Vrste alternativnih virov energije in elektrarn

Količina mineralov, pridobljenih za proizvodnjo energetskih virov, se stalno povečuje in blizu tistega dne, ko zmanjka. Ko se predelujejo v toploto in elektriko, se kljub uvedbi okoljskih ukrepov okrepi onesnaženost okolja. Glede na to je razvoj znanega in iskanje novih alternativnih virov energije lahko izhod iz situacije.

Neobnovljivi viri

Ljudje že dolgo uporabljajo neobnovljive vire za ogrevanje in razsvetljavo stanovanj.

Najprej so bile različne vrste premoga, z razvojem geologije in odkrivanjem depozitov so se pojavile tehnologije, ki so v ta namen omogočile uporabo naftnih in plinskih virov.

Sprva nihče ni razmišljal o svojem številu in rezervah. Toda z rastjo industrijske proizvodnje in povečanjem porabe v vsakdanjem življenju so te rezerve resno izčrpane, njihova raziskovanja in proizvodnja na težko dostopnih območjih se pogosto ne izplačajo. Stroški povprečne družine že znašajo polovico porabe za ogrevanje, razsvetljavo in polnjenje avtomobila. V prihodnosti se bo ta znesek samo povečal.

V sodobnih razmerah človeštvo poskuša preoblikovati v energijo vseh pojavov narave, bodisi gibanja vode ali vetra, sončne svetlobe ali zemlje. Mnoge države razvijajo ustrezne zakone, ki urejajo njihovo uporabo, da bi preprečili konflikte na obmejnih območjih.

Viri alternativne energije

Število najpomembnejših vrst alternativne energije ponavlja število kopenskih elementov - ogenj, voda, zemlja in zrak. To so njihovi ljudje, ki poskušajo uporabiti za zamenjavo tradicionalnih virov v termalni in električni industriji. Iskanje novih, učinkovitejših in najcenejših metod zaposluje znanstvenike in inženirje iz številnih držav.

Sončna aktivnost

Pretvorba energije, ki jo je svetilka oddala v toploto in električno energijo za domače in industrijske potrebe, je prvi energetski vir, ki se je začel raziskovati. Njena uporaba je povezana s fizikalnimi lastnostmi sončne svetlobe in polprevodnikov za pridobivanje električne energije.

Za njen razvoj obstajajo posebne elektrarne, opremljene z velikim številom silicijevih sončnih kolektorjev. Proizvodnja toplote iz sončne energije temelji na zakonih termodinamike tekočih in plinastih snovi. V ta namen so postaje sestavljene iz zbiralcev, ki ustvarjajo toploto.

Delo sončne celice temelji na pojavu fotoelektričnega učinka. Spremembe takih baterij so sedaj precej veliko in delo pri njihovi posodobitvi se ne ustavi.

Obstajajo obrtniki, ki to metodo uporabljajo za napajanje hiše. Vir je sončno kolo, ki je najpogosteje nameščeno na strehi. Za to je potrebno kupiti posebne elemente, sestavljene iz monokristalnih in večkristalnih fotoparticles, saj jih ni mogoče samostojno izdelati.

Življenjska doba monocelic je manjša, vendar je učinkovitost višja - približno trinajst odstotkov. Polikristalin ima dolgo življenjsko dobo z učinkovitostjo manj kot devet odstotkov, vendar lahko deluje tudi v oblačnem vremenu, v nasprotju z monokristalnimi.

Za samo-proizvodnjo sončnih baterij potrebujete:

• Izdelajte prosojno telo iz ekološkega ali drugega materiala.
• Da bo močan okvir.
• Katera koli kovina ali les bo naredil.
• Sestavite fotocelice v vezje in jih postavite v ohišje.

Ravnajte s kristali, ki jih potrebujete zelo skrbno zaradi svoje krhkosti. Napravo v celoti namestite. Tako dobljena električna moč porabi za potrebe gospodinjstev in gospodinjstev.

Prednosti uporabe sončne energije:

• Sončna energija je neskončna.
• Proizvodnja električne energije v takšni napravi je brezšivna.
• Oprema ima nizko ceno in se lahko delno proizvaja neodvisno.
• Ne zahteva človeškega posredovanja.

Seveda obstajajo nekatere pomanjkljivosti, do katerih je je mogoče nositi naslednje:

• Kristale sami in delo za povezavo ceste.
• Manjše toksične emisije med delom.
• Visoki stroški naprav za shranjevanje električne energije.
• Majhna učinkovitost zahteva uporabo velikega števila baterij za popolno napajanje naprave.

Vetrni tokovi

Ta način varčevanja virov temelji na preoblikovanju gonilne sile pretokov zraka v električno energijo. V ta namen so bile vetrne elektrarne izumljene. Te naprave je mogoče namestiti na katerikoli točki podpore: na kopnem, na morju, v gorah. Tam bi bil veter. Njihov glavni del so generatorji različnih sprememb (horizontalni, navpični). Vetrne turbine z razporeditvijo osi vodoravno zasedajo večje površine kot navpične. Vsi imajo različno moč, so opremljeni z različnim tipom in številom rezil, vendar so pozvani, da opravljajo eno funkcijo - za pridobitev poceni električne energije.

V delovanju hidrogeneratorja ni ničesar zapletenega. Vrtenje lopatic se pojavi zaradi sunkov vetra in skozi prenosni blok se napaja v alternator. Obe napravi sta nameščeni v vrtljivi gondoli na določeni višini. Njeno gibanje po ravnini je odvisno od smeri vetra. S pomočjo povečanih transformatorjev in naprav za avtomatizacijo se električna energija pretaka v en sam sistem napajanja.

Prednosti vetrnih elektrarn so naslednje:

• Ne proizvajajo škodljivih emisij in odpadkov.
• Popolnoma avtonomna.
• Vetrna energija je skoraj neskončna.

Slabosti so:

• Zahteva neprekinjen zračni tok.
• Oprema za postaje je draga.
• Zaradi visokega nivoja hrupa in elektromagnetnega polja mora biti nameščen na oddaljenih območjih.
• Veliko zasedeno ozemlje.

Moč vode

Iz raziskav te naravne strukture se je začela razvijati cela veja - hidroelektrarna. Prav tako pretvarja pretok vode v električno energijo v hidroelektrarnah. Na primer, v Rusiji večina velikih rek blokira več hidroelektrarn.

Osnova je tudi generator z lopaticami, ki ga sproži tok reke. Potem se električna energija odstrani z njega s pretvorniki. To je ena izmed najcenejših vrst energije, vendar ima tudi pomanjkljivosti:

• Poplavljena obalna območja.
• Populacija prebivalcev se zmanjšuje.
• Okoli takšnih struktur je stalna glasnost.

V zadnjih letih so znanstveniki pridobivali energijo zaradi premikov morske vode med plimovanjem plimovanja. V delih obalnega pasu, kjer je ta pojav najbolj izrazit, se gradijo plimovalne elektrarne. Načelo delovanja takšne postaje je sledeče: odprejo se vstopne odprtine na začetku plime in vrtijo gred generatorja. Po šestih urah se zaprejo, odprejo konec tedna in pride do povratnega procesa.

Prednosti, ki so povezane s temi predmeti, so naslednji:

• Cenost delovanja.
• Takšne postaje privabljajo turiste, kar je koristno z vidika financ.

Slabosti so:

• Gradnja takšnih konstrukcij je zelo draga.
• Škodljivi vplivi na morsko življenje.
• Nepravilno oblikovanje lahko povzroči poplave okolice.

Obstaja še en obsežen projekt za blokiranje velikih razlitja s hidroelektrarnami, kot so vetrne turbine. Toda zaradi visokih stroškov ter težav s tehničnih in političnih strani, ki presegajo papirne risbe, takšni načrti ne veljajo.

Naravna vročina zemlje

Uporaba te vrste alternativne elektroenergetske industrije se je začela razmeroma nedavno. Geotermalne naprave se uporabljajo na mestih, kjer ti viri pridejo na površino in na območja z visoko toplotno aktivnostjo. Kamchatka s svojimi številnimi gejzirji lahko služi kot primer takega ozemlja v Rusiji.

Ta energija se proizvaja s pomočjo posebne črpalke, ki omogočajo uporabo toplote podzemlja za ogrevanje in razsvetljavo infrastrukture. Termo črpalke imajo različno moč in obliko. Določanje pri načinu gradnje črpalke je primarni vir toplote, vendar pa so take vrste rastlin: premaz - voda in voda - voda, zrak - voda in zemlja - zrak, voda - zrak in zrak - zrak, freon - voda in Freon - zrak.

Biološko gorivo

Vse biogorivo se ustvari na podlagi naravnih organskih materialov. Glede na agregatno stanje je lahko:

• Trdi (briketi iz lesa in peleti).
• Tekoče (biodizel, bioetanol in druge vrste).
• Plinast (bioplin in biohidrogen).

Biološki plin se pridobiva kot posledica predelave organskih surovin ali stranskih proizvodov pridelave. Sestoji iz mešanice, ki vključuje metan, vodikov sulfid in ogljikov dioksid.

Glavne podrobnosti takšne naprave so:

• Zmogljivost hermetične strukture.
• Za mešanje vsebine potrebujete mešalnik ali vijačno napravo.
• Dobavni kolektor za surovine in vodo.
• Odprtina plina za proizvedeni bioplin.
• Cevovod za odstranjevanje odpadkov.

Zelo pogosto je ta oprema pod zemljo v zaprtem bunkerju. Da bi preprečili uničenje, mora biti nadzor notranjega tlaka konstanten, črpanje plina pravočasno. Stranski proizvod je gnojilo za tla, katere uporaba ugodno vpliva na pridelek.

Uporaba takšnih naprav je posledica povečanega eksplozivnega tveganja zaradi nastalih plinastih proizvodov. Poleg tega je bioplin pri vdihavanju za ljudi nevaren.

Proizvodni proizvodi, ki uporabljajo biotehnologijo, se pogosto uporabljajo za ogrevanje zasebnih in industrijskih prostorov, ki se v kuhinji zamenjajo z zemeljskim plinom, se lahko uporabljajo kot gorivo za SPTE. Gre za obnovljiv in dostopen naravni vir.

Slabosti te metode so:

• Strupenost za produkte zgorevanja.
• Visoki stroški namestitve za proizvodnjo bioplina.

Inovativne ideje

Koliko jih je v svetu naravnih pojavov in živih organizmov, toliko si lahko zamislite nekonvencionalne vire električne energije. V polnem smislu je živi primer uporabe takih alg kot klorella. Njeno glavno vlogo je našla kot vir beljakovin za morsko življenje.

Zdaj jih kozmonavti vzamejo s seboj v prostor za eksperimente pri gojenju v razmerah breztežnosti in kot vir kisika.

Nujna naloga v bližnji prihodnosti je izum metod za shranjevanje in shranjevanje sončne energije v celicah alg v industrijskem obsegu. Živa celica v procesu fotosinteze sama proizvaja kisik, absorbira ogljikov dioksid. To so poskusi prenosa tega procesa na energetsko ravnino in trenutno so naloga številka ena. Na mnogih območjih, primernih za gojenje takih poljščin, se izvajajo podobni poskusi.

Drug fosil za netradicionalno energijo je električni pojavi v ozračju. Strelovodi so nameščeni na vseh stavbah, da preprečijo škodljive učinke strele. Težave pri osvajanju tega elementa obsegajo veliko jakost toka in napetosti v času izbruha. To zahteva oblikovanje močnih sistemov zaščite in akumulacije energije tega atmosferskega pojava. Znane so tudi poskusi uporabe statične napetosti v atmosferi.

Kljub vsem težavam, ki se pojavljajo med raziskavami in praktično uporabo, uvajanje alternativnih tehnologij ne stoji vedno. Obstajajo načini za zmanjšanje stroškov instalacij in pretvornikov, testirajo se novi načini zbiranja in varčevanja z energijo. Vsako leto se delež električne energije, pridobljene iz obnovljivih surovin, povečuje.