การพัฒนาที่จะช่วยให้การละทิ้งพลังงานดั้งเดิมในทางเลือก

มีการพูดคุยกันมากมายเกี่ยวกับความต้องการพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน พวกเขาเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและไม่ จำกัด การใช้งาน

อะไรที่ขัดขวางไม่ให้แหล่งพลังงานทางเลือกแทนที่แร่ธาตุดั้งเดิมในปัจจุบันอย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้ขัดขวางโดยเหตุผลทางเศรษฐกิจเทคนิคและการเมือง บทความนี้กล่าวถึงเหตุผลทางเทคนิคและการพัฒนาที่จะช่วยให้เอาชนะพวกเขา

พลังงานทางเลือกนั้นถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม พวกเขาทำให้โลกมีไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่สะอาด

มีปัญหาทั่วไปสำหรับแหล่งพลังงานไฟฟ้าหมุนเวียนทั้งหมด มันมีความเกี่ยวข้องกับความต้องการไม่เพียง แต่ในการผลิตกระแสไฟฟ้า แต่ยังเพื่อเก็บไว้ ท้ายที่สุดดวงอาทิตย์ไม่ส่องแสงในเวลากลางคืนและมันก็ไม่ได้มีลมแรงเสมอไป

การพูดอย่างคร่าวๆมีความจำเป็นที่จะต้องสร้างแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ที่จะสะสมพลังงานถ้ามันมีมากเกินไปและให้มันไปถ้ามันไม่เพียงพอ

นั่นเป็นวิธีการทำงานของแบตเตอรี่รถยนต์ เมื่อเครื่องยนต์ของรถยนต์ไม่เริ่มทำงานเครื่องใช้ไฟฟ้าในรถยนต์ทั้งหมดจะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ เมื่อเราสตาร์ทรถแบตเตอรี่จากแหล่งที่มาจะกลายเป็นกระแสไฟฟ้า และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะกลายเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานที่เพียงพอสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่และสำหรับการจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ ในกรณีของเราเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือดวงอาทิตย์หรือลม

แต่การสะสมกระแสไฟฟ้าในระดับอุตสาหกรรมนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายเลย หนึ่งในวิธีการที่ใช้คือการแปลงไฟฟ้าเป็นพลังงานน้ำ สำหรับสิ่งนี้มีการสร้างอ่างเก็บน้ำสองแห่งที่ระดับความสูงต่างกัน

เมื่อมีกระแสไฟฟ้าเพียงพอเครื่องสูบน้ำจะสูบน้ำจากอ่างเก็บน้ำด้านล่างถึงด้านบน และเมื่อมีการขาดแคลนน้ำจะถูกปล่อยลงสู่อ่างเก็บน้ำด้านล่างผ่านกังหันที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การก่อสร้างโครงสร้างดังกล่าวมีค่าใช้จ่ายหลายพันล้านดอลลาร์และการสูญเสียพลังงานในระหว่างการใช้งานมีขนาดใหญ่มาก ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงต้องเผชิญกับภารกิจในการค้นหาวิธีการเก็บพลังงานแบบใหม่

ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ในอนาคตอันใกล้ นักเคมีได้ค้นพบคุณสมบัติใหม่ของวานาเดียมด้วยแบตเตอรี่วานาเดียมที่ถูกออกแบบมาซึ่งสามารถทำงานได้โดยไม่สูญเสียความจุสูงสุดถึง 20,000 รอบ แต่ที่สำคัญที่สุดขนาดของแบตเตอรี่ดังกล่าวเกือบจะไม่ จำกัด ก่อนการค้นพบนี้วานาเดียมถูกใช้ในอุตสาหกรรมเหล็กเพื่อชุบแข็งชิ้นส่วน

อุปสรรคในการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงมีต้นทุนสูงของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ นี่เป็นเพราะการออกแบบที่ซับซ้อนของพวกเขาซึ่งต้องใช้จุดเชื่อมต่อ pn เพื่อสร้างการไหลของอิเล็กตรอนอย่างต่อเนื่อง

หลังจากการวิจัยเป็นเวลาหลายปีนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนียพบส่วนผสมใหม่ที่ปล่อยกระแสอิเล็กตรอนจากการสัมผัสกับแสงแดดโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง pn การศึกษาทางสเปกโทรสโกปีได้พิสูจน์แล้วว่าวัสดุนี้สามารถปล่อยอิเล็กตรอนจากการสัมผัสกับแสงที่มองเห็นได้ วัสดุที่รู้จักกันก่อนพบว่ามีคุณสมบัติที่คล้ายกันเฉพาะจากรังสีอัลตราไวโอเลต

การพัฒนาครั้งนี้ไม่เพียง แต่จะช่วยลดต้นทุนของแผงโซล่าร์ แต่ยังช่วยเพิ่มอัตราการแปลงด้วย เนื่องจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบเดิมจะแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยประสิทธิภาพประมาณ 20%

ทางอ้อมการพัฒนาพลังงานทางเลือกจะได้รับผลกระทบจากเหตุการณ์สำคัญอื่น - การค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Konstantin Novoselov และ Andre Geim ในปี 2010 ของวัสดุใหม่ - กราฟีน. มันสามารถใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย

การพัฒนาทั้งหมดเหล่านี้อาจปรับปรุงวิธีการรับพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนในระดับที่การสกัดถ่านหินก๊าซและน้ำมันจะไม่เหมาะสม

5 วิธีที่ผิดปกติในการผลิตพลังงานไฟฟ้า

บทความที่ดีที่สุดเกี่ยวกับแหล่งพลังงานทางเลือก