L'énergie du futur : réalité et fantasme. Sources d'énergie alternatives. énergie alternative

03.08.2019

L'énergie alternative est une énergie dont la source diffère de celles que nous avons l'habitude d'utiliser (charbon, gaz, combustible nucléaire, pétrole, etc.) ; plus couramment utilisé dans le contexte de la disponibilité limitée des sources de combustibles fossiles et de leurs émissions de gaz à effet de serre nocifs dans l'atmosphère. Énergie alternative - une industrie relativement nouvelle (car il n'était pas nécessaire de chercher quelque chose de moins efficace, mais plus propre que le charbon, par exemple) ne trouve pas un grand nombre de partisans, mais la transition vers celle-ci est inévitable. Lorsque nous trouverons des moyens de produire une grande quantité d'électricité (plutôt que de la stocker), d'utiliser de l'hydrogène et d'autres éléments, de l'énergie solaire ou thermonucléaire efficace pour remplacer les sources conventionnelles, le monde changera au-delà de toute reconnaissance.

Depuis 2006, la ville chinoise de Hefei développe un "soleil artificiel" pour imiter le processus de fusion nucléaire, par lequel le vrai produit de l'énergie. Pour obtenir une source d'énergie alternative et illimitée, les scientifiques chauffent le plasma pour enregistrer les températures à l'intérieur d'une chambre spéciale appelée tokamak. En novembre, les chercheurs ont réussi à chauffer le plasma à une température de 100 millions de degrés Celsius, et maintenant on sait que le "Soleil" chinois sera entièrement achevé dès 2019.

Les énergies alternatives sont un ensemble de modes de production d'énergie prometteurs, moins répandus que les traditionnels, mais intéressants en raison de la rentabilité de leur utilisation avec un faible risque d'atteinte à l'environnement.

énergie alternative- un ensemble de modes de production d'énergie prometteurs, moins répandus que les traditionnels, mais intéressants en raison de la rentabilité de leur utilisation avec un faible risque d'atteinte à l'environnement.

Source d'énergie alternative- une méthode, un dispositif ou une structure qui permet de recevoir de l'énergie électrique (ou tout autre type d'énergie nécessaire) et remplace les sources d'énergie traditionnelles qui fonctionnent au pétrole, au gaz naturel extrait et au charbon.

Types d'énergie alternative:énergie solaire, énergie éolienne, énergie de la biomasse, énergie des vagues, énergie à gradient de température, effet mémoire de forme, énergie marémotrice, géothermie.

énergie solaire– conversion de l'énergie solaire en électricité par des méthodes photoélectriques et thermodynamiques. Pour la méthode photoélectrique, des convertisseurs photoélectriques (PVC) sont utilisés avec conversion directe de l'énergie des quanta de lumière (photons) en électricité.

Les installations thermodynamiques qui convertissent l'énergie du soleil d'abord en chaleur, puis en énergie mécanique puis en énergie électrique, contiennent une "chaudière solaire", une turbine et un générateur. Cependant, le rayonnement solaire incident sur la Terre présente un certain nombre de caractéristiques : faible densité de flux d'énergie, cyclicité quotidienne et saisonnière et dépendance aux conditions météorologiques. Par conséquent, les changements de régimes thermiques peuvent introduire de sérieuses restrictions sur le fonctionnement du système. Un tel système doit disposer d'un dispositif de stockage pour exclure les fluctuations aléatoires des modes de fonctionnement ou pour assurer l'évolution nécessaire de la production d'énergie dans le temps. Lors de la conception de centrales solaires, il est nécessaire d'évaluer correctement les facteurs météorologiques.

l'énergie géothermique- une méthode de production d'électricité en convertissant la chaleur interne de la Terre (l'énergie des sources de vapeur d'eau chaude) en énergie électrique.

Cette méthode de production d'électricité est basée sur le fait que la température des roches augmente avec la profondeur et qu'à 2-3 km de la surface de la Terre, elle dépasse 100°C. Il existe plusieurs schémas de production d'électricité dans une centrale géothermique.

Schéma direct : la vapeur naturelle est envoyée par des conduites vers des turbines reliées à des générateurs électriques. Schéma indirect : la vapeur est pré-nettoyée (avant d'entrer dans les turbines) des gaz qui provoquent la destruction des canalisations. Circuit mixte : la vapeur non traitée entre dans les turbines, puis les gaz qui ne s'y sont pas dissous sont éliminés de l'eau formée à la suite de la condensation.

Le coût du "combustible" d'une telle centrale électrique est déterminé par le coût des puits productifs et du système de collecte de vapeur et est relativement faible. Le coût de la centrale elle-même est faible, car elle ne dispose pas de four, de chaudière et de cheminée.

Les inconvénients des installations électriques géothermiques incluent la possibilité d'un affaissement local des sols et le réveil de l'activité sismique. Et les gaz sortant du sol peuvent contenir des substances toxiques. De plus, certaines conditions géologiques sont nécessaires à la construction d'une centrale géothermique.

Énergie éolienne est une industrie énergétique spécialisée dans l'utilisation de l'énergie éolienne (l'énergie cinétique des masses d'air dans l'atmosphère).

Un parc éolien est une installation qui convertit l'énergie cinétique du vent en énergie électrique. Il se compose d'une éolienne, d'un générateur de courant électrique, d'un dispositif de contrôle automatique du fonctionnement d'une éolienne et d'un générateur, des installations pour leur installation et leur maintenance.

Pour obtenir de l'énergie éolienne, différentes conceptions sont utilisées : des « pâquerettes » à plusieurs pales ; les hélices telles que les hélices d'avion ; rotors verticaux, etc.

Les parcs éoliens sont très bon marché à fabriquer, mais leur capacité est faible et ils dépendent des conditions météorologiques pour fonctionner. De plus, ils sont très bruyants, de sorte que les grands parcs éoliens doivent même être éteints la nuit. De plus, les parcs éoliens interfèrent avec le trafic aérien, et même les ondes radio. L'utilisation de centrales éoliennes provoque un affaiblissement local de la force des courants d'air, ce qui nuit à la ventilation des zones industrielles et affecte même le climat. Enfin, l'utilisation de parcs éoliens nécessite des surfaces immenses, bien plus que d'autres types de générateurs d'électricité.

Vague d'énérgie- une méthode d'obtention d'énergie électrique en convertissant l'énergie potentielle des ondes en énergie cinétique des pulsations et en formant des pulsations en une force unidirectionnelle qui fait tourner l'arbre d'un générateur électrique.

Par rapport à l'énergie éolienne et solaire, l'énergie des vagues a une densité de puissance beaucoup plus élevée. Ainsi, la puissance moyenne des vagues des mers et des océans dépasse généralement 15 kW/m. Avec une hauteur de vague de 2 m, la puissance atteint 80 kW/m. Autrement dit, lors du développement de la surface des océans, il ne peut y avoir de pénurie d'énergie. Seule une partie de l'énergie des vagues peut être utilisée en énergie mécanique et électrique, mais pour l'eau, le facteur de conversion est plus élevé que pour l'air - jusqu'à 85 %.

L'énergie marémotrice, comme d'autres types d'énergie alternative, est une source d'énergie renouvelable.

Ce type de centrale utilise l'énergie marémotrice pour produire de l'électricité. Pour le dispositif de la centrale marémotrice (PES) la plus simple, une piscine est nécessaire - une baie bloquée par un barrage ou une embouchure de rivière. Il y a des ponceaux dans le barrage et des turbines hydrauliques sont installées qui font tourner le générateur.

A marée haute, l'eau entre dans la piscine. Lorsque les niveaux d'eau du bassin et de la mer sont égaux, les vannes des ponceaux sont fermées. Avec l'arrivée de la marée basse, le niveau d'eau dans la mer baisse et lorsque la pression devient suffisante, les turbines et les générateurs électriques qui y sont connectés commencent à fonctionner et l'eau quitte progressivement la piscine.

Il est considéré comme économiquement faisable de construire des centrales marémotrices dans des zones où les fluctuations du niveau de la mer sont d'au moins 4 m. La capacité de conception d'une centrale marémotrice dépend de la nature de la marée dans la zone où la station est construite, du volume et la superficie du bassin de marée, et sur le nombre de turbines installées dans le corps du barrage.

L'inconvénient des centrales marémotrices est qu'elles ne sont construites que sur les rives des mers et des océans, de plus, elles ne développent pas une puissance très élevée et les marées ne se produisent que deux fois par jour. Et même ils ne sont pas respectueux de l'environnement. Ils perturbent les échanges normaux d'eau salée et d'eau douce et donc les conditions de vie de la faune et de la flore marines. Ils affectent également le climat, puisqu'ils modifient le potentiel énergétique des eaux marines, leur vitesse et le territoire de déplacement.

Gradient d'énergie de température. Cette méthode d'extraction d'énergie est basée sur la différence de température. Il n'est pas très répandu. Avec lui, vous pouvez générer une quantité d'énergie suffisamment importante à un coût de production d'électricité modéré.

La plupart des centrales électriques à gradient de température sont situées sur la côte maritime et utilisent l'eau de mer pour fonctionner. Les océans du monde absorbent près de 70 % de l'énergie solaire tombant sur Terre. La différence de température entre les eaux froides à plusieurs centaines de mètres de profondeur et les eaux chaudes à la surface de l'océan est une énorme source d'énergie, estimée à 20-40 000 TW, dont seulement 4 TW peuvent être pratiquement utilisés.

Dans le même temps, les centrales thermiques marines construites sur la différence de température de l'eau de mer contribuent à la libération d'une grande quantité de dioxyde de carbone, réchauffant et abaissant la pression des eaux profondes et refroidissant les eaux de surface. Et ces processus ne peuvent qu'affecter le climat, la flore et la faune de la région.

énergie biomasse. Lorsque la biomasse pourrit (fumier, organismes morts, plantes), du biogaz à forte teneur en méthane est libéré, qui est utilisé pour le chauffage, la production d'électricité, etc.

Il existe des entreprises (porcheries et étables, etc.) qui s'approvisionnent en électricité et en chaleur du fait qu'elles disposent de plusieurs grandes "cuves" où elles déversent de grandes masses de fumier d'animaux. Dans ces réservoirs étanches, le fumier pourrit, et le gaz dégagé va aux besoins de la ferme.

Un autre avantage de ce type d'énergie est qu'en raison de l'utilisation du fumier humide pour l'énergie, il reste un résidu sec du fumier, qui est un excellent engrais pour les champs.

De plus, les algues à croissance rapide et certains types de déchets organiques (tiges de maïs, canne, etc.) peuvent être utilisés comme biocarburants.

L'effet de mémoire de forme est un phénomène physique découvert pour la première fois par les scientifiques soviétiques Kurdyumov et Chondros en 1949.

L'effet de mémoire de forme s'observe dans les alliages spéciaux et consiste dans le fait que les pièces qui en sont constituées retrouvent leur forme initiale après déformation sous exposition thermique. Lors de la restauration de la forme d'origine, un travail peut être effectué qui dépasse largement celui qui a été dépensé pour la déformation à froid. Ainsi, lors de la restauration de la forme d'origine, les alliages génèrent une quantité importante de chaleur (énergie).

Les sources d'énergie non traditionnelles comprennent l'énergie du soleil, du vent et aussi celle qui est produite par les efforts musculaires humains. Découvrez les détails ci-dessous.

Les sources d'énergie alternatives sont une variété de façons prometteuses d'obtenir, ainsi que de transmettre l'électricité résultante. Dans le même temps, ces sources d'énergie sont renouvelables et nuisent le moins possible à l'environnement. Ces sources d'énergie comprennent les panneaux solaires et les stations solaires.

Ils sont à leur tour divisés en 3 types de production d'énergie utilisant:

photocellules;
panneaux solaires;
Options combinées.

L'utilisation de systèmes de miroirs est populaire, ce qui chauffe l'eau à des températures élevées, ce qui donne de la vapeur qui, passant à travers un système de tuyaux, fait tourner une turbine. Les moulins à vent et les parcs éoliens produisent de l'électricité à l'aide de l'énergie éolienne, qui fait tourner des pales spéciales connectées à des générateurs.

L'utilisation de l'énergie des vagues, ainsi que des flux et reflux, est populaire.

Comme l'ont montré les expériences, ces centrales sont capables de générer environ 15 kW, ce qui est beaucoup plus puissant que les centrales solaires et éoliennes.

De sources géothermiques, l'eau chaude est largement utilisée pour produire de l'électricité. Il est intéressant d'utiliser l'énergie cinétique dans certaines pièces, par exemple dans les gymnases, où les parties mobiles des simulateurs sont reliées au moyen de tiges à des générateurs qui, du fait du mouvement des personnes, génèrent de l'électricité.

Sources d'énergie non traditionnelles: méthodes d'obtention

Les sources d'approvisionnement en énergie non traditionnelles sont principalement la production d'électricité à partir du vent, de la lumière du soleil, de l'énergie des ondes de marée, ainsi que des eaux géothermiques. Mais, à côté de cela, il existe d'autres façons d'utiliser la biomasse et d'autres méthodes.

À savoir:

Obtenir de l'électricité à partir de la biomasse. Cette technologie implique la production de biogaz résiduaire, composé de méthane et de dioxyde de carbone. Certaines installations expérimentales (l'humidificateur de Michael) traitent le fumier et la paille, ce qui permet d'obtenir 10 à 12 m 3 de méthane à partir d'une tonne de matière.
Obtenir de l'électricité thermiquement. Conversion de l'énergie thermique en électricité en chauffant certains semi-conducteurs interconnectés constitués de thermoéléments et en en refroidissant d'autres. En raison de la différence de température, un courant électrique est obtenu.
Cellule à hydrogène. Il s'agit d'un appareil qui, à partir d'eau ordinaire par électrolyse, permet d'obtenir une quantité assez importante de mélange hydrogène-oxygène. Dans le même temps, le coût d'obtention de l'hydrogène est minime. Mais cette production d'électricité n'en est encore qu'au stade expérimental.

Un autre type de production d'électricité est un dispositif spécial appelé moteur Stirling. À l'intérieur d'un cylindre spécial avec un piston se trouve un gaz ou un liquide. Avec un chauffage externe, le volume de liquide ou de gaz augmente, le piston se déplace et fait fonctionner le générateur à son tour. De plus, le gaz ou le liquide, traversant le système de tuyauterie, refroidit et fait reculer le piston. Il s'agit d'une description assez approximative, mais elle explique clairement le fonctionnement de ce moteur.

Options énergétiques alternatives

Dans le monde moderne, en raison d'une certaine limitation des ressources naturelles de chaleur et d'électricité, certaines personnes utilisent des sources d'énergie alternatives. L'un des principaux domaines de l'énergie alternative est la recherche et l'utilisation de types et de sources non traditionnels.

Sources avec lesquelles vous pouvez obtenir de l'électricité:

sont renouvelables;
Peut remplacer avec succès les traditionnels;
Nous améliorons, développons et recherchons constamment.

L'équipement d'éléments piézoélectriques de haute puissance de tourniquets dans le métro et dans les gares permet, en marchant sur des plaques spéciales, de générer de l'électricité à partir de la pression du poids humain. De telles installations d'exploitation ont été installées à titre expérimental dans certaines villes de Chine et du Japon.

L'énergie verte est la production de biogaz, qui peut ensuite être utilisé pour chauffer les maisons d'algues. Il a été établi que jusqu'à 150 000 m 3 de gaz peuvent être obtenus à partir de 1 ha de surface d'eau occupée par des algues vertes. En utilisant l'énergie des volcans endormis, l'eau est pompée dans le volcan, sous l'influence de la chaleur et des températures élevées, elle se transforme en vapeur, qui pénètre dans la turbine par des tuyaux spéciaux et la fait tourner. Actuellement, il n'existe que 2 installations expérimentales de ce type dans le monde. L'utilisation des eaux usées à l'aide de cellules spéciales, qui contiennent des bactéries spéciales qui oxydent la matière organique, conduit au fait que lors des processus chimiques, des électrons sont générés et, par conséquent, de l'électricité.

Sources d'énergie à la maison: options

Dans le cadre de l'augmentation des tarifs de l'énergie, de nombreuses personnes commencent à penser non seulement à économiser de l'énergie, mais également à des sources d'énergie supplémentaires. Certaines personnes préfèrent faire leur propre bricolage, et certaines préfèrent toutes les solutions toutes faites, qui peuvent inclure certaines options.

À savoir:

Installation de panneaux solaires sur verre, qui ont une grande transparence, de sorte qu'ils puissent être placés même dans des bâtiments à plusieurs étages. Mais en même temps, leur efficacité même par temps clair et ensoleillé ne dépasse pas 10%.
Pour éclairer certaines zones de la pièce, des LED et des lampes LED sur de petites batteries connectées à un panneau solaire sont utilisées. Il suffit de charger pendant la journée, donc, la batterie pour obtenir un éclairage le soir.
Installation de panneaux solaires traditionnels qui vous permettent de recharger des batteries et à partir de celles-ci, via un onduleur, d'alimenter partiellement les appareils électroménagers et les lampes. Il est également possible de produire de l'eau chaude pendant la saison chaude en installant une pompe à vide et un collecteur de chaleur sur le toit.

Les résidents vivant dans les zones urbaines ont malheureusement un choix limité de sources d'énergie supplémentaires, contrairement à ceux qui vivent dans des maisons de campagne. Dans une maison privée, il y a beaucoup plus de possibilités de faire une alimentation électrique autonome. Et aussi pour réaliser des systèmes de chauffage indépendants autonomes pour une maison de campagne ou à la campagne.

Chauffage pour une maison privée : sources d'énergie alternatives

Parmi les moyens les plus courants de produire de l'électricité figure la force motrice du vent. Il suffit de mettre un haut mât à pales mobiles relié à un groupe électrogène à proximité de la maison de campagne pour recevoir le courant électrique et recharger les batteries.

Pour obtenir de la chaleur, vous pouvez utiliser des pompes à chaleur. Lors de leur utilisation, vous pouvez prélever de la chaleur de presque n'importe où :

Air;
Eau;
Terre.

Le principe de leur fonctionnement, comme dans un réfrigérateur, uniquement lorsque de l'air ou de l'eau est pompé à travers la pompe, de la chaleur est obtenue. Les designs faits maison ne sont en aucun cas inférieurs aux designs industriels. À la maison, vous pouvez créer vous-même de telles structures, il vous suffit de trouver les dessins et de fabriquer un moulin à vent pour obtenir de l'électricité bon marché littéralement à partir de rien. Il existe d'autres types et possibilités d'obtenir de l'électricité et du chauffage pour une maison privée.

Il est efficace d'utiliser un générateur ordinaire, en particulier dans les régions du nord de la Russie, car, avec un manque de soleil, les panneaux sont tout simplement inutiles.

Il en va de même pour les convecteurs thermiques, qui sont destinés à chauffer l'eau. Il est un peu plus facile d'utiliser une chaudière à biocarburant pour produire de la chaleur; la sciure de bois pressée, les granulés, y compris la paille et la tourbe, sont utilisés comme matériau pour le four. Mais ces chaudières à biocarburant sont un peu plus chères que celles au gaz.

Courant et chaleur à faire soi-même : énergie alternative pour la maison

L'électricité gratuite pour un appartement ou une maison privée a toujours intéressé les gens, car ces dernières années, les tarifs du chauffage et de l'électricité n'ont fait qu'augmenter. Et pour économiser de l'argent, de nombreuses personnes essaient de trouver des options pour obtenir de la chaleur et de l'énergie gratuitement. Pour ce faire, ils créent différents systèmes, notamment en essayant d'inventer une source éternelle, et proposent des moyens inhabituels et nouveaux de générer du courant et de la chaleur.

Énergie libre relative (assemblage de panneaux solaires de vos propres mains):

Il est possible d'acheter des pièces de panneaux solaires en Chine ;
Rassemblez tout vous-même;
En règle générale, un schéma de montage est joint à chaque kit.
Tout cela vous permet d'assembler indépendamment un panneau et un circuit d'alimentation, notamment un appartement ou une maison privée.

L'énergie gratuite sans carburant est obtenue à partir d'ondes électromagnétiques - toutes les fluctuations peuvent être converties en électricité. Certes, l'efficacité de tels circuits est très faible, mais néanmoins, à l'aide d'appareils spécialement conçus, vous pouvez charger des téléphones et d'autres petits appareils électroménagers.

La vraie charge prendra beaucoup de temps.

Pour générer de la chaleur, certains artisans utilisent du méthane, qui à son tour est obtenu à partir de fumier animal et d'autres déchets. Un système bien conçu est une bonne option pour générer de l'énergie thermique et chauffer la maison, ainsi que pour cuisiner.

Le soleil et le vent comme énergies alternatives

Une alternative à l'obtention à la fois de chaleur et d'électricité est pertinente pour de nombreuses personnes La petite énergie solaire est l'utilisation de panneaux solaires à base de silicium, la quantité d'énergie reçue dépend du nombre de batteries, de la latitude de l'emplacement de la maison ou d'autres locaux.

La technologie d'obtention d'énergie à l'aide de générateurs est intéressante, il suffit de connecter un contrôleur de charge au générateur et de connecter l'ensemble du circuit avec des batteries, pour obtenir suffisamment d'énergie.

L'utilisation de convertisseurs thermoélectriques spéciaux d'énergie thermique en électricité, en d'autres termes, l'utilisation d'un thermocouple constitué de semi-conducteurs, est d'actualité. Une partie de la paire est chauffée, l'autre est refroidie, à la suite de quoi apparaît de l'électricité gratuite, qui peut être utilisée dans la vie quotidienne. Il peut être utilisé comme générateur d'électricité pour les enfants, il suffit de connecter une balançoire avec une dynamo dans l'aire de jeux afin de recevoir un petit pourcentage d'électricité pouvant être utilisé pour éclairer l'aire de jeux.

Électricité gratuite à faire soi-même (vidéo)

Un alternateur ou, plus simplement, un groupe électrogène est de loin le moyen le plus courant de générer de l'énergie électrique. Mais malgré cela, il existe de nombreuses opportunités de production d'électricité à l'aide de sources alternatives dans le monde entier.

Ces dernières années, les énergies alternatives sont devenues l'objet d'un intérêt intense et d'un débat féroce. Menacé par le changement climatique et le fait que les températures moyennes mondiales continuent d'augmenter chaque année, le désir de trouver des formes d'énergie qui réduiraient la dépendance aux combustibles fossiles, au charbon et à d'autres processus polluants s'est naturellement accru.

Si la plupart des concepts ne sont pas nouveaux, ce n'est qu'au cours des dernières décennies que cette question est enfin devenue pertinente. Grâce aux améliorations de la technologie et de la fabrication, le coût de la plupart des formes d'énergie alternative a baissé tandis que l'efficacité a augmenté. Qu'est-ce que l'énergie alternative, en termes simples et compréhensibles, et quelle est la probabilité qu'elle devienne la principale ?

De toute évidence, il reste une certaine controverse quant à ce que signifie "énergie alternative" et à quoi l'expression peut s'appliquer. D'une part, ce terme peut être attribué à des formes d'énergie qui n'entraînent pas d'augmentation de l'empreinte carbone de l'humanité. Par conséquent, il peut inclure des installations nucléaires, des centrales hydroélectriques et même du gaz naturel et du "charbon propre".

D'autre part, le terme est également utilisé pour désigner ce qui est actuellement considéré comme des méthodes énergétiques non conventionnelles - solaire, éolienne, géothermique, biomasse et autres ajouts récents. Ce type de classification exclut les méthodes d'extraction d'énergie telles que les centrales hydroélectriques, qui existent depuis plus de cent ans et sont assez courantes dans certaines régions du monde.

Un autre facteur est que les sources d'énergie alternatives doivent être "propres", ne produisant pas de polluants nocifs. Comme indiqué précédemment, cela signifie le plus souvent du dioxyde de carbone, mais cela peut également faire référence à d'autres émissions - monoxyde de carbone, dioxyde de soufre, oxyde d'azote et autres. Selon ces paramètres, l'énergie nucléaire n'est pas considérée comme une source d'énergie alternative car elle produit des déchets radioactifs hautement toxiques et doit être stocké de manière appropriée.

Dans tous les cas, cependant, le terme est utilisé pour désigner les types d'énergie qui remplaceront les combustibles fossiles et le charbon comme forme dominante de production d'énergie au cours de la prochaine décennie.

Types de sources d'énergie alternatives
Strictement parlant, il existe de nombreux types d'énergies alternatives. Encore une fois, c'est là que les définitions se retrouvent dans une impasse, car dans le passé, «l'énergie alternative» était utilisée pour désigner des méthodes qui n'étaient pas considérées comme essentielles ou raisonnables. Mais si vous prenez la définition au sens large, elle inclura tout ou partie de ces points :

Hydroélectricité. Il s'agit de l'énergie générée par les barrages hydroélectriques lorsque l'eau qui tombe et s'écoule (dans les rivières, les canaux, les chutes d'eau) passe à travers un dispositif qui fait tourner des turbines et génère de l'électricité.

Pouvoir nucléaire. L'énergie qui est produite dans le processus de réactions de fission retardées. Des tiges d'uranium ou d'autres éléments radioactifs chauffent l'eau, la transformant en vapeur, et la vapeur fait tourner des turbines, générant de l'électricité.

Énergie obtenue directement du Soleil ; (généralement constitués d'un substrat de silicium, alignés en grands réseaux) convertissent directement les rayons du soleil en énergie électrique. Dans certains cas, la chaleur produite par la lumière du soleil est également utilisée pour générer de l'électricité, c'est ce qu'on appelle l'énergie solaire thermique.

L'énergie éolienne. Énergie générée par le flux d'air ; des éoliennes géantes tournent sous l'influence du vent et produisent de l'électricité.

l'énergie géothermique. Cette énergie est générée par la chaleur et la vapeur produites par l'activité géologique dans la croûte terrestre. Dans la plupart des cas, des tuyaux sont placés dans le sol au-dessus des zones géologiquement actives, faisant passer la vapeur à travers des turbines, générant ainsi de l'électricité.

L'énergie marémotrice. Les courants de marée le long des côtes peuvent également être utilisés pour produire de l'électricité. Le changement quotidien des marées fait que l'eau circule dans les turbines dans les deux sens. L'électricité est produite et transférée aux centrales électriques terrestres.

Biomasse. Cela s'applique aux carburants obtenus à partir de plantes et de sources biologiques - éthanol, glucose, algues, champignons, bactéries. Ils pourraient remplacer l'essence comme source de carburant.

Hydrogène.Énergie dérivée de procédés impliquant de l'hydrogène gazeux. Il s'agit notamment des convertisseurs catalytiques, dans lesquels les molécules d'eau sont séparées et recombinées lors de l'électrolyse ; les piles à combustible à hydrogène, dans lesquelles le gaz est utilisé pour alimenter un moteur à combustion interne ou pour faire tourner une turbine chauffée ; ou la fusion nucléaire, dans laquelle les atomes d'hydrogène fusionnent dans des conditions contrôlées, libérant des quantités incroyables d'énergie.

Sources d'énergie alternatives et renouvelables
Dans de nombreux cas, les sources d'énergie alternatives sont également renouvelables. Cependant, les termes ne sont pas complètement interchangeables car de nombreuses formes de sources d'énergie alternatives dépendent d'une ressource limitée. Par exemple, l'énergie nucléaire repose sur l'uranium ou d'autres éléments lourds qui doivent d'abord être extraits.

Dans le même temps, les énergies éolienne, solaire, marémotrice, géothermique et hydroélectrique reposent sur des sources entièrement renouvelables. Les rayons du soleil sont la source d'énergie la plus abondante de toutes et, bien que limités par les conditions météorologiques et l'heure de la journée, ils sont industriellement inépuisables. Le vent ne s'en va pas non plus, grâce aux changements de pression dans notre atmosphère et à la rotation de la Terre.

Développement
Actuellement, les énergies alternatives connaissent encore leur jeunesse. Mais ce tableau évolue rapidement sous l'influence de processus de pression politique, de catastrophes environnementales mondiales (sécheresses, famines, inondations) et d'améliorations des technologies d'énergie renouvelable.

Par exemple, en 2015, les besoins énergétiques mondiaux étaient encore majoritairement couverts par le charbon (41,3 %) et le gaz naturel (21,7 %). Les centrales hydroélectriques et l'énergie nucléaire représentaient respectivement 16,3% et 10,6%, tandis que les "sources d'énergie renouvelables" (solaire, éolienne, biomasse, etc.) - seulement 5,7%.

Cela a beaucoup changé depuis 2013, lorsque la consommation mondiale de pétrole, de charbon et de gaz naturel était respectivement de 31,1 %, 28,9 % et 21,4 %. Les énergies nucléaire et hydroélectrique représentaient 4,8 % et 2,45 %, tandis que les sources renouvelables ne représentaient que 1,2 %.

En outre, le nombre d'accords internationaux visant à limiter l'utilisation des combustibles fossiles et le développement des sources d'énergie alternatives a augmenté. Par exemple, la directive sur les énergies renouvelables, signée par l'Union européenne en 2009, qui fixe des objectifs d'utilisation des énergies renouvelables pour tous les États membres d'ici 2020.

Essentiellement, cet accord implique que l'UE couvrira au moins 20 % de ses besoins énergétiques totaux avec des énergies renouvelables d'ici 2020 et au moins 10 % de carburant pour les transports. En novembre 2016, la Commission européenne a révisé ces objectifs et fixé une consommation minimale d'énergie renouvelable de 27 % d'ici 2030.

Certains pays sont devenus des leaders dans le développement des énergies alternatives. Par exemple, au Danemark, l'énergie éolienne fournit jusqu'à 140 % des besoins en électricité du pays ; les excédents sont expédiés vers les pays voisins, l'Allemagne et la Suède.

L'Islande, en raison de sa situation dans l'Atlantique Nord et de ses volcans actifs, a atteint une dépendance à 100 % en énergies renouvelables dès 2012 grâce à une combinaison d'énergie hydroélectrique et géothermique. En 2016, l'Allemagne a adopté une politique visant à éliminer progressivement la dépendance au pétrole et à l'énergie nucléaire.

Les perspectives à long terme des énergies alternatives sont extrêmement positives. Selon un rapport de 2014 de l'Agence internationale de l'énergie (AIE), l'énergie solaire photovoltaïque et l'énergie solaire thermique représenteront 27 % de la demande mondiale d'ici 2050, ce qui en fera la plus grande source d'énergie. Peut-être que grâce aux progrès de la synthèse, les sources de combustibles fossiles seront désespérément obsolètes d'ici 2050.

Lorsqu'on parle d'énergie alternative, on entend généralement des installations de production d'énergie électrique à partir de sources renouvelables - la lumière du soleil et le vent. Dans le même temps, les statistiques excluent les stations qui utilisent la puissance des marées marines et océaniques, ainsi que les centrales géothermiques. Bien que ces sources d'énergie soient également renouvelables. Cependant, ils sont traditionnels et utilisés à l'échelle industrielle depuis de nombreuses années.

L'idée d'utiliser la puissance de l'énergie éolienne et solaire pour produire de l'électricité est assez séduisante. Après tout, cela vous permettra de refuser l'utilisation de carburant. Même le paysage familier devra changer. Les canalisations des centrales thermiques, les sarcophages nucléaires vont disparaître. De nombreux pays ne seront plus dépendants des achats de combustibles fossiles. Après tout, le soleil et le vent sont partout sur Terre.

Mais une telle énergie peut-elle remplacer l'énergie traditionnelle ? Les optimistes croient que cela arrivera. Les pessimistes ont une vision différente du problème.

Les statistiques mondiales montrent que la croissance des investissements dans les énergies alternatives est en baisse depuis 2012. Il y a même une baisse en chiffres absolus. La baisse à l'échelle mondiale est principalement due aux États-Unis d'Amérique, aux pays d'Europe de l'Ouest. Il ne pouvait même pas compenser la croissance des investissements japonais et chinois.

Peut-être que les statistiques sont quelque peu faussées, car dans la pratique, les producteurs ponctuels d'énergie alternative ne peuvent pas être comptés - panneaux solaires individuels sur les toits des bâtiments résidentiels, éoliennes desservant des fermes individuelles. Et selon les experts, elles représentent environ un tiers de toutes les énergies alternatives.

L'Allemagne est considérée à juste titre comme un leader dans la production d'électricité à partir de sources renouvelables.À bien des égards, son secteur de l'énergie est une sorte de banc d'essai pour développer des modèles prometteurs. La capacité installée de sa production éolienne et solaire est de 80 GW. 40 % de la capacité appartient à des particuliers, environ 10 % à des agriculteurs. Et seulement la moitié - aux entreprises et à l'État.

Environ un citoyen allemand sur douze possède une centrale électrique alternative. Approximativement les mêmes chiffres caractérisent l'Italie et l'Espagne. Les centrales solaires sont connectées à un réseau commun, de sorte que leurs propriétaires produisent et consomment simultanément de l'électricité.

Au cours des années précédentes, les consommateurs ne pouvaient recevoir d'énergie alternative que par temps ensoleillé, mais à l'heure actuelle, l'utilisation de complexes entiers dans lesquels les batteries solaires sont complétées par des batteries - plomb traditionnel ou lithium moderne - se développe activement. Ainsi, il devient possible d'accumuler de l'énergie excédentaire, de sorte qu'elle puisse ensuite être utilisée la nuit ou par mauvais temps.

Les experts estiment qu'un tel forfait permet à une famille européenne moyenne de quatre personnes d'économiser 60 % de l'électricité consommée. Trente pour cent d'économies proviendront directement des panneaux solaires et trente autres des batteries.

Les économies sont importantes, mais le coût d'une telle énergie est très élevé. Une batterie de six kWh coûte en moyenne 5 000 euros. Si l'on ajoute le coût d'installation, d'entretien, les taxes et autres frais, alors une installation de six kWh coûtera entre dix et vingt mille euros. Maintenant, en Allemagne, il y a un tarif d'électricité d'environ 25 cents. Par conséquent, la période d'amortissement d'une installation alternative pour une famille sera d'environ trente ans.

Il est clair qu'aucune batterie ne durera aussi longtemps. Mais cela n'est vrai que pour les technologies d'aujourd'hui. Selon les experts, le coût des batteries et des panneaux solaires diminuera, tandis que les tarifs de l'électricité augmenteront. De telles perspectives sont perçues par les propriétaires de nombreuses entreprises, notamment Google. C'est cette société qui est le leader des investissements dans le développement des énergies alternatives aux États-Unis. Pour souligner cette circonstance, des panneaux solaires ont été installés dans le parking de son bureau central.

En Europe occidentale, certaines fonderies et cimentiers se disent prêts à utiliser partiellement l'énergie des panneaux solaires dans un futur proche.

Un certain nombre d'experts prédisent une forte baisse de la demande pour les types traditionnels de vecteurs énergétiques et la disparition de l'énergie nucléaire dans un avenir prévisible. Probablement, les sociétés énergétiques américaines écoutent également de telles évaluations. Ainsi, ces dernières années aux États-Unis, la commission qui réglemente l'énergie nucléaire n'a approuvé aucun des projets de centrales nucléaires.

Cependant, avec toutes ces belles perspectives, les énergies alternatives soulèvent des questions qui n'ont pas encore de réponses claires. L'un des principaux problèmes est que le développement de l'industrie se fait principalement avec un soutien gouvernemental colossal. C'est l'incertitude quant à la persistance de cette situation dans les années à venir qui a provoqué la baisse d'intérêt des investisseurs pour les États-Unis, dont il a été question plus tôt. La même image est observée en Italie, dont le gouvernement a réduit les tarifs de rachat pour réduire le déficit budgétaire.

L'Allemagne produit environ un quart de toute l'électricité à partir de sources alternatives et l'exporte même. Le problème est que cette énergie est prioritaire pour entrer sur le marché. Et cela discrimine déjà les fournisseurs traditionnels et porte atteinte à leurs intérêts économiques. L'État subventionne la production à l'aide de technologies alternatives, mais l'argent des subventions est pris en augmentant les tarifs. Environ 20% du coût de l'électricité pour les Allemands est un trop-payé.

Plus on produit d'électricité verte, plus il est difficile pour les entreprises énergétiques traditionnelles de survivre. Leur activité en Allemagne est déjà menacée aujourd'hui. Les grands producteurs d'énergie, qui investissent dans la production alternative, sont eux-mêmes tombés dans leur propre piège. Une grande partie de l'électricité verte a déjà fait baisser les prix de gros.

Les batteries solaires, les éoliennes ne peuvent pas produire d'énergie par temps nuageux, en l'absence de vent, il est donc encore irréaliste de refuser les centrales thermiques, mais en raison de la priorité de l'électricité alternative, les capacités de production des centrales de cogénération sont obligées de rester inactives dans temps ensoleillé et les jours venteux, ce qui augmente le coût de leur propre production et affecte les consommateurs.

Lorsqu'ils parlent d'électricité alternative, justifiant sa rentabilité dans le futur, ils ne fonctionnent généralement que sur le coût des installations elles-mêmes. Mais pour que l'ensemble du système énergétique fonctionne et que le consommateur reçoive de l'électricité sans interruption, il est nécessaire de maintenir prêtes les capacités traditionnelles, qui par conséquent ne seront chargées qu'à un cinquième de leurs capacités de production, et ce sont des coûts supplémentaires. De plus, il est nécessaire de moderniser radicalement le réseau électrique, de le rendre «intelligent» afin d'y assurer le flux d'électricité selon de nouveaux principes. Tout cela nécessite des investissements de plusieurs milliards de dollars, et on ne sait pas encore qui les financera.

Dans la presse, l'énergie alternative est présentée comme une industrie presque sans problème qui promet de recevoir de l'électricité bon marché et respectueuse de l'environnement à l'avenir, mais les entreprises sérieuses comprennent les risques qui y sont associés. Le soutien de l'État n'est pas une source de financement très fiable, il est risqué de s'y fier. Une telle "source" peut se tarir à tout moment.

Et un autre problème important. Les installations solaires et éoliennes nécessitent l'aliénation de vastes étendues de terres. Si pour les conditions des États-Unis, ce n'est pas un gros problème, alors l'Europe occidentale est densément peuplée. Par conséquent, les grands projets liés aux énergies alternatives ne sont pas encore mis en œuvre.

Les sociétés énergétiques, cherchant à minimiser les risques, investissent conjointement avec divers fonds, notamment des sociétés de retraite et d'assurance. Mais même en Allemagne, tous les projets en cours ne sont pas à grande échelle, mais ciblés. Il n'y a toujours pas d'expérience dans la création et l'exploitation à long terme de grandes capacités de production dans le monde.

Alors que les problématiques des énergies alternatives, ses risques sont essentiellement évoqués par des experts, et ne semblent donc pas pertinents pour la société. L'énergie, comme tout autre système complexe, ramifié et bien établi, a une grande inertie. Et seules des années de développement de toute nouvelle tendance peuvent la déplacer de sa place. Pour cette raison, très probablement, le développement des énergies alternatives se fera toujours avec le soutien de l'État et bénéficiera du traitement de la nation la plus favorisée.

Le lobby "vert" devient de plus en plus actif aux USA. Même les chercheurs sérieux comptent sur les énergies alternatives. Ainsi, selon un rapport de l'université de Stanford, l'État de New York d'ici 2030 pourra satisfaire pleinement ses besoins en électricité grâce à des installations solaires et éoliennes. Dans le même temps, le rapport indique que s'ils sont correctement situés dans tout l'État, il n'est pas nécessaire de maintenir en réserve des capacités de production thermique efficaces. Certes, les auteurs du rapport ne proposent pas d'abandonner complètement l'énergie traditionnelle.

L'énergie alternative a déjà cessé d'être exotique, elle existe vraiment. Il est clair qu'à mesure qu'il se développe, le nombre de problèmes qui lui sont associés ne fera qu'augmenter.