Зеленая энергия

Зеленая энергия: какие бывают источники энергетики, перспективы развития

Альтернативная энергетика

Зеленая энергия – это использование неисчерпаемых естественных источников – ветер, вода, Солнце, тепло земли. Она является экологически чистой, имеет большие перспективы для развития. Такие страны, как Германия, Китай, Япония, Дания, Испания уже давно начали развитие этой отрасли энергетики и перешли на экологически чистое сырье. Благодаря техническому прогрессу, они получили возможность очистить землю от мусора, а воздух от ядовитых отходов промышленных предприятий, что значительно повлияло на уровень жизни.

Становление зеленой энергии в мире

Люди научились задействовать естественную энергию еще до нашей эры. Первые источники, которые были использованы – ветер и вода. Благодаря этим ресурсам, двигались жернова, парусные корабли. Они постоянно развивались, но при появлении нескончаемых источников энергии, их потенциал был забыт до 18 века. Именно тогда ученые начинают работу над новыми источниками энергии, понимая важность используемых ресурсов.

Сегодня сектор возобновляемой энергии почти равномерно разделен между современными и традиционными источниками. Развитие зеленой энергии неуклонно идет вверх, а мировое сообщество стремительно движется к избавлению от неестественных способов добычи энергии. Это шанс жить на планете, где атмосфера не загрязняется огромным количеством заводов, возможность технологического прорыва и существования в гармонии с природой.

Ветряная энергетика

Первые упоминания об использовании этого ресурса найдены в Персии в 200 до н.э., когда появились ветряные мельницы. В 16 веке произошло модернизирование установок, расширились возможности применения зеленой энергии. Обновленные конструкции откачивали воду для орошения полей, водоснабжения территорий во время засушливого периода. Первая электростанция была построена в 1890 году, а через 20 лет Дания стала одним из центров ветроэнергетики в мире. Насчитывалось 72 станции, которые развивали мощь до 25 кВт. Это были огромные установки, 23-метровой высоты.

Обновленные конструкции откачивают воду для орошения полей
Ветроэлектростанции

Современные ветростанции стали намного выше,  они генерируют до 15МВт, а их высота превышает 100 метров. Страны-лидеры по развитию энергетики, построенной на использовании ветра:

  • Дания;
  • Германия;
  • Португалия;
  • Испания;
  • Китай;
  • Кения;
  • Исландия.

Несмотря на огромный потенциал, ветроэнергетика в России менее развита, чем в прогрессивных странах. Прогнозируется, что к 2020 году доля энергообеспечения на эту сферу будет только 4,5%, а, например, в Германии 35%.

Солнечная энергия

Эта отрасль начала развиваться еще в 19 веке, когда Беккерель открыл первую фотовосприимчивую установку, генерирующую энергию с помощью солнечных лучей. Благодаря своему изобретению он удостоился всеобщего признания и премий, став основоположником индустрии фотоэнергетики.

Преобразователи тепла генерируют повышение температуры
Солнечные электростанции

Сегодня этот источник получения энергии используется повсеместно. Огромные станции обеспечивают города, промышленные предприятия. Существует несколько способов потребления энергии:

  • преобразование тепла;
  • использование энергетического потенциала фотонов.

Фотоэнергетика еще недостаточно развита, КПД станций достигает только 15%, но, она постоянно изучается и модернизируется. Сегодня она обеспечивает 0,28% энергетического потенциала мира. Особенно быстро солнечная энергетика развивается в Китае и Японии, странах, которые делают акцент на поддержание экологии. Они производят 50% мирового рынка зеленой энергетики.

Существуют специальные преобразователи тепла, которые не зависят от климатических условий. Они генерируют повышение температуры при поглощении лучей. Этот способ отличается по принципу работы от солнечных батарей на кремниевых пластинах, которые используют p-n-переход.

Установка представляет собой систему сосудов, в которых циркулирует теплообменник. Они покрыты специализированным адсорбером, который поглощает солнечные лучи.

Солнечные электростанции в России сконцентрированы в местах хорошей освещенности. Эта отрасль не получает достаточного внимания для развития, в связи с климатическими условиями станы и высокой стоимостью установок. Самая мощная станция расположена в Алтайском крае, она генерирует до 5МВт.

Геотермическая энергетика

Добыча энергии на базе геотермальных установок — это одна из наименее изученных, но, наиболее перспективных отраслей в данной сфере. Система построена на основе использования естественного тепла земли. Станции по добыче электроэнергии таким путем устанавливаются в местах разлома тектонических плит, территориях с высокой вулканической активностью. Эта особенность объясняется геозависимостью данного ресурса.

По данным исследователей, данная отрасль может полностью избавить мир от потребности в энергии на миллионы лет, ведь температура разогрева магмы достигает 1600оС, что прогнозирует хороший энергетический потенциал. Несмотря на это, необходимо исключить все риски влияния этого способа добычи ресурсов на биосферу, ведь она может стать причиной глобального потепления, изменения естественного биологического слоя планеты.

Как выглядят геотермальные установки
Геотермальные установки

В России максимальное число геотермических станций сконцентрировано на Камчатке, месте расположении вулканов. Здесь она обеспечивает 32% энергетического потенциала, используется для отопления помещений, сельскохозяйственных и промышленных нужд.

Энергия биологических масс

Сегодня научились извлекать энергию из практически любых веществ. Зеленая энергетика – это новое поколение в развитии. Но ее использование – это давно забытое старое. При гниении выделяется большое количество тепла, как следствие, вырабатывается энергия. Эти свойства биологического разложения используются в сельском хозяйстве для укрытия растений от зимних холодов. Невозможно отследить истоки данной отрасли, ведь они уходят далеко, во времена первобытных людей, которые уже тогда заметили эту особенность. Это отличная альтернатива нефтяному производству, ведь для него не требуется большого вложения средств.

Изначально на этом источнике был поставлен крест, поскольку во время разложения выделяется опасный газ, который необходимо утилизировать. Также это среда обитания для микроорганизмов, вызывающих смертельно опасные болезни. Он имеет низкий процент КПД, но, учитывая энергетический потенциал и большое количество сырья, имеет право на развитие.

Развитые страны научились перерабатывать некоторые биологические отходы – опилки, шпон, определенные виды растений в биотопливо – биоэтанол. Благодаря этому, есть целые регионы, которые избавились от мусорной проблемы, благодаря сортировке, переработке вторсырья и биоотходов.

Производство биотоплива
Биотопливо из древесных отходов

Развитие этой отрасли помогло исправить экологически нестабильную ситуацию. В России на разработку получения биотоплива было выделено 14 млрд. руб., но, к сожалению, она не получила должного внимания. Наряду с этим, предприятия, загрязняющие окружающую среду, функционируют в полную силу. Например, в Бразилии 90% автомобилей работают на биоэтаноле (остальные 10% — электрокары), в то время, как в России не все знают о существовании этого вида топлива.

Зеленая энергетика в России, перспективы развития

Зеленая энергия – это возможность сделать нашу планету лучше, чище, восстановить естественный баланс, остановить глобальное потепление и разрушение биосферы. К сожалению, Россия стоит далеко внизу в рейтинге по использованию возобновляемых источников. К 2020-2030 годам прогнозируют скачок в этой отрасли, благодаря созданию специальных программ по развитию биологических источников энергии.

Возможно, причина такого торможения технического развития страны кроется в большом количестве предпринимателей, занимающихся разработкой невозобновляемых источников энергии. Инвесторы боятся рисковать, поскольку, несмотря на технический прогресс, она является климатически нестабильной. Многие разработчики трудятся над усовершенствованием технологий сохранения естественной энергии, что дает большие перспективы для развития.

К сожалению, это искусственное торможение не позволяет в полной мере охватить масштабы потенциала страны, в производстве зеленой энергии, хотя они огромны. Благодаря огромной территории, различным климатическим условиям есть возможность задействовать все возможные отрасли, от солнечной до геотермальной.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *