Систематизируем знания об устойчивой энергии

В статье дается определение устойчивой энергии, описывается разница между источниками устойчивой и возобновляемой энергии. Рассматриваются некоторые хорошо известные источники энергоснабжения, такие как солнце, ветер и ядерная энергетика, и дается определение производимой ими энергии.

Что такое устойчивая энергия?

Чтобы характеризоваться как устойчивый, источник энергии должен соответствовать трем требованиям.

• Долговременная доступность источника энергии и при этом гарантия удовлетворения потребительских нужд в настоящем и будущем.
• Источник энергии должен быть восполняемым без вмешательства человека.
• Объем энергии, потребляемой для использования доступного источника, не должен превышать объем энергии, производимый этим источником (то есть, энергетическая эффективность источника).

Устойчивая и возобновляемая энергия – одно и то же?

Многие используют термины «устойчивая» и «возобновляемая» энергия без какого-либо отличия. Вопреки общему мнению между ними все же есть разница. Хотя возобновляемым источникам энергии подходят все вышеуказанные характеристики, они являются экологически чистыми источниками, не загрязняют окружающую среду во время потребления и имеют минимальное влияние на здоровье человека и экосистемы. Однако термин «устойчивый» шире и включает все типы возобновляемой энергии.

Типы устойчивых и возобновляемых источников энергии

Такие источники, как солнце, ветер и земное тепло, могут характеризоваться и как устойчивые, и как возобновляемые источники энергии, так как они минимально влияют на окружающую среду.

Солнечная энергия. Солнце обеспечивает нас совершенно чистым и экологически безвредным источником энергии. Техническая мысль сейчас направлена на производство высокоэффективных солнечных модулей для использования этой энергии.

Ветер. Это еще один чистый источник энергии. Однако для достижения эффективности ветрогенераторы следует устанавливать в ветреной местности. Дания и Германия являются мировыми лидерами в этой сфере.

Биомасса. Растения, деревья, просо прутьевидное и другие виды биотоплива преобразуются в этанол, который, в свою очередь, сжигается для получения энергии. Считается, что просо прутьевидное имеет более высокую энергоэффективность, чем зерновые. Из биомассы можно также получать водород, хотя на сегодняшний день это не самый эффективный способ ее использования. Многие предлагают использовать мочу буйвола в качестве биотоплива. В таком случае необходимо получать такие громадные объемы мочи, что это практически невозможно. Как бы то ни было, любую мочу можно использовать для получения водорода, что является хорошим топливом.

Геотермальная энергия. Геотермальные электростанции работают на тепловой энергии Земли для производства электричества. Обычно в процессе используется вода, которая нагревается до парообразного состояния, а затем происходит преобразование кинетической энергии пара для производства электричества с помощью электрических генераторов. В течение этого процесса отсутствует какое-либо загрязнение; однако этот вид энергии доступен только в некоторых странах, таких как Исландия.

Энергия волн и моря. Волны, моря и приливообразующие силы могут использоваться как чистые устойчивые / возобновляемые источники энергии. Однако технологии для использования этой энергии требуют стойкое оборудование и прочные материалы, способные вынести механическое воздействие и жесткие условия в случае ураганов или штормовых ударов.

Водород. Водород может использоваться как источник энергии, хотя он производится с помощью другого источника энергии, такого как ископаемое топливо, биомасса, солнечная или ветровая энергия. В зависимости от источника и производимой эффективности он может характеризоваться как устойчивый источник энергии. Однако только производство водорода при помощи электролиза воды может гарантировать экологически чистый возобновляемый источник энергии.

Устойчивые и устойчивые / возобновляемые источники энергии

Это устойчивые и возобновляемые источники энергии.

А это устойчивые, но не возобновляемые источники энергии.

Типы устойчивых источников энергии

Ядерная энергия, муниципальные отходы и т.п. не являются возобновляемыми источниками энергии, так как они загрязняют окружающую среду. Тем не менее, они устойчивые.

Расщепление ядра и ядерный синтез. Энергию расщепления ядра получают при помощи разделения атомов урана внутри реактора атомной электростанции. Цепная реакция высвобождает большие объемы энергии из очень небольших объемов топлива, и потому этот источник может считаться устойчивым. Однако в результате процесса производства энергии образуются радиоактивные отходы, крайне опасный побочный продукт, являющийся причиной необратимых повреждений живых организмов. Энергия ядерного синтеза, с другой стороны, производит энергию с помощью объединения двух и более ядер для формирования более тяжелого и стабильного ядра. Сгорающее топливо в данном случае – водород. Контролируемое использование этого процесса предоставит нам возобновляемый источник энергии.

Муниципальные отходы. Это очень устойчивый источник энергии, ставший доступным в течение последних десятилетий. Домашний мусор используется в качестве сжигаемого топлива для производства электричества, и этот процесс также способствует очищению свалок.

Нефть, природный газ, уголь и другие виды ископаемого топлива не могут считаться устойчивыми источниками энергии из-за причиняемого ими экологического ущерба, а также ограниченности их запасов. Будущие поколения будут вынуждены обратить внимание на возобновляемые источники энергии и искать инновационные способы повышения их эффективности.