Care sunt cele mai importante energii curate?

energie curată sunt cele care nu generează atât de mult daune pe planeta Pământ în comparație cu combustibilii fosili, cum ar fi cărbunele sau petrolul.

Acești combustibili, cunoscuți și sub numele de energii murdare, degajă gaze cu efect de seră, dioxid de carbon (CO)₂) au în mare parte un impact negativ asupra condițiilor climatice ale planetei.

Spre deosebire de combustibili, energiile curate nu emit gaze cu efect de seră sau le emit în cantități mai mici. De aceea nu reprezintă o amenințare pentru mediu. În plus, acestea sunt regenerabile, ceea ce înseamnă că acestea se resurfac în mod natural aproape imediat ce sunt folosite.

Prin urmare, energiile nepoluante sunt necesare pentru a proteja planeta de condițiile meteorologice extreme pe care le prezintă deja. În același mod, utilizarea acestor surse va asigura disponibilitatea energiei în viitor, deoarece combustibilii fosili nu sunt regenerabili.

Trebuie remarcat faptul că obținerea energiilor nepoluante este un proces relativ nou, care este încă în curs de dezvoltare, de aceea rămân câțiva ani până când vor reprezenta o adevărată competiție pentru combustibilii fosili.

Cu toate acestea, în prezent, sursele de energie nepoluante au dobândit importanță datorită a două aspecte: costul ridicat al exploatării combustibililor fosili și amenințarea pe care arderea acestora o reprezintă pentru mediu. Cele mai cunoscute energii curate sunt solare, vânt și hidroelectrice.

Lista cu cele mai importante energii curate

1 - Energia solară

Acest tip de energie este obținut prin tehnologii specializate care capturează fotonii proveniți de la soare (particule de energie luminoasă).

Soarele reprezintă o sursă sigură, deoarece poate furniza energie de milioane de ani. Actuala tehnologie pentru captarea acestui tip de energie include panouri fotovoltaice și colectoare solare.

Aceste panouri transformă direct energia în electricitate, ceea ce înseamnă că nu este nevoie de generatoare care ar putea polua mediul.

Tehnologie utilizată pentru obținerea energiei solare

a) Panouri fotovoltaice

Panourile fotovoltaice transformă energia provenită de la soare în energie electrică. Utilizarea modulelor fotovoltaice pe piață a crescut în ultimii ani cu 25%.

În prezent, costul acestei tehnologii este profitabil în dispozitivele mici, cum ar fi ceasurile și calculatoarele. Trebuie remarcat faptul că, în unele țări, această tehnologie este deja implementată la scară largă. De exemplu, în Mexic au fost instalate circa 20.000 de sisteme fotovoltaice în zonele rurale ale țării.

b) Tehnologie termodinamică

Energia solară termică provine din căldura generată de soare. Tehnologiile disponibile în domeniul energiei termice sunt responsabile pentru colectarea radiației solare și transformarea ei în energie termică. Ulterior, această energie este transformată în energie electrică printr-o serie de transformări termodinamice.

c) Tehnologie pentru utilizarea energiei solare în clădiri

Sistemele de încălzire și de iluminat în timpul zilei sunt cele mai comune tehnologii solare utilizate în clădiri. Sistemele de încălzire absorb energie solară și o transferă într-un material fluid, fie pe apă, fie pe aer.

În Japonia, au fost instalate mai mult de două milioane de încălzitoare solare de apă. Israelul, Statele Unite, Kenya și China sunt alte țări care au folosit sisteme similare.

În ceea ce privește sistemele de iluminat, acestea implică folosirea luminii naturale pentru a lumina un spațiu. Acest lucru se realizează prin includerea panourilor reflectorizante în clădiri (pe tavane și ferestre).

Dezavantaje ale energiei solare

• Costul panourilor solare este încă foarte ridicat în comparație cu alte forme de energie disponibilă.
• Tehnologia disponibilă nu poate capta energia solară noaptea sau când cerul este foarte tulbure.

În ceea ce privește ultimul dezavantaj, unii oameni de știință lucrează la obținerea energiei solare direct din spațiu. Această sursă a fost numită "energie solară spațială".

Ideea de bază este plasarea panourilor fotovoltaice în spațiul care va colecta energie și va trimite înapoi pe Pământ. În acest fel, sursa de energie nu ar fi numai continuă, ci și curată și nelimitată.

Inginerul aerospațial al Laboratorului de Cercetare Naval al Statelor Unite, Paul Jaffe, afirmă că "dacă un panou solar este plasat în spațiu, acesta va primi lumină 24 de ore pe zi, șapte zile pe săptămână, în timpul a 99% din an" .

Soarele strălucește mult mai mult în spațiu, astfel încât aceste module ar putea primi până la 40 de ori mai multă energie decât același panou ar genera pe Pământ.

Cu toate acestea, trimiterea modulelor în spațiu ar fi excesiv de costisitoare, ceea ce reprezintă un obstacol în calea dezvoltării acestora.

Energia eoliană

De-a lungul anilor, vântul a fost folosit pentru a conduce bărci de navigație și bărci, mori sau pentru a genera presiune în timpul pompării apei.Cu toate acestea, până în secolul al XX-lea oamenii au început să se gândească la acest element ca pe o sursă sigură de energie.

Comparativ cu energia solară, energia eoliană este una dintre cele mai fiabile, deoarece vântul este consistent și, spre deosebire de soare, poate fi folosit noaptea. 

La început, costul acestei tehnologii a fost extrem de ridicat, totuși, grație progreselor înregistrate în ultimii ani, această formă de energie a devenit din ce în ce mai profitabilă; Acest lucru este demonstrat de faptul că, în 2014, mai mult de 90 de țări dețin instalații eoliene, care au furnizat 3% din totalul energiei electrice consumate în lume.

Tehnologie utilizată pentru obținerea energiei eoliene

Tehnologiile utilizate în domeniul energiei eoliene, al turbinelor, sunt responsabile de transformarea masei de aer care se deplasează în energie. Acest lucru poate fi folosit de fabrici sau transformat în electricitate printr-un generator. Aceste turbine pot fi de două tipuri: turbine axiale orizontale și turbine cu ax vertical.

Dezavantaje ale energiei eoliene

În ciuda faptului că este una dintre cele mai puțin costisitoare surse non-poluante, energia eoliană are anumite dezavantaje ecologice:

• Turnurile de energie eoliană interferează cu estetica peisajelor naturale.
• Impactul pe care aceste mori și turbine îl poate avea asupra habitatului este incert.

3 - Hidrocentrale

Această sursă de energie curată obține electricitate prin mișcarea apei. Curenții de apă din ploi sau râuri sunt foarte folositori.

Tehnologie folosită pentru obținerea energiei hidroelectrice

Facilitățile pentru obținerea acestui tip de energie beneficiază de energia cinetică generată de fluxul de apă pentru a genera energie electrică. În general, energia hidroelectrică este obținută din râuri, cursuri, canale sau diguri.

Tehnologia din domeniul energiei hidroelectrice este una dintre cele mai avansate în ceea ce privește obținerea energiei. De fapt, aproximativ 15% din energia electrică produsă în lume provine de la acest tip de energie.

Hidrocentralele sunt mult mai fiabile decât energia solară și energia eoliană, deoarece, odată ce barajele au fost umplute cu apă, electricitatea poate fi produsă la o rată constantă. În plus, aceste baraje nu numai că sunt eficiente, ci și concepute pentru a fi de lungă durată și care necesită puțină întreținere.

a) Energia mareelor

Energia din mare este o subdiviziune a energiei hidroelectrice, care se bazează pe obținerea energiei prin valuri.

Ca și energia eoliană, acest tip de energie a fost folosit de la vremurile din Roma antică și din Evul Mediu, fiind foarte populare mori condusă de valuri.

Totuși, până în secolul al XIX-lea, această energie era folosită pentru a produce energie electrică.

Prima centrală electrică de maree din lume este stația de energie Rance Mareomotor, care funcționează din 1966 și este cea mai mare din Europa și cea de-a doua ca mărime din lume.

Dezavantaje ale puterii hidroelectrice

• Construcția digurilor generează modificări în cursul natural al râurilor, afectează nivelul curenților și afectează temperatura apei, care ar putea avea un impact negativ asupra ecosistemului.
• În cazul în care dimensiunea acestor baraje este excesivă, acestea ar putea genera cutremure, eroziune în pământ, alunecări de teren și alte daune geologice.
• De asemenea, ar putea genera inundații.
• Din punct de vedere economic, costul inițial al construcției acestor baraje este ridicat. Cu toate acestea, acest lucru va fi recompensat în viitor, când vor începe să funcționeze.
• Dacă sosește vremuri de secetă și barajele nu sunt pline, electricitatea nu poate fi produsă.

Energia geotermală

Energia geotermală este cea obținută din căldura păstrată în interiorul Pământului. Acest tip de energie poate fi colectat la costuri reduse numai în zone cu niveluri ridicate de activități geotermale.

În țări precum Indonezia și Islanda, de exemplu, energia geotermală este accesibilă și ar putea contribui la reducerea utilizării combustibililor fosili. El Salvador, Kenya, Costa Rica și Islanda sunt națiuni în care mai mult de 15% din producția totală de energie electrică provine din energia geotermală.

Dezavantaje ale energiei geotermale

• Cel mai mare dezavantaj este economic: costul exploatării și săpăturilor pentru a obține acest tip de energie este ridicat.
• Deoarece acest tip de energie nu este la fel de popular ca cele anterioare, există o lipsă de personal calificat pentru a instala tehnologia necesară.
• Dacă nu continuați cu prudență, obținerea acestui tip de energie ar putea genera cutremure.

5. Energie hidrotermală

Energia hidrotermală provine din energia hidroelectrică și termică și se referă la apa caldă sau la vaporii de apă care sunt prinși în fracturile straturilor pământului.

Acest tip constituie singura energie termică care este exploatată în prezent în mod comercial. În Filipine, Mexic, Italia, Japonia și Noua Zeelandă, au fost construite facilități pentru a profita de această sursă de energie. În California, Statele Unite, 6% din energia electrică produsă provine din acest tip de energie.

biomasă

Biomasa se referă la transformarea materiei organice în forme de energie utilizabilă. Acest tip de energie poate proveni din deșeurile din agricultură, din industria alimentară, printre altele.

Din timpuri străvechi s-au folosit forme de biomasă, cum ar fi lemne de foc; Cu toate acestea, în ultimii ani am lucrat la metode care nu generează dioxid de carbon.

Un exemplu este biocombustibilii care pot fi utilizați în stațiile de petrol și gaze. Spre deosebire de combustibilii fosili, care sunt produși prin procese geologice, biocarburanții sunt generați prin procese biologice, cum ar fi digestia anaerobă.

Bioetanolul este unul dintre cele mai comune biocombustibili; Acesta este produs prin fermentarea carbohidraților din porumb sau din trestia de zahăr.

Arderea biomasei este mult mai curată decât cea a combustibililor fosili, deoarece concentrația de sulf din biomasă este mai mică. În plus, obținerea energiei prin biomasă ar beneficia de materiale care altfel ar fi irosite.

Pe scurt, energiile curate și regenerabile au potențialul de a furniza cantități semnificative de energie. Cu toate acestea, datorită costului ridicat al tehnologiei utilizate pentru obținerea energiei electrice din aceste surse, este evident că aceste tipuri de energie nu vor înlocui complet combustibilii fosili.

referințe

1. Haluzan, Ned (2010). Definiție de energie curată. Adus pe 2 martie 2017, de la renewables-info.com.
2. Energia regenerabilă și alte surse alternative de energie. Adus pe 2 martie 2017, de la dmme.virginia.gov.
3. Care sunt diferitele tipuri de energie regenerabilă? Recuperat pe 2 martie 2017 de la phys.org.
4. Energie regenerabilă. Adus la 2 martie 2017, de la unfccc.int.
5. 5 Tipuri de energie regenerabilă. Adus pe 2 martie 2017 de la myenergygateway.org.
6. Oamenii de știință lucrează la o nouă tehnologie care ar putea transmite energie nelimitată Pământului din spațiu. Adus pe 2 martie 2017 de la businessinsider.com.
7. Energia curată acum și în viitor. Adus pe 2 martie 2017, de la epa.gov.
8. Concluzii: Energie alternativă. Adus pe 2 martie 2017, de la ems.psu.edu.