8 erneuerbare Energiequellen, die Öl und Gas ersetzen könnten
Verschiedenes / / April 26, 2023
Es ist an der Zeit, sich endlich um den Planeten zu kümmern und unseren CO2-Fußabdruck zu reduzieren.
1. Solarenergie
Wenn es um erneuerbare Quellen geht, denkt jeder zuerst an Solarenergie und Paneele für deren Umwandlung. Existieren zwei Arten solcher Generatoren - photovoltaischer und konzentrierter Typ.
Erstere funktionieren so: Wenn sich ein Leiter oder Halbleiter in einer Batterie aufgrund der Absorption von Sonnenenergie erwärmt Strahlung entsteht eine Potentialdifferenz zwischen kalten und warmen Regionen und eine elektrische aktuell.
Generatoren des konzentrierten Typs sammeln Licht, es erhitzt die Flüssigkeit, verwandelt sich in Dampf und erzeugt Strom durch rotierende Turbinen. Das Funktionsprinzip solcher Paneele ist insofern günstig, als es Ihnen ermöglicht, Wärme zu speichern, was bedeutet, dass sie nachts nur begrenzt wirksam bleiben.
Neben der Stromerzeugung kann auch Sonnenlicht dazu beitragen anwenden zum direkten Erhitzen von Flüssigkeiten - zum Beispiel in Schwimmbädern und Duschen. Ein großer Tank auf dem Dach eines umweltfreundlichen Hauses spart viel Strom.
2. Biotreibstoff
Biomasse ist Material, das von lebenden Organismen, am häufigsten Pflanzen oder Algen, stammt. Sie leben von Sonnenenergie und Wasser, vermehren sich effizient und sind von sanfter Natur.
Das Üblichste Quelle Biomasse ist derzeit Holz, also abgestorbene Bäume, Äste und Baumstümpfe, Bretterschnitt, Hackschnitzel und andere Produktionsabfälle. Und auch Feldfrüchte - Hirse, Hanf, Mais, Sojabohnen, Chinaschilf, Sorghum, Zuckerrohr, Bambus. Darüber hinaus kann eine ausgezeichnete Quelle für Biomasse werden Algen, weil sie sehr schnell wachsen.
Aus all dem können Sie Ethanol, Butanol, Wasserstoff, Methangas, Synthesegas, Biodiesel und mehr gewinnen.
Der Vorteil von Energie, die auf Biomasse aufgebaut ist, ist die effiziente Entsorgung von Abfällen. Aus allem, was die Menschen nicht essen können oder keine Zeit haben, können Sie Kraftstoff gewinnen. Schon jetzt ist seine Produktion gut gegründet in den Vereinigten Staaten und Brasilien sowie in Südostasien.
Richtig, der Umstieg auf Biokraftstoffe löst das Problem der Erderwärmung nicht, denn er muss eben noch verbrannt werden Öl und Erdgas. Aber immerhin wächst es von alleine und geht nicht aus wie Mineralien.
3. Meeresenergie
Meereswellen, Gezeiten und Strömungen erzeugen einen riesigen Vorrat an kinetischer Energie – schade, dass so viel Gutes verschwendet wird. Aber tatsächlich haben einige Länder bereits gelernt, von all dem zu profitieren - Zum Beispiel, in Großbritannien, baute den weltgrößten Wellengenerator Oyster.
Das Funktionsprinzip solcher Geräte ist wie folgt: Wellen Umzug Schwimmer, diese treiben die Kolbenpumpe an. Er wiederum treibt Meerwasser durch ein Rohr ans Ufer, wo es den Rotor eines Wasserkraftgenerators antreibt.
Neben Gezeitenkraftwerken an der Küste gibt es Projekte für Unterwassermodifikationen. Sie werden wie eine gewöhnliche Windmühle funktionieren: Eine riesige Mühle mit Flügeln ist auf dem Meeresboden befestigt, eine starke Strömung dreht die Welle im Generator.
Neben der banalen Nutzung der kinetischen Energie von Gezeiten und Strömungen gibt es eine extravagantere Art, Strom aus den Meeren zu gewinnen.
Tatsache ist, dass die Sonne die Wasseroberfläche der Erde ständig erwärmt - tatsächlich sind die Ozeane eine riesige Batterie. Es wird geschätzt, dass es sogar 5% der Wärme erzeugt bieten Erzeugung von 10.000 GW Strom.
Hydrothermale Meereskraftwerke werden dabei helfen. arbeiten Sie sind so: Wir senken ein riesiges Rohr tief auf den Grund des Ozeans, das Wasser von dort entnimmt. Nach Eintritt in Wärmetauscher mit warmer Flüssigkeit nahe der Oberfläche Ozean Unter reduziertem Druck beginnt kaltes Wasser nicht wie üblich bei 100 ° C, sondern erst bei 27 ° C zu kochen. Es entsteht kalter Dampf, der die Turbinen antreibt und wir bekommen Strom.
Derzeit solche Versuchsanlagen gelegen in Japan und Hawaii.
4. Windenergie
Mühlen wurden mindestens 700-900 n. Chr. in Persien erfunden und sind jedem bekannt bekommen im mittelalterlichen Europa. Seit fast 600 Jahren ist der Wind da hauptsächlich Energiequelle, bis die Menschheit massiv auf Kohle- und Dampfmaschinen umstieg.
Der allererste Windpark erfunden im Juli 1887 von Professor James Blyth vom Anderson College, Glasgow. Aber die Einheimischen weigerten sich, es zu benutzen, da sie die Elektrizität als „eine Erfindung Satans“ betrachteten.
Später baute der Professor eine weitere Turbine und versorgte damit die örtliche Irrenanstalt mit Strom.
Jetzt wird Windenergie wieder populär. Sie gebraucht in der Hälfte der Länder der Welt. Dänemark zum Beispiel erhält dank ihm 56 % des Stromverbrauchs, Uruguay - 40 %, Litauen - 36 %, Irland - 35 %, Großbritannien - 24 %. Windmühlen sind auch in den USA, China, Portugal, Deutschland, Spanien, Lateinamerika und Afrika weit verbreitet.
Windmühlen sind gut, weil sie es Ihnen ermöglichen, Strom aus der Luft zu erzeugen, wo es unpraktisch ist, an den Drähten zu ziehen. Außerdem sie arbeiten Nachts und im Winter effizienter, wenn Solarmodule dagegen an Leistung verlieren. Diese beiden Energiequellen ergänzen sich also.
Ja, Windmühlen haben auch einige Nachteile: Ihre Flügel schlagen manchmal um Vögel im Flug, und die Stützen zittern, so dass die Würmer aus dem Boden kriechen. Allerdings Forscher an der National University of Singapore gehaltenen Vergleich und kam zu dem Schluss, dass diese Generatoren für eine unverhältnismäßig geringere Zahl von Vogelsterben verantwortlich sind als Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen.
5. Statische Elektrizität von Wasserdampf
Eine exotische neue Art der Stromerzeugung gefunden im Jahr 2020 von Wissenschaftlern der Universität Tel Aviv. Wir alle wissen, dass bei Gewitter ein Blitz einschlägt. Sie entstehen, wenn Wasserdampfpartikel unterschiedlicher Dichte – von winzigen Tröpfchen bis zu Eisschollen – miteinander kollidieren und die Umgebung um sie herum elektrisieren.
Wissenschaftler wiederholt diesen Prozess im Labor untersucht und festgestellt, dass bei einer Luftfeuchtigkeit von mehr als 60 % bereits statische Elektrizität zwischen den Partikeln entstehen kann. Und wenn Sie Metallmasten hoch genug bauen, können sie sich buchstäblich durch den Wasserdampf in der Luft aufladen. Dadurch können Drähte aus ihnen gezogen und die Infrastruktur mit Strom versorgt werden.
Natürlich kann man mit Strom aus Wasserdampf kaum eine Metropole beleuchten. Aber dies ist ein sehr vielversprechender Weg, um günstige Energie für tropische Entwicklungsländer mit hoher Luftfeuchtigkeit zu bekommen.
6. geothermische Energie
Das haben Wissenschaftler errechnet Abkühlung 1°C des Erdkerns wird 10.000 Mal mehr Energie freisetzen, als in allen bekannten fossilen Brennstoffen enthalten ist. Und es wird für eine Sekunde auf 6.000 ° C erhitzt und kühlt sich in einer Milliarde Jahren um 300-500 ° C ab.
Das heißt, es sind einfach unglaubliche Energiereserven! Die Sonne wird sich in einen roten Riesen verwandeln, bevor wir Zeit haben, das Potenzial des Erdkerns auszuschöpfen.
Geothermische Quellen jetzt nähren Kraftwerke in Island, Neuseeland, Italien, Frankreich, Litauen, Mexiko, Nicaragua, Costa Rica, den Philippinen, Indonesien, China, Kenia und Japan.
Nur ein kleiner Teil der geothermischen Ressourcen des Planeten wird für kommerzielle Zwecke genutzt - meistens befinden sich solche Stationen an den Grenzen tektonischer Platten. Aber wenn Sie Strom bohren, bohren Sie Brunnen in den Mantel Planeten, wird es möglich sein, überall Energie einfach aus dem Untergrund zu holen.
In der Tat, ein solches Projekt existiert nur in der Theorie. Wir graben einen Brunnen in den Erdmantel, füllen ihn mit hydraulischer Fracking-Flüssigkeit und erhalten einen künstlichen heißen Aquifer. Und dann bauen wir Turbinen auf und machen Strom.
Einziges aber: brauchen ein wirklich riesiges Loch - etwa 10 Kilometer tief.
7. künstliche Photosynthese
Photosynthese ist der in Pflanzenzellen ablaufende Prozess, bei dem Wasser und Kohlendioxid unter dem Einfluss von Sonnenlicht in Sauerstoff und Glukose umgewandelt werden. Das ist einfach wiederholen es kann unter Laborbedingungen ohne die Hilfe von Pflanzen durchgeführt werden.
Wissenschaftler in den USA, Schweden und Japan entwickeln kommerziell nutzbare Methoden der künstlichen Photosynthese erlauben aus Kohlendioxid und Wasser zu Kraftstoff, Harzen, Kunststoffen und Fasern. Und wenn die Forschung erfolgreich ist, können wir Kraftstoff und Baustoffe buchstäblich aus dem Nichts herstellen.
Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, die Teilnahme von Pflanzen und Wasserorganismen an dem Verfahren vollständig zu verweigern. Zum Beispiel, um photosynthetische Blaualgen zu züchten, und dann destillieren ihre Umwandlung in Biokunststoffe und Biokraftstoffe ist ebenfalls eine praktikable Option.
8. Infrarote Wärmestrahlung der Erde
Die Sonnenstrahlen fallen auf einen Teil des Planeten und erhitzen die Oberfläche und die Atmosphäre. Die andere Seite der Erde hingegen gibt zu dieser Zeit die tagsüber angesammelte Energie in Form von infraroter Wärmestrahlung ab. Der Planet produziert 10¹⁷ Watt Wärme, und all dieser Reichtum wird sinnlos vergeudet Weltraum.
Australische Ingenieure erfunden ein Gerät namens Thermostrahlungsdiode, das Energie nicht beim Erhitzen, sondern beim Abkühlen erzeugt. Und wenn Sie ein ziemlich großes Modell davon erstellen, das tagsüber Wärme ansammelt und nachts abgibt, erhalten Sie so etwas wie eine Solarbatterie, die rund um die Uhr funktioniert.
Und wenn machen Fotozellen, die Infrarotlicht einfangen (diese sind bereits in Nachtsichtgeräten enthalten) und Verwenden Sie sie, um die Wärmestrahlung des Planeten zu absorbieren, erhalten Sie den sogenannten Kollektor Emissionsenergie. Und es wird Ihnen ermöglichen, nachts Strom aus dem Nichts zu machen.
Platten, Erfassen Wärmestrahlung der Planetenoberfläche in der Nacht und gestreutes ultraviolettes Sonnenlicht während des Tages, können Sie wird alle Hochhäuser in Ballungsgebieten abdecken und eine gute zusätzliche Quelle bekommen Elektrizität.
Außerdem könnten solche Emissionsenergiekollektoren, wenn sie nicht benötigt werden, sein verwandeln in den Türmen des Passivs Strahlung Cooling (PDRC) - sie würden Wärme effizienter an den Weltraum abgeben als an die Oberfläche des Planeten. Dies würde helfen, die Erde vor der globalen Erwärmung zu retten.
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