požiadavky revidovala. ciele, ktorým sa stanovuje, že do roku 2030 pochádza z obnoviteľných zdrojov energie najmenej 27% energie EÚ.

V roku 2015 sa v Paríži stretol Rámcový dohovor Organizácie Spojených národov o zmene klímy (UNFCCC), aby sa vytvoril rámec na zmiernenie emisií skleníkových plynov a financovanie alternatívnej energie, ktorý by mal nadobudnúť účinnosť do roku 2020. To viedlo k Parížskej dohode, ktorá bola prijatý 12. decembra 2015 a otvorený na podpis 22. apríla 2016 (Deň Zeme) v ústredí OSN v New Yorku.

Viaceré krajiny a štáty boli tiež uznané za svoje vedúce postavenie v oblasti rozvoja alternatívnej energie. Napríklad v Dánsku poskytuje veterná energia až 140% dopytu krajiny po elektrickej energii, pričom prebytok sa poskytuje susedným krajinám, ako je Nemecko a Švédsko.

Island vďaka svojej polohe v severnom Atlantiku a aktívnym sopkám dosiahol do roku 2012 100% spoliehanie sa na energiu z obnoviteľných zdrojov kombináciou vodnej a geotermálnej energie. V roku 2016 nemecká politika postupného vyraďovania závislosti od ropy a jadrovej energie viedla k tomu, že 15. mája 2016 krajina dosiahla medzník - kde takmer 100% jej dopytu po elektrine pochádzalo z obnoviteľných zdrojov.

Štát Kalifornia tiež urobil v posledných rokoch pôsobivé pokroky, pokiaľ ide o využívanie energie z obnoviteľných zdrojov. V roku 2009 11,6% všetkej elektrickej energie v štáte pochádzalo z obnoviteľných zdrojov, ako sú veterné, solárne, geotermálne, biomasa a malé vodné elektrárne. Vďaka viacerým programom, ktoré podporujú prechod na obnoviteľné zdroje energie, sa táto závislosť zvýšila do roku 2015 na 25%.

Na základe súčasných mier adopcie sú dlhodobé vyhliadky na alternatívnu energiu mimoriadne pozitívne. Podľa správy Medzinárodnej energetickej agentúry (IEA) za rok 2014 bude fotovoltaická solárna energia a solárna tepelná energia do roku 2050 predstavovať 27% svetového dopytu, čím sa stane jediným najväčším zdrojom energie. Podobne správa o veternej energii z roku 2013 naznačila, že do roku 2050 by vietor mohol tvoriť až 18% svetového dopytu.

Svetový energetický výhľad IEA 2016 tiež tvrdí, že do roku 2040 zemný plyn, vietor a solárna energia zatmia uhlie a ropu ako hlavné zdroje energie. Niektorí dokonca zachádzajú až tak ďaleko, že hovoria, že - vďaka vývoju v technológiách solárnej, veternej a fúznej energie - sa fosílne palivá do roku 2050 stanú zastaranými.

Rovnako ako vo všetkých veciach, prijatie alternatívnej energie bolo postupné. Ale vďaka rastúcemu problému zmeny podnebia a rastúcemu dopytu po elektrickej energii na celom svete sa miera, v ktorej sa zavádzajú čisté a alternatívne metódy, v posledných rokoch stala exponenciálnou. Niekedy počas tohto storočia môže ľudstvo dosiahnuť, že sa stane uhlíkovo neutrálnym, a nie o chvíľu príliš skoro!

Napísali sme veľa článkov o alternatívnej energii pre časopis Space. Čo sú rôzne druhy obnoviteľnej energie ?, Čo je to solárna energia ?, Ako funguje veterná turbína? Mohol by svet bežať na slnečnú a veternú energiu? a kompromisy vedú k dohode o zmene klímy.

Ak chcete získať viac informácií o alternatívnej energii, prečítajte si informácie o alternatívnych energetických plodinách vo vesmíre. A tu je odkaz na alternatívne energetické technológie na kontrolu klimatických zmien.

Zaznamenali sme tiež epizódu Obsadenia astronómie o planéte Zem. Počúvajte tu, epizóda 51: Zem.

zdroj: