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.
ОТВЕТ: Сумчатые млекопитающие - коалы (Phascolarctos cinereus) являются родными для......
28 04 2024 19:40:20
Она наступает незаметно, о ее приходе мы узнаем: по календарю, по пожелтевшей листве, сокращающимся дням и длинным темным ночам....
27 04 2024 11:43:28
В этой статье представлены ТОП 15 белых пород собак, разных размеров, длины шерсти и хаpaктера в алфавитном порядке с фото и кратким описанием....
26 04 2024 0:26:57
ОТВЕТ: Северный полярный круг пересекает два материка: Евразию и Северную Америку, а также он проходит через территорию 8 государств мира......
25 04 2024 20:45:53
Фотосинтезирующие организмы, также известные как фотоавтотрофы, являются организмами, способными к процессу фотосинтеза, и включают высшие растения, некоторые протисты, а также бактерии....
24 04 2024 20:40:32
Земля - большая и разнообразная планета, поэтому неудивительно, что некоторые регионы испытывают экстремальные температуры. Вы когда-нибудь задумывались, где находится самое холодное место на Земле?...
23 04 2024 10:27:12
Лизосомы являются органеллами, которые встречаются в большинстве клеток животных и осуществляют функцию пищеварительных ферментов в эукариотических клетках....
22 04 2024 13:10:39
В стихотворении «Унылая пора, очей очарованье» Александр Сергеевич рассуждает о временах года и приходит к выводу, что конец октября для него идеален по всем параметрам....
21 04 2024 10:11:20
Фауна Московской области представлена в основном лесными животными. Здесь обитают более 500 видов насекомых, порядка 70 видов млекопитающих, 11 видов рептилий и 6 видов амфибий, а также не менее 40 видов рыб и около 300 видов птиц....
20 04 2024 4:35:43
Это пустыня Атакама. Она располагается в Южной Америке, на территории Чили. В январе, когда в южном полушарии лето, средняя температура здесь не превышает 20°С....
19 04 2024 10:14:46
Хотя это может показаться странным, медленное передвижение имеет свои преимущества. В этой статье приведены некоторые из самых медленных животных на Земле....
18 04 2024 11:17:16
ОТВЕТ: Все виды горилл числятся, как находящиеся под угрозой исчезновения согласно Красному списку МСОП. На сегодняшний день, в дикой природе осталось около......
17 04 2024 10:59:38
Лиман – это залив, то есть водоем. Однако от других заливов он отличается тем, что образуется в результате затопления морем долин рек из-за понижения уровня суши вследствии геологических процессов....
16 04 2024 19:18:58
Узнай в каких трех полушариях Земли расположена Российская Федерация....
15 04 2024 5:16:54
Здесь представлена подборка географических карт материка Евразия на русском языке и в высоком разрешении....
14 04 2024 8:13:13
Физическая география объединяет в себе несколько сфер и дисциплин, нацеленных на изучение географической оболочки Земли: территорий и природы, всех компонентов и структур. Наука изучает особенности строения, развития, функционирования этой оболочки....
13 04 2024 13:26:52
К бассейну Атлантического океана принадлежат следующие моря......
12 04 2024 4:25:24
Турция расположена на материке Евразии. Почти вся ее территория расположена в Азии, однако 3% земель находятся в Южной Европе....
11 04 2024 8:46:30
Сапрофиты (др.-греч. σαπρός — «гниль» и φυτόν — «растение») - это сапротрофные растения, которые из-за отсутствия хлорофилла не могут осуществлять процесс фотосинтеза и получают питательные вещества из отмерших останков или экскрементов других организмов....
10 04 2024 4:44:26
В акватории Тихого океана есть множество морей, заливов и проливов. О последних и пойдет речь в этой статье....
09 04 2024 4:47:44
В этой статье перечислены пять самых длинных рек/речных систем мира в соответствии с общепринятыми стандартами....
08 04 2024 11:49:14
Прогуливаясь в солнечную погоду с ребенком, вы можете услышать на первый взгляд легкий вопрос: "почему небо гoлyбое?"....
07 04 2024 11:32:10
В этой статье, вы узнаете об 11 основных жертвах глобального потепления среди животного мира, начиная от императорского пингвина до белого медведя....
06 04 2024 6:54:22
Северный Ледовитый океан в разы меньше любого другого океана Земли. Однако всё же есть несколько достаточно крупных рек, которые относятся к его бассейну....
05 04 2024 19:29:55
А знаете ли Вы, что многие растительные лекарственные средства можно найти прямо в вашем саду? Ознакомьтесь с перечнем некоторых растений, которые обладают......
04 04 2024 17:28:10
Независимо от того, является ли большая порода подходящей для вас, вы все равно можете узнать больше информации об этих огромных красавцах. Вот некоторые из крупнейших и самых популярных пород собак в мире....
03 04 2024 20:42:36
Субарктический климат, также называемый бореальным, субальпийским или субполярным климатом, встречается на больших участках суши, которые выходят за пределы умеренного воздействия Мирового океана....
02 04 2024 9:32:21
Если вы остановили свой выбор на хомяке мальчике, то следующая подборка имён поможет вам окончательно определиться с выбором....
01 04 2024 15:48:51
Наступила осень. Ее приход мы узнаем по разноцветным листьям, длинным и холодным ночам, по крикам птиц, которые начинают собираться в стаи, чтобы отправится в теплые края....
31 03 2024 16:27:39
Природа – это весь материальный мир Вселенной, органический и неорганический. Но в быту чаще употрeбляется другое определение, в котором......
30 03 2024 13:26:33
Одними из самых удивительных водных обитателей в мире являются рыбы из рода четырёхглазки. Эти рыбы обладают способностью видеть над и под поверхностью воды одновременно....
29 03 2024 16:20:40
Венерина мухоловка (Dionaea muscipula) – небольшое хищное растение с выдающейся репутацией. Сам Чарльз Дарвин описал его как "одно из самых прекрасных растений мира."...
28 03 2024 7:47:34
Биоценозом называют совокупность живых организмов, которые населяют определенное прострaнcтво. Это может быть не только участок суши, но и водоем....
27 03 2024 10:18:45
Антарктическая флора представляет собой группу растений, которая появилась миллионы лет назад на суперконтиненте Гондване. В настоящее время......
26 03 2024 0:35:29
Географическая информация – это данные о различных географических объектах и явлениях, в которых обычно указывается их положение на нашей планете....
25 03 2024 17:40:25
Мировой океан охватывает 70,8 биосферы планеты. В океане содержится почти 97%% всей воды на Земле....
24 03 2024 3:13:25
Тема родины проходит красной нитью через творчество многих русских поэтов. В начале 20 веке, в период поднятия революционных настроений, писатели и поэты поделились на два лагеря — те, кто принимал происходящие события и на тех, кто критиковал революционеров....
23 03 2024 17:59:41
Расслабленный и умиротворённый хозяин гладит вполне довольного питомца. Откуда бы взяться неприятностям? И вдруг кошка впивается зубами в хозяйскую руку, а иногда ещё и наподдаёт задними лапами....
22 03 2024 10:12:22
Географический атлас представляет собой целый сборник различных географических карт, которые объединены некоторой общей идеей. Атласы позволяют более подробно представлять географическую информацию, которую невозможно отобразить в рамках одной карты....
21 03 2024 6:14:54
Черепаха – удивительное животное. В сказках эту рептилию изображают символом мудрости, достатка и защищённости. Представления многих народов в древности также наделяли её функцией «держателя мира» – считалось, что земная поверхность крепится на панцире огромной черепахи....
20 03 2024 20:34:46
Вулканы представляют большую опасность для человек, причем пострадать могут даже люди, находящиеся во время извержения на противоположной стороне земного шара....
19 03 2024 5:21:25
Все основные биомы планеты представлены в разнообразии растительного мира Северной Америки, от арктических тундр на севере до пустынь на юго-востоке, а также......
18 03 2024 10:49:33
Китай находится на материке Евразия в Азиатской части света. Если быть более точным, он расположен в Восточной Азии....
17 03 2024 23:28:17
Как правило, еноты формируют свой рацион в зависимости от места обитания, чтобы учесть то, что доступно на местном уровне, особенно если они живут рядом с людьми....
16 03 2024 10:30:24
Лето считается самым любимым временем года почти всех людей. Его ждут каждый год. Оно привлекает детей, взрослых теплыми и жаркими днями....
15 03 2024 15:38:14
ОТВЕТ: По данным National Geographic, средний показатель продолжительности жизни жирафа в дикой природе составляет около......
14 03 2024 2:12:40
В статье представлена выборочная подборка краснокнижных животных Пермского края, с кратким описанием и фото....
13 03 2024 11:17:26
ОТВЕТ: В дикой природе максимальная зарегистрированная скорость бега страуса составляет более......
12 03 2024 23:54:54
Самый большой сохранившийся вид пингвинов в мире - императорский пингвин (Aptenodytes forsteri) имеет вес в пределах......
11 03 2024 15:51:24
В бассейн Атлантического океана входит несколько примечательных заливов, о них и пойдет речь в этой статье....
10 03 2024 21:56:35
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)
Самая краткая биография Андерсена
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Строение глаза и функции его частей в таблице
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Самая краткая биография Гайдара
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Основные природные зоны Канады
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Какая часть света наибольшая по площади и численности населения?
Самая краткая биография Грига
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Богатство (обществознание, 5 класс)
Краткая биография Жюль Верна
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Путешествие по Москве (2 класс, окружающий мир)
Причастие и деепричастие – отличия
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Истории различных видов трaнcпорта (2 класс, окружающий мир)
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Самая краткая биография Марко Поло
Сходство и различие между митозом и мейозом
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)
Железы внутренней секреции человека в таблице
Самая краткая биография Бетховена
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)