Attīstība, kas ļaus atteikties no tradicionālās enerģijas par labu alternatīvai

Daudz tiek runāts par nepieciešamību iegūt elektrību no atjaunojamiem avotiem. Tie ir videi draudzīgi un neierobežoti izmantojami.

Kas liedz alternatīvajiem enerģijas avotiem šodien pilnībā aizstāt tradicionālos minerālus? To kavē vairāki ekonomiski, tehniski un politiski iemesli. Šajā rakstā ir apskatīti tehniskie iemesli un attīstība, kas palīdzēs tos pārvarēt.

Alternatīvo enerģiju visplašāk pārstāv saules un vēja elektrostacijas. Viņi pasaulei dod lielu daļu tīras elektrības.

Visiem atjaunojamiem elektroenerģijas avotiem ir kopīga problēma. Tas ir saistīts ar nepieciešamību ne tikai ražot elektrību, bet arī to uzglabāt. Galu galā saule naktī nespīd un tas ne vienmēr ir vējains.

Aptuveni runājot, ir jāizveido milzīgas baterijas, kas akumulēs enerģiju, ja tās ir pārmērīgi daudz, un atdos to, ja ar to nepietiek.

Tas ir par to, kā darbojas automašīnas akumulators. Kad automašīnas dzinējs netiek iedarbināts, visas automašīnā esošās elektriskās ierīces darbina ar akumulatoru. Kad mēs iedarbinām automašīnu, akumulators no avota kļūst par elektrības patērētāju. Un ģenerators kļūst par avotu, kura enerģijas pietiek akumulatora uzlādēšanai un ierīču barošanai. Mūsu gadījumā ģenerators ir saule vai vējš.

Bet elektrības uzkrāšana rūpnieciskā mērogā nemaz nebija viegla. Viena no izmantotajām metodēm ir pārvērst elektrību ūdens enerģijā. Šim nolūkam tiek būvēti divi rezervuāri, kas atrodas dažādos augstumos.

Kad ir pietiekami daudz elektrības, sūkņi sūknē ūdeni no apakšējā rezervuāra uz augšējo. Un, kad trūkst, ūdens tiek novadīts apakšējā rezervuārā, izejot turbīnām, kuras ir savienotas ar elektriskajiem ģeneratoriem. Šādas struktūras būvniecība izmaksā miljardiem dolāru, un enerģijas zudumi tās lietošanas laikā ir ļoti lieli. Tādēļ zinātniekiem ir uzdevums atrast jaunu enerģijas uzkrāšanas veidu.

Tuvākajā nākotnē šo problēmu var atrisināt. Ķīmiķi ir atklājuši jaunu vanādija īpašību, pateicoties kurai tika izveidots vanādija akumulators, kas var darboties, nezaudējot ietilpību līdz 20 000 cikliem. Bet pats galvenais - šādu bateriju izmērs ir gandrīz neierobežots. Pirms šī atklājuma vanādijs tika izmantots tērauda rūpniecībā detaļu sacietēšanai.

Šķērslis saules enerģijas attīstībai joprojām ir augstās saules paneļu izmaksas. Tas ir saistīts ar to sarežģīto dizainu, kam nepieciešams pn krustojums, lai izveidotu pastāvīgu elektronu plūsmu.

Pēc daudzu gadu pētījumu, Pensilvānijas universitātes zinātnieki atrada jaunu maisījumu, kas izstaro elektronu straumi no saules staru iedarbības, bez pn pārejas. Spektroskopiskie pētījumi ir pierādījuši, ka materiāls spēj izstarot elektronus redzamās gaismas iedarbības rezultātā. Sen zināmiem materiāliem bija līdzīgas īpašības tikai no ultravioletā starojuma.

Šī attīstība ne tikai ievērojami samazinās saules paneļu izmaksas, bet arī palielinās reklāmguvumu līmeni. Tā kā parastie saules paneļi pārveido saules enerģiju ar aptuveni 20% efektivitāti.

Netieši alternatīvās enerģijas attīstību ietekmēs vēl viens svarīgs notikums - krievu zinātnieku Konstantīna Novoselova un Andreja Geima 2010. gadā atklājums par jaunu materiālu - grafēns. To var izmantot mūsdienu elektronikā.

Visi šie notikumi var uzlabot enerģijas iegūšanas no atjaunojamiem resursiem metodes tādā mērā, ka ogļu, gāzes un naftas ieguve nebūs piemērota.

5 neparasti veidi, kā ražot elektrisko enerģiju

Labākie raksti par alternatīvajiem enerģijas avotiem