Разработки, които ще позволят да се откаже от традиционната енергия в полза на алтернативната

Много се говори за необходимостта от получаване на електричество от възобновяеми източници. Те са екологични и неограничени при употреба.

Какво пречи на алтернативните източници на енергия напълно да заменят традиционните минерали днес? Редица икономически, технически и политически причини пречат на това. Тази статия разглежда техническите причини и разработки, които ще помогнат за преодоляването им.

Алтернативната енергия е най-широко представена от соларни и вятърни електроцентрали. Те дават на света голяма част от чистото електричество.

Има общ проблем за всички възобновяеми източници на електрическа енергия. Той е свързан с необходимостта не само да се произвежда електричество, но и да се съхранява. В края на краищата слънцето не свети през нощта и не винаги е ветровито.

Грубо казано, има нужда да се създадат огромни батерии, които ще акумулират енергия, ако тя е в излишък, и да я раздадат, ако не е достатъчно.

Ето как работи акумулаторът на кола. Когато двигателят на автомобила не е стартиран, всички електрически уреди в колата се захранват от батерия. Когато стартираме колата, батерията от източника става консуматор на електричество. А генераторът се превръща в източник, енергията на който е достатъчна за зареждане на батерията и за захранване на устройствата. В нашия случай генераторът е слънцето или вятърът.

Но натрупването на електроенергия в индустриален мащаб не беше никак лесно. Един от използваните методи е преобразуването на електричеството във водна енергия. За целта се изграждат два резервоара, на различни височини.

Когато има достатъчно електричество, помпите изпомпват вода от долния резервоар до горния. А когато има недостиг, водата се зауства в долния резервоар, минавайки турбини, които са свързани към електрически генератори. Изграждането на такава структура струва милиарди долари, а загубата на енергия по време на нейното използване е много голяма. Затова учените са изправени пред задачата да намерят нов начин за съхранение на енергия.

Този проблем може да бъде решен в близко бъдеще. Химиците откриха ново свойство на ванадий, благодарение на което е проектирана ванадиева батерия, която може да работи без загуба на капацитет до 20 000 цикъла. Но най-важното е, че размерът на такива батерии е почти неограничен. Преди това откритие ванадий е използван в стоманодобивната промишленост за втвърдяване на части.

Пречка за развитието на слънчевата енергия остава високата цена на слънчевите панели. Това се дължи на техния сложен дизайн, който изисква pn преход, за да създаде постоянен поток на електрони.

След дългогодишни изследвания учени от Университета в Пенсилвания откриха нова смес, която излъчва поток от електрони от излагане на слънчева светлина, без pn преход. Спектроскопските изследвания са доказали, че материалът е в състояние да излъчва електрони от излагане на видима светлина. По-рано известните материали показаха подобни свойства, само от ултравиолетовото лъчение.

Това развитие не само ще намали значително цената на слънчевите панели, но и ще увеличи процента на конверсия. Тъй като конвенционалните слънчеви панели преобразуват слънчевата енергия с ефективност от около 20%.

Косвено развитието на алтернативната енергия ще бъде повлияно от друго важно събитие - откриването от руските учени Константин Новоселов и Андре Геим през 2010 г. на нов материал - графен, Може да се използва в съвременната електроника.

Всички тези разработки могат да подобрят методите за получаване на енергия от възобновяеми източници до такава степен, че добивът на въглища, газ и нефт ще бъде неподходящ.

5 необичайни начина за производство на електрическа енергия

Най-добрите статии за алтернативни източници на енергия