♻Альтернативні джерела енергії: що це таке і чи є перспективи

Здавалося б, чого не вистачає сучасній людині – живе на всьому готовому: світло, газ, вода — в надлишку (виключаючи країни Африки і ПАР). Але не кожен знає, що за прогнозами вчених, вже в 2033 році деякі країни будуть повністю залежні від поставок прісної води. Саме тому більшість держав вже протягом останніх 20-30 років шукають альтернативні джерела енергії. І…знаходять. Сьогодні ми розповімо про деяких з них і заглянемо в недалеке, але прогресивне майбутнє.

Альтернативні джерела енергії – це не тільки майбутнє, але і сучасність

Альтернативні джерела енергії – що це таке

Альтернативне джерело енергії (у багатьох джерелах ви можете зустріти скорочення АІЕ) – це ті ресурси, для вироблення яких не потрібно прикладати зусиль, вони вже навколо нас. Це енергія сонця, відходи переробки живих організмів, вода, вітер, вторсировина. На відміну від традиційних ресурсів вони більш ефективні, дешевший і екологічно безпечні. Росія, завдяки своїй величезній території, що знаходиться в одному з найкращих положень.

Росія – дивовижна країна, її кліматичні зони дозволяють керувати стихіями, максимально ефективно використовуючи АІЕ

Види альтернативних джерел енергії

Види установок відрізняються способом вироблення енергії: вони можу бути активними і пасивними, автономними і незалежними. Крім того, важливу роль відіграє вибір джерела енергії.

Енергія вітру і сонця

Якщо ви вважаєте, що такі прилади і установки – справа майбутнього, ви помиляєтеся. Сонячні батареї давно і ефективно використовуються у різних куточках планети. Більше того, такі батареї можна придбати в звичайному магазині. Питання тільки в розрахунку ефективності їх використання в тому чи іншому місці.

Для генерації електричної енергії комплектуються сонячні електростанції, основою якої служать сонячні батареї (панелі), що виготовляються на основі кристалів кремнію

Енергія сонця використовується для роботи теплових установок. Там спеціальні сонячні колектори, накопичуючи енергію, перетворюють її в енергію теплову. Потужність таких установок залежить від кількості і потужності окремих пристроїв, що входять до складу теплових і сонячних станцій.

Якщо говорити про енергію вітрів, то цей вид отримання енергії заснований на перетворенні кінетичної енергії повітряних мас в електричну енергію, що використовується споживачами. Дуже часто цілі поля «вітряків» розташовуються в долинах і пустелях, де сила вітрів буває колосальною.

Основою вітрових установок служить вітровий генератор

Виконання їх може бути різним. Всі генератори розрізняються за технічними параметрами, габаритних розмірів і конструкції. Вони можуть бути з горизонтальною і вертикальною віссю обертання, відрізнятися типом і кількістю лопатей, можуть розташовуватися навіть в море.

Сила води і тепло землі

Кожному ще зі шкільної пори знайоме таке поняття як гідроелектростанція. Найпотужніша сила води використовується на благо людині не один десяток років. Багатокілометрові платини стримують тиск величезних мас води, протягом яких допомагають виробляти енергію.

Гідротурбіна, є основою гідроелектростанцій

Ще один спосіб отримання електричної енергії шляхом перетворення енергії води – це використання енергії припливів, за допомогою будівництва приливних станцій. Робота таких установок заснована на використанні кінетичної енергії морської води в період припливів і відпливів, що відбуваються в морях і океанах під впливом об’єктів сонячної системи.

Варіантом використання альтернативних джерел енергії – використання геотермальних вод. Кипляча вода допомагає віддавати електроенергію і передає тепло. Це відбувається за допомогою спеціального теплового насоса.

Для використання геотермальних вод використовуються спеціальні установки, за допомогою яких внутрішнє тепло землі, перетворюється в теплову і електричну енергії

Біопаливо

Біопаливо (переробка органічної сировини або відходів) – один з перспективних способів видобутку ресурсів. Сучасні технології дозволяють переробляти різні його види — рідкий, твердий, газоподібний і отримувати електричну або теплову енергію.

Тверді види біопалива — це дрова, паливні брикети або пеллети, газоподібні – це біогаз й біоводень, а рідкі – біоетанол, биометанол, биобутанол, диметиловий ефір і біодизель

В якості біопалива можуть виступати відходи від обробки дерева (пресовані тирса), лушпиння горіхів і насіння. Дане паливо використовують для вироблення теплової та електричної енергії на ТЕС. З відходів сільськогосподарських культур проводиться також біогаз і рідке паливо для дизельних двигунів і установок, де вони спалюється, в результаті чого здійснюється виробництво теплової та електричної енергій.

Плюси і мінуси використання

Як і будь-якого палива, у альтернативних джерел енергії є свої плюси і мінуси.

Плюсами використання є:

  • відновлюваність;
  • екологічність;
  • різноманітність варіантів використання;
  • низька собівартість енергії.

Мінуси використання:

  • витрати на придбання і установку устаткування, що вимагає дорогого ремонту;
  • залежність від зовнішніх чинників (погодні умови);
  • низька потужність установок.

Альтернативні джерела енергії – не дешеве задоволення. Однак, такі вкладення швидко окупаються

Альтернативні джерела енергії для приватних будинків

Власники приватних будинків, завдяки використанню альтернативних джерел енергії, можуть істотно знизити витрати по комунальних рахунках, або повністю відмовитися від послуг постачальників газу, електрики та тепла.

Сонячні види енергетики

Якщо ви живете у відносно сонячному регіоні (не жаркому, а сонячному, до них може відноситись навіть північний регіон), ви можете поставити собі сонячну батарею або біоустановку. Тоді ви забезпечите себе електроенергією і теплом.

Так, наприклад, сонячна батарея площею 1,4 м2 при гарній освітленості видає 24 В при потужності близько 270 Вт.

Однак, щоб створити повноцінну систему, не залежну від зовнішніх факторів, доведеться докласти зусиль. Необхідно створити цілу систему, яка включає в себе: акумулятор (АКБ) для накопичення надлишків електроенергії (задіюється в темний час доби і в погану погоду); контролер (необов’язковий, але рекомендований) призначений для моніторингу рівня заряду АКБ, щоб не допустити повної розрядки або перезаряду, а також для оптимізації роботи сонячних панелей; інвертор, який перетворює постійний струм в змінний і дозволяє отримати напруга 220-230 Ст.

До відома! У нашій країні вже працює ряд сонячних електростанцій. З них найбільш значними є: Орская їм. А. А. Влазнева, встановленою потужністю 40,0 МВт в Оренбурзькій області; Бурибаевская, потужністю 20,0 МВт і Бугульчанская, потужністю 15,0 МВт, в Республіці Башкортостан. На півострові Крим функціонує більше десяти сонячних електростанцій потужністю 20,0 МВт кожна.

Вітрогенератори

В основі вітрових установок – також, як і для сонячних станцій, електронні пристрої. Контролер та інвертор збираються досить просто з використанням існуючих електричних схем і конструкцій з елементів заводського виробництва. Найважливіший елемент, що вітрогенератор – можна виготовити з наявних запасних частин і матеріалів. Такі конструкції як правило встановлюють на височинах і на великих відкритих просторах, навіть у морі.

Використання сили вітру для отримання електрики особливо актуально в тих регіонах планети, де немає можливості використовувати інші джерела енергії

Установка для отримання біогазу

Біогаз – один з екологічно чистих альтернативних джерел енергії, спосіб отримання якого не робить великого впливу на навколишнє середовище. Цей вид палива отримують шляхом бродіння сировини (відходів людини і тварин). Вони накопичуються в спеціальному резервуарі, для переробки яких він населяється спеціальними бактеріями, які прискорюють процес.

Цей вид біопалива один з найбільш перспективних. Час «розгойдування» залежить від обсягів сировини і самої конструкції

У результаті такої переробки виробляється горюча суміш (60% метану, 35% вуглекислоти і 5% інших видів газів), а також сірководень, який є потенційно небезпечним для людини. Отриманий продукт проходить очищення і по трубах надходить до приладів-споживачам (опалювальних котлів, газових печей тощо) або при надлишках в накопичувач (газгольдер).

Важливо! Ємність, де проходить бродіння необхідно регулярно чистити. Залишки сировини використовуються як добрива. Таким чином ви отримуєте практично замкнутий цикл.

Біореактор можна придбати в спеціалізованих компаніях, замовити або зробити своїми руками.

Стаття по темі:

Будинок з нульовим енергоспоживанням: переваги. Що потрібно знати для переведення будинку на нульове енергоспоживання; економимо на сонячних батареях: що потрібно для збереження бюджету, початкові витрати — читайте в публікації.

Чи є майбутнє у альтернативних джерел енергії

Альтернативні джерела відновлюваної енергії доволі цікавий і перспективний напрям. Приміром, існує кілька ефективних прийомом вироблення води з повітря. Правда тут необхідно використовувати генератор. Будуть знайдені нові підходи до вирішення цих проблем і вдосконалення методик – покаже час.

Чи вийде використовувати ресурси з розумом – велике питання

Сподіваємося, наша стаття була для вас корисною, а якщо залишилися питання, то задавайте їх у коментарях, і наші експерти з радістю на них дадуть відповідь.