Energjia e së ardhmes: realiteti dhe fantazia. Burimet alternative të energjisë. energji alternative

03.08.2019

Energjia alternative është energjia, burimi i së cilës është i ndryshëm nga ato që jemi mësuar të përdorim (qymyri, gazi, karburanti bërthamor, nafta, etj.); përdoret më shpesh në kontekstin e disponueshmërisë së kufizuar të lëndëve djegëse fosile dhe pranisë së emetimeve të tilla të gazeve të dëmshme serrë në atmosferë. Energjia alternative është një industri relativisht e re (pasi nuk kishte nevojë të kërkonte diçka më pak efikase, por më të pastër se qymyri, për shembull) nuk gjen një numër të gjerë mbështetësish, por kalimi në të është i pashmangshëm. Kur gjejmë mënyra për të prodhuar një sasi të madhe të energjisë elektrike (më tepër, për ta ruajtur atë), për të përdorur hidrogjen dhe elementë të tjerë, energji diellore ose termonukleare efikase për të zëvendësuar burimet e zakonshme, bota do të ndryshojë përtej njohjes.

Që nga viti 2006, qyteti kinez Hefei ka zhvilluar një "diell artificial" për të simuluar procesin e shkrirjes bërthamore, me ndihmën e të cilit e tashmja gjeneron energji. Për të marrë një burim alternativ dhe të pakufishëm energjie, shkencëtarët ngrohin plazmën për të regjistruar temperaturat brenda një dhome të veçantë të quajtur tokamak. Në nëntor, studiuesit arritën të ngrohnin plazmën në një temperaturë prej 100 milionë gradë Celsius, dhe tani u bë e ditur se "Dielli" kinez do të përfundojë plotësisht në 2019.

Energjia alternative është një grup metodash premtuese për marrjen e energjisë, të cilat nuk janë aq të përhapura sa ato tradicionale, por janë me interes për shkak të përfitimit të përdorimit të tyre me një rrezik të ulët për të shkaktuar dëme në mjedis.

energji alternative- një grup metodash premtuese për marrjen e energjisë, të cilat nuk janë aq të përhapura sa ato tradicionale, por janë me interes për shkak të përfitimit të përdorimit të tyre me një rrezik të ulët për të shkaktuar dëme në mjedis.

Burimi alternativ i energjisë- një metodë, pajisje ose strukturë që ju lejon të merrni energji elektrike (ose lloj tjetër të kërkuar të energjisë) dhe zëvendëson burimet tradicionale të energjisë që operojnë me naftë, gaz natyror të prodhuar dhe qymyr.

Llojet e energjisë alternative: energjia diellore, energjia e erës, energjia e biomasës, energjia e valës, energjia e gradientit-temperaturë, efekti i kujtesës së formës, energjia e baticës, energjia gjeotermale.

Energji diellore- shndërrimi i energjisë diellore në energji elektrike me metoda fotovoltaike dhe termodinamike. Për metodën fotoelektrike përdoren konvertuesit fotoelektrikë (PEC) me shndërrimin e drejtpërdrejtë të energjisë së kuanteve të dritës (fotoneve) në energji elektrike.

Instalimet termodinamike, duke e kthyer energjinë e diellit fillimisht në nxehtësi, dhe më pas në energji mekanike dhe më pas në energji elektrike, përmbajnë një "bojler diellor", një turbinë dhe një gjenerator. Sidoqoftë, rrezatimi diellor që bie në Tokë ka një sërë karakteristikash karakteristike: densitet të ulët të fluksit të energjisë, ciklik ditor dhe sezonal dhe varësia nga kushtet e motit. Prandaj, ndryshimet në kushtet termike mund të sjellin kufizime serioze në funksionimin e sistemit. Një sistem i tillë duhet të ketë një pajisje ruajtëse për të përjashtuar luhatjet e rastësishme në mënyrat e funksionimit ose për të siguruar ndryshimin e nevojshëm në prodhimin e energjisë me kalimin e kohës. Gjatë projektimit të termocentraleve diellore, është e nevojshme të vlerësohen saktë faktorët meteorologjikë.

Energjia gjeotermale- një metodë e prodhimit të energjisë elektrike duke shndërruar nxehtësinë e brendshme të Tokës (energjinë e burimeve të ujit të nxehtë me avull) në energji elektrike.

Kjo metodë e prodhimit të energjisë elektrike bazohet në faktin se temperatura e shkëmbinjve rritet me thellësi, dhe në nivelin 2-3 km nga sipërfaqja e Tokës, ajo kalon 100 ° C. Ekzistojnë disa skema për prodhimin e energjisë elektrike në një termocentral gjeotermik.

Skema e drejtpërdrejtë: avulli natyror dërgohet përmes tubave në turbinat e lidhura me gjeneratorët elektrikë. Skema indirekte: avulli pastrohet paraprakisht (para hyrjes në turbina) nga gazrat që shkaktojnë shkatërrimin e tubave. Skema e përzier: avulli i papërpunuar hyn në turbina, dhe më pas gazrat që nuk treten në të hiqen nga uji i formuar si rezultat i kondensimit.

Kostoja e "karburantit" të një termocentrali të tillë përcaktohet nga kostoja e prodhimit të puseve dhe sistemi i grumbullimit të avullit dhe është relativisht i ulët. Në të njëjtën kohë, kostoja e vetë termocentralit nuk është e lartë, pasi nuk ka një furrë, impiant bojler dhe oxhak.

Disavantazhet e instalimeve elektrike gjeotermale përfshijnë mundësinë e zhytjes lokale të dherave dhe zgjimin e aktivitetit sizmik. Dhe gazrat që dalin nga toka mund të përmbajnë substanca toksike. Gjithashtu, kërkohen kushte të caktuara gjeologjike për ndërtimin e një termocentrali gjeotermik.

Fuqia e eresËshtë një degë e energjisë që është e specializuar në përdorimin e energjisë së erës (energjia kinetike e masave ajrore në atmosferë).

Një fermë me erë është një instalim që konverton energjinë kinetike të erës në energji elektrike. Ai përbëhet nga një turbinë me erë, një gjenerator i rrymës elektrike, një pajisje automatike për kontrollin e funksionimit të një turbine me erë dhe një gjenerator, pajisje për instalimin dhe mirëmbajtjen e tyre.

Për të marrë energjinë e erës, përdoren dizajne të ndryshme: "margarita" me shumë tehe; helika si helikat e aeroplanit; rotore vertikale etj.

Parqet e erës janë shumë të lira për t'u prodhuar, por kapaciteti i tyre është i vogël dhe funksionimi i tyre varet nga moti. Përveç kësaj, ato janë shumë të zhurmshme, kështu që fermat e mëdha të erës duhet të fiken edhe gjatë natës. Përveç kësaj, parqet e erës ndërhyjnë në trafikun ajror dhe madje edhe me valët e radios. Përdorimi i termocentraleve me erë shkakton një dobësim lokal të forcës së flukseve të ajrit, gjë që ndërhyn në ajrosjen e zonave industriale dhe madje ndikon në klimën. Së fundi, përdorimi i fermave me erë kërkon zona të mëdha, shumë më tepër se llojet e tjera të gjeneratorëve të energjisë.

Energjia e valës- një metodë e marrjes së energjisë elektrike duke shndërruar energjinë potenciale të valëve në energji kinetike të pulsimeve dhe duke formuar pulsime në një forcë të njëanshme që rrotullon boshtin e një gjeneratori elektrik.

Krahasuar me energjinë e erës dhe diellit, energjia e valës ka një densitet shumë më të lartë të fuqisë. Pra, fuqia mesatare e deteve dhe oqeaneve, si rregull, kalon 15 kW / m. Me një lartësi valë prej 2 m, fuqia arrin 80 kW / m. Kjo do të thotë, kur zhvillohet sipërfaqja e oqeaneve, nuk mund të ketë mungesë të energjisë. Vetëm një pjesë e fuqisë së valës mund të përdoret në energjinë mekanike dhe elektrike, por për ujin faktori i konvertimit është më i lartë se ai i ajrit - deri në 85 përqind.

Energjia e baticës, si llojet e tjera të energjisë alternative, është një burim energjie i rinovueshëm.

Termocentralet e këtij lloji përdorin energjinë e baticës për të prodhuar energji elektrike. Për ndërtimin e termocentralit më të thjeshtë të baticës (TES), nevojitet një pishinë - një gji i bllokuar nga një digë ose një grykë lumi. Diga ka kanale dhe turbina hidraulike që rrotullojnë gjeneratorin.

Në baticë, uji hyn në pishinë. Kur nivelet e ujit në pellg dhe në det bëhen të barabarta, kanalet mbyllen. Me fillimin e baticës, niveli i ujit në det zvogëlohet dhe kur presioni bëhet i mjaftueshëm, turbinat dhe gjeneratorët elektrikë të lidhur me të fillojnë të punojnë dhe uji nga pishina largohet gradualisht.

Konsiderohet ekonomikisht e mundshme ndërtimi i termocentraleve baticore në zona me luhatje baticore të nivelit të detit prej të paktën 4 m. Kapaciteti projektues i një termocentrali baticë varet nga natyra e baticës në zonën e ndërtimit të stacionit, nga vëllimi dhe sipërfaqja e pellgut të baticës dhe numri i turbinave të instaluara në trupin e digës.

Disavantazhi i termocentraleve të baticës është se ato ndërtohen vetëm në brigjet e deteve dhe oqeaneve; për më tepër, ato nuk zhvillojnë fuqi shumë të lartë dhe baticat ndodhin vetëm dy herë në ditë. Dhe madje ato nuk janë miqësore me mjedisin. Ato prishin shkëmbimin normal të kripës dhe ujit të freskët dhe në këtë mënyrë kushtet e jetesës së jetës detare. Ato gjithashtu ndikojnë në klimën, pasi ndryshojnë potencialin energjetik të ujërave të detit, shpejtësinë e tyre dhe territorin e lëvizjes.

Energjia e temperaturës së gradientit... Kjo metodë e prodhimit të energjisë bazohet në ndryshimet e temperaturës. Nuk është shumë i përhapur. Me ndihmën e tij, është e mundur të gjenerohet një sasi mjaft e madhe e energjisë me një kosto të moderuar të prodhimit të energjisë elektrike.

Shumica e termocentraleve me temperaturë gradient janë të vendosura në breg të detit dhe përdorin ujin e detit për të funksionuar. Oqeanet e botës thithin pothuajse 70% të energjisë diellore që bie në Tokë. Dallimi i temperaturës midis ujërave të ftohtë në një thellësi prej disa qindra metrash dhe ujërave të ngrohtë në sipërfaqen e oqeanit është një burim i madh energjie, i vlerësuar në 20-40 mijë TW, nga të cilat vetëm 4 TW mund të përdoren praktikisht.

Në të njëjtën kohë, termocentralet detare, të ndërtuara mbi ndryshimin e temperaturave të ujit të detit, kontribuojnë në çlirimin e një sasie të madhe të dioksidit të karbonit, ngrohjen dhe uljen e presionit të ujërave të thella dhe ftohjen e ujërave sipërfaqësore. Dhe këto procese nuk mund të mos ndikojnë në klimën, florën dhe faunën e rajonit.

Energjia e biomasës... Kur biomasa prishet (plehu organik, organizma të vdekur, bimë), lirohet biogaz me përmbajtje të lartë metani, i cili përdoret për ngrohje, prodhimin e energjisë etj.

Ka ndërmarrje (derrraca e lopata etj.) që sigurojnë veten me energji elektrike dhe ngrohje për faktin se kanë disa “kazana” të mëdha ku derdhen masa të mëdha të plehut të kafshëve. Në këto depozita të mbyllura, plehu kalbet dhe gazi i lëshuar shkon për nevojat e fermës.

Një avantazh tjetër i kësaj lloj energjie është se si rezultat i përdorimit të plehut organik të lagësht për prodhimin e energjisë, nga plehu mbetet një mbetje e thatë, e cila është një pleh i shkëlqyer për arat.

Gjithashtu, si biokarburant mund të përdoren algat me rritje të shpejtë dhe disa lloje mbetjesh organike (kërcelli i misrit, kallamit etj.).

Efekti i kujtesës së formës është një fenomen fizik i zbuluar për herë të parë nga shkencëtarët sovjetikë Kurdyumov dhe Khondros në 1949.

Efekti i kujtesës së formës vërehet në lidhjet speciale dhe konsiston në faktin se pjesët prej tyre rivendosin formën e tyre fillestare pas deformimit nën veprimin termik. Kur rivendosni formën origjinale, mund të kryhet punë që tejkalon ndjeshëm atë që është shpenzuar për deformim në gjendje të ftohtë. Kështu, lidhjet gjenerojnë një sasi të konsiderueshme nxehtësie (energjie) kur ato kthehen në formën e tyre origjinale.

Burimet jo tradicionale të energjisë përfshijnë energjinë e diellit, të erës, si dhe atë që prodhohet nga përpjekjet muskulare të njeriut. Zbuloni detajet më poshtë.

Burimet alternative të energjisë janë një shumëllojshmëri metodash premtuese për marrjen dhe transferimin e energjisë elektrike të marrë. Për më tepër, burime të tilla energjie janë të rinovueshme dhe sjellin dëm minimal në mjedis. Këto burime të energjisë përfshijnë panelet diellore dhe termocentralet diellore.

Ata, nga ana tjetër, ndahen në 3 lloje të prodhimit të energjisë me ndihmën e:

Fotoqeliza;
Panele diellore;
Opsione të kombinuara.

Është popullor përdorimi i sistemeve të pasqyrës që ngrohin ujin në temperatura të larta, duke rezultuar në avull, i cili, duke kaluar përmes një sistemi tubash, kthen një turbinë. Mullinjtë e erës dhe fermat e erës gjenerojnë rrymë nga energjia e erës, e cila kthen tehet speciale të lidhura me gjeneratorët.

Përdorimi popullor i energjisë së valëve, si dhe zbaticës dhe rrjedhës.

Eksperimentet kanë treguar se termocentrale të tilla janë të afta të gjenerojnë rreth 15 kW, e cila është dukshëm më e lartë në fuqi ndaj termocentraleve diellore dhe të erës.

Nga burimet gjeotermale, uji i nxehtë përdoret gjerësisht për të prodhuar energji elektrike. Është interesante të përdoret energjia kinetike në disa dhoma, për shembull, në salla sportive, ku pjesët lëvizëse të simulatorëve lidhen me anë të shufrave me gjeneratorët, të cilët, si rezultat i lëvizjes së njerëzve, prodhojnë energji elektrike.

Burimet jokonvencionale të energjisë: metodat e marrjes

Burimet jokonvencionale të furnizimit me energji janë, para së gjithash, marrja e energjisë elektrike duke përdorur erën, rrezet e diellit, energjinë e valëve të zbaticave dhe rrjedhave, si dhe përdorimin e ujërave gjeotermale. Por përveç kësaj, ka mënyra të tjera të përdorimit të biomasës dhe metoda të tjera.

Gjegjësisht:

Marrja e energjisë elektrike nga biomasa. Kjo teknologji nënkupton prodhimin e biogazit nga mbetjet, të cilat përbëhen nga metani dhe dioksidi i karbonit. Disa instalime eksperimentale (lagështuesi nga Michael) përpunojnë plehun organik, kashtë, gjë që bën të mundur marrjen e 10-12 m 3 metan nga 1 ton material.
Marrja e energjisë elektrike në mënyrë termike. Shndërrimi i energjisë termike në energji elektrike duke ngrohur disa gjysmëpërçues të ndërlidhur të përbërë nga termoelemente dhe ftohjen e të tjerëve. Si rezultat i ndryshimit të temperaturës, prodhohet një rrymë elektrike.
Qelizë hidrogjeni. Kjo është një pajisje që ju lejon të merrni një sasi mjaft të madhe të një përzierjeje hidrogjen-oksigjen nga uji i zakonshëm me anë të elektrolizës. Në të njëjtën kohë, kostoja e prodhimit të hidrogjenit është minimale. Por një prodhim i tillë i energjisë elektrike është ende vetëm në fazën e eksperimenteve.

Një lloj tjetër i gjenerimit të energjisë elektrike është një pajisje speciale e quajtur motori Stirling. Ka një gaz ose lëng brenda një cilindri të veçantë me një pistoni. Me ngrohjen e jashtme, vëllimi i lëngut ose gazit rritet, pistoni lëviz dhe e detyron gjeneratorin të punojë me radhë. Më tej, gazi ose lëngu, duke kaluar nëpër sistemin e tubit, ftohet dhe e kthen pistonin prapa. Ky është një përshkrim mjaft i papërpunuar, por jep një ide se si funksionon ky motor.

Opsionet alternative të energjisë

Në botën moderne, për shkak të disa kufizimeve të burimeve natyrore të nxehtësisë dhe energjisë elektrike, disa njerëz përdorin burime alternative të energjisë. Një nga drejtimet kryesore të energjisë alternative është kërkimi dhe përdorimi i llojeve dhe burimeve jo tradicionale.

Burimet me të cilat mund të merrni energji elektrike:

Janë të rinovueshme;
Ato mund të zëvendësojnë me sukses ato tradicionale;
Vazhdimisht duke u përmirësuar, zhvilluar dhe hulumtuar.

Pajisja e elementeve piezoelektrike me fuqi të lartë të rrotulluesve në metro dhe në stacionet hekurudhore lejon, kur shkelni në pllaka speciale, të gjeneroni energji elektrike nga presioni i peshës njerëzore. Instalime të tilla operative janë instaluar si eksperiment në disa qytete në Kinë dhe Japoni.

Energjia e gjelbër - prodhimi i biogazit, i cili më pas mund të përdoret për ngrohjen e shtëpive nga alga deti. Është vërtetuar se deri në 150,000 m 3 gaz mund të merret nga 1 hektar sipërfaqe ujore e zënë nga algat e gjelbra. Duke përdorur energjinë e vullkaneve të fjetura, uji pompohet në vullkan, nën ndikimin e nxehtësisë dhe temperaturave të larta, shndërrohet në avull, i cili rrjedh përmes tubave specialë në turbinë dhe e kthen atë. Aktualisht, ka vetëm 2 instalime të tilla eksperimentale në botë. Përdorimi i ujërave të zeza me ndihmën e qelizave të posaçme, të cilat përmbajnë baktere të veçanta që oksidojnë lëndën organike, çon në prodhimin e elektroneve dhe, si rezultat, të energjisë elektrike gjatë proceseve kimike.

Burimet e energjisë në shtëpi: Opsionet

Në lidhje me rritjen e tarifave të energjisë, shumë njerëz kanë filluar të mendojnë jo vetëm për kursimin e energjisë, por edhe për burime shtesë të energjisë. Disa njerëz preferojnë ta bëjnë vetë, dhe disa preferojnë disa zgjidhje të gatshme për të cilat mund të zbatohen opsione të caktuara.

Gjegjësisht:

Vendosja e paneleve diellore në xhami, të cilat kanë transparencë të lartë, në mënyrë që të vendosen edhe në ndërtesa shumëkatëshe. Por në të njëjtën kohë, efikasiteti i tyre edhe në mot të kthjellët me diell nuk kalon 10%.
Për të ndriçuar disa zona të dhomës, LED dhe llamba LED përdoren në bateri të vogla të lidhura me një panel diellor. Mjafton të ngarkoni baterinë gjatë ditës, kështu që bateria mund të ndizet në mbrëmje.
Instalimi i paneleve diellore tradicionale që ju lejojnë të karikoni bateritë dhe prej tyre, përmes inverterit, fuqizoni pjesërisht pajisjet shtëpiake dhe llambat. Është gjithashtu e mundur të gjenerohet ujë i nxehtë gjatë muajve të ngrohtë duke instaluar një pompë vakum dhe një kolektor nxehtësie në çati.

Fatkeqësisht, banorët që jetojnë në zonat urbane kanë një zgjedhje të kufizuar të burimeve shtesë të energjisë, në dallim nga ata që jetojnë në shtëpitë e fshatit. Në një shtëpi private, ka shumë më tepër mundësi për të bërë një furnizim autonom me energji elektrike. Dhe gjithashtu bëni sisteme autonome të pavarur të ngrohjes për një shtëpi të vendit ose në vend.

Ngrohja për një shtëpi private: burime alternative të energjisë

Energjia e erës është ndër mënyrat më të zakonshme për të prodhuar energji elektrike. Mjafton të vendosni një direk të lartë me tehe lëvizëse të lidhura me një gjenerator pranë një shtëpie të vendit për të marrë rrymë elektrike dhe për të ngarkuar bateritë.

Për të marrë nxehtësi, mund të përdorni pompa nxehtësie, kur i përdorni ato, mund të merrni nxehtësi pothuajse nga kudo:

Ajri;
Uji;
Toka.

Parimi i funksionimit të tyre është i njëjtë si në një frigorifer, vetëm kur ajri ose uji pompohet përmes një pompë, fitohet nxehtësia. Modelet e bëra në shtëpi nuk janë në asnjë mënyrë inferiore ndaj atyre industriale. Në shtëpi, ju mund të bëni vetë struktura të tilla në mënyrë të pavarur, mjafton të gjeni vizatime dhe të bëni një turbinë me erë për të marrë energji elektrike të lirë fjalë për fjalë nga ajri i hollë. Ekzistojnë lloje dhe mundësi të tjera për të marrë energji elektrike dhe ngrohje për një shtëpi private.

Është efektive të përdoret një gjenerator i zakonshëm, veçanërisht në rajonet veriore të Rusisë, pasi, me mungesë të dritës së diellit, panelet janë thjesht të padobishme.

E njëjta gjë vlen edhe për konvektorët termikë, të cilët janë krijuar për të ngrohur ujin. Është disi më e lehtë të përdoret një kazan biokarburantesh për të gjeneruar nxehtësi; tallash i shtypur, fishekë, përfshirë ato të bëra nga kashta dhe torfe, përdoren si material për furrën. Por kaldaja të tilla biokarburantesh janë disi më të shtrenjta se ato me gaz.

Rryma dhe nxehtësia DIY: energji alternative për shtëpinë

Energjia elektrike falas për një apartament ose një shtëpi private ka qenë gjithmonë me interes për njerëzit, pasi vitet e fundit, tarifat për ngrohjen dhe energjinë elektrike janë vetëm në rritje. Dhe për të kursyer para, shumë njerëz përpiqen të gjejnë opsione për marrjen e nxehtësisë dhe energjisë falas. Për ta bërë këtë, ata bëjnë sisteme të ndryshme, duke përfshirë përpjekjen për të shpikur një burim të përjetshëm, dhe dalin me mënyra të pazakonta dhe të reja për marrjen e rrymës dhe nxehtësisë.

Energjia relativisht e lirë (montimi i paneleve diellore DIY):

Ju mund të blini pjesë të paneleve diellore në Kinë;
Mblidhni gjithçka vetë;
Si rregull, një diagram montimi përfshihet me secilën komplet.
E gjithë kjo ju lejon të montoni në mënyrë të pavarur një panel dhe një qark të furnizimit me energji elektrike, në veçanti një apartament ose një shtëpi private.

Energjia pa karburant fitohet nga valët elektromagnetike - çdo lëkundje mund të shndërrohet në energji elektrike. Vërtetë, efikasiteti i qarqeve të tilla është shumë i ulët, por, megjithatë, me ndihmën e pajisjeve të bëra posaçërisht, mund të ngarkoni telefona dhe pajisje të tjera të vogla shtëpiake.

Sidoqoftë, karikimi do të zgjasë shumë.

Për të marrë nxehtësinë, disa zejtarë përdorin metanin, i cili nga ana tjetër merret nga plehrat e kafshëve dhe mbeturinat e tjera. Një sistem i projektuar siç duhet është një opsion i mirë për gjenerimin e nxehtësisë dhe ngrohjen e shtëpisë tuaj, si dhe për gatimin.

Dielli dhe era si forma alternative të energjisë

Një alternativë për marrjen e ngrohjes dhe energjisë elektrike është e rëndësishme për shumë njerëz.Energjia e vogël diellore është përdorimi i qelizave diellore të bazuara në silikon, sasia e energjisë së marrë varet nga numri i baterive, gjerësia gjeografike e shtëpisë ose ambienteve të tjera.

Një teknologji interesante për gjenerimin e energjisë duke përdorur gjeneratorë, mjafton të lidhni një kontrollues ngarkimi me gjeneratorin dhe të lidhni të gjithë qarkun me bateri, në mënyrë që të merrni një sasi të mjaftueshme energjie.

Përdorimi i konvertuesve të veçantë termoelektrikë të energjisë termike në energji elektrike, me fjalë të tjera, përdorimi i një termoelementi gjysmëpërçues, është aktual. Një pjesë e avullit nxehet, e dyta ftohet, si rezultat i së cilës gjenerohet energji elektrike falas, e cila mund të përdoret në jetën e përditshme. Mund të përdoret si gjenerim energjie për fëmijët, mjafton të lidhni një lëkundje me një dinamo në këndin e lojërave për të marrë një përqindje të vogël të energjisë elektrike, e cila mund të përdoret për të ndriçuar këndin e lojërave.

Energji elektrike falas DIY (video)

Një alternator ose, më thjesht, një gjenerator i furnizimit me energji elektrike është deri tani mënyra më e zakonshme për të marrë energji elektrike. Por, pavarësisht kësaj, ka shumë mundësi për prodhimin e energjisë elektrike duke përdorur burime alternative në mbarë globin.

Vitet e fundit, energjia alternative është bërë objekt interesi intensiv dhe diskutimesh të ashpra. Të kërcënuar nga ndryshimet klimatike dhe nga fakti që temperaturat mesatare globale vazhdojnë të rriten çdo vit, është rritur natyrshëm dëshira për të gjetur forma të energjisë që do të reduktojnë varësinë nga lëndët djegëse fosile, qymyri dhe proceset e tjera ndotëse.

Ndërsa shumica e koncepteve nuk janë të reja, vetëm gjatë dekadave të fundit kjo çështje është bërë më në fund e rëndësishme. Me përparimet në teknologji dhe prodhim, kostoja e shumicës së formave të energjisë alternative ka rënë, ndërsa efikasiteti është rritur. Çfarë është energjia alternative, nëse flasim me fjalë të thjeshta dhe të kuptueshme dhe sa është probabiliteti që ajo të bëhet kryesore?

Natyrisht, mbeten disa polemika se çfarë do të thotë "energji alternative" dhe çfarë mund të zbatohet fraza. Nga njëra anë, ky term mund t'i atribuohet formave të energjisë që nuk çojnë në një rritje të gjurmës së karbonit të njerëzimit. Prandaj, ai mund të përfshijë objekte bërthamore, hidrocentrale, madje edhe gaz natyror dhe "thëngjill të pastër".

Nga ana tjetër, termi përdoret gjithashtu për t'iu referuar atyre që aktualisht konsiderohen metoda jokonvencionale të energjisë - diellore, era, gjeotermale, biomasa dhe shtesa të tjera të fundit. Ky klasifikim përjashton metodat e prodhimit të energjisë siç janë hidrocentralet, të cilat ekzistojnë për më shumë se njëqind vjet dhe janë mjaft të zakonshme në disa rajone të botës.

Një faktor tjetër është se burimet alternative të energjisë duhet të jenë “të pastra” dhe të mos prodhojnë ndotës të dëmshëm. Siç u përmend, kjo më së shpeshti nënkupton dioksid karboni, por mund të zbatohet edhe për emetimet e tjera - monoksidi i karbonit, dioksidi i squfurit, oksidi nitrik dhe të tjerët. Sipas këtyre parametrave, energjia bërthamore nuk konsiderohet burim alternativ i energjisë, pasi prodhon mbetje radioaktive, të cilat janë shumë toksike dhe duhet të ruhen në mënyrë të përshtatshme.

Sidoqoftë, në të gjitha rastet, termi përdoret për t'iu referuar llojeve të energjisë që do të zëvendësojnë lëndët djegëse fosile dhe qymyrin si forma mbizotëruese e prodhimit të energjisë në dekadën e ardhshme.

Llojet e burimeve alternative të energjisë
Në mënyrë të rreptë, ka shumë lloje të energjisë alternative. Sërish, këtu përkufizimet ngecin, sepse në të kaluarën “energjia alternative” quheshin metoda, përdorimi i të cilave nuk konsiderohej bazë apo i arsyeshëm. Por nëse e merrni përkufizimin në një kuptim të gjerë, ai do të përfshijë disa ose të gjitha këto pika:

Hidrocentrali. Kjo është energjia e gjeneruar nga digat hidroelektrike kur uji që bie dhe rrjedh (në lumenj, kanale, ujëvara) kalon përmes një pajisjeje që kthen turbinat dhe prodhon energji elektrike.

Energjia bërthamore. Energjia që prodhohet gjatë reaksioneve të zbërthimit të vonuar. Shufrat e uraniumit ose elementë të tjerë radioaktivë ngrohin ujin, duke e kthyer atë në avull dhe avulli i kthen turbinat për të prodhuar energji elektrike.

Energjia që merret direkt nga Dielli; (zakonisht i përbërë nga vafera silikoni të vendosura në grupe të mëdha) konvertojnë rrezet e diellit drejtpërdrejt në energji elektrike. Në disa raste, nxehtësia e gjeneruar nga rrezet e diellit përdoret gjithashtu për të prodhuar energji elektrike, kjo njihet si energjia termike diellore.

Energjia e erës. Energjia e gjeneruar nga rrjedha e ajrit; turbinat gjigante me erë drejtohen nga era dhe prodhojnë energji elektrike.

Energjia gjeotermale. Kjo energji gjenerohet nga nxehtësia dhe avulli i krijuar nga aktiviteti gjeologjik në koren e tokës. Në shumicën e rasteve, tubat vendosen në tokë mbi zona gjeologjikisht aktive, duke kaluar avullin nëpër turbina, duke gjeneruar kështu energji elektrike.

Energjia e baticave. Rrymat e baticës përgjatë vijave bregdetare mund të përdoren gjithashtu për të prodhuar energji elektrike. Ndryshimi ditor i zbaticës dhe rrjedhës bën që uji të rrjedhë mbrapa dhe mbrapa nëpër turbina. Energjia elektrike prodhohet dhe transferohet në termocentralet në tokë.

Biomasa. Kjo vlen për lëndët djegëse që merren nga bimët dhe burimet biologjike - etanoli, glukoza, algat, kërpudhat, bakteret. Ata mund të zëvendësojnë benzinën si burim karburanti.

Hidrogjeni. Energjia që rrjedh nga proceset që përfshijnë gaz hidrogjen. Këto përfshijnë konvertuesit katalitikë, në të cilët molekulat e ujit ndahen dhe ribashkohen gjatë elektrolizës; qelizat e karburantit me hidrogjen, në të cilat gazi përdoret për të fuqizuar një motor me djegie të brendshme ose për të rrotulluar një turbinë të nxehtë; ose shkrirja bërthamore, në të cilën atomet e hidrogjenit shkrihen në kushte të kontrolluara, duke çliruar një sasi të pabesueshme energjie.

Burimet alternative dhe të rinovueshme të energjisë
Në shumë raste, burimet alternative të energjisë janë gjithashtu të rinovueshme. Megjithatë, këto terma nuk janë plotësisht të këmbyeshëm pasi shumë forma të burimeve alternative të energjisë mbështeten në një burim të kufizuar. Për shembull, energjia bërthamore mbështetet në uranium ose elementë të tjerë të rëndë që duhet të minohen së pari.

Në të njëjtën kohë, energjia e erës, diellit, baticës, gjeotermale dhe hidroelektrike mbështetet në burime që janë plotësisht të rinovueshme. Rrezet e diellit janë burimi më i bollshëm i energjisë nga të gjithë dhe, megjithëse të kufizuara nga moti dhe koha e ditës, janë të pashtershme nga pikëpamja industriale. Era gjithashtu nuk shkon askund, falë ndryshimeve të presionit në atmosferën tonë dhe rrotullimit të Tokës.

Zhvillimi
Aktualisht, energjia alternative po përjeton ende rininë e saj. Por kjo pamje po ndryshon me shpejtësi nën ndikimin e proceseve të presionit politik, katastrofave mjedisore globale (thatësirat, zitë e bukës, përmbytjet) dhe përmirësimet në teknologjitë e energjisë së rinovueshme.

Për shembull, që nga viti 2015, nevojat e botës për energji ende plotësoheshin kryesisht nga qymyri (41.3%) dhe gazi natyror (21.7%). Hidrocentralet dhe energjia bërthamore përbënin përkatësisht 16,3% dhe 10,6%, ndërsa “burimet e rinovueshme të energjisë” (solare, era, biomasa, etj.) - vetëm 5,7%.

Kjo ka ndryshuar shumë që nga viti 2013, kur konsumi global i naftës, qymyrit dhe gazit natyror ishte përkatësisht 31,1%, 28,9% dhe 21,4%. Energjia bërthamore dhe hidrocentrale përbënin 4.8% dhe 2.45%, ndërsa energjitë e rinovueshme përbënin vetëm 1.2%.

Përveç kësaj, ka pasur një rritje të numrit të marrëveshjeve ndërkombëtare për të frenuar përdorimin e lëndëve djegëse fosile dhe zhvillimin e burimeve alternative të energjisë. Për shembull, Direktiva për Energjinë e Rinovueshme, e nënshkruar nga Bashkimi Evropian në 2009, e cila përcakton objektivat për përdorimin e energjisë së rinovueshme për të gjitha shtetet anëtare deri në vitin 2020.

Në thelb, kjo marrëveshje nënkupton që BE-ja do të plotësojë të paktën 20% të nevojave të saj totale për energji me energji të rinovueshme deri në vitin 2020 dhe të paktën 10% të karburanteve të transportit. Në nëntor 2016, Komisioni Evropian i rishikoi këto objektiva dhe vendosi tashmë 27% të konsumit minimal të energjisë së rinovueshme deri në vitin 2030.

Disa vende janë bërë lider në zhvillimin e energjisë alternative. Për shembull, në Danimarkë energjia e erës siguron deri në 140% të nevojave të vendit për energji elektrike; suficiti dërgohet në vendet fqinje, Gjermani dhe Suedi.

Islanda, falë vendndodhjes së saj në Atlantikun e Veriut dhe vullkaneve të saj aktive, arriti 100% varësinë nga burimet e rinovueshme të energjisë tashmë në 2012 përmes një kombinimi të energjisë hidrocentrale dhe energjisë gjeotermale. Në vitin 2016, Gjermania miratoi një politikë për të hequr gradualisht varësinë e saj nga nafta dhe energjia bërthamore.

Perspektivat afatgjatë për energjinë alternative janë jashtëzakonisht pozitive. Sipas një raporti të vitit 2014 nga Agjencia Ndërkombëtare e Energjisë (IEA), energjia diellore fotovoltaike dhe energjia diellore termike do të përbëjnë 27% të kërkesës globale deri në vitin 2050, duke e bërë atë burimin më të madh të energjisë. Ndoshta falë përparimeve në shkrirjen, lëndët djegëse fosile do të jenë të vjetruara pa shpresë deri në vitin 2050.

Kur njerëzit flasin për energji alternative, zakonisht nënkuptojnë instalimet për prodhimin e energjisë elektrike nga burime të rinovueshme - rrezet e diellit dhe era. Në këtë rast, statistikat përjashtojnë stacionet që përdorin forcën e baticave të detit dhe oqeanit, si dhe termocentralet gjeotermale. Edhe pse, këto burime të energjisë janë gjithashtu të rinovueshme. Megjithatë, ato janë tradicionale dhe janë përdorur në shkallë industriale për shumë vite.

Ideja e shfrytëzimit të fuqisë së energjisë së erës dhe diellit për të prodhuar energji elektrike është mjaft tërheqëse. Në fund të fundit, kjo do të eliminojë përdorimin e karburantit. Edhe peizazhi i zakonshëm do të duhet të ndryshojë. Tuba të termocentraleve dhe sarkofagëve bërthamorë do të zhduken. Shumë vende nuk do të jenë më të varura përgjithmonë nga blerjet e karburanteve fosile. Në fund të fundit, dielli dhe era janë kudo në Tokë.

Por a do të jetë në gjendje një energji e tillë të zëvendësojë atë tradicionale? Optimistët besojnë se kjo do të ndodhë. Pesimistët kanë një pikëpamje të ndryshme për problemin.

Statistikat botërore e tregojnë këtë Rritja e investimeve në energjinë alternative është në rënie që nga viti 2012... Madje ka një rënie në shifra absolute. Rënia në shkallë globale ishte kryesisht për shkak të Shteteve të Bashkuara të Amerikës, vendeve të Evropës Perëndimore. Nuk mund të kompensohej as nga rritja e investimeve japoneze dhe kineze.

Ndoshta statistikat janë disi të shtrembëruara, sepse në praktikë, prodhuesit pika të energjisë alternative nuk mund të merren parasysh - panele diellore individuale në çatitë e ndërtesave të banimit, turbinat e erës që shërbejnë ferma individuale. Dhe sipas ekspertëve, ato përbëjnë rreth një të tretën e të gjithë energjisë alternative.

Gjermania me të drejtë konsiderohet lider në prodhimin e energjisë elektrike nga burimet e rinovueshme. Në shumë mënyra, sektori i tij energjetik është një lloj terreni testimi për zhvillimin e modeleve premtuese. Kapaciteti i instaluar i gjenerimit të tij nga era dhe dielli është 80 GW. 40 për qind e kapacitetit i përket individëve, rreth 10 - fermerëve. Dhe vetëm gjysma - për kompanitë dhe shtetin.

Përafërsisht çdo i dymbëdhjetë shtetas gjerman zotëron një termocentral alternativ. Përafërsisht të njëjtat shifra karakterizojnë Italinë dhe Spanjën. Termocentralet diellore janë të lidhur me një rrjet të përbashkët, kështu që pronarët e tyre prodhojnë dhe konsumojnë energji elektrike në të njëjtën kohë.

Në vitet e mëparshme, konsumatorët mund të merrnin energji alternative vetëm në mot me diell, por aktualisht, përdorimi i komplekseve të tëra po zgjerohet në mënyrë aktive, në të cilat bateritë diellore plotësohen me bateri - plumbi tradicional ose litium modern. Kështu, bëhet e mundur akumulimi i energjisë së tepërt për ta përdorur më vonë në errësirë ose në mot të keq.

Ekspertët vlerësojnë se një kombinim i tillë i mundëson familjes mesatare evropiane, e cila është katër persona, të kursejë 60 për qind të energjisë elektrike të konsumuar. Një kursim prej 30% do të sigurohet drejtpërdrejt nga panelet diellore dhe tridhjetë bateri të tjera.

Kursimet janë të konsiderueshme, por kostoja e një energjie të tillë është shumë e lartë. Një bateri prej gjashtë kWh kushton mesatarisht 5000 euro. Nëse shtoni instalimin, mirëmbajtjen, taksat dhe kostot e tjera, një instalim gjashtë kWh do të kushtojë nga dhjetë deri në njëzet mijë euro. Tani Gjermania ka një tarifë të energjisë elektrike prej rreth 25 cent. Prandaj, periudha e shlyerjes për një njësi alternative me një familje do të jetë rreth tridhjetë vjet.

Është e qartë se asnjë bateri nuk do të zgjasë kaq gjatë. Por kjo është e vërtetë vetëm për teknologjinë e sotme. Sipas ekspertëve, kostoja si për bateritë e magazinimit ashtu edhe për panelet diellore do të ulet, ndërsa tarifat e energjisë elektrike do të rriten. Ky është vizioni i pronarëve të shumë kompanive, në veçanti Google. Është kjo kompani që është lider në investimet në zhvillimin e energjisë alternative në Shtetet e Bashkuara. Për të evidentuar këtë fakt, në parkingun e zyrës qendrore janë instaluar panele diellore.

Në Evropën Perëndimore, disa shkritore dhe prodhues të çimentos thonë se janë gati të përdorin pjesërisht energjinë diellore në të ardhmen e afërt.

Një numër ekspertësh parashikojnë një rënie të mprehtë të kërkesës për llojet tradicionale të energjisë dhe zhdukjen e energjisë bërthamore në të ardhmen e parashikueshme. Ndoshta vlerësime të tilla dëgjojnë edhe kompanitë amerikane të energjisë. Pra, vitet e fundit në Shtetet e Bashkuara të Amerikës, komisioni që rregullon energjinë bërthamore nuk ka miratuar asnjë nga projektet e centralit bërthamor.

Megjithatë, me të gjitha perspektivat e shkëlqyera, energjia alternative shtron pyetje për të cilat ende nuk ka përgjigje të qarta. Një nga problemet kryesore është se zhvillimi i industrisë po zhvillohet kryesisht me mbështetjen kolosale të qeverisë.Është pasiguria nëse kjo situatë do të vazhdojë edhe në vitet në vijim, dhe shkaktoi rënien e interesit të investitorëve në Shtetet e Bashkuara, për të cilën u shkrua edhe më herët. E njëjta pamje vërehet edhe në Itali, ku qeveria ka ulur tarifat e gjelbra për të ulur deficitin buxhetor.

Gjermania prodhon rreth një të katërtën e të gjithë energjisë elektrike nga burime alternative dhe madje e eksporton atë. Problemi është se kjo energji ka prioritet për daljen në treg. Dhe kjo tashmë është diskriminuese ndaj furnitorëve tradicionalë, duke cënuar interesat e tyre ekonomike. Shteti subvencionon prodhimin duke përdorur teknologji alternative, por paratë për subvencione merren nga rritja e tarifave. Përafërsisht 20% e kostos së energjisë elektrike për gjermanët është një mbipagesë.

Sa më shumë energji elektrike e gjelbër të prodhohet, aq më e vështirë është të mbijetojnë kompanitë tradicionale të energjisë. Biznesi i tyre në Gjermani tashmë është nën kërcënim. Prodhuesit e mëdhenj të energjisë, duke investuar në gjenerimin alternativ, ranë vetë në grackën e tyre. Një pjesë e madhe e energjisë elektrike të gjelbër tashmë ka ulur çmimet e shitjes me shumicë.

Panelet diellore, instalimet e erës nuk mund të sigurojnë energji në ditët me re, në mungesë të erës, prandaj është ende joreale braktisja e termocentraleve, por për shkak të prioritetit të energjisë elektrike alternative, kapacitetet gjeneruese të termocentraleve CHP detyrohen të qëndrojnë boshe. në mot me diell dhe në ditë me erë, dhe kjo rrit koston e gjenerimit të tyre dhe prek konsumatorët.

Debatet për energjinë alternative, duke justifikuar ekonominë e saj në të ardhmen, zakonisht operojnë vetëm me koston e vetë instalimeve. Por që të funksionojë i gjithë sistemi energjetik dhe konsumatori të marrë energji elektrike pa ndërprerje, është e nevojshme të mbahen gati kapacitetet tradicionale, të cilat si rezultat do të ngarkohen vetëm në një të pestën e kapaciteteve të tyre gjeneruese dhe kjo është një kosto shtesë. Plus, është i nevojshëm modernizimi rrënjësor i rrjetit të energjisë, për ta bërë atë "të zgjuar" në mënyrë që të sigurohet rrjedha e energjisë elektrike në të bazuar në parime të reja. E gjithë kjo kërkon një investim miliarda dollarësh dhe ende nuk është e qartë se në kurriz të kujt do të marrin përsipër.

Në shtyp, energjia alternative paraqitet si një industri pothuajse pa probleme që premton të marrë energji elektrike të lirë dhe miqësore me mjedisin në të ardhmen, por biznesi serioz i kupton rreziqet që lidhen me të. Mbështetja shtetërore nuk është një burim shumë i besueshëm financimi; është e rrezikshme të vihet bast për të. Një "pranverë" e tillë mund të thahet në çdo moment.

Dhe ka një problem më të rëndësishëm. Instalimet diellore dhe të erës kërkojnë tjetërsimin e sipërfaqeve të gjera të tokës. Nëse për kushtet e Shteteve të Bashkuara ky nuk është një problem i madh, atëherë Evropa Perëndimore është e populluar dendur. Prandaj, projektet e mëdha që lidhen me energjinë alternative nuk janë realizuar ende.

Kompanitë energjetike, duke kërkuar të minimizojnë rrezikun, investojnë së bashku me fonde të ndryshme, duke përfshirë kompanitë e pensioneve dhe të sigurimit. Por edhe në Gjermani, të gjitha projektet në vazhdim nuk janë të përmasave të mëdha, por të vogla. Ende nuk ka përvojë në krijimin dhe funksionimin afatgjatë të kapaciteteve të mëdha gjeneruese në botë.

Ndërkohë që problemet e energjisë alternative, rreziqet e saj diskutohen kryesisht nga ekspertë dhe për këtë arsye nuk duken të rëndësishme për shoqërinë. Energjia, si çdo sistem tjetër kompleks, i degëzuar dhe i vendosur mirë, ka inerci të madhe. Dhe vetëm vitet e zhvillimit të çdo tendence të re mund ta zhvendosin atë nga vendi i tij. Për këtë arsye, me shumë gjasa, zhvillimi i energjisë alternative do të bëhet ende me mbështetjen e shtetit dhe do të ketë një trajtim të kombit maksimal të favorizuar.

Lobi i gjelbër në SHBA po bëhet gjithnjë e më aktiv. Edhe studiues seriozë janë duke vënë bast për energjinë alternative. Pra, sipas një raporti nga Universiteti Stanford, shteti i Nju Jorkut deri në vitin 2030 mund të plotësojë plotësisht nevojat për energji elektrike nga instalimet diellore dhe të erës. Në të njëjtën kohë, raporti tregon se nëse ato janë të vendosura saktë në të gjithë shtetin, atëherë nuk ka nevojë të ruhen në rezervë kapacitetet gjeneruese termike të operueshme. Vërtetë, autorët e raportit nuk propozojnë të braktisin plotësisht inxhinierinë tradicionale të energjisë.

Energjia alternative ka pushuar së qeni ekzotike, ajo ekziston vërtet. Është e qartë se ndërsa zhvillohet, numri i problemeve që lidhen me të vetëm do të rritet.