Возобновляемые источники энергии: примеры, хаpaктеристика и использование
Содержание
- Гидроэнергетика
- Энергия приливов
- Солнечная энергетика
- Энергия ветра
- Геотермальная энергия
- Биоэнергетика
- Неиспользуемые возобновляемые источники энергии
Как только человечество освоило электричество, началось активное строительство электростанций, выpaбатывающих его. Исторически большинство из них работало, переpaбатывая ископаемое топливо. В качестве него может использоваться уголь, газ, нефть и продукты, получаемые из нее, а в атомных электростанциях – радиоактивные элементы (уран, плутоний, торий).
Читайте также: Альтернативные источники энергии
Однако запасы ресурсов на нашей планете не бесконечны, а потому мы не сможем вечно использовать их для производства электричества. Также сжигание углеводородов приводит к выбросу углекислого газа и тем самым провоцирует глобальное потепление.
Но существует выход – возобновляемая энергетика. На сегодняшний день доля возобновляемых источников в мировом производстве энергии составляет 20%, и она постепенно увеличивается. Такая энергетика основана на использовании природных процессов, в ходе которых можно получить энергию, не сжигая ископаемое топливо. Какие основные разновидности возобновляемой энергетики существуют сегодня в мире?
Гидроэнергетика
Человек стал использовать энергию течения рек задолго до изобретения электричества, ведь первые водяные мельницы появились ещё до нашей эры. Долгое время гидроэнергетика была единственным экономически рентабельным источником возобновляемой энергии. Плотина гидроэлектростанции перегораживает русло реки, в результате чего создается разница в уровне воды, а также водохранилище. При сбросе воды она крутит турбины, за счет чего и выpaбатывается электричество.
Расходы на строительство ГЭС очень велики, однако затраты, связанные с ее эксплуатацией чрезвычайно малы. В результате себестоимость электроэнергии оказывается значительно ниже, чем при сжигании топлива. Считается, что экологический ущерб наносит водохранилище, которое затапливает огромные территории. Однако оно дает возможность выравнивать мощность электростанции, а также может использоваться местными жителями для пляжного отдыха.
Сегодня именно ГЭС являются самыми мощными электростанциями на нашей планете. Рекордсмен – «Три ущелья» на реке Янцзы (Китай) с мощностью 22,5 ГВт, за год выpaбатывающая порядка 100 млрд Квт·ч. На гидроэнергетику приходится более половины энергии, выpaбатываемой с помощью возобновляемых источников.
Энергия приливов
Приливные электростанции (ПЭС) строятся на побережьях морей и океанов и используют изменение уровня воды во время приливов. Их возведение экономически целесообразно только в районах со значительным колебанием уровня воды. По своей конструкции они схожи с ГЭС, однако имеют существенный недостаток: их мощность непостоянна в течение суток. В результате на сегодня ПЭС не очень распространены.
Самой мощной является Сихвинская электростанция (240 Мвт), расположенная в Южной Корее. Однако на Земле есть места, где можно построить куда более грандиозные ПЭС. Например, существует проект Пенжинской приливной электростанции, чья расчетная мощность составляет 87 ГВт, однако на ее возведение придется потратить 200 млрд долларов.
Солнечная энергетика
Существует два разных вида солнечных электростанций. Первый представляет собой набор солнечных панелей. Свет, падая на них, создает электричество за счет фотоэффекта. Такие панели можно могут быть очень компактными и располагаться на крышах домов. Однако для их изготовления необходимы такие редкие элементы, как теллур и индий, что означает высокую себестоимость выpaбатываемой электроэнергии.
Второй тип СЭС основан на использовании множества зеркал, фокусирующих падающий на них свет в одной точке, в которой располагается резервуар с водой или иной рабочей жидкостью. Такие станции более громоздкие, но и выpaбатывают они более дешевую энергию.
Эффективность солнечной энергетики сильно зависит от климата местности. Выгодней всего получать электричество в пустыне Сахара. Существует проект Desertec, предполагающий строительство там гигантской электростанции мощностью 100 ГВт, которая будет обеспечивать энергетические потребности европейских стран.
Энергия ветра
Для генерации электричества можно использовать и движение потока воздуха. Количество выpaбатываемой энергии зависит от скорости ветра, причем при ее повышении в 2 раза можно получить в 8 раз больше киловатт. Также большую роль играет высота ветрогенератора. Дело в том, что у поверхности Земли поток воздуха тормозится из-за трения с поверхностью, но на высотах более 100 метров этот эффект резко ослабевает. Некоторые установки способны развивать мощность более 8 МВт.
Главный недостаток ветроэнергетики – это непостоянство воздушного потока, из-за чего ветрогенераторы большую часть времени работают не в полную силу. Из-за этого их часто устанавливают в прибрежных зонах и даже на искусственных островах, так как ветер над морем отличается большей стабильностью.
Геотермальная энергия
Земное ядро имеет температуру более 6000° С, и оно отдает тепло в земную кору. В местах вулканической активности можно найти геотермальные источники с температурой воды более 100° С (она не вскипает из-за высокого давления). Ее можно использовать как источник электроэнергии.
Существенным недостатком геотермальной энергии является ее привязанность к местам вулканической активности. В результате только в некоторых странах (Исландия, Филиппины, Сальвадор, Коста-Рика) она вносит существенный вклад в выработку электроэнергии.
Существует и более универсальная петротермальная энергетика, которую можно использовать в любой точке Земли. Она предполагает бурение двух скважин на глубины в несколько километров. В одну из них подается вода, а через другую выходит пар. Вода нагревается за счет высоких температур на глубине (125 °С на 5 км). Однако пока что этот метод экономически нерентабелен.
Биоэнергетика
Формально к возобновляемой относится и биоэнергетика. Она предполагает сжигание топлива (этанол, бутанол, диметиловый эфир), которое получено не из месторождений, а при переработке растений. В качестве сырья могут использоваться сахарный тростник, кукуруза и другие культуры. Существует мнение, что биоэнергетика не ведет к увеличению концентрации углекислого газа в атмосфере, ведь растения поглощают его перед своим сжиганием. Однако из-за того, что фермеры отдают предпочтение культурам, используемым для производства биотоплива, сокращается площадь посевов, выделенных под выращивание продовольствие, что увеличивает цены на еду и усиливает голод в неразвитых африканских странах.
Неиспользуемые возобновляемые источники энергии
Существует ещё много теоретических способов выработки электроэнергии. Ряд ученых предлагает использовать энергию гроз, разницу температур на дне и поверхности Мирового океана, энергию волн и иные источники. Однако на сегодня они представляются экономически невыгодными. В лучшем случае построены только экспериментальные установки, подтверждающие возможность их использования.
У растений семена прорастают и развиваются в новый саженец, который в конце концов превращается во взрослое растение. Растения демонстрируют неопределенный рост....
08 05 2024 13:41:33
Когда наступают летние каникулы, я езжу к бабушке в деревню. Как-то на выходные приехал папа. Он очень любит ловить рыбу, поэтому мы с ним договорились утром пойти на рыбалку....
07 05 2024 9:25:32
ОТВЕТ: Сибирь представляет собой значительную область суши, которая находится в центральных и восточных районах России, а также является частью северного региона Азии....
06 05 2024 0:28:44
В этой статье рассматриваются основные различия между активными, спящими и потухшими вулканами....
05 05 2024 2:11:11
Носорог представляет собой сочетание двух греческих слов, означающих нос (rhino) и рог (ceros). На сегодняшний день существует пять видов носорогов......
04 05 2024 20:42:48
Бактерий можно рассмотреть только под микроскопом. Они бывают разных форм и размеров (в среднем около 0,1—10 мкм, хотя есть виды размером до 100 мкм), от мельчайших сфер, цилиндров и спиральных нитей до жгутиковых стержней и нитевидных цепей....
03 05 2024 23:25:51
Малина - это 100% безвредная и полезная ягода для вашего друга-хомячка. Как и в случае со всеми другими фруктами, подходящими для хомяков, не забудьте тщательно вымыть и ополоснуть малину, прежде чем подавать ее своему питомцу....
02 05 2024 10:12:54
Благодаря Солнцу существует жизнь на нашей планете. Оно согревает Землю до благоприятной для жизни температуры. Если оно грело сильнее, то все бы сгорело от зноя, водоемы испарились, планета превратилась в сплошную пустыню....
01 05 2024 6:35:18
ОТВЕТ: На территории Африки находятся следующие пустыни......
30 04 2024 10:53:58
В этой статье рассмотрим некоторые примеры растительноядных животных, главным образом млекопитающих, а также их рацион....
29 04 2024 16:23:28
На австралийском гербе крупным планом изображено два животных. Они стоят слева и справа щита, на котором изображены гербы отдельных австралийских провинций....
28 04 2024 8:38:54
ОТВЕТ: По оценкам Всемирного фонда дикой природы (WWF), численность белых медведей в мире составляет от 20 до 25 тысяч, или по другим данным......
27 04 2024 9:15:39
В бассейн Атлантического океана входит несколько примечательных заливов, о них и пойдет речь в этой статье....
26 04 2024 23:19:43
У нас в стране много озер, но ни одно не может сравниться с Байкалом. Это озеро возникло больше двадцати миллионов лет назад в результате землетрясения....
25 04 2024 21:27:38
Остроухов не только создал с помощью красок замечательную картину золотой осени, но также выразил свои чувства любви и восторга к этому времени года....
24 04 2024 23:47:43
Существует более 3000 видов ящериц, но комодский дpaкон (Varanus komodoensis) является самой большой живой ящерицей в мире! Эта рептилия может иметь вес более 80 кг и длину тела около 3 м....
23 04 2024 21:35:12
Вода – источник жизни на нашей гoлyбой планете. Она есть в клетках всех живых организмов. Это самое распространённое в мире вещество....
22 04 2024 16:57:44
Трубкозуб - это млекопитающие среднего размера с громоздким телом, выгнутой вверх спиной, ногами средней длины, длинными ушами (похожими на ослиные), вытянутой мордой и толстым хвостом. Их тело покрыто редкой грубой шерстью серовато-коричневого окраса....
21 04 2024 17:46:31
По средней температуре поверхностных вод, самым теплым считается Тихий океан, однако по максимально зафиксированному показателю температуре воды, первенство удерживает Индийский океан....
20 04 2024 0:13:46
Одним из самых крупных млекопитающих на нашей планете является белый носорог (Ceratotherium simum). Это животное относится к семейству носороговые (Rhinocerotidae)....
19 04 2024 16:23:33
Узнай, какое море является самым южным на планете, в Евразии и на территории России....
18 04 2024 0:46:40
Водяной олень (Hydropotes inermis) - некрупное млекопитающее из семейства Оленевые (Cervidae), которое внешне больше напоминает кабаргу, чем оленя....
17 04 2024 12:46:20
Повышенная влажность обеспечивает привлекательные условия для жизни пресноводных животных, амфибий и пресмыкающихся. Водоросли и плотная растительность – настоящий рай для таких обитателей, как paкообразные, беспозвоночные, моллюски....
16 04 2024 1:36:33
На территории Кавказа обитают сотни видов удивительных животных. Географически сложилось так, что этот регион создал идеальные условия для проживания самых разнообразных представителей фауны....
15 04 2024 8:17:10
ОТВЕТ: Альбатрос имеет одну из самых длинных продолжительность жизни среди птиц, которая составляет до......
14 04 2024 7:22:18
Благодаря данной подборке картинок цветов, ваш ребенок сможет познакомится с некоторыми распространенными видами этих прекрасных растений....
13 04 2024 12:48:22
Наслаждаясь незабываемым восходом или закатом солнца, как на фото выше, вы когда-нибудь задумывались, почему небо приобретает такие красочные оттенки, когда солнце находится на горизонте?...
12 04 2024 8:30:26
Грейхаунд – в первую очередь достаточно современная порода охотничьих собак, выведенная на английских островах для полевого промысла....
11 04 2024 22:42:57
Дымчатый леопард (Neofelis nebulosa) - вид дикого хищного млекопитающего из семейства кошачьи (Felidae). Принадлежит к роду дымчатые леопарды (Neofelis)....
10 04 2024 7:44:51
Зоопланктон (животный планктон) - это мелкие организмы, которые часто оказываются во власти океанских течений, но, в отличие от фитопланктона, не способны к фотосинтезу....
09 04 2024 0:10:56
В этой статье более подробно рассматривается основная разница между кометами и астероидами....
08 04 2024 8:40:38
Вулканы представляют большую опасность для человек, причем пострадать могут даже люди, находящиеся во время извержения на противоположной стороне земного шара....
07 04 2024 5:24:19
Москва-столица России, административный центр Центрального федерального округа и центр Московской области. Популярный туристический город был основан в 1147 году на берегах Москвы-реки, князем Юрием Долгоруким....
06 04 2024 6:23:11
В этой статье вы откроете для себя самые удивительные и интересные факты о муравьях, которые позволяют лучше понять этих насекомых....
05 04 2024 8:18:51
Рога снежных бapaнов имеют интересные завитки. У самцов более крупные и изогнутые рога, чем у самок, а их вес равен около 15 килограмм......
04 04 2024 0:38:51
Погода – это состояние атмосферы нашей планеты в конкретной точке земного шара и в конкретный момент времени. Состояние атмосферы прежде всего определяют основные метеорологические хаpaктеристики....
03 04 2024 13:23:31
Хрящевые рыбы (Chondrichthyes) - класс рыб, в состав которого входят акулы, скаты и химеры. Члeны этой группы являются крупнейшими и наиболее грозные морскими......
02 04 2024 9:43:13
Главная цель учреждения праздника – привлечь внимание человечества к проблеме исчезновения различных видов животных, насекомых, растений и призыв разумно пользоваться природными ресурсами....
01 04 2024 12:44:22
ОТВЕТ: Кабан, также известный как вепрь, или дикая свинья, является всеядным животным, которое питается......
31 03 2024 15:10:35
Одной из важнейших хаpaктеристик любой молекулы и любого атома является его масса. В химии ее принято измерять не в килограммах, а с помощью так называемой а. е. м. – атомной единицы массы....
30 03 2024 17:17:59
Здесь представлена подборка географических карт материка Африка на русском языке и в высоком разрешении....
29 03 2024 9:54:12
Узнай, какое море является самым северным на планете, в Евразии и на территории России....
28 03 2024 14:49:39
В этой статье мы собрали для вас несколько самых интересных и увлекательных фактов об этих загадочных существах....
27 03 2024 10:46:59
Ученые не знают точное количество живых видов, существующих в мире. Фактически, после нескольких столетий классификации живых существ ученым удалось документировать только 14% живых видов....
26 03 2024 13:37:49
ОТВЕТ: Пингвины живут в Южном полушарии. Хотя этих птиц часто ассоциируют с Антарктидой, их также можно найти......
25 03 2024 0:22:11
Знание крайних географических точек материка расширяет кругозор и дает возможность лучше понять природу, климат и особенности социально-экономической и физической географии континента....
24 03 2024 23:21:49
В статье представлен перечень и краткое описание самых маленьких стран Южной Америки как по площади территории, так и по численности населения....
23 03 2024 1:38:12
В этой статье представлена десятка одних из самых больших и высоких водопадов России, с кратким описанием и фото....
22 03 2024 17:16:41
Элементы - это основные единицы материи. Из 92 стабильных элементов, найденных на Земле, только 25 встречаются в организмах живых существах и 16–18 являются жизненно важными....
21 03 2024 22:20:12
Континент омывается водами двух океанов, двух морей, а также многочисленных заливов и проливов....
20 03 2024 10:52:18
Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Самая краткая биография Андерсена
Основные природные зоны Канады
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Ганс Христиан Андерсен биография кратко для детей и интересные факты
Богатство (обществознание, 5 класс)
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Педагогическая психология
Разряды местоимений- таблица видов с примерами в русском языке
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Самая краткая биография Грига
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Строение глаза и функции его частей в таблице
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Непроизводные и производные междометия, таблица с примерами
Самая краткая биография Марко Поло
Витамины (таблица по биологии, 8 класс)
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Склонение числительных по падежам – таблица особенностей и примеров онлайн
Причастие и деепричастие – отличия