Alternativní energie se v posledních letech stala předmětem intenzivního zájmu a vzrušených debat. Vzhledem k ohrožení změnou klimatu a skutečností, že průměrné globální teploty každým rokem stále rostou, přirozeně vzrostla touha najít formy energie, které sníží závislost na fosilních palivech, uhlí a dalších znečišťujících procesech.
V budoucnu musí být taková energie. Nebo ne?
Nová energetická koncepce
Zatímco většina konceptů alternativní energie nejsou nové, teprve v posledních několika desetiletích se tato problematika konečně stala aktuální. Díky zlepšení technologie a výroby se náklady na většinu forem alternativní energie snížily, zatímco účinnost se zvýšila. Co je alternativní energie, jednoduše a srozumitelně, a jaká je pravděpodobnost, že se stane mainstreamem?
Je zřejmé, že přetrvávají určité debaty o tom, co znamená „alternativní energie“ a na co lze tuto frázi použít. Na jedné straně lze tento termín aplikovat na formy energie, které nezvyšují uhlíkovou stopu lidstva. Může tedy zahrnovat jaderná zařízení, vodní elektrárny a dokonce i zemní plyn a „čisté uhlí“.
Přihlaste se k odběru našeho kanálu v Yandex Zen. Najdete tam spoustu zajímavostí, které na našem webu ani nejsou.
Na druhou stranu se tento termín také používá k označení toho, co je v současné době považováno za netradičními energetickými metodami – solární, větrné, geotermální, biomasa a další nedávné přírůstky. Tento typ klasifikace vylučuje metody získávání energie, jako je vodní energie, které existují již více než sto let a jsou zcela běžné v některých oblastech světa.
Dalším faktorem je, že alternativní zdroje energie musí být „čisté“ a nesmí produkovat škodlivé znečišťující látky. Jak již bylo uvedeno, nejčastěji se to týká oxidu uhličitého, ale může se týkat i jiných emisí – oxidu uhelnatého, oxidu siřičitého, oxidu dusíku a dalších. Podle těchto parametrů není jaderná energie považována za alternativní zdroj energie, protože produkuje radioaktivní odpad, který je vysoce toxický a musí být vhodným způsobem skladován.
Ve všech případech se však tento termín používá k označení typů energie, které přijdou nahradit fosilní paliva a uhlí jako dominantní forma výroby energie v příštím desetiletí.
Druhy alternativních zdrojů energie
Přesně řečeno, existuje mnoho typů alternativní energie. Opět zde dochází k matoucím definicím, protože v minulosti byla „alternativní energie“ používána k popisu metod, které nebyly považovány za mainstreamové nebo rozumné k použití. Ale pokud vezmeme definici široce, bude zahrnovat některé nebo všechny tyto body:
Vodní síla. Jedná se o energii produkovanou vodními přehradami, když padající a proudící voda (v řekách, kanálech, vodopádech) prochází zařízením, které roztáčí turbíny a vyrábí elektřinu.
Jaderná energie. Energie, která vzniká při pomalých štěpných reakcích. Uranové tyče nebo jiné radioaktivní prvky ohřívají vodu, mění ji na páru a pára roztáčí turbíny a vyrábí elektřinu.
sluneční. Energie, která se získává přímo ze Slunce; Fotovoltaické články (obvykle sestávající z křemíkového substrátu uspořádaného do velkých polí) přeměňují sluneční paprsky přímo na elektrickou energii. V některých případech se teplo produkované slunečním zářením využívá k výrobě elektřiny, toto je známé jako solární tepelná energie.
Energie není vždy čistá.
Větrná energie. Energie generovaná prouděním vzduchu; obří větrné turbíny rotují pod vlivem větru a vyrábějí elektřinu.
Geotermální energie. Tato energie pochází z tepla a páry produkované geologickou činností v zemské kůře. Ve většině případů jsou potrubí umístěna v zemi nad geologicky aktivními oblastmi pro průchod páry turbínami, čímž se vyrábí elektřina.
Přílivová energie. K výrobě elektřiny lze také využít přílivové proudy v blízkosti pobřeží. Každodenní změna přílivu a odlivu způsobuje, že voda proudí turbínami tam a zpět. Elektřina se vyrábí a přenáší do pobřežních elektráren.
Biomasa. Týká se to paliv, která jsou získávána z rostlin a biologických zdrojů – etanol, glukóza, řasy, houby, bakterie. Mohly by nahradit benzín jako zdroj paliva.
Vodík. Energie získaná z procesů zahrnujících plynný vodík. Patří mezi ně katalytické konvertory, ve kterých se molekuly vody rozbíjejí a znovu spojují elektrolýzou; vodíkové palivové články, které využívají plyn k pohonu spalovacího motoru nebo k pohonu vyhřívané turbíny; nebo jaderná fúze, při které dochází k fúzi atomů vodíku za řízených podmínek, přičemž se uvolňuje neuvěřitelné množství energie.
Alternativní a obnovitelné zdroje energie
V mnoha případech jde také o alternativní zdroje energie obnovitelný. Tyto termíny však nejsou zcela zaměnitelné, protože mnoho forem alternativních zdrojů energie závisí na omezeném zdroji. Například jaderná energetika se spoléhá na uran nebo jiné těžké prvky, které musí být nejprve vytěženy.
Takhle vypadá plazma, pokud ji vidíte.
Současně se větrná, solární, přílivová, geotermální a vodní energie spoléhají na zdroje, které zcela obnovitelné. Sluneční paprsky jsou nejbohatším zdrojem energie ze všech, a přestože jsou omezeny počasím a denní dobou, jsou z průmyslového hlediska nevyčerpatelné. Vítr se zde také drží díky změnám tlaku v naší atmosféře a rotaci Země.
Rozvoj alternativní energie
V současné době je alternativní energie stále v mládí. Tento obraz se však rychle mění pod vlivem politických tlaků, celosvětových ekologických katastrof (sucha, hladomory, záplavy) a zlepšování technologií obnovitelných zdrojů energie.
Přijďte na náš speciální telegramový chat. Vždy je s kým diskutovat o novinkách ze světa špičkových technologií.
Například od roku 2015 byly světové energetické potřeby stále převážně zajišťovány společností uhlí (41,3%) a zemní plyn (21,7 %). Vodní elektrárny a jaderná energie tvořily 16,3 %, resp. 10,6 %, zatímco „obnovitelné zdroje energie“ (slunce, vítr, biomasa atd.) tvořily pouze 5,7 %.
To se dramaticky změnilo od roku 2013, kdy celosvětová spotřeba ropy, uhlí a zemního plynu činila 31,1 %, 28,9 % a 21,4 %. Jaderná a vodní energie představovala 4,8 % a 2,45 %, zatímco obnovitelné zdroje představovaly pouze 1,2 %.
Kromě toho se zvýšil počet mezinárodních dohod týkajících se omezení používání fosilních paliv a rozvoje alternativních zdrojů energie. Například, Směrnice o obnovitelné energiipodepsané Evropskou unií v roce 2009, které stanovilo cíle pro obnovitelné zdroje energie pro všechny členské země do roku 2020.
Je to náš přítel i nepřítel
Tato dohoda ve své podstatě vyžaduje, aby EU do roku 20 pokryla alespoň 2020 % svých celkových energetických potřeb obnovitelnými zdroji energie a alespoň 10 % pohonných hmot v dopravě. V listopadu 2016 Evropská komise tyto cíle revidovala a do roku 27 stanovila minimální spotřebu obnovitelné energie na 2030 %.
Některé země se staly lídry ve vývoji alternativní energie. Například v Dánsku větrná energie zajišťuje až 140 % spotřeby elektřiny země; přebytek je dodáván do sousedních zemí, Německa a Švédska.
Island díky své poloze v severním Atlantiku a aktivním sopkám dosáhl již v roce 100 díky kombinaci vodní a geotermální energie 2012% závislosti na obnovitelné energii. V roce 2016 přijalo Německo politiku postupného ukončení své závislosti na ropě a jaderné energii.
Všechny nejnovější zprávy ze světa špičkových technologií najdete také ve Zprávách Google.
Dlouhodobé vyhlídky alternativní energie jsou mimořádně pozitivní. Podle zprávy Mezinárodní energetické agentury (IEA) z roku 2014 bude fotovoltaická solární energie a solární tepelná energie do roku 27 tvořit 2050 % celosvětové poptávky, což z ní udělá největší zdroj energie. Možná díky pokroku v syntéze fosilní paliva bude do roku 2050 beznadějně zastaralý.
Elektrárny, které nám poskytují elektřinu pro osvětlení našich domovů a využívají různé druhy zařízení, velmi poškozují životní prostředí. To platí zejména pro tepelné elektrárny, které spalují uhlí a další druhy paliv. Uvolňují do životního prostředí oxid uhličitý, který na Zemi způsobuje skleníkový efekt a způsobuje globální oteplování. Kvůli ochraně přírody se vlády mnoha zemí snaží přejít na obnovitelné zdroje energie. Hovoříme o solárních panelech, větrných generátorech a dalších konstrukcích, které dokážou vyrábět elektřinu, aniž by poškozovaly životní prostředí. Můžeme ale elektrárny úplně opustit? Vědci nedávno potvrdili, že je to možné. Je však důležité vzít v úvahu několik nuancí.
Vědci se domnívají, že lidstvo může opustit konvenční elektrárny a přejít na jiné zdroje energie
Přechod na obnovitelné zdroje energie
Podle vědecké publikace Science Alert budou lidé moci přejít na obnovitelné zdroje energie, pokud zkombinují využití solárních panelů a větrných generátorů. Nezapomínejte také na potřebu velkých baterií pro uchování generované energie – solární panely nefungují v noci a každý den nefouká vítr. V noci a ve dnech bez větru budou lidé moci přijímat elektřinu z obrovských akumulačních zařízení. V podstatě to budou záložní zdroje.
Akumulátory energie od Tesly
Obnovitelná energetická účinnost
Během vědecké práce vědci zkoumali, kolik energie každá ze 42 nejznámějších zemí spotřebovala v letech 1980 až 2018. Ukázalo se, že solární a větrná energie by měla stačit k uspokojení více než 80 % poptávky obyvatel těchto zemí. Největší množství energie pro lidi budou podle vědců schopny zajistit solární panely. Výzkumník Steven Davis poznamenal, že některé země ani nebudou potřebovat velké baterie k ukládání energetických zásob. To je velmi důležitý bod, protože výstavba takových skladovacích zařízení vyžaduje spoustu peněz.
Solární panely v Německu
Nejjednodušší způsob, jak přejít na obnovitelné zdroje energie, budou země ležící v nízkých zeměpisných šířkách. Je fakt, že slunečných dnů je tam víc. To znamená, že obyvatelé se budou moci spolehnout na solární energii po většinu svého času.
Historická data ukazují, že země nacházející se dále od rovníku mohou někdy zažívat období nazývaná „temné deprese“. V takových časech budou místní obyvatelé nuceni snášet velmi omezenou dostupnost solární a větrné energie, poznamenal výzkumník Dan Tong.
Obtížnost využití solární a větrné energie
Některé země je ale zároveň budou velmi potřebovat. Na naší planetě jsou totiž místa, kde po celý rok panují vícedenní období nepřítomnosti světla a větru. Jako příklad lze uvést Německo, které se nachází ve vyšších zeměpisných šířkách – země bude nucena více využívat rezervní skladovací zařízení. Nedávno bylo v domovině uzenin a piva cosi jako „temná deprese“. To trvalo asi dva týdny.
Na některých místech naší planety je občas nedostatek slunečního světla
Je možné, že takové státy budou moci nakupovat elektřinu od svých sousedů s menšími problémy. Španělsko s množstvím slunečných dnů a větrné Dánsko by mohly být dobrými „dárci“.
Nakonec se ukazuje, že v budoucnu bude lidstvo stále moci přejít na obnovitelné zdroje energie. Ale proces opouštění konvenčních elektráren bude probíhat jinak, v závislosti na poloze země a dostupnosti zdrojů. Výzkumníci zdůrazňují, že přechod bude pro lidi obtížný a že hodně závisí také na sociálních a politických faktorech. Ostatně před výstavbou solárních a větrných elektráren je nutné, aby na to byli lidé a úřady připraveni.
Nebo možná budoucnost spočívá v jaderné energii?
Odkazy na zajímavé články, vtipné meme a spoustu dalších zajímavých informací najdete na našem telegramovém kanálu. Předplatit!
Zní to zajímavě, ale některé skupiny vědců se domnívají, že solární a větrné elektrárny samy o sobě naši planetu zachránit nemohou. Svůj názor vysvětlují tím, že koncentrace oxidu uhličitého na planetě bude klesat příliš pomalu. Tato rychlost pravděpodobně nebude stačit k tomu, aby se zabránilo klimatické katastrofě. Vědci a zakladatel Microsoftu Bill Gates navrhují využití jaderných elektráren jako alternativního zdroje energie. Více si o tom můžete přečíst na našem webu.
