Alternatywne źródła energii: niekonwencjonalne rodzaje żywności dla domu

Ilość minerałów wydobywanych do produkcji surowców energetycznych stale rośnie, a dzień, w którym się skończą, nie jest odległy. Kiedy są one przekształcane w ciepło i energię elektryczną, zanieczyszczenie środowiska staje się coraz bardziej intensywne, pomimo wprowadzenia środków środowiskowych. Na tym tle wyjściem z tej sytuacji może być rozwój znanych i poszukiwanie nowych alternatywnych źródeł energii.

Źródła nieodnawialne

Ludzie od dawna wykorzystują nieodnawialne zasoby do ogrzewania i oświetlania domów.

Początkowo były to różne rodzaje węgla, a wraz z rozwojem geologii i odkryciem złóż pojawiły się technologie, które umożliwiły wykorzystanie do tego zasobów ropy naftowej i gazu.

Początkowo nikt nie myślał o ich ilości i zapasach. Jednak wraz ze wzrostem produkcji przemysłowej i wzrostem konsumpcji w życiu codziennym te rezerwy zostały poważnie wyczerpane, a ich eksploracja i produkcja w trudno dostępnych obszarach bardzo często się nie opłaca. Już teraz przeciętne gospodarstwo domowe kosztuje połowę kosztów ogrzewania, oświetlenia i tankowania samochodu. W przyszłości kwota ta będzie się tylko zwiększać.

W nowoczesnych warunkach ludzkość stara się przekształcić w energię wszelkie zjawiska naturalne, czy to ruch wody czy wiatru, światło słoneczne czy ciepło ziemi. Wiele państw opracowuje odpowiednie przepisy regulujące ich stosowanie, aby zapobiegać konfliktom na obszarach przygranicznych.

Źródła alternatywnej energii

Liczba najważniejszych rodzajów energii alternatywnej powtarza liczbę elementów ziemskich - ognia, wody, ziemi i powietrza. To za ich pomocą ludzie starają się zastąpić tradycyjne surowce w elektrociepłowni. Naukowcy i inżynierowie z wielu krajów zajmują się poszukiwaniem nowych, wydajniejszych i najmniej kosztownych metod.

Aktywność słoneczna

Przetwarzanie energii uwalnianej przez oprawę w ciepło i energię elektryczną na potrzeby domowe i przemysłowe jest pierwszym źródłem energii, które zaczęto badać. Jego zastosowanie wiąże się z fizycznymi właściwościami światła słonecznego i półprzewodników do generowania energii elektrycznej.

Do jego wytwarzania służą specjalne elektrownie wyposażone w dużą liczbę krzemowych paneli słonecznych. Produkcja ciepła z energii słonecznej w oparciu o prawa termodynamiki substancji ciekłych i gazowych. W tym celu instalowane są stacje składające się z kolektorów generujących ciepło.

Praca panelu słonecznego oparta jest na zjawisku efektu fotoelektrycznego. Przeróbek takich akumulatorów jest obecnie bardzo dużo i prace nad ich modernizacją nie ustają.

Są rzemieślnicy, którzy tą metodą dostarczają energię w domu. Źródłem są panele słoneczne, najczęściej instalowane na dachu. Aby to zrobić, musisz kupić specjalne elementy składające się z fotocząsteczek jedno- i wielochipowych, ponieważ nie możesz ich wykonać samodzielnie.

Żywotność monocząstek jest krótsza, ale wydajność jest wyższa - około trzynaście procent. Polikrystaliczne mają długi okres użytkowania z wydajnością poniżej 9%, ale mogą pracować nawet przy pochmurnej pogodzie, w przeciwieństwie do monokrystalicznych.

Aby samemu zrobić baterię słoneczną, potrzebujesz:

• Zrób przezroczysty korpus z materiału organicznego lub innego.
• Zrób mocną ramę.
• Każdy metal lub drewno się nada.
• Zmontuj fotokomórki w obwód i umieść je w obudowie.

Z kryształami należy obchodzić się bardzo ostrożnie ze względu na ich kruchość. Całkowicie zamontować urządzenie. Uzyskana w ten sposób energia elektryczna jest wykorzystywana na potrzeby gospodarstwa domowego.

Korzyści z wykorzystania energii słonecznej:

• Energia słoneczna jest nieskończona.
• Produkcja energii elektrycznej w takiej instalacji jest cicha.
• Sprzęt ma niską cenę i może być częściowo wyprodukowany samodzielnie.
• Nie wymaga interwencji człowieka.

Oczywiście są pewne wady, do których obejmują następujące elementy:

• Same kryształy i prace nad połączeniem drogi.
• Nieznaczne emisje toksyczne podczas pracy.
• Wysoki koszt urządzeń do magazynowania energii.
• Niska wydajność wymaga użycia dużej ilości akumulatorów do pełnego zasilania obiektu.

Wiatr płynie

Ten sposób oszczędzania zasobów polega na zamianie siły napędowej przepływu powietrza na energię elektryczną. W tym celu wynaleziono farmy wiatrowe. Instalacje te można instalować w dowolnym punkcie podparcia: na lądzie, na morzu, w górach. Będzie wiatr. Ich główną częścią są generatory różnych modyfikacji (poziome, pionowe). Wiatraki z osią poziomą zajmują większą powierzchnię niż wiatraki pionowe. Wszystkie mają różną moc, są wyposażone w inny rodzaj i liczbę ostrzy, ale są przeznaczone do pełnienia jednej funkcji - wytwarzania taniej energii elektrycznej.

W działaniu generatora hydroelektrycznego nie ma nic skomplikowanego. Łopatki obracają się pod wpływem podmuchów wiatru i przez przekładnię są podawane do alternatora. Oba te urządzenia umieszczone są w gondoli obrotowej na określonej wysokości. Jego ruch po płaszczyźnie zależy od kierunku wiatru. Za pomocą transformatora podwyższającego napięcie i urządzeń automatyki energia elektryczna jest przesyłana do jednego systemu zasilania.

Zalety elektrowni wiatrowych są następujące:

• Nie generują szkodliwych emisji i odpadów.
• Całkowicie autonomiczny.
• Energia wiatru jest praktycznie nieskończona.

Wady obejmują:

• Wymaga ciągłego przepływu powietrza.
• Wyposażenie stacji jest drogie.
• Ze względu na wysoki poziom hałasu i pole elektromagnetyczne wymagają umieszczenia w odległych miejscach.
• Duże okupowane terytorium.

Moc wody

Od badania tej naturalnej struktury zaczął się rozwijać cały przemysł - energia wodna. Zamienia również przepływ wody w energię elektryczną w elektrowniach wodnych. Na przykład w Rosji większość dużych rzek jest blokowana przez kilka elektrowni wodnych.

Oparte są również na generatorze łopatkowym, który napędzany jest nurtem rzeki. Następnie usuwa się z niego prąd za pomocą konwerterów. To jeden z najtańszych rodzajów energii, ale ma też swoje wady:

• Obszary przybrzeżne są zalane.
• Zmniejsza się populacja mieszkańców rzeki.
• Wokół takich konstrukcji panuje nieustanny szum.

W ostatnich latach naukowcy byli w stanie pozyskiwać energię z ruchu wody morskiej podczas przypływów i odpływów. Elektrownie pływowe budowane są na obszarach pasa przybrzeżnego, gdzie zjawisko to jest najbardziej widoczne. Zasada działania takiej stacji jest następująca: na początku przypływu wloty otwierają się i obracają wał generatora. Po sześciu godzinach zamykają się, otwierając weekend, a proces się odwraca.

Zalety tkwiące w takich przedmiotach, są następujące:

• Tani sposób działania.
• Takie stacje przyciągają turystów, co jest korzystne pod względem finansowym.

Wady są zwykle przypisywane:

• Budowa takich konstrukcji jest bardzo kosztowna.
• Niekorzystny wpływ na życie morskie.
• Nieprawidłowy projekt może spowodować zalanie otoczenia.

Istnieje inny projekt na dużą skalę polegający na zamknięciu dużych cieśnin elektrowniami wodnymi, takimi jak turbiny wiatrowe. Jednak ze względu na wysokie koszty, a także trudności ze strony technicznej i politycznej, takie plany nie wykraczają poza rysunki papierowe.

Naturalne ciepło ziemi

Wykorzystanie tego typu alternatywnej energetyki rozpoczęło się stosunkowo niedawno. Instalacje geotermalne stosuje się w miejscach, gdzie takie źródła wychodzą na powierzchnię oraz na terenach o dużej aktywności termicznej. Przykładem takiego obszaru w Rosji jest Kamczatka z licznymi gejzerami.

Energia ta jest wytwarzana za pomocą specjalnych pomp, które umożliwiają wykorzystanie ciepła podłoża do ogrzewania i oświetlenia obiektów infrastruktury. Pompy cieplne mają różne wydajności i konstrukcje. Pierwotne źródło energii cieplnej decyduje o sposobie budowy pompy, dlatego wyróżnia się następujące rodzaje instalacji: gleba - woda i woda - woda, powietrze - woda i gleba - powietrze, woda - powietrze i powietrze - powietrze, freon - woda i freon - powietrze.

Paliwo biologiczne

Wszystkie biopaliwa powstają z naturalnych materiałów organicznych. W zależności od stanu agregacji może to być:

• Stałe (brykiety i pelety z drewna opałowego).
• Płynny (biodiesel, bioetanol i inne rodzaje).
• Gazowe (biogaz i biowodór).

Gaz biologiczny jest uzyskiwany z przetwarzania surowców organicznych lub produktów ubocznych produkcji. Składa się z mieszaniny metanu, siarkowodoru i dwutlenku węgla.

Główne szczegóły takiej konfiguracji to:

• Zbiornik o szczelnej konstrukcji.
• Do mieszania zawartości potrzebny jest mikser lub ślimak.
• Kolektor zasilający surowce i wodę.
• Wylot biogazu odpadowego.
• Rurociąg do usuwania odpadów.

Bardzo często sprzęt ten znajduje się pod ziemią w szczelnym silosie. Aby zapobiec zniszczeniu, wewnętrzna kontrola ciśnienia musi być stała, a gaz jest wypompowywany w odpowiednim czasie. Nawóz doglebowy jest produktem ubocznym, którego stosowanie korzystnie wpływa na plon.

Stosowanie takich instalacji wiąże się ze zwiększoną wybuchowością ze względu na powstające produkty gazowe. Ponadto biogaz jest niebezpieczny dla ludzi, jeśli jest wdychany.

Produkty biotechnologiczne znajdują szerokie zastosowanie w ogrzewaniu pomieszczeń prywatnych i przemysłowych, zastępują gaz ziemny w kuchni i mogą być wykorzystywane jako paliwo w elektrociepłowniach. Jest to odnawialny i przystępny cenowo zasób naturalny.

Wady tej metody to:

• Toksyczność produktów spalania.
• Wysoki koszt biogazowni.

Innowacyjne pomysły

Ile zjawisk naturalnych i organizmów żywych istnieje na świecie, tyle niekonwencjonalnych źródeł elektryczności można wymyślić. W pełnym tego słowa znaczeniu żywym przykładem jest użycie alg, takich jak chlorella. Znalazła swoje główne zastosowanie jako źródło białka dla życia morskiego.

Teraz astronauci zabierają go ze sobą w kosmos na eksperymenty dotyczące wzrostu w stanie zerowej grawitacji i jako źródło tlenu.

Podstawowym zadaniem na najbliższą przyszłość jest wynalezienie metody magazynowania i akumulacji energii słonecznej w ogniwach algowych na skalę przemysłową. Żywa komórka w procesie fotosyntezy sama produkuje tlen, pochłaniając dwutlenek węgla. To właśnie eksperymenty mające na celu przełożenie tego procesu na płaszczyznę energetyczną są obecnie zadaniem numer jeden. Na wielu obszarach odpowiednich do uprawy takich roślin prowadzone są podobne eksperymenty.

Kolejnym magazynem nietradycyjnej energii są zjawiska elektryczne w atmosferze. Na wszystkich budynkach montuje się piorunochrony, aby zapobiec szkodliwym skutkom wyładowań atmosferycznych. Trudności w pokonaniu tego żywiołu polegają na ogromnej sile prądu i napięcia w momencie wybuchu. Wymaga to stworzenia potężnych systemów ochrony i magazynowania energii tego zjawiska atmosferycznego. Znane są również próby wykorzystania naprężeń statycznych atmosfery.

Pomimo wszystkich trudności, które pojawiają się podczas badań i praktycznego zastosowania, wprowadzanie alternatywnych technologii nie stoi w miejscu. Poszukiwane są sposoby obniżenia kosztów instalacji i konwerterów, testowane są nowe metody gromadzenia i magazynowania energii. Z roku na rok rośnie udział energii elektrycznej wytwarzanej z surowców odnawialnych.