Med netradicionalne vire energije uvrščamo energijo sonca, vetra in tudi energijo, ki nastane s človekovim mišičnim naporom. Izvedite podrobnosti spodaj.

Alternativni viri energije so različni obetavni načini pridobivanja in prenosa električne energije. Poleg tega so takšni viri energije obnovljivi in ​​povzročajo minimalno škodo okolju. Takšni viri energije vključujejo sončne celice in sončne postaje.

Ti pa so razdeljeni na 3 vrste proizvodnje energije z uporabo:

• fotocelice;
• Sončni kolektorji;
• Kombinirane možnosti.

Priljubljena uporaba je uporaba zrcalnih sistemov, ki segrejejo vodo na visoke temperature, kar ima za posledico paro, ki skozi sistem cevi vrti turbino. Vetrne turbine in vetrne elektrarne ustvarjajo tok z uporabo vetrne energije, ki vrti posebne lopatice, povezane z generatorji.

Priljubljena je uporaba energije valov, pa tudi oseke in oseke.

Kot so pokazali poskusi, so takšne elektrarne sposobne proizvesti okoli 15 kW, kar bistveno presega moč sončnih in vetrnih elektrarn.

Vroča voda iz geotermalnih virov se pogosto uporablja za proizvodnjo električne energije. Zanimiva je uporaba kinetične energije v nekaterih prostorih, na primer v telovadnicah, kjer so gibljivi deli vadbenih naprav preko palic povezani z generatorji, ki kot posledica gibanja ljudi proizvajajo elektriko.

Netradicionalni viri energije: načini pridobivanja

Netradicionalni viri oskrbe z energijo so predvsem proizvodnja električne energije z uporabo vetra, sončne svetlobe, energije plimovanja in tudi z uporabo geotermalnih voda. Toda poleg tega obstajajo še drugi načini uporabe biomase in druge metode.

namreč:

1. Pridobivanje električne energije iz biomase. Ta tehnologija vključuje proizvodnjo bioplina iz odpadkov, ki jih sestavljata metan in ogljikov dioksid. Nekatere eksperimentalne naprave (humireactor iz Michaela) predelujejo gnoj in slamo, kar omogoča pridobivanje 10–12 m3 metana iz 1 tone materiala.
2. Pridobivanje električne energije termično. Pretvarjanje toplotne energije v električno s segrevanjem nekaterih med seboj povezanih polprevodnikov, sestavljenih iz termoelementov, in hlajenjem drugih. Zaradi temperaturne razlike nastane električni tok.
3. Vodikova celica. To je naprava, ki vam omogoča, da z elektrolizo pridobite precej veliko mešanico vodika in kisika iz navadne vode. Hkrati so stroški proizvodnje vodika minimalni. Toda takšno pridobivanje električne energije je še v poskusni fazi.

Druga vrsta proizvodnje električne energije je posebna naprava, imenovana Stirlingov motor. V posebnem cilindru z batom je plin ali tekočina. Ko pride do zunanjega segrevanja, se prostornina tekočine ali plina poveča, bat se premakne in posledično povzroči delovanje generatorja. Nato se plin ali tekočina, ki gre skozi cevni sistem, ohladi in premakne bat nazaj. To je precej grob opis, vendar vam daje predstavo o tem, kako ta motor deluje.

Možnosti alternativne energije

V sodobnem svetu nekateri ljudje zaradi omejenih naravnih virov toplote in električne energije uporabljajo alternativne vire energije. Ena glavnih smeri alternativne energije je iskanje in uporaba netradicionalnih vrst in virov.

Viri, iz katerih lahko dobite elektriko:

• so obnovljivi;
• Lahko uspešno nadomesti tradicionalne;
• Nenehno se izboljšujemo, razvijamo in raziskujemo.

Opremljanje vrtljivih križev v podzemni železnici in na železniških postajah z visokozmogljivimi piezoelektričnimi elementi omogoča, da pri stopanju na posebne plošče proizvajajo električno energijo iz pritiska človeške teže. Takšne obratovalne naprave so poskusno postavili v nekaterih mestih na Kitajskem in Japonskem.

Zelena energija - pridobivanje bioplina, ki se lahko kasneje uporablja za ogrevanje hiš iz morskih alg. Ugotovljeno je bilo, da lahko iz 1 hektarja vodne površine, ki jo zasedajo zelene alge, pridobimo do 150.000 m 3 plina. S pomočjo energije spečih vulkanov se v vulkan črpa voda, ki se pod vplivom toplote in visokih temperatur spremeni v paro, ki teče po posebnih ceveh do turbine in jo vrti. Trenutno sta na svetu samo 2 takšni eksperimentalni napravi. Uporaba odpadne vode s posebnimi celicami, ki vsebujejo posebne bakterije, ki oksidirajo organsko snov, vodi do proizvodnje elektronov in posledično električne energije med kemičnimi procesi.

Domači viri energije: možnosti

Zaradi naraščajočih cen energije mnogi ljudje začenjajo razmišljati ne le o varčevanju z energijo, ampak tudi o dodatnih virih energije. Nekateri ljudje raje naredijo sami, nekateri pa imajo raje že pripravljene rešitve, ki lahko vključujejo določene možnosti.

namreč:

1. Montaža solarnih panelov na steklo, ki so visoko transparentni, tako da jih je mogoče postaviti tudi v večnadstropne objekte. Toda hkrati njihova učinkovitost tudi v sončnem, jasnem vremenu ne presega 10%.
2. Za osvetlitev nekaterih območij prostora se uporabljajo LED in LED svetilke na majhnih baterijah, povezanih s sončno ploščo. Dovolj je, da baterijo polnite čez dan, da lahko zvečer dobite osvetlitev.
3. Montaža klasičnih solarnih kolektorjev, ki omogočajo polnjenje baterij in delno napajanje gospodinjskih aparatov in svetilk preko inverterja. V toplejših mesecih je možna tudi priprava tople vode z vgradnjo vakuumske črpalke in toplotnega zbiralnika na streho.

Prebivalci, ki živijo v mestih, imajo na žalost omejeno izbiro dodatnih virov energije, za razliko od tistih, ki živijo v podeželskih hišah. V zasebni hiši je veliko več možnosti za izdelavo avtonomnega napajanja. In tudi naredite avtonomne neodvisne ogrevalne sisteme za podeželsko hišo ali dacho.

Ogrevanje zasebnega doma: alternativni viri energije

Med najpogostejšimi načini pridobivanja električne energije je pogon vetra. Za sprejem električnega toka in polnjenje baterij je dovolj, da v bližini podeželske hiše postavite visok jambor s premikajočimi se rezili, ki so povezani z generatorjem.

Za pridobivanje toplote lahko uporabljamo toplotne črpalke, z njihovo uporabo lahko toploto odvzemamo skoraj povsod:

• zrak;
• voda;
• Zemlja.

Princip njihovega delovanja je enak kot pri hladilniku, le pri prečrpavanju zraka ali vode skozi črpalko se proizvaja toplota. Domače strukture v ničemer niso slabše od industrijskih. Doma lahko podobne strukture izdelate sami, samo poiščite risbe in naredite mlin na veter, da dobite poceni elektriko dobesedno iz zraka. Obstajajo tudi druge vrste in možnosti za pridobivanje električne energije in ogrevanja za zasebni dom.

Uporaba navadnega generatorja je učinkovita, zlasti v severnih regijah Rusije, saj so ob pomanjkanju sončne svetlobe plošče preprosto neuporabne.

Enako velja za toplotne konvektorje, ki so namenjeni ogrevanju vode. Nekoliko lažje je pridobiti toploto s kotlom na biogorivo, kot kurilno snov se uporabljajo stisnjena žagovina in granulat, vključno s slamo in šoto. Toda takšni kotli na biogoriva so nekoliko dražji od plinskih kotlov.

Tok in toplota naredi sam: alternativna energija za dom

Brezplačna elektrika za stanovanje ali zasebno hišo je ljudi vedno zanimala, saj se v zadnjih letih cene ogrevanja in električne energije le povečujejo. Da bi prihranili denar, mnogi ljudje poskušajo najti možnosti za brezplačno pridobivanje toplote in energije. Da bi to naredili, izdelujejo različne sisteme, med drugim poskušajo iznajti večni vir, in se domislijo nenavadnih in novih načinov za ustvarjanje toka in toplote.

Relativna brezplačna energija (sestavljanje sončne plošče naredi sam):

• Možno je kupiti dele sončne baterije iz Kitajske;
• Zberite vse sami;
• Vsakemu kompletu je praviloma priložen diagram sestavljanja.
• Vse to vam omogoča, da samostojno sestavite ploščo in napajalni tokokrog, zlasti za stanovanje ali zasebno hišo.

Prosta energija brez goriva je pridobljena iz elektromagnetnega valovanja - vse vibracije se lahko pretvorijo v elektriko. Res je, da je učinkovitost takih vezij zelo nizka, vendar lahko s pomočjo posebej izdelanih naprav polnite telefone in druge male gospodinjske aparate.

Res je, da bo polnjenje trajalo precej dolgo.

Za pridobivanje toplote nekateri obrtniki uporabljajo metan, ki se pridobiva iz živalskega gnoja in drugih odpadkov. Pravilno zasnovan sistem je dobra možnost za pridobivanje toplotne energije in ogrevanje vašega doma, pa tudi za kuhanje.

Sonce in veter kot alternativni obliki energije

Alternativa pridobivanju tako toplote kot električne energije je za mnoge pomembna.Mala sončna energija je uporaba sončnih kolektorjev na osnovi silicija, količina prejete energije je odvisna od števila baterij, zemljepisne širine lokacije hiše ali drugih prostorov. .

Zanimiva je tehnologija pridobivanja energije z generatorji, dovolj je, da na generator priključite krmilnik polnjenja in povežete celotno vezje z baterijami, da dobite zadostno količino energije.

Pomembna je uporaba posebnih termoelektričnih pretvornikov toplotne energije v električno, z drugimi besedami, uporaba polprevodniških termočlenov. En del para se segreva, drugi pa se ohladi, zaradi česar se pojavi brezplačna električna energija, ki se lahko uporablja v vsakdanjem življenju. Lahko se uporablja za pridobivanje energije za otroke, dovolj je, da gugalnico na igrišču povežemo z dinamom, da dobimo majhen odstotek električne energije, ki jo lahko porabimo za osvetlitev igrišča.

Naredi sam brezplačna elektrika (video)

Alternator ali preprosteje povedano generator električne energije je danes najpogostejši način pridobivanja električne energije. Toda kljub temu je po vsem svetu veliko možnosti za pridobivanje električne energije z uporabo alternativnih virov.

Človeštvo skoraj ves čas svojega obstoja nenehno išče nove vire energije. Trenutno se za pridobivanje potrebne količine električne energije uporabljajo neobnovljivi viri, ki so naravni viri, kot so premog, nafta ali zemeljski plin.

Uporaba teh vrst goriva lahko človeku zagotovi potrebno količino energije, vendar je v zadnjem času vse bolj pereče vprašanje iskanja nove vrste goriva, ki ga je mogoče uporabiti. Ta problem je pereč, ker se po napovedih večine znanstvenikov zaloge naravnih virov, ki se uporabljajo v elektroenergetiki, v zadnjem času hitro zmanjšujejo, kar je posledica povečanja človeških potreb po energiji. je zelo pomembna naloga, ki lahko reši problem pomanjkanja goriva za zadovoljevanje potreb.

Alternativni viri energije - priložnost za rešitev

Iskanje novih virov goriva, ki običajno imenujemo alternativa, je ena od komponent takšnega koncepta, kot je alternativna energija. Novost je alternativna energija, ki je skupnost obetavnih trendov, katerih cilj je iskanje novih načinov pridobivanja, prenosa in uporabe energije, katere vir so alternativni viri energije. Hkrati je ena od smeri razvoja te panoge uporaba katere koli vrste energije, ki je zanimiva z ekonomskega vidika, zaradi nizkih stroškov na enoto prejete energije in z okoljskega vidika. vidika, saj se alternativne vrste energije praviloma odlikujejo po svoji varnosti in ne škodijo okolju.

Uporaba alternativnih virov je priložnost za pridobivanje skoraj neskončne energije, saj je večina alternativnih virov obnovljivih virov, zaradi česar so neizčrpni.

Vrste alternativnih virov energije

Trenutno je preučenih in uporabljenih več metod za pridobivanje električne energije brez uporabe tradicionalnih goriv. Poleg tega po statističnih podatkih ljudje v sodobnem svetu porabijo le 0,001 % alternativnih virov energije, ki so na voljo v naravi, kar je zanemarljiv del ogromnega potenciala narave.

Problem, ki uvršča uporabo alternativnih virov energije med razvojna področja, je tudi popolna nerazrešenost tega vprašanja na zakonodajni ravni, saj so trenutno vsi naravni viri države v lasti države. Teoretično bi lahko bile obdavčene celo sončne ali vetrne aplikacije.

Danes so najbolj razširjene naslednje vrste pridobivanja energije z uporabo naravnih neizčrpnih virov.

Poleg naštetih najpogostejših vrst alternativnih virov energije obstajajo tudi bolj eksotične metode, vključno z:

• biogoriva, ki so različna biomasa in odpadki;
• človeška mišična moč;
• uporaba moči nevihte, katere princip je poskusiti ujeti razelektritev strele in jo preusmeriti v električno omrežje;
• nadzorovana reakcija termonuklearne fuzije;
• pridobivanje energije z uporabo fotovoltaičnih celic v zemeljski orbiti;
• uporaba energije plimovanja.

Razvoj energetike in nenehno izboljševanje tehnologije bistveno pospešujeta proces uporabe alternativnih virov energije, ki je prihodnost.

Na pragu 21. stoletja so ljudje vse bolj začeli razmišljati o tem, kaj bo postalo temelj njihovega obstoja v novi dobi. Ljudje so prešli pot od prvega požara do jedrskih elektrarn, a energija je bila in ostaja glavna sestavina človekovega življenja.

Obstajajo »tradicionalne« vrste alternativne energije: energija sonca in vetra, morskih valov in toplih izvirov, oseke in tokovi. Na podlagi teh naravnih virov so nastale elektrarne: vetrne, plimske, geotermalne, sončne.

Zdaj se bolj kot kdaj koli prej postavlja vprašanje, kakšna bo prihodnost planeta v smislu energije. Kaj čaka človeštvo - energijska lakota ali energijsko obilje? V časopisih in raznih revijah so članki o energetski krizi vse pogostejši. Zaradi nafte nastajajo vojne, države cvetijo in siromašijo, vlade se menjajo. Časopisne senzacije so začele vključevati poročila o zagonu novih naprav ali novih izumih na področju energetike. Razvijajo se velikanski energetski programi, katerih izvedba bo zahtevala ogromne napore in ogromne materialne stroške.

Če je konec 19. stoletja imela energija na splošno pomožno in nepomembno vlogo v svetovnem ravnovesju, potem je že leta 1930 svet proizvedel približno 300 milijard kilovatnih ur električne energije. Sčasoma - velikanske številke, enormne stopnje rasti! In še vedno bo malo energije - potreba po njej narašča še hitreje.

Zato se zdaj vsi znanstveniki na svetu soočajo s problemom iskanja in razvoja novih alternativnih virov energije. To delo bo obravnavalo klasifikacijo alternativnih virov energije, metode iskanja novih vrst goriva ter izkušnje Rusije in drugih tujih držav pri izumu in uporabi virov za varčevanje z energijo.

1. Alternativni viri energije

Alternativni viri energije vključujejo sončno, zemeljsko, vetrno, zračno, jedrsko in bioenergijo.

Sončna energija

Sonce, središče našega sistema 8 planetov (če ne štejemo majhnih, kot so Pluton, Ceres itd.), je primarni in glavni vir energije v našem sistemu planetov. Ker je velik termonuklearni reaktor, ki sprošča ogromne količine energije, segreva Zemljo in poganja zgornje plasti ozračja, oceanske tokove in reke. Pod vplivom sončne svetlobe in zahvaljujoč fotosintezi na našem planetu zraste približno kvadrilijon ton rastlin, ki dajejo življenje 10 bilijonom ton živalskih organizmov. Zahvaljujoč skupnemu delu Sonca, vode in zraka so se v milijonih let na zemlji kopičile zaloge ogljikovodikov - premog, nafta, plin itd., Ki jih zdaj aktivno uporabljamo.

Za zadovoljevanje človeških potreb po energiji je danes potrebno porabiti okoli deset milijard ton ogljikovodikovih goriv na leto. Menijo, da je na zemlji približno šest trilijonov ton različnih ogljikovodikov. Če vzamemo energijo, ki jo našemu planetu letno priskrbi Sonce, in jo pretvorimo v ogljikovodikovo gorivo, ki ga kurimo, dobimo približno sto trilijonov ton, kar je desettisočkratna količina energetskih virov, ki jih potrebujemo.

Za oskrbo človeštva z energijo za več stoletij bo zadostovala že stotinka energije, ki v enem letu doseže Zemljo od Sonca, in če vzamemo ta odstotek, bi to rešilo marsikatero težavo pri pridobivanju energije za še mnogo stoletij. Kako vzeti ta prepotrebni odstotek sončne energije, je v teoriji jasno, stvar ostaja pri naprednejših tehnologijah pretvorbe energije. Med obnovljivimi viri energije je sončno sevanje najbolj perspektivno glede na količino virov, razširjenost, dostopnost in prijaznost do okolja.

V začetku 20. stoletja so številni znanstveniki po vsem svetu resno razmišljali o uporabi sončne energije. Naš rojak, ustanovitelj teoretične kozmonavtike K.E. Tsiolkovsky je v drugem delu svoje knjige: »Raziskovanje svetovnih prostorov z reaktivnimi instrumenti« zapisal naslednje: »Reaktivni instrumenti bodo ljudem osvojili brezmejne prostore in zagotovili sončno energijo, dve milijardikrat večjo od tiste, ki jo ima človeštvo na Zemlji.«

Albert Einstein, utemeljitelj svetovno znane teorije relativnosti, je leta 1921 prejel Nobelovo nagrado za razlago zakonov zunanjega fotoelektričnega učinka. Leta 1905 je izšlo njegovo delo, v katerem je Einstein na podlagi Planckove hipoteze natančno opisal, kako in v kakšnih količinah svetlobni kvanti izbijejo elektrone iz kovine. Sovjetski fiziki so to hipotezo prvič lahko uporabili v praksi v tridesetih letih prejšnjega stoletja pod vodstvom slavnega akademika A.F. Ioffe.

Na Fizikalno-tehničnem inštitutu so razvili in ustvarili prve žveplovo-talijeve sončne celice, vendar učinkovitost teh elementov ni dosegla 1%.

Kasneje leta 1954 so ameriški znanstveniki Pearson, Fuller in Chapin patentirali prvi element z učinkovitostjo približno 6%. V 70. letih prejšnjega stoletja je bil izkoristek sončnih fotocelic blizu 10%, vendar je bila njihova proizvodnja precej draga in ekonomsko neupravičena, zato je bila uporaba sončnih celic omejena predvsem na astronavtiko. Za proizvodnjo elementov je bil potreben silicij (Si, silicij) visoke čistosti in posebne kakovosti, v primerjavi s stroški sežganih ogljikovodikov je bila obdelava silicija draga in neupravičena, čeprav je ta element periodnega sistema v izobilju. na plažah v obliki peska (SiO 2). Zaradi tega so bile raziskave razvoja tehnologij na področju sončne energije ukinjene ali popolnoma okrnjene.

Do začetka 21. stoletja se je učinkovitost sončnih kolektorjev povečala na 20 %. Zakaj je človeštvo odstopilo od razvoja sončne energije, ni težko uganiti. Sredi prejšnjega stoletja je naša civilizacija razvozlala skrivnost jedrske energije in vse sile znanosti so bile vržene v iskanje novih načinov za obogatitev urana in ustvarjanje naprednejših jedrskih reaktorjev, na škodo tehnologij za proizvodnjo silicija in razvoj nove vrste sončnih celic.

Vendar je vse to videti nekoliko nenavadno, glede na to, da že dolgo obstajajo naprednejše tehnologije za proizvodnjo silicija. Že leta 1974 je Siemens (Nemčija) razvil tehnologijo za proizvodnjo silicija z uporabo karbotermnega cikla, ki je znižal stroške postopka za red velikosti. Vendar ta tehnologija ne zahteva več navadnega peska, temveč tako imenovani posebej čisti kremen, katerega zaloge so največje pri nas, kar je nedvomno koristno za Rusijo, saj je obstoječih zalog dovolj za vse.

Solarni paneli kot oblika izrabe sončne energije

Sonce je najmočnejši vir energije v našem sončnem sistemu. Tlak v njeni notranjosti je približno 100 milijard atmosfer, temperatura pa doseže 16 milijonov stopinj. Zemljo doseže le en dvomilijardni del vsega sevanja. Toda tudi ta majhen del po moči presega vse zemeljske vire energije (vključno z energijo zemeljskega jedra). Uporaba sončne energije je danes postala običajna in sončni kolektorji postajajo vse bolj priljubljeni.
Prve sončne celice so bile uporabljene leta 1957 med raziskovanjem vesolja. Na satelit so jih namestili za pretvorbo sončne energije v električno energijo, ki je bila potrebna za delovanje satelita. Pri izdelavi sončnih celic se uporabljajo polprevodniški materiali, običajno silicij.

Princip delovanja sončnih celic temelji na fotoelektričnem učinku – pretvorbi svetlobne energije v električno. Ko sončna energija zadene nehomogen polprevodnik (nehomogenost lahko dosežemo na različne načine, na primer z dopiranjem), se v njem ustvarijo neravnovesni nosilci naboja obeh vrst. Ko je ta sistem povezan z zunanjim tokokrogom, se lahko elektroni »zberejo« in tako ustvarijo električni tok. Obstaja veliko učinkov, ki negativno vplivajo na količino prejetega toka (na primer delni odboj sončnih žarkov ali njihovo sipanje), zato je raziskovalno delo pri ustvarjanju najprimernejšega materiala danes zelo pomembno.
Sončne baterije so veliki moduli, ki so sestavljeni iz posameznih elementov. Ti elementi so običajno majhne plošče (dimenzije v povprečju 130 x 130 mm), na katere so spajkani kontakti.
Ta vrsta energije je popolnoma okolju prijazna, saj v ozračje ne prihaja do strupenih ali nevarnih izpustov, ne onesnažujejo vode in tal, niti ne oddajajo nevarnega sevanja. Poleg tega je to zelo zanesljiv vir alternativne energije - po mnenju znanstvenikov bo sonce sijalo še nekaj milijonov let. Poleg tega je sončna energija popolnoma brezplačna. Druga stvar pa je seveda ta, da je sama izdelava sončne celice precej drag postopek.

Toda to vprašanje ima tudi slabo stran. Kljub temu, da je energija sonca brezplačna in ogromna, ni konstantna. Delovanje sončnih kolektorjev je močno odvisno od vremena. V oblačnem vremenu količina proizvedene električne energije močno upade, ponoči pa popolnoma preneha. Da bi se nekako spopadli s tem, so znanstveniki razvili vse vrste baterij. Toda ob obremenitvi tako ogromnih sončnih postaj baterije ne zdržijo več kot eno uro. Zato je uporaba sončnih kolektorjev možna le v povezavi s stabilnim virom električne energije.
Sončne plošče so pogoste v tropskih in subtropskih regijah. Število sončnih dni v državah teh regij je največje, zato je tudi količina proizvedene električne energije največja.

Sončno energijo lahko uporabljajo ne le velika podjetja, ampak tudi lastniki zasebnih domov. Na primer, v Nemčiji so sončne celice nameščene na strehah hiš, kar lastnikom omogoča prihranek približno 50% vseh stroškov energije. Glede na to, da so stroški električne energije v tej državi precej visoki. V sončnih dneh lahko količina predelane energije preseže potrebno. Tudi v Nemčiji država te presežke odkupi od zasebnikov in kupljeno elektriko ponoči preprodaja po nižji ceni, kar spodbuja zanimanje prebivalstva za vgradnjo sončnih kolektorjev.
V najbolj oblačnih območjih se gradijo celotne sončne elektrarne (GES). Načelo njihovega delovanja je nekoliko drugačno od solarnih kolektorjev. Te sončne elektrarne koncentrirajo sončno energijo in jo uporabljajo za pogon turbin, ogrevalnih motorjev itd. Primer je solarni stolp v Španiji. Številna ogledala usmerjajo sončne žarke v njen zgornji del in tam segrejejo vodo na 250 stopinj. To je koristno na več načinov.
Druga prednost sončnih kolektorjev je njihova mobilnost. Majhen element na močni sončni svetlobi lahko ustvari dovolj električne energije, na primer za polnjenje mobilnega telefona ali prenosnika z nizko porabo energije.

Zemeljska energija

Planet Zemlja je najbolj neverjeten in skrivnosten predmet, ki že stoletja privlači misli ljudi. Daje življenje tako, da deli toploto, vodo, hrano, in ga jemlje z udarnimi orkani, potresi, poplavami ali vulkanskimi izbruhi. Človek za preživetje potrebuje energijo in jo vzame s krajo črevesja našega planeta: črpanje ton nafte, premoga, izsekavanje gozdov itd. Kljub temu, da je naš planet zelo bogat, njegove zaloge še vedno niso neomejene. Ta problem že vrsto let vznemirja glave voditeljev držav in znanstvenikov - nenehno se iščejo novi viri alternativne energije.

Ena od možnih rešitev tega perečega problema je geotermalna energija, torej izkoriščanje notranje toplote zemlje in njeno pretvarjanje v električno energijo.

Približna temperatura zemeljskega jedra je 5000°C, tlak pa tam doseže 361 GPa. Tako neverjetno visoke vrednosti so dosežene zaradi radioaktivnosti jedra. Segreva bližnje kamninske plasti in s tem ustvarja vroče tokove velikosti celin. Počasi se dvigajo iz globin zemeljskega drobovja in silijo celine, da se premikajo, izzovejo vulkanske izbruhe in potrese.

Ko se oddaljujete od jedra, se temperatura nenehno znižuje, vendar toplota med vulkanskimi izbruhi nakazuje, da je tudi "nizka" temperatura za jedro preprosto ogromna. Toplotna energija zemlje je ogromna, a zanka je v tem, da sodobne tehnologije še ne omogočajo, da bi jo izkoristili, če ne v celoti, pa vsaj polovično.

V nekem smislu lahko zemeljsko jedro štejemo za večni gibalni stroj: obstaja močan pritisk (in zahvaljujoč gravitaciji bo vedno), kar pomeni, da obstaja visoka temperatura in atomske reakcije. A do zdaj še niso bile ustvarjene niti tehnologije niti materiali, ki bi zdržali tako težke pogoje in jim omogočili, da bi dosegli jedro. Danes lahko izkoriščamo toploto površinskih plasti, katere temperatura ni primerljiva s tisoči stopinj, vendar povsem zadostuje za njeno koristno izrabo.
Geotermalno energijo lahko uporabimo na več načinov. Na primer, vročo podzemno vodo lahko uporabite za ogrevanje stanovanjskih zgradb, vseh vrst podjetij ali ustanov. Toda bolj zanimiva je uporaba toplotne energije za njeno pretvorbo v električno.

Geotermalno energijo ločimo po obliki, v kateri prihaja iz zemlje:

• "Suha para" . To je para, ki uhaja iz tal brez kapljic vode ali nečistoč. Zelo priročno ga je uporabljati za vrtljive turbine, ki proizvajajo električno energijo. In kondenzirana voda običajno ostane precej čista in se lahko vrne nazaj v tla ali celo v bližnja vodna telesa.
• "Mokra para" . Je mešanica vode in pare. V tem primeru postane naloga nekoliko bolj zapletena, saj morate najprej ločiti paro od vode in jo šele nato uporabiti. Kapljice vode lahko poškodujejo turbine.
• "Sistem binarnega cikla" . Samo vroča voda bruha iz zemlje. Z uporabo te vode se izobutan pretvori v plinasto stanje. In potem uporabljajo izobutan paro za vrtenje turbin. Ta voda se lahko uporablja za neposredno ogrevanje prostorov - centralno ogrevanje.

Pomanjkljivost takih naprav je, da so geografsko vezane na območja geotermalne dejavnosti, ki se nahajajo zelo neenakomerno po površini zemlje. V Rusiji se viri geotermalne energije nahajajo na Kamčatki, Kurilskih otokih in Sahalinu - gospodarsko slabo razvitih regijah. Ker je njihova infrastruktura slabo razvita, so redko poseljena, imajo zapleten teren in visoko seizmično aktivnost, so ta območja ekonomsko nedonosna za gradnjo termoelektrarn. Vendar to ne more postati omejitev toplotne energije našega planeta.
Sredi 19. stoletja je britanski fizik William Thomson postavil temelje tehnologiji toplotnih črpalk. Načelo njegovega delovanja lahko shematično razložimo v obliki treh zaprtih krogov.

V zunanjem krogu kroži tako imenovana hladilna tekočina, ki absorbira toploto iz okolja. Običajno je to vezje cevovod, ki je čim bližje viru zunanje toplote (tla, reka, morje itd.) s krožečim antifrizom (tekočina proti zmrzovanju).

V drugem krogu kroži snov, ki zaradi toplote snovi prvega kroga izhlapeva in kondenzira ter oddaja toploto snovi zadnjega tretjega kroga. V drugem krogu se kot uparjena snov uporablja hladilno sredstvo (snov z nizko temperaturo izhlapevanja). V isti tokokrog so vgrajeni kondenzator, uparjalnik in naprave za spreminjanje tlaka hladilnega sredstva. Tretji krog je grelni element, ki prenaša toploto v prostore.
Obstaja še en projekt, ki pretvarja toploto zemeljske skorje v elektriko. Ta projekt so razvili znanstveniki v enem od nacionalnih laboratorijev Ministrstva za energijo ZDA. Tehnologija je sestavljena iz vrtanja dveh plitvih vrtin približno štiri kilometre globoko, ki segata do trde kamnine. Nato se kamnine zdrobijo s podzemnimi eksplozijami, s čimer se poveča globina vrtine. Eden od vodnjakov je napolnjen z vodo, kjer se segreje na 176 stopinj. Kljub temu, da je temperatura relativno nizka, je povsem dovolj za ogrevanje prostorov in proizvodnjo električne energije. Nato se voda dvigne skozi drugo vrtino (poskušajo jo locirati na precejšnji razdalji od prve) in vstopi v elektrarno.

Prednost te metode je njena neodvisnost od geotermalne aktivnosti območja – primerna je za namestitev skoraj povsod.
Umove znanstvenikov že kar nekaj časa vznemirja druga vrsta energije na Zemlji - energija magnetnega polja. Do danes ni bil ustvarjen niti en pravi obstoječi projekt. Toda ogromen potencial magnetnega polja nas nenehno sili k izumljanju novih in bolj izpopolnjenih naprav. Eden od njih je električni avtomobil Tesla. Načelo delovanja te naprave ostaja skrivnost za vse.

Nikola Tesla je zamenjal bencinski motor običajnega avtomobila s standardnim električnim motorjem AC z močjo 80 KM, ki ni imel vidnih zunanjih virov energije. Avto je lahko dosegel hitrosti do 150 km/h. Po mnenju samega znanstvenika je stroj deloval zahvaljujoč "etru, ki je okoli nas!" Sodobni raziskovalci verjamejo, da je fizik v svojem generatorju uporabil energijo magnetnega polja našega planeta. Svoj visokofrekvenčni AC tokokrog je lahko uglasil na resonančno frekvenco 7,5 Hz. A to so le ugibanja.
Alternativni viri energije, kot sta termalna ali magnetna, kmalu ne bodo fantazije ali hipoteze, ampak nuja. No, zaradi svojih prednosti: visoke okoljske prijaznosti, neodvisnosti od lokacije in vremenskih oziroma podnebnih razmer, nizkih proizvodnih stroškov in seveda neizčrpnosti postajajo ti viri energije zelo perspektivni.

Vetrna energija Začetek obrazca

Zrak je veter, eden od alternativnih virov energije na našem planetu.

Sodobnost definira veter kot tok zraka, ki se giblje po zemeljski površini s hitrostjo nad 0,6 m/s. Nastane zaradi neenakomerne porazdelitve atmosferskega tlaka, ki se nenehno spreminja in premika ogromne plasti zraka iz območja visokega tlaka v območje nizkega tlaka. V starih časih ni bilo niti ene ideje o vseh teh zvitih definicijah, vendar to ni preprečilo starim ljudem, da bi se naučili uporabljati vetrno energijo za svoje namene.

Že pred našim štetjem so spretni Egipčani pluli po Nilu na prvih jadrnicah. Posledično je to postal prvi korak v razvoju jadranja. Vikingi niso bili nič manj iznajdljivi. Njihove bojne jadrnice, ki so jih poganjali močni sunki vetra, so v hitrosti in lahkotnosti prekašale vse ladje zahodne Evrope ter vzbujale strah in grozo lokalnemu prebivalstvu. Nastanek prvih mlinov na veter v 12. stoletju je privedel do rojstva prvega pečenega kruha, brez katerega si ni mogoče predstavljati nobene sodobne mize.

Uporaba vetrne energije je našla veliko uporabo na Nizozemskem. Država pogosto poplavlja, ker je pod morsko gladino, uporaba vetrne energije v 14. stoletju za črpanje vode s polj pa ji je omogočila uvrstitev med najbogatejše države v tistem času. Kasneje so druge evropske države začele uporabljati takšen alternativni vir energije, da bi dosegle nasprotni učinek - oskrbo suhih polj z vodo.

Do 19. stoletja so mlini na veter med ljudmi postali pogost pojav. Do leta 1900 je bilo samo na Danskem več kot dva tisoč mlinov na veter. In izdelava prve vetrnice, ki pretvarja veter v električno energijo, je bila začetek novega kroga v zgodovini sodobne energije - vetrne energije.

Vetrna energija je postala zelo perspektivna, saj je veter obnovljiv vir energije. Razvoj tega energetskega sektorja je zelo aktiven: do leta 2008 je skupna instalirana moč vseh vetrnih generatorjev znašala 120 gigavatov. Ker je moč vetrnega generatorja odvisna od površine rezila generatorja, obstaja težnja po povečanju njihove velikosti in teh struktur ni mogoče imenovati mlini - zdaj so turbine.

Ta vrsta energije je postala zelo razširjena v ZDA. Do sredine 20. stoletja so tam zgradili nekaj sto tisoč turbin. Sčasoma so vetrne elektrarne postale zelo pogost pojav v vetrovni Kaliforniji in po celotni zvezni državi, po izdaji zakona, po katerem morajo komunalna podjetja odkupovati presežek vetrne energije od navadnih državljanov, pa je to območje postalo finančno privlačno.

Okoljski vidik vetrne energije je pomemben. Po podatkih Global Wind Energy Council bo ta industrija do leta 2050 pomagala zmanjšati letne emisije ogljikovega dioksida (CO 2) za 1,5 milijarde ton. Turbine zasedajo zelo majhno površino vetrne elektrarne (približno 1%), zato je preostala površina odprta za kmetijstvo. To je zelo pomembno v majhnih, gosto poseljenih državah.
Vetrna energija je postala pomembna leta 1973, ko je OPEC uvedel embargo na proizvodnjo nafte in začel letno spremljati proizvodnjo. Stroški nafte so se znatno povečali, zaradi česar so države prisiljene preučevati in razvijati alternativne vire energije. Vsako leto se stroški tehnologije vetrne elektrarne zmanjšujejo, s čimer se povečuje delež vetrne energije v skupni količini. Danes je ta prispevek po vsem svetu le 2 %, vendar ta številka narašča vsako minuto.

Vodna energija

Voda je vir življenja na zemlji. To je eden najbolj edinstvenih in neverjetnih pojavov na našem planetu, ki ima številne edinstvene lastnosti, katerih uporaba je lahko zelo koristna in koristna za ljudi.

Energija vode je eden prvih virov energije, ki so se ga ljudje naučili uporabljati za lastne namene. Tako je princip delovanja prvih rečnih mlinov preprost in hkrati genialen: gibajoč se tok vode vrti kolo, ki pretvarja kinetično energijo vode v mehansko delo kolesa. Pravzaprav vse sodobne hidroelektrarne delujejo na podoben način, le z enim pomembnim dodatkom: mehanska energija kolesa se nato pretvori v električno.

Energijo vode lahko v grobem razdelimo na tri vrste glede na obliko, v kateri se transformira:

1. Energija oseke in oseke . Pojav oseke je zelo zanimiv in ga dolgo časa ni bilo mogoče pojasniti. Veliki masivni (in seveda blizu Zemlje) vesoljski objekti, kot sta Luna ali Sonce, zaradi delovanja svoje gravitacije vodijo do neenakomerne porazdelitve vode v oceanu, kar ustvarja "grbe" vode. Zaradi vrtenja zemlje se te "grbe" začnejo premikati in premikati proti obalam. Toda zaradi enake rotacije Zemlje se položaj oceana glede na Luno spremeni, s čimer se zmanjša učinek gravitacije.

Med plimovanjem se polnijo posebni rezervoarji, ki se nahajajo na obali. Rezervoarji nastanejo zaradi jezov. Ob oseki začne voda obratno gibanje, ki se uporablja za vrtenje turbin in pretvorbo energije. Pomembno je, da je višinska razlika med plimo in oseko čim večja, sicer se taka postaja preprosto ne more upravičiti. Zato se plimske elektrarne praviloma ustvarjajo na ozkih mestih, kjer višina plimovanja doseže vsaj 10 m. Na primer postaja za plimovanje v Franciji ob izlivu reke Rance.

Toda takšne postaje imajo tudi svoje pomanjkljivosti: ustvarjanje jezu vodi do povečanja amplitude plimovanja iz oceana, kar pomeni poplavljanje zemlje s slano vodo. Posledica tega je sprememba flore in favne biološkega sistema in ne na bolje.
2. Energija morskih valov. Kljub dejstvu, da je narava te energije zelo podobna energiji oseke in oseke, je še vedno običajno, da jo ločimo v ločeno vejo. Ta vrsta energije ima precej visoko specifično moč (približna moč oceanskih valov doseže 15 kW/m). Če je višina valov približno dva metra, se lahko ta vrednost poveča na 80 kW/m. Vse energije valov ni mogoče pretvoriti v električno energijo, vendar je še vedno koeficient pretvorbe precej visok - 85%.
Danes uporaba energije morskih valov ni posebej razširjena zaradi številnih težav, ki nastanejo pri izdelavi naprav. Zaenkrat je to področje le v fazi eksperimentalnih raziskav.
3. Hidroelektrarne . Ta vrsta energije je postala dostopna ljudem zaradi skupnega "dela" treh elementov: vode, zraka in seveda sonca. Sonce izhlapeva vodo s površine jezer, morij in oceanov ter tvori oblake. Veter premika plinasto vodo v višje predele, kjer se kondenzira in začne, ko izpade kot padavine, teči nazaj k prvotnim virom. Na poti teh tokov so nameščene hidroelektrarne, ki prestrežejo energijo padajoče vode in jo pretvorijo v električno energijo. Moč, ki jo proizvede postaja, je odvisna od višine padca vode, zato so na hidroelektrarnah začeli ustvarjati jezove. Omogočajo tudi uravnavanje pretoka. Ustvarjanje tako velike strukture je zelo drago, vendar se hidroelektrarna v celoti izplača zaradi neizčrpnosti uporabljenega vira in prostega dostopa do njega.
Ta vrsta energije ima po analogiji z drugimi tako prednosti kot slabosti. Tako kot v primeru uporabe energije plimovanja ustvarjanje hidroelektrarne povzroči poplavo velikega območja in povzroči nepopravljivo škodo lokalni favni. Toda tudi ob upoštevanju te okoliščine lahko govorimo o visoki okolju prijaznosti hidroelektrarn: povzročajo le lokalno škodo, ne da bi onesnaževali zemeljsko ozračje. Da bi zmanjšali škodo, ki jo povzročajo postaje, se razvija vse več novih metod njihovega delovanja, zasnova samih turbin pa se nenehno izboljšuje.

Eden od predlaganih načinov je bilo "črpanje" baterij. Voda, ki gre skozi turbine, ne teče naprej, ampak se kopiči v velikih rezervoarjih. Ko obremenitev hidroelektrarne postane minimalna, z uporabo energije jedrske ali termoelektrarne, se akumulirana voda prečrpa nazaj in vse se ponovi. Ta metoda zmaguje tako glede okoljskih kot ekonomskih kazalnikov.
Še eno zanimivo področje za uporabo vodne energije so izumili strokovnjaki Komisije za atomsko energijo v Grenoblu v Franciji. Predlagajo uporabo energije padajočega dežja. Vsaka padajoča kapljica, ki zadene piezokeramični element, vpliva nanj fizično, kar povzroči nastanek električnega potenciala. Nato se spremeni električni naboj (tako kot se v mikrofonih električni signal pretvori v vibracije).

Zaradi raznolikosti svojih oblik ima voda res ogromen energetski potencial. Danes je hidroenergija že zelo razvita in predstavlja 25 % svetovne proizvodnje električne energije, glede na hitrost njenega razvoja pa lahko mirno rečemo, da je zelo perspektivno področje.

Atomska energija Začetek obrazca

Ob koncu 20. stoletja je problem iskanja alternativnih virov energije postal zelo pereč. Kljub temu, da je naš planet resnično bogat z naravnimi viri, kot so nafta, premog, les itd., so vsi ti viri končni. Zato moramo iskati novejše in naprednejše vire energije.

Človeštvo je že dolgo našlo takšno ali drugačno rešitev za vprašanje alternativnih virov energije, vendar je bil pravi preboj v zgodovini energetike pojav jedrske energije.

Jedrska teorija je prehodila dolgo pot, preden so se jo ljudje naučili uporabljati za lastne namene. Vse se je začelo leta 1896, ko je A. Becquerel registriral nevidne žarke, ki jih je oddajala uranova ruda in so imeli veliko prodorno moč. Ta pojav so kasneje poimenovali radioaktivnost.

Zgodovina razvoja jedrske energije vsebuje več deset izjemnih imen, vključno s sovjetskimi fiziki. Končno stopnjo razvoja lahko imenujemo leto 1939 - ko sta Yu.B. Khariton in Ya.B. Zeldovich teoretično pokazala možnost izvedbe verižne reakcije cepitve jeder urana-235. Nadalje je razvoj jedrske energije potekal skokovito. Po najbolj grobih ocenah lahko energijo, ki se sprosti pri cepljenju 1 kg urana, primerjamo z energijo, ki jo dobimo pri sežigu 2.500.000 kg premoga.

Med drugo svetovno vojno so se vse raziskave preusmerile na vojaško področje. Prvi primer jedrske energije, ki ga je človek lahko pokazal celemu svetu, je bila atomska bomba, nato vodikova bomba.

Šele leta kasneje je znanstvena skupnost svojo pozornost usmerila na mirnejša območja, kjer bi uporaba jedrske energije lahko postala resnično koristna. Tako se je začela zora najmlajšega področja energije. Začele so se pojavljati jedrske elektrarne (JED), prva jedrska elektrarna na svetu pa je bila zgrajena v mestu Obninsk v regiji Kaluga.

Danes je po svetu nekaj sto jedrskih elektrarn. Razvoj jedrske energije je bil neverjetno hiter. V manj kot 100 letih je uspelo doseči izjemno visoko stopnjo tehnološkega razvoja. Količina energije, ki se sprosti pri cepitvi uranovih ali plutonijevih jeder, je neprimerljivo velika - to je omogočilo ustvarjanje velikih jedrskih elektrarn industrijskega tipa.

Ta energija nastane kot posledica verižne reakcije cepitve jeder nekaterih radioaktivnih elementov. Običajno se uporablja uran-235 ali plutonij. Jedrska cepitev se začne, ko vanj zadene nevtron - osnovni delec, ki nima naboja, vendar ima relativno veliko maso (0,14% več od mase protona). Posledično nastanejo fisijski drobci in novi nevtroni, ki imajo visoko kinetično energijo, ta pa se aktivno pretvori v toploto.
Ta vrsta energije se proizvaja ne samo v jedrskih elektrarnah. Uporablja se tudi na jedrskih podmornicah in jedrskih ledolomilcih.
Za normalno delovanje jedrske elektrarne je potrebno gorivo. Praviloma je to uran. Ta element je v naravi zelo razširjen, vendar ga je težko dobiti. V naravi ni nahajališč urana (na primer nafte), je tako rekoč "razmazan" po zemeljski skorji. Najbogatejše uranove rude, ki so zelo redke, vsebujejo do 10 % čistega urana. Uran se običajno nahaja v mineralih, ki vsebujejo uran, kot izomorfni nadomestni element. A kljub vsemu je skupna količina urana na planetu enormno velika. Morda bodo v bližnji prihodnosti najnovejše tehnologije povečale odstotek proizvodnje urana.

Tako močan vir energije in s tem moči ne more povzročiti skrbi. O njegovi zanesljivosti in varnosti potekajo nenehne razprave. Škodo, ki jo jedrska energija povzroča okolju, je težko oceniti. Če pa bi našemu planetu jutri zmanjkalo vseh zalog tradicionalnih virov energije, bi morda jedrska energija postala edino področje, ki bi jo dejansko lahko nadomestilo. Njegovih koristi ni mogoče zanikati, vendar ne smemo pozabiti na možne posledice.

Bioenergija

Okoli koncepta bioenergije je veliko zmede.

Bioenergija je po definiciji veja alternativne energije, torej energije, ki velja za obnovljivo. Količina energije, ki jo letno porabi celotno človeštvo, je preprosto ogromna. Zato se postavlja vprašanje, ali je mogoče kateri koli vir obnoviti glede na stopnjo njegove porabe.

Bioenergija je kombinacija cele vrste alternativnih virov energije. Ta spekter združuje en splošni koncept: biomasa. Pravzaprav je to rezultat življenjske aktivnosti vseh živih organizmov na našem planetu.

Vsako leto povečanje biomase na planetu doseže 130 milijard ton suhe snovi. To ustreza 660.000 TWh na leto, medtem ko svetovna skupnost potrebuje le 15.000 TWh na leto.
Danes več kot 99 % lastnikov avtomobilov uporablja gorivo iz nafte. In vsak dan raste število avtomobilov na cestah. Naftnega goriva je težko šteti za obnovljivo. Količina nafte se vsako leto nezadržno zmanjšuje, kar vodi v rast njene cene. In ker se gospodarstva mnogih držav šele razvijajo, bo kljub naraščajočim cenam povpraševanje po nafti še naraščalo. Začaran krog, izhod iz katerega so lahko biogoriva.
Biogoriva so dolgo časa veljala za nekonkurenčna, ker so bila slabša od fosilnih goriv tako po proizvedeni moči kot po kompleksnosti izvedbe. Toda nenehno razvijajoče se tehnologije so pomagale rešiti te težave. Biogoriva so različnih vrst:

• tekočina: metanol, etanol, biodizel;
• plinasto: vodik, utekočinjeni naftni plin (propan-butan frakcije);
• težko: drva, premog, slama.

Novonastalo tekoče biogorivo odlikujeta okolju prijaznost in dostopnost, poleg tega pa ima še eno pomembno prednost. Za prehod na tekoča biogoriva niso potrebne pomembne spremembe v strukturi motorjev in opreme. Samo biogorivo je surovina, pridobljena s predelavo, praviloma, oljne ogrščice, soje, sladkornega trsa ali koruznih stebel. Razvijajo se številne druge smeri za proizvodnjo organskega goriva (na primer iz celuloze).

Zemeljski plin, vodik in podobne surovine ne moremo uvrščati med obnovljive vire, zato jih lahko do neke mere štejemo za polovični ukrep pri prehodu na biogoriva. Poleg tega obstaja veliko težav, povezanih z izvajanjem takšne tehnologije. Na primer, motor na vodik bi lahko postal zelo obetaven predstavnik svoje "družine", vendar bi bilo za normalno delovanje avtomobila potrebno pritrditi celoten rezervoar na streho avtomobila, kar ni zelo priročno. In v stisnjenem stanju je vodik zelo eksploziven.

Najnovejši izumi na področju nanotehnologije so prišli na pomoč - razvija se projekt za ustvarjanje nanokapsul za shranjevanje vodika in drugih eksplozivnih plinov. Vsaka nanokapsula (modificirana nanocevka) bo napolnjena z določenim številom molekul plina in "zamašena" s fulerenom, kar bo omogočilo razdelitev plina na dele in tako varno.

Situacija z biodizelskim gorivom je veliko enostavnejša. Biodizelsko gorivo je rastlinsko olje, transesterificirano z metanolom (včasih se lahko uporabi etanol ali izopropilni alkohol). Reakcija običajno poteka pri normalnem tlaku in temperaturi 60 °C. Rastlinska olja se pridobivajo iz najrazličnejših rastlin (več kot 20 vrst), vendar oljna ogrščica ostaja vodilna. Je mastna rastlina, ki jo je enostavno gojiti v kmetijskih razmerah.
A prednosti bioenergije se tu ne končajo. Poleg tega, da odgovarja na pereča vprašanja našega časa o iskanju alternativnih virov energije in njeni okolju prijaznosti, je pomembno opozoriti na materialni vidik.

Uvoz nafte močno vpliva na proračun države, saj njena cena nenehno raste. Nasprotno, biogoriva so vsak dan cenejša. Zato lahko trdimo, da so lahko prihranki pri prehodu na biogorivo zelo pomembni.

Februarja 2006 je Evropska unija sprejela dokument »Strategija za biogoriva«, ki opisuje tržni, zakonodajni in raziskovalni potencial za povečanje uporabe biogoriv. Tudi če danes odstotni delež biogoriv v svetovni energiji goriv ne dosega niti enega odstotka, bi se morale ob tolikih prednostih razmere v bližnji prihodnosti močno spremeniti.

2. Problemi varčevanja z energijo v Rusiji in tujini, načini njihovega reševanja

Resnično pomemben dogodek za Rusijo po rezultatih leta 2009 je bil sprejetje zveznega zakona "O varčevanju z energijo in povečanju energetske učinkovitosti". V zadnjih nekaj letih je njegov projekt doživel več kot eno izdajo, vroče razprave o nekaterih določbah tega dokumenta pa so dobile nacionalni obseg in se razširile izven strokovne skupnosti in krogov blizu zakonodajnih organov.

Energijska potratnost ruskih državljanov ni naključna. Prvič, to je posledica zgodovinskih in podnebnih dejavnikov. Drugi pomemben pokazatelj je nerazvitost zakonodaje v primerjavi z bogatimi zakonodajnimi izkušnjami razvitih držav. V Rusiji se je zakonodaja na področju varčevanja z energijo šele začela, predsednik Dmitrij Medvedjev je na komisiji za posodobitev in tehnološki razvoj gospodarstva 30. septembra 2009 prevzel pobudo. In 11. novembra 2009 je Državna duma v tretji obravnavi sprejela zvezni zakon "O varčevanju z energijo in povečanju energetske učinkovitosti".

Po svojem učinku bo zajel vse; od sprejetja davčnega zakonika državna duma ni obravnavala predloga zakona, ki tako široko vpliva na življenje dobesedno vsakega državljana in proizvodnjo vsakega podjetja. Z vidika države so to izjemno pomembni koraki. Končni cilj dogodka je varčevanje z gorivom.

Poraba energije v Rusiji dosega skoraj 1 milijardo ton standardnega goriva. Če bi energijsko intenzivnost znižali na evropsko raven, bi po podatkih ruskega ministrstva za energijo padla poraba na 650 milijonov ton standardnega goriva.

Kot najpomembnejši energijsko varčni področji upoštevajmo varčne žarnice in pasivne hiše.

Energijsko varčne žarnice

Navadna žarnica z žarilno nitko, ki se že več kot sto let povsod uporablja za razsvetljavo, dobro greje in slabo sveti. Njegova svetlobna učinkovitost (to je število oddanih lumnov na enoto porabe energije) je izjemno nizka. Argument v prid alternativnim sijalkam je na splošno enak – zagotavljajo enako količino svetlobe z manjšo porabo energije in daljšo življenjsko dobo.

Vendar se je stališče Dmitrija Medvedjeva o zamisli o zamenjavi žarnic z žarilno nitko z energetsko učinkovitimi zelo sporno odražalo v kasnejših dejanjih uradnikov.

Od 1. januarja 2011 je prepovedan nakup kakršnih koli žarnic z žarilno nitko za državne in občinske potrebe ter kroženje žarnic z žarilno nitko 100 W in več. Predlog zakona še določa, da se lahko s 1. januarjem 2013 uvede prepoved za 75-vatne sijalke, s 1. januarjem 2014 pa za 25-vatne sijalke. Mojstrovina "75- in 25-vatne sijalke so lahko prepovedane ali pa tudi ne" podjetjem ne dovoljuje oblikovanja svojih naložbenih programov niti v minimalnem približku. Uvoz kompaktnih fluorescentnih sijalk je sicer mogoče povečati čez noč, a za organizacijo proizvodnje je treba konec koncev imeti natančen načrt za neko, vsaj kolikor toliko spodobno obdobje. Z gotovostjo lahko napovemo, da bo s tem pristopom ruskim podjetjem izjemno težko vlagati v novo proizvodnjo.

Zakon, sprejet v tej različici, bo povzročil očitno vročino na trgu razsvetljave, povečanje uvoza poceni kompaktnih fluorescenčnih sijalk in širjenje namišljenih fobij, povezanih s škodljivostjo in toksičnostjo teh sijalk.

Sprejeti zakon nam vsem nalaga popoln prehod na instrumentalno merjenje proizvedene, oddane in porabljene energije. Kajti preden karkoli prihranite, morate vedeti, koliko ste porabili.

Dve leti je dano prebivalstvu, da v celoti opremi svoje nepremičnine s števci - stanovanja, pisarne, skladišča, tovarniške prostore. Plačilo za namestitev in zamenjavo števca krijejo potrošniki. Zakon o varčevanju z energijo bo neposredno vplival na žepe državljanov. Poleg žarnic boste morali vsaj denar odšteti še za števce energije, plina, vode in toplote.

Obračun električne energije, zemeljskega plina, toplote in vode je tehnično in ekonomsko rešljiv problem, ki ima ustaljene tipske rešitve. Vendar, paradoksalno, obstoječi regulativni okvir prebivalstvu zdaj preprečuje prehod na obračunavanje virov z odmerjenimi viri. To je še posebej očitno pri vodnem računovodstvu. Z namestitvijo števca zdaj lahko občan namesto prihrankov prejme povečane stroške. Dokler vsak prebivalec hiše ne stori enako, bo monter števca pomnožil odčitke svoje naprave s koeficientom, ki je odvisen od števila izgub vode, zabeleženih v hiši, porabe za splošne hišne potrebe, uveljavljenih standardov porabe vode za stanovalce. ki nimajo števcev in tudi ob upoštevanju dejanske porabe.

Da bi se znebili tega divjanja, ko stroški v veliki meri niso odvisni od porabe, temveč od števila sosedov, prijavljenih v hiši, in pogostosti njihove obdelave vode, ni dovolj sprejeti zakon o varčevanju z energijo in energetski učinkovitosti. Odlok vlade Ruske federacije z dne 23. maja 2006 št. 307 "O postopku zagotavljanja javnih storitev državljanom" bo treba skrbno in podrobno prepisati.

Naslednji korak za zmanjšanje porabe toplote, vode in električne energije je seznam aktivnosti, ki jih morajo občani izvesti sami. Seznam zaenkrat še ne obstaja v naravi. Sam seznam in načela za njegovo izvajanje bo določila vlada Ruske federacije. Odobrile ga bodo regionalne oblasti. Vsakih pet let se bodo zahteve glede energetske učinkovitosti stavb in posledično resnosti sprejetih ukrepov zaostrovale.

Te dejavnosti bodo vključevale več kot le zamenjavo žarnic. Verjetno bo nekaj nadomestilo sovjetska okna s sodobnimi okni z dvojno zasteklitvijo. Na splošno je to vse, kar je na voljo posameznemu državljanu v enem stanovanju ali pisarni. Možni so ukrepi v zvezi z izolacijo in energetsko varčnostjo celotne hiše. V idealnem primeru bo lahko kompetentna družba za upravljanje sklenila pogodbo o energetskih storitvah, ki bo prebivalcem omogočila obročno plačilo izolacije fasade zaradi prihrankov zaradi zmanjšane porabe toplote. Namesto tipskih tehničnih rešitev ter finančnih in pravnih mehanizmov za izboljšanje obstoječega stanovanjskega fonda zakon upa na bivalno ustvarjalnost množic in stanovanjske oblasti.

Žal predlog zakona praktično ne opazi bistvene razlike med novogradnjami in že zgrajenimi objekti. Na področju novogradnje lahko dobro deluje metoda "žarnice", ki prepoveduje na primer hladen beton in spodbuja toplo, porozno opeko. Med petimi glavnimi načeli ustvarjanja toplega in svetlega doma so predvsem tista, ki so jih gradbeniki uporabljali že od antičnih časov: dobra toplotna izolacija sten, strehe in temeljev, pravilna orientacija oken v smeri sveta in zmanjšanje toplotnih izgub. skozi okna.

Delujoč in učinkovit zakon o varčevanju z energijo mora biti sestavljen iz številnih zasnov, ki bodo vzbudile zanimanje stotin in tisočev udeležencev na trgu za izboljšanje energetske učinkovitosti. Ruski račun vsebuje le njihove zametke. Naj naštejemo spodbujevalne ukrepe, ki jih zakon predvideva.

Podjetje bo po novem lahko prejelo investicijsko davčno olajšavo (odlog plačila dohodnine ali regionalne takse za obdobje od enega do petih let), če bo povečalo energetsko učinkovitost proizvodnje blaga, opravljanja dela in zagotavljanja storitve.

Za proizvodne objekte so predstavljeni strožji kriteriji. Vzpostavitev objekta za proizvodnjo električne ali toplotne energije z izkoristkom več kot 57% ali z uporabo obnovljivih virov energije povzroči davčno olajšavo do 30% vrednosti nabavljene opreme. Ruska vlada je dolžna temu še vedno kratkemu seznamu dodati druge objekte in tehnologije z visoko energetsko učinkovitostjo.

Naš zaostanek v energetski učinkovitosti pomeni, da moramo, ne da bi izgubljali čas z iskanjem poti, uporabiti izkušnje drugih držav. Mednarodna agencija za energijo (IEA) je v podporo akcijskemu načrtu G8, ki vključuje Rusijo, in v imenu voditeljev G8 pripravila posebno poročilo na 586 straneh z naslovom »Obeti za energetsko tehnologijo: scenariji in razvojne strategije do leta 2050«. IEA meni, da je energetska učinkovitost najpomembnejša za reševanje izzivov varne in čiste energije, podnebnih sprememb in trajnostnega razvoja. V svojem poročilu je agencija navedla veliko tehnologij, potrebnih za to, ki so že razvite ali so blizu komercializacije. Tako so lahko novogradnje 70% bolj energetsko učinkovite, novi sistemi razsvetljave so lahko 30-60% varčnejši, toplotne izgube skozi moderna okna so lahko trikrat manjše (vse to v primerjavi s tipičnimi zahodnimi tehnologijami, ne tipičnimi ruskimi).

Ne da bi se ukvarjali s popolnejšo integracijo, obvladovanjem mednarodnih izkušenj in podrobnejšo izdelavo ustreznih mehanizmov na ruskem zakonodajnem področju, so se avtorji predloga zakona očitno zanašali na učinkovitost glob. Zdaj bo pooblaščeni organ lahko državljanom in organizacijam množično nalagal globe zaradi potratnosti z energijo.

Po mnenju nekaterih analitikov je mogoče 40 % energije, porabljene v Rusiji, "osvoboditi" s preprostimi prihranki. To dejstvo pomeni, da pri nas vsako leto zavržemo skoraj polovico vse proizvedene energije in ne zaman si pripisujemo status ene najbolj energetsko potratnih držav na svetu. Količina izgubljene in izgubljene energije je primerljiva z obsegom vse nafte in naftnih derivatov, izvoženih iz Rusije. Vsak dan pozabimo ali smo preleni, da bi ugasnili svetila, po vsej državi pa je že na milijone, če ne milijarde svetilk.

Vendar pa priljubljenost uporabe energetsko varčnih svetilk v naši državi pridobiva zagon, povpraševanje po tem izdelku pa vsak dan narašča. Zanimanje za varčne luči ne povzročajo le svetovni trendi varčevanja z energijo, ampak, kot kaže praksa, je to dejansko zelo praktična rešitev za osvetlitev doma.

Kako se varčne sijalke razlikujejo od klasičnih žarnic z žarilno nitko in ali je varčevanje z energijo edina drugačna lastnost? Poskusimo razumeti ta vprašanja. Najprej si poglejmo, kako deluje varčna sijalka.

Energijsko varčna sijalka je sestavljena iz 3 glavnih komponent: podstavka, elektronske enote in fluorescenčne sijalke.

Osnova- zasnovan za priključitev svetilke na svetlobno napravo.

Elektronska enota- (elektronska predstikalna naprava: elektronska predstikalna naprava) zagotavlja zagon in nadaljnje vzdrževanje procesa žarenja fluorescenčne sijalke. Prav tako elektronska enota pretvori vhodno napetost 220 V v napetost, potrebno za delovanje fluorescenčne sijalke.

Fluorescentna svetilka- sam svetleči del svetilke je napolnjen z inertnim plinom (argonom) in živosrebrnimi hlapi. Notranje stene svetilke so prekrite s fosfornim premazom.

Zdaj pa se seznanimo z značilnostmi energetsko varčnih sijalk.
Energijsko varčne sijalke imenujemo tudi kompaktne fluorescenčne sijalke ali na kratko CFL.

Načelo delovanja so podobni fluorescentnim sijalkam: spiralna cev ali sistem obločnih cevi, napolnjenih z inertnim plinom (argonom ali ksenonom) in živosrebrovo paro. Notranje stene svetilke so prevlečene s fosforjem. Pod vplivom visoke napetosti se v svetilki premikajo elektroni, trčijo z atomi živega srebra in nastane ultravijolično sevanje, ki ob prehodu skozi fosfor ustvari sij, viden našim očem.

Zasnova svetilk je različna, običajno so izdelane v obliki cevi, zvitih v spiralo, vendar so tudi kompaktni vzorci predstavljeni v tradicionalnih oblikah hruške, sveče, krogle ali valja. V zadnjih vzorcih elektronske enote (elektronske predstikalne naprave) ni več, oziroma je tam, le da so jo inženirji uspeli vtakniti v podlago.

Svetlobni tok in moč

Moč je navedena v vatih, pogosto je navedena enakovredna moč običajne žarnice, ki proizvede enako količino svetlobe kot varčna. Na primer, če na varčni sijalki piše 8 W, bo svetila kot 40 W žarnica z žarilno nitko. Spodaj so povprečne vrednosti moči in ustrezen svetlobni tok:
. 5W (25W) - 250 Lm;

• 8W (40W) - 400 Lm;
• 12W (60W) - 630 Lm;
• 15 W (75 W) - 900 Lm;
• 20W (100W) - 1200 Lm;
• 24W (120W) - 1500 Lm;
• 30W - 150W - 1900 Lm;

Temperatura svetlobe

Ta parameter ne bo povsem pravilen za fluorescenčne sijalke, saj je vzet iz temperature segrete žarilne nitke v žarnici z žarilno nitko, temperatura pa se meri v kelvinih (K). Temperatura žarilne nitke tradicionalne žarnice je 2700 K ali 2427 C, žarnica pa sveti rumeno.
Proizvajalci fluorescenčnih sijalk upoštevajo naslednja temperaturna območja:

• 2700 K - topla bela, ustreza svetlobi običajne žarnice z žarilno nitko;
• 3300-3500 K - bela, ni običajna vrsta CFL.
• 4000-4200 K - hladno bela, svetilka sveti s šibkim modrim odtenkom. Za takšne sijalke je priporočljivo izbrati večjo moč, saj pri taki svetlobni temperaturi svetilka z nizko močjo sveti slabo.
• 6000-6500K - dnevno. Sijaj sijalk ustreza močnim fluorescenčnim sijalkam.

Življenska doba

Nekateri proizvajalci zelo dragih varčnih sijalk zagotavljajo garancije za 12.000-15.000 ur delovanja svojih izdelkov. Svetilke srednjega cenovnega razreda zdržijo do 6.000-10.000 ur. Najbolj proračunska možnost ima življenjsko dobo 3000-4000 ur, kar včasih ni res.

Indeks barvne reprodukcije

Pomemben koeficient, višji kot je, boljši je. Najmanjša zahtevana vrednost je R=82. Če je koeficient nižji od 82, se ustvari meglen učinek, sence takšne svetlobe niso jasne, odtenki belih predmetov so ostri z zelenkastimi ali modrimi poudarki. Ob pogledu na žarnico z nizkim R ujamete »zajčke« v očeh, kot bi gledali varjenje ali sonce.

Napake
Pomanjkljivosti vključujejo frekvenco okolja, vsi dobro vemo, da so živosrebrne pare strupene, zato razbijanje varčnih sijalk ni priporočljivo. Upoštevati je treba tudi, da okvarjene kompaktne fluorescentne sijalke niso redkost. Praviloma se napake pogosto najdejo v proračunski kategoriji izdelkov zaradi nepopolne proizvodne tehnologije, velik odstotek poceni svetilk pa umre ali začne slabo goreti po prvih 1000 urah delovanja.
Priporočila
Da bi podaljšali življenjsko dobo varčnih sijalk, obstajajo določena priporočila za uporabo, ki bodo pomagala podaljšati njihovo življenjsko dobo. Tako kot pri običajnih žarnicah z žarilno nitko tudi pri varčnih žarnicah na življenjsko dobo vpliva pogosto prižiganje in ugašanje, zato je priporočljivo žarnico ugasniti po vsaj 5-10 minutah delovanja.
Varčnih sijalk ni mogoče uporabljati z napravami za mehki zagon ali prenapetostnimi zaščitami, ki se uporabljajo z običajnimi žarnicami z žarilno nitko.

Priporočljiva je tudi uporaba varčnih sijalk z vgrajenim sistemom mehkega zagona, saj ta način preklopa podaljša življenjsko dobo za nekaj tisoč ur. Prvih nekaj minut se bo svetilka segrela in ne bo gorela s polno močjo.
Varčevanje
Kljub prvotno visoki ceni CFL postajajo bolj ekonomična in praktična rešitev. Naredimo majhen izračun prehoda iz običajnih žarnic z žarilno nitko na energetsko varčne:
Povprečna življenjska doba žarnice z žarilno nitko je približno 1000 ur, podobno kot pri varčni sijalki - 6000 ur. Stroški žarnice z žarilno nitko znašajo 15 rubljev, varčne žarnice pa 120 rubljev. Moč sijalke je 100 W oziroma 20 W. Vzemimo strošek električne energije kot 2 rublja na 1 kW / h. Za 6000 ur delovanja potrebujete 6 navadnih svetilk po 15 rubljev, kar je enako 90 rubljev. V 6000 urah delovanja bo 6 100W žarnic pokurilo 600 kW/h. energije za 2 rublja, kar je enako 1200 rubljev. Skupaj dobimo 90+1200=1290 rubljev.

Energijsko varčna svetilka stane 120 rubljev. moč je 20 W, se izkaže, da bo za 6000 ur delovanja porabil 120 kW / h za 240 rubljev. Skupaj dobimo 120+240=360 rubljev.

Stroški so 3,5-krat nižji. V praksi je ta številka lahko višja ali nižja. Potegnite svoje zaključke.

Pasivne hiše

V Evropi je eden glavnih trendov v razvoju stanovanjske gradnje nastajanje pasivnih hiš. Njihove glavne prednosti so minimalni stroški ogrevanja in zdrava mikroklima.

Pasivne hiše so dokaj nov standard za stanovanjske objekte. Zahvaljujoč izolaciji in tesnjenju ovoja stavbe so stroški ogrevanja zanemarljivi in ​​ni potrebe po klasičnih sistemih ogrevanja. Tematika pasivnih hiš je danes v Nemčiji in Avstriji tako priljubljena, da lahko govorimo o začetku tihe gradbene revolucije. V desetletju so tam zgradili več kot 16 tisoč takih hiš, v zadnjih treh do štirih letih pa količine eksponentno naraščajo. Zahteve glede učinkovitosti stavb v Nemčiji postajajo vse strožje in vse pogosteje je slišati, da bi lahko pasivne hiše čez nekaj let postale obvezen vsenemški standard. Druge hiše se sploh ne bodo gradile.

Koncept pasivne hiše temelji na zelo preprostem učinku – avtonomen prostor, iz katerega ne uhaja toplota, lahko ogrevamo z eno samo svečo. Po analogiji: za termo hišo, ki nima toplotnih izgub, bo tudi v mrzlem vremenu dovolj človeške toplote (človeško telo odda 100 kW toplotne energije na dan), sončne energije in energije, ki jo sproščajo električni aparati.

Sredi osemdesetih let prejšnjega stoletja je nemški fizikalni inženir Wolfang Feist naredil matematične izračune za hišo termos, ki je ne bi bilo treba ogrevati. Glavni rezultat izračunov je, da se takšna pasivna hiša ni izkazala za matematični pojav, ampak za zelo realno stvar. Predvsem debeli opečni zidovi niso potrebni za učinkovito izolacijo stavbe – zadostuje plast izolacije manj kot pol metra.

Da bi preverili Feistove izračune, so leta 1991 v Darmstadtu zgradili prvo pasivno hišo. Podrobna študija je potrdila, da zgradba dejansko ne porablja toplote. Eksperimentalna hiša se je izkazala le za 25% dražja od običajne zgradbe, kar je za prvi vzorec povsem sprejemljivo. Sredi osemdesetih let je neodvisno od Feista podobne izračune opravil ruski fizik Jurij Lapin. Domači urbanisti pa so menili, da se to načeloma ne more zgoditi, in ideje niso niti preizkusili.

Že v prvi pasivni stavbi dr. Feista je bilo oblikovanih pet osnovnih principov pasivne hiše. Prvo načelo je dobra toplotna izolacija vseh delov stavbe. Za izolacijo sten, streh in temeljev v podnebju srednje Nemčije zadoščajo visoko učinkoviti izolacijski materiali debeline 30-40 centimetrov, kar je po toplotnih lastnostih enakovredno šest do osem metrov debelim zidakom.

Drugi je uporaba treh komornih oken z dvojno zasteklitvijo z nizko stopnjo prenosa toplote. Tretjič, posebna pozornost je namenjena finemu delu s tako imenovanimi hladnimi mostovi (spoji elementov, kovinski deli, vogali stavbe), skozi katere toplota aktivno uhaja. Na primer, kovinske dele zamenjamo s plastičnimi. Četrtič, stavba je zaprta in resnično postane termovka, ki ne prepušča zraka.

Res je, tukaj nastane problem: ljudje dihamo, kar pomeni, da je potreben stalen dotok svežega zraka. V sovjetski praksi se je domnevalo, da prezračevanje prostorov poteka naravno - skozi zračnike in razpoke v oknih in vratih. Jasno je, da je za hermetično pasivno hišo ta pristop nesprejemljiv, saj pozimi stavba izgublja toploto. Rešitev so našli v sistemu umetnega prezračevanja z rekuperatorji-prenosniki toplote. To je peti princip gradnje pasivne hiše.

Svež zrak se v objekt dovaja po cevi, gre skozi toplotni izmenjevalnik, kjer odvzame del toplote izstopnemu zraku, ki ima sobno temperaturo. V pasivnih hišah doseže stopnja rekuperacije 75 %, kar pomeni, da izstopni zrak prenese pomemben del energije na vstopni zrak. Pozimi se vhodni zrak po potrebi dodatno segreje. To pomeni, da v stavbah še vedno obstaja ogrevalni sistem, vendar je zračni in porabi malo energije.

Rezultat: potreba po ogrevanju prostora se močno zmanjša. Kriterij za pasivno hišo je poraba toplotne energije - 15 kW na kvadratni meter na leto. To je desetkrat manj kot običajne nemške zgradbe, zgrajene v petdesetih in osemdesetih letih prejšnjega stoletja, in 10-15-krat manj kot sovjetske hiše, zgrajene v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Nazadnje, pasivne evropske hiše porabijo pet do sedemkrat manj toplotne energije kot sodobne ruske stavbe. Lahko izračunate tudi drugače: za ogrevanje 30-metrskega prostora v pasivni hiši zadostuje energija 30 sveč.

Prva pasivna hiša je imela še en element, ki pa je bil kasneje opuščen. Poskušali so izkoristiti energijo zemlje. Dovod zraka je bil postavljen nekoliko stran od objekta, svež zrak pa je najprej pritekal skozi podzemno cev. Skozi pod zemljo, kjer tudi v hudih zmrzali temperatura ostane nad ničlo, se je zrak segrel. Sistem je deloval, vendar so se po izračunih in poskusih odločili opustiti ta element - bil je predrag.

Ta zavrnitev je zelo pomembna. Bistvo pasivne hiše je njena učinkovitost. Nemci so nenehno preizkušali ideje v praksi, različne metode varčevanja in proizvodnje energije so primerjali po ceni na 1 kW - posledično so bila sprejeta tista načela tehnologije "pasivne hiše", ki dajejo največji finančni učinek. Tako so izračuni Inštituta za pasivno hišo pokazali, da je bolj učinkovito vlagati denar v varčevanje z energijo kot v njeno proizvodnjo in da se v Nemčiji pri gradnji hiše iz nič bolj splača vlagati v sisteme pasivne hiše kot v na primer pri namestitvi sončnih kolektorjev.

Ekonomski razlogi so bili tisti, ki so Nemce prisilili, da so se odločili za osnovni strošek ogrevanja 15 kW na meter na leto. Načeloma je ta kazalnik možno zmanjšati, vendar so izračuni Inštituta za pasivno hišo pokazali, da je čisto matematično čisto pri 15 kW dosežen ekstrem pri kazalniku »učinek/strošek«. Če poskušate stroške ogrevanja zmanjšati na nič, se stroški gradnje in kompleksnost sistema močno povečajo.

Danes se na svetu gradi veliko eko hiš, tudi precej eksotičnih. Uporabljajo nenavadne materiale, sončne celice, vetrne turbine itd. Obstaja standard za tako imenovane hiše z ničelno porabo, ko so stavbe popolnoma avtonomne in si same zagotavljajo energijo. V ozadju lepih slik in svetlih konceptov lahko pasivne hiše delujejo nekoliko suhoparno. Toda preprostost pasivnih hiš je dobro premišljena: vsi premalo praktični elementi so z neomajno roko izbrisani iz sistema. Hkrati je sistem odprt, lastnik pa lahko seveda svojemu domu doda katerikoli dodaten element.

In prav ta učinkovitost je kriva za uspeh pasivnih hiš na trgu. Če so pred desetimi leti gradili na desetine takšnih objektov na leto, jih v zadnjih treh do petih letih gradijo na tisoče hiš letno. Levji delež pasivnih hiš je zgrajen v Nemčiji in Avstriji. Na Dunaju je že 20 % novogradenj zgrajenih na ta način. Začela se je gradnja velikega občinskega območja z 200 tisoč stanovanjskimi »pasivnimi« enotami. V zadnjih letih se vse več pasivnih hiš pojavlja na Danskem in v Franciji, prototipi so nastali v Španiji in Turčiji.

Za energetsko učinkovite hiše se razvijajo posebni materiali: na primer steklo s spremenljivo nadzorovano prosojnostjo in ploščice s fotocelicami. V teku so raziskovalni projekti za prilagoditev sistema pasivne hiše za države z drugačnim podnebjem.

Z uporabo pasivne hiše lahko natančno določite kardinalne smeri. Velika panoramska okna gledajo na jug. Okna na severu so veliko manjša. Vendar pa je hišo mogoče uporabiti kot kompas le ob upoštevanju podnebja države. Velika okna, obrnjena proti jugu, odražajo razmere v Nemčiji, kjer želite zajeti več sončne energije. Nasprotno, energetsko učinkovite hiše v južni Evropi bodo obrnjene proti severu, da se zaščitijo pred odvečno toploto.

Windows so vedno predmet kompromisov. Po eni strani skozi njih v prostore vstopata svetloba in sončna energija, po drugi strani pa so velike toplotne izgube, ki jih lahko korenito zmanjšamo le z vgradnjo zelo dragih dvoslojnih oken. Velikost oken in njihove parametre za prepustnost toplote in svetlobe v vsakem primeru izračunajo arhitekti na podlagi proračuna gradnje.

Na splošno se pasivne hiše v arhitekturnem smislu praktično ne razlikujejo od običajnih hiš, v notranjosti je vse zanimivo. V taki hiši je ločen prostor za inženirsko opremo, običajno v kleti. Številne cevi z zrakom in vodo so zapakirane v gumijaste ovoje ali izolirane s folijo - Nemci se odločno borijo proti toplotnim izgubam. V kot je postavljen rekuperator, ki je nekoliko večji od hladilnika. Mesta za več filtrov so nameščena v cevi z vstopnim zrakom - tako kot v avtomobilu. Filtri se občasno menjajo, kar zagotavlja čist zrak v hiši.

Vsaka pasivna hiša ima na steni obešeno škatlico – klimatsko ploščo. Najpogosteje sta dva regulatorja: prvi nastavi temperaturo, drugi regulira hitrost dovoda čistega zraka. Tako ima škatla več položajev, kot so "sam doma" (vsaj 300 litrov zraka na uro), "skupaj", "zabava".

Stroškovno je pasivna hiša nekoliko dražja od klasične. Takšna hiša nima kotla ali ogrevalnega sistema - to zmanjša stroške; vendar obstajajo stroški za dodatno izolacijo, tesnjenje, predelavo itd. Vendar 20 let razvoja tehnologije ni bilo zaman: stroški pasivne hiše so se močno znižali. Če je bila prva pasivna hiša dr. Feista 25% dražja od klasične gradnje, je danes presežek le še 5-10%. Vendar pa je komajda vredno pričakovati nadaljnje korenito znižanje stroškov. Nemški arhitekti pasivnih hiš se borijo za delčke odstotka, varčujejo pri dolžini cevi ali se poigravajo s pravilno orientacijo stavbe na kardinalne točke.

Dodatne investicije v sistem »pasivne hiše« se zaradi nižjih plačil za toploto v povprečju povrnejo v sedmih do desetih letih.

Sklepi. Vse večja onesnaženost okolja in rušenje toplotnega ravnovesja ozračja postopoma vodita v globalne podnebne spremembe. Pomanjkanje energije in omejeni viri goriva vse hujše kažejo na neizogibnost prehoda na uporabo netradicionalnih, alternativnih virov energije. So okolju prijazni in obnovljivi, temeljijo na energiji Sonca in Zemlje, vode in zraka.

Vloga energije pri ohranjanju in nadaljnjem razvoju civilizacije je nesporna. Danes aktivno potekajo raziskave vseh možnih obnovljivih virov energije. V nekaterih primerih so rezultati videti celo zelo optimistični in nam omogočajo upati na gotovo

Spremembe.

Energija ni le eden izmed najpogosteje obravnavanih pojmov danes; poleg osnovne fizične vsebine ima številne ekonomske, tehnične, politične in druge vidike.
Človeštvo potrebuje energijo in potreba po njej se vsako leto povečuje. Hkrati so zaloge tradicionalnih vrst naravnega goriva (nafta, premog, plin itd.) izčrpne. Končne so tudi zaloge jedrskega goriva - urana in torija.

Ostaneta dve poti: strogo varčevanje pri porabi energije in uporaba netradicionalnih obnovljivih virov energije.

Bibliografija

1. Balanchevadze V.I., Baranovsky A.I. Ed. A. F. Djakova. Energija danes in jutri. - M.: Energoatomizdat, 1990.
2. Berner M., Ryabov E. Zamenjajte žarnico - pomagajte domovini // Strokovnjak, 21.-31. december 2009. - št. 49-50.
3. Informacije o varčevanju z energijo in povečanju energetske učinkovitosti: problemi, rešitve, najboljše prakse // Varčevanje z energijo in čiščenje vode, 2010. - št. 1 (63).
4. Kirillin V. A. Energija. Glavni problemi: v vprašanjih in odgovorih. - M.: Znanje, 1990.
5. Netradicionalni viri energije. - M.: Znanje, 1982.
6. Ščukin A. Energija sveč, človek in zemlja // Strokovnjak, 5.-11. oktober 2009. - št. 38.
7. Energetski viri sveta. Ed. P.S. Neporožnij, V.I. Popkova. - M.: Energoatomizdat, 1995.
8. http://www.energy-source.ru/
9. http://www.energija.ru/
10. http://solar-battery.narod.ru/
11. http://dom-en.ru/

Omejene zaloge fosilnih goriv in globalno onesnaževanje okolja so človeštvo prisilili v iskanje obnovljivih alternativnih virov takšne energije, da je škoda pri njeni predelavi minimalna ob sprejemljivih stroških proizvodnje, predelave in transporta energentov.

Sodobne tehnologije omogočajo uporabo razpoložljivih alternativnih virov energije, tako v obsegu celotnega planeta kot v električnem omrežju stanovanja ali zasebne hiše.

Hiter razvoj življenja v nekaj milijardah let jasno dokazuje razpoložljivost virov energije na Zemlji. Sončna svetloba, podtalna toplota in kemični potencial omogočajo živim organizmom, da izvajajo številne izmenjave energije, ki obstajajo v okolju, ki ga ustvarjajo fizični dejavniki - temperatura, tlak, vlažnost, kemična sestava.

Kroženje snovi in ​​energije v naravi

Ekonomska merila za alternativne vire energije

Človek je že od pradavnine uporabljal energijo vetra kot pogonsko napravo za ladje, kar je omogočilo razvoj trgovine. Obnovljivo gorivo iz odmrlih rastlin in odpadkov je bilo vir toplote za kuhanje in proizvodnjo prvih kovin. Energija vodne razlike je poganjala mlinske kamne. Tisočletja so bile to glavne oblike energije, ki jih danes imenujemo alternativni viri.

Z razvojem geologije in tehnologij pridobivanja podzemlja je postalo ekonomsko bolj donosno pridobivati ​​ogljikovodike in jih sežigati za proizvodnjo energije, kot je potrebno, kot dobesedno čakati na vreme ob morju in upati na uspešno sovpadanje tokov, smeri vetra in oblačnost.

Nestabilnost in spremenljivost vremenskih razmer ter relativna cenenost motorjev na fosilna goriva so prisilili k napredku v smeri uporabe energije iz zemeljskega drobovja.

Graf, ki prikazuje razmerje med porabo fosilnih in obnovljivih virov energije

Ogljikov dioksid, ki ga asimilirajo in predelajo živi organizmi, ki ležijo v globinah milijone let, se ob zgorevanju fosilnih ogljikovodikov vrača v ozračje, kar je vir učinka tople grede in globalnega segrevanja. Blaginja prihodnjih generacij in krhko ravnovesje ekosistema prisilita človeštvo, da ponovno razmisli o ekonomskih kazalnikih in rabi alternativne energije, saj je zdravje dragocenejše od vsega.

Zavestna raba alternativnih virov energije, ki jih je narava obnovljiva, postaja priljubljena, a kot doslej prevladujejo ekonomske prioritete. Toda v podeželski hiši ali podeželski hiši je lahko uporaba alternativnih virov električne energije in toplote edina stroškovno učinkovita možnost za pridobivanje energije, če se izkaže, da je vodenje, povezovanje in namestitev električnih vodov predrago.

Zagotavljanje hiše, oddaljene od civilizacije, z minimalno zahtevano količino električne energije z uporabo sončnih kolektorjev in vetrnega generatorja

Možnosti uporabe alternativnih vrst energije

Medtem ko znanstveniki raziskujejo nove smeri in razvijajo tehnologije hladne fuzije, lahko domači mojstri uporabljajo naslednje alternativne vire energije za dom:

• sončna svetloba;
• Vetrna energija;
• Biološki plin;
• Temperaturna razlika;

Za te alternativne vrste obnovljivih virov energije obstajajo že pripravljene rešitve, ki so bile uspešno uvedene v množično proizvodnjo. Na primer, sončne kolektorje, vetrne generatorje, bioplinske naprave in toplotne črpalke različnih zmogljivosti je mogoče kupiti skupaj z dostavo in montažo, da bi imeli svoje alternativne vire električne in toplotne energije za zasebni dom.

Industrijsko proizvedena sončna plošča, nameščena na strehi zasebne hiše

Vsak posamezen primer mora imeti svoj načrt oskrbe gospodinjskih električnih aparatov z alternativnimi viri električne energije, glede na potrebe in zmožnosti. Na primer, za napajanje prenosnega računalnika, tabličnega računalnika ali polnjenje telefona lahko uporabite vir 12 V in prenosne adapterje. Ta napetost bo ob zadostni prostornini akumulatorja dovolj energije za uporabo razsvetljave.

Sončni kolektorji in vetrne turbine morajo zaradi variabilnosti osvetlitve in moči vetrne energije polniti baterije. S povečanjem moči alternativnih virov električne energije in prostornine baterij se energetska neodvisnost avtonomnega napajanja povečuje. Če morate električne naprave, ki delujejo na 220 V, priključiti na alternativni vir električne energije, uporabite napetostni pretvorniki.

Diagram, ki prikazuje moč gospodinjskih električnih aparatov iz baterij, ki jih polni vetrni generator in sončne celice

Alternativna sončna energija

Skoraj nemogoče je ustvariti fotovoltaične celice doma, zato oblikovalci alternativnih virov energije uporabljajo že pripravljene komponente, sestavljajo proizvodne strukture in dosegajo zahtevano moč. Zaporedna povezava fotocelic poveča izhodno napetost nastalega vira električne energije, vzporedna povezava sestavljenih vezij pa daje večji skupni tok sklopa.

Shema povezovanja fotocelic v sklopu

Lahko se osredotočite na intenzivnost energije sončnega sevanja - to je približno en kilovat na kvadratni meter. Upoštevati je treba tudi izkoristek sončnih kolektorjev – trenutno znaša približno 14 %, vendar poteka intenziven razvoj povečanja izkoristka sončnih generatorjev. Izhodna moč je odvisna od jakosti sevanja in vpadnega kota žarkov.

Začnete lahko z majhnimi - kupite enega ali več majhnih sončnih kolektorjev in imate na svoji dači vir alternativne električne energije v količini, ki je potrebna za polnjenje pametnega telefona ali prenosnika, da imate dostop do svetovnega interneta. Z merjenjem toka in napetosti preučujejo obseg porabe energije, pri čemer upoštevajo možnost nadaljnje širitve uporabe alternativnih virov električne energije.

Namestitev dodatnih solarnih panelov na streho hiše

Ne smemo pozabiti, da je sončna svetloba tudi vir toplotnega (infrardečega) sevanja, ki se lahko uporablja za ogrevanje hladilne tekočine brez nadaljnje pretvorbe energije v električno. To alternativno načelo velja v sončni kolektorji, kjer se s pomočjo reflektorjev infrardeče sevanje koncentrira in prenaša s hladilno tekočino v ogrevalni sistem.

Sončni kolektor kot del ogrevalnega sistema doma

Alternativna vetrna energija

Najlažji način, da sami ustvarite vetrni generator, je uporaba avtomobilskega generatorja. Za povečanje hitrosti in napetosti vira alternativne električne energije (izkoristek proizvodnje električne energije) je treba uporabiti menjalnik ali jermenski pogon. Razlaga vseh vrst tehnoloških odtenkov presega obseg tega članka - preučiti morate načela aerodinamike, da bi razumeli proces pretvorbe hitrosti zračnega masnega toka v alternativno električno energijo.

Na začetni stopnji preučevanja možnosti za pretvorbo obnovljivih virov alternativne vetrne energije v električno energijo morate izbrati zasnovo vetrne turbine. Najpogostejše izvedbe so propeler z lopaticami vodoravne osi, Savoniusov rotor in Darrieusova turbina. Trikraki propeler kot alternativni vir energije je najpogostejša možnost DIY.

Vrste Darrieusovih turbin

Pri načrtovanju lopatic propelerja je zelo pomembna kotna hitrost vrtenja vetrnice. Obstaja tako imenovani faktor izkoristka propelerja, ki je odvisen od hitrosti zračnega toka, pa tudi od dolžine, prereza, števila in vpadnega kota lopatic.

Na splošno lahko ta koncept razumemo na naslednji način: pri šibkem vetru dolžina lopatice z najugodnejšim vpadnim kotom ne bo zadostovala za doseganje največje učinkovitosti pridobivanja energije, temveč z večkratnim povečanjem pretoka in povečanjem kotne hitrosti bodo robovi rezil občutili prevelik upor, ki jih lahko poškoduje.

Kompleksen profil lopatic vetrnice

Zato se dolžina lopatic izračuna na podlagi povprečne hitrosti vetra, ki gladko spreminja napadalni kot glede na razdaljo od središča propelerja. Da bi preprečili zlom lopatic med orkanskim vetrom, so kabli generatorja v kratkem stiku, kar preprečuje vrtenje propelerja. Za grobe izračune lahko en kilovat alternativne električne energije odvzamemo iz trikrakega propelerja s premerom 3 metre pri povprečni hitrosti vetra 10 m/s.

Za ustvarjanje optimalnega profila rezila boste potrebovali računalniško modeliranje in CNC stroj. Doma obrtniki uporabljajo razpoložljive materiale in orodja ter poskušajo čim bolj natančno poustvariti risbe alternativnih virov vetrne energije. Uporabljeni materiali so les, kovina, plastika itd.

Doma narejen propeler vetrne turbine iz lesa in kovinske plošče

Moč avtomobilskega generatorja morda ne bo zadostovala za proizvodnjo električne energije, zato obrtniki izdelujejo električne stroje z lastnimi rokami ali predelajo elektromotorje. Najbolj priljubljena zasnova alternativnega vira električne energije je rotor z izmenično nameščenimi neodimskimi magneti in statorjem z navitji.

Rotorji domačih generatorjev
Stator z navitji za domači generator

Alternativna energija bioplin

Biološki plin kot vir energije pridobivamo predvsem na dva načina: piroliza in anaerobno (brez kisika) razgradnjo organskih snovi. Piroliza zahteva omejeno količino kisika, potrebnega za vzdrževanje reakcijske temperature, medtem ko se sproščajo vnetljivi plini: metan, vodik, ogljikov monoksid in druge spojine: ogljikov dioksid, ocetna kislina, voda, ostanki pepela. Gorivo z visoko vsebnostjo katrana je najbolj primerno kot vir za pirolizo. Spodnji video prikazuje vizualno predstavitev sproščanja vnetljivih plinov iz lesa pri segrevanju.

Za sintezo bioplina iz odpadnih produktov organizmov se uporabljajo metanski rezervoarji različnih izvedb. Namestitev rezervoarja za metan doma z lastnimi rokami je smiselna, če ima gospodinjstvo kokošnjak, svinjico in govedo. Glavni izhodni plin je metan, vendar velike količine vodikovega sulfida in drugih organskih spojin zahtevajo uporabo čistilnih sistemov za odstranjevanje vonjav in preprečevanje zamašitve gorilnikov v termalnih generatorjih ali kontaminacije cevi za gorivo motorja.

Potrebno je temeljito preučiti energijo kemijskih procesov in tehnologij s postopnim pridobivanjem izkušenj, skozi poskuse in napake, da bi dobili gorljiv biološki plin sprejemljive kakovosti na izhodu iz vira.

Ne glede na izvor se mešanica plinov po čiščenju dovaja v generator toplote (kotel, pečica, gorilnik) ali v uplinjač bencinskega generatorja - na ta način se z lastnimi rokami pridobi polnopravna alternativna energija . Z zadostno močjo plinskih generatorjev je mogoče ne samo zagotoviti dom z alternativno energijo, temveč tudi zagotoviti delovanje majhne proizvodnje, kot je prikazano v videu:

Toplotni motorji za varčevanje in pridobivanje alternativne energije

Toplotne črpalke pogosto uporablja v hladilnikih in klimatskih napravah. Ugotovljeno je bilo, da premikanje toplote zahteva nekajkrat manj energije kot njeno ustvarjanje. Zato ima hladna voda iz vodnjaka toplotni potencial glede na hladno vreme. Z znižanjem temperature tekoče vode iz vodnjaka ali iz globin nezamrznjenega jezera toplotne črpalke odvzemajo toploto in jo prenašajo v ogrevalni sistem ter tako dosegajo znatne prihranke energije.

Varčevanje z energijo s toplotno črpalko

Druga vrsta toplotnega motorja je Stirlingov motor, ki ga poganja energija temperaturnih razlik v zaprtem sistemu valjev in batov, nameščenih na ročični gredi pod kotom 90º. Vrtenje ročične gredi se lahko uporablja za proizvodnjo električne energije. Omrežje vsebuje veliko materialov iz zaupanja vrednih virov, ki podrobno razlagajo načelo delovanja Stirlingovega motorja in celo ponujajo primere domačih modelov, kot je v spodnjem videu:

Na žalost nam domače razmere ne dovoljujejo, da bi ustvarili Stirlingov motor z energetskimi parametri, višjimi od parametrov zabavne igrače ali predstavitvenega stojala. Za dosego sprejemljive moči in učinkovitosti je potrebno, da je delovni plin (vodik ali helij) pod visokim pritiskom (200 atmosfer ali več). Podobni toplotni motorji se že uporabljajo v sončnih in geotermalnih elektrarnah in se začenjajo uvajati v zasebni sektor.

Stirlingov motor v gorišču paraboličnega zrcala

Za pridobitev najbolj stabilne in neodvisne električne energije v podeželski hiši ali v zasebnem domu boste morali združiti več alternativnih virov energije.

Inovativne ideje za ustvarjanje alternativnih virov energije

Noben strokovnjak ne bo mogel v celoti in v celoti zajeti celotne palete možnosti obnovljive alternativne energije. Alternativni viri energije so na voljo v dobesedno vsaki živi celici. Na primer, alga klorela je že dolgo znana kot vir beljakovin v hrani za ribe.

Izvajajo se poskusi gojenja klorele v ničelni gravitaciji za uporabo kot hrano za astronavte med vesoljskimi leti na dolge razdalje v prihodnosti. Energijski potencial alg in drugih preprostih organizmov se proučuje za sintezo vnetljivih ogljikovodikov.

Kopičenje sončne svetlobe v živih celicah klorele, gojenih v industrijskih obratih

Upoštevati je treba, da boljšega pretvornika in baterije za sončno energijo od fluoroplastike žive celice še niso izumili. Zato so potencialni obnovljivi viri alternativne električne energije na voljo v vsakem zelenem listu, ki izvaja fotosinteza.

Glavna težava je zbiranje organskega materiala, uporaba kemičnih in fizikalnih postopkov za pridobivanje energije iz njega in pretvorbo v elektriko. Že zdaj so velike površine kmetijskih zemljišč namenjene gojenju alternativnih energetskih rastlin.

Spravilo miskantusa - energetski agrotehnični posevek

Še en ogromen vir alternativne energije je lahko atmosferska elektrika. Energija strele je ogromna in ima uničujoče učinke, za zaščito pred njo pa se uporabljajo strelovodi.

altTežava pri izkoriščanju energetskega potenciala strele in atmosferske elektrike je visoka napetost in razelektritveni tok v zelo kratkem času, kar zahteva ustvarjanje večstopenjskih sistemov kondenzatorjev za shranjevanje naboja in nato uporabo shranjene energije. Tudi statična atmosferska elektrika ima dobre možnosti.

Možnosti uporabe alternativnih virov energije

Tradicionalni viri energije postajajo nepomembni. Mnogi razlogi prisilijo človeštvo, da jih opusti. Danes je glavni poudarek na alternativnih metodah, ki so že v praksi in so načrtovane za prihodnost. Raziskave se nadaljujejo, zato gre znanost naprej, ne da bi se ustavila pri doseženih rezultatih. Zdaj lahko ocenite nekatere dosežke, ki so že dali prve rezultate, da bi razumeli, kako donosne bodo nove smeri čez nekaj let.

Alternativna energija se še naprej širi. Razlog so očitne prednosti pred tradicionalnimi viri, ki jih je težko ovreči. V nekaterih državah vlada izvaja zapletene javne programe z velikimi vlaganji v postopno zamenjavo, vendar zaenkrat rezultati ostajajo zanemarljivi.

Katere so glavne vrste?

• Energija strele;
• Atomska energija.

Neskončne raziskave nam omogočajo primerjavo možnosti, ki jih ponuja narava. Človeštvo še naprej išče nove smeri, ki bodo v prihodnosti zagotovo postale idealna zamenjava za tradicionalne vire. Podroben opis bo zagotovil splošne informacije in tudi pokazal, katere vrste so že našle uporabo v vsakdanjem življenju svetovnega prebivalstva.

Energijo sonca človek uporablja že dolgo. Prvi poskusi so bili narejeni v starih časih, ko so ljudje uporabljali usmerjen žarek za osvetlitev drevesa. Sodobne metode temeljijo na uporabi velikih površin baterij, ki zbirajo tokove za kasnejšo obdelavo in kopičenje v baterijah.

Vse vesoljske postaje in sateliti letijo s to energijo. V orbiti je dostop do zvezde odprt, na Zemlji pa nekatere države aktivno uporabljajo nov vir. En primer so cela »polja« baterij, ki napajajo majhna mesta. Čeprav je veliko bolj zanimivo razmišljati o novih majhnih avtonomnih virih, kjer površina ne presega strehe majhne hiše. Nameščajo jih zasebno po vsem svetu, da zagotovijo ogrevanje brez dodatnih stroškov.

Vetrno energijo človeštvo uporablja že od nekdaj. Najboljši primer tega so jadrnice, ki jih poganja stalen tok zraka. Zdaj so znanstvene raziskave omogočile ustvarjanje posebnih generatorjev, ki zagotavljajo elektriko celotnim mestom. Poleg tega delujejo po dveh načelih:

• brez povezave;
• Vzporedno z glavnim omrežjem.

V obeh primerih je možna postopna zamenjava tradicionalnega vira, s čimer se zmanjšajo škodljivi vplivi na okolje. Zdaj lahko ocenite dosežene rezultate in potrdite pravilnost svoje izbire. Podatki kažejo, da na Danskem 25 % energije, proizvedene iz vetrnih elektrarn. Mnoge države poskušajo postopoma preiti na nove vire, vendar je to mogoče le v odprtih prostorih. Zaradi tega na nekaterih območjih uporaba najboljše možnosti ni na voljo.

Energija vode ostaja nenadomestljiva. Prej so ga uporabljali v preprostih mlinih in ladjah, zdaj pa ogromne turbinske hidroelektrarne oskrbujejo z elektriko celotne regije. Nedavni dogodki ponujajo človeštvu priložnost, da se seznani s fantastično prihodnostjo, ki bo zgrajena na najnovejših virih. Katere alternative države že uporabljajo?

• Elektrarne na plimovanje;
• Elektrarne na valovanje;
• mikro in mini hidroelektrarne;
• Letalska hidroelektrarna.

Plimske elektrarne uporabljajo energijo plimovanja. Njihova višina in moč sta odvisni od vpliva Lune, zato stabilnost krme ostaja nekoliko problematična. Čeprav je v Franciji, Indiji, Veliki Britaniji in številnih drugih državah projekt implementiran in se uspešno uporablja kot nepogrešljiva podpora.

Valovne elektrarne se gradijo na obalah oceanov, kjer moč rednih udarcev na obalo presega predstavljive meje. V tem primeru omejitev postane nezadostna moč. Ne omogoča vam, da dobite dovolj energije.

Za ozke gorske reke so primerne mikro in mini hidroelektrarne. Njihova majhnost vam omogoča prosto iskanje časa, njihova moč pa je primerna za oskrbo majhnih naselij. Preizkušeni so bili eksperimentalni modeli, tako da se zdaj gradijo delujoči objekti z dobrimi zmogljivostmi.

Aero hidroelektrarna je najnovejša tehnologija, ki se še preizkuša. Temelji na kondenzaciji vlage iz ozračja. Obratovalne naprave še vedno ostajajo sanje, vendar obstajajo nekateri kazalniki, ki potrjujejo izvedljivost vlaganja denarja v razvoj.

Geotermalna energija je še vedno zelo razširjena. Ta alternativni vir se uporablja na več različnih načinov. Za nekatere regije ostaja ena najbolj zanimivih, zato je opuščanje nesmiselno. Edina težava so visoki stroški inštalacij, ki omejuje njihovo število. Katere možnosti so možne?

• Termoelektrarne;
• Zemeljski toplotni izmenjevalci.

Energija strele

Energija strele je nov trend. Ta smer se šele začenja razvijati, vendar znanstveniki pravijo, da je mogoče uporabiti razpoložljive gigavate. Zapravljajo se, gredo v zemljo. Ameriško podjetje je začelo raziskave, katerih cilj je ustvariti posebne naprave za zajemanje neviht.

Energija strele je močan vir, ki lahko zagotovi električno energijo za veliko območje metropole. Ocenjeni denarni stroški za gradnjo naj bi se povrnili v 5-7 letih, zato je izvedljivost takšnih naložb nesporna. Preostane le še počakati na zaključek raziskav za uvedbo nove tehnologije v širšo uporabo.