Wetenschap
Alternatieve energie is niet zo "alternatief" meer. Het is in het nieuws, op politieke platforms, bovenop daken en het vullen van gastanks, en de opties zijn genoeg gegroeid om het gesprek te veranderen:het is niet of we het willen, maar welke soort we willen.
Het grootste deel van ons huidige energieverbruik is gebaseerd op fossiele brandstoffen. Deze brandstoffen zijn niet hernieuwbaar, en experts voorspellen dat ze binnen 50 jaar opraken. Plus, de verbranding die nodig is om energie uit fossiele brandstoffen te halen, maakt enorme hoeveelheden vervuiling vrij die tot ziekte leiden, ecologische vernietiging en wat een vervelend geval van wereldwijde klimaatverandering blijkt te zijn.
Ideaal, alternatieve energiebronnen zijn weinig vervuilend, zijn ze hernieuwbaar in verschillende mate. Het ding is, het is niet goedkoop om een energiesysteem van de grond af op grote schaal te ontwikkelen, dus we moeten ons concentreren:wat zijn de meest veelbelovende opties die er zijn? Waar moeten we ons geld en onze innovatiekracht steken?
Hier zijn vijf van de meest veelbelovende energiebronnen die ons, eventueel, weg van onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen. Geen enkele bron is perfect, maar elk is potentieel een pad naar schoon, hernieuwbare energie.
Als eerste, van diep in de aarde...
InhoudAardwarmte is duurzamer dan fossiele brandstoffen en scoort hoog op efficiëntie, kosten en milieu-impact.
Dit type energieproductie maakt gebruik van de extreem hoge temperaturen die diep in de aardkorst worden aangetroffen, in de kern. Temperaturen daar -- gedreven door natuurlijke, voortdurende processen van radioactief verval -- zijn heter dan het oppervlak van de zon, en we zien er tekenen van in geologische formaties als vulkanen, warmwaterbronnen en geisers. Om deze warmte te benutten -- soms als warm water, andere keren als stoom -- we hoeven alleen maar diep genoeg te graven op de juiste plek, waar zakken van deze geothermische energie naar de oppervlakte kruipen. Deze putten bieden kranen in de intense warmte-energie van de aarde.
Zodra de stoom of het hete water uit de put is verzameld, het is eenvoudig genoeg om het direct als verwarmingsbron te gebruiken of om een turbine te laten draaien om elektriciteit op te wekken. De opstart- en consumentenkosten zijn relatief laag, maar het potentieel voor dit type energieproductie is zeer locatiespecifiek, beperkt tot de "geothermische reservoirs" die overal ter wereld te vinden zijn. In de Verenigde Staten, bijvoorbeeld, geothermische vindplaatsen bevinden zich meestal in het westen, en Californië is de grootste geothermische producent. Een ander voorbehoud:dit type energie is mogelijk niet strikt hernieuwbaar, omdat we deze warmte mogelijk sneller zouden kunnen gebruiken dan de aarde deze kan aanvullen.
Zonlicht, anderzijds, is een moeilijk iets om uit te putten...
Zonne-energie is een alternatieve energievoorziening, en het komt in een aantal vormen:thermisch en fotovoltaïsch. Hoewel beide typen relatief veelbelovend zijn, fotovoltaïsch is, momenteel, de goedkopere optie, en het is al op grote schaal bewezen op kleine schaal.
Fotovoltaïsche zonne-energie is de technologie achter wat we "zonnepanelen, " en veel huizen en bedrijven hebben ze op hun dak. Deze panelen zetten fotonen in zonlicht direct om in elektriciteit. Het onvermogen om deze elektriciteit (gemakkelijk) op te slaan is momenteel een probleem, en het is niet de meest efficiënte vorm van stroomopwekking die er is. Nog altijd, de technologie heeft veel te bieden:het past gemakkelijk in kleinschalige, thuis- en zakelijke toepassingen; het produceert geen schadelijke uitstoot en gebruikt volledig hernieuwbare brandstof; en het wordt elk jaar goedkoper naarmate meer fabrikanten in actie komen.
Fotovoltaïsche zonne-energie wordt geïmplementeerd in grootschalige toepassingen, verschijnen in enorme reeksen in de zonnigste delen van het land. Zowel grootschalige als kleinschalige systemen zijn al aangesloten op het net, het aanbieden van een aantrekkelijk decentraal systeem voor het opwekken van stroom. Opwekking van zonne-energie is eigenlijk alleen zinvol in de zonnigste gebieden, maar het bewezen vermogen om hele zonnige gemeenschappen van schone stroom te voorzien, maakt het een veelbelovend alternatief voor fossiele brandstoffen.
Volgende, de energie in de stank (en elders) …
Biomassa-energie omvat een enorm scala aan potentiële bronnen met één groot ding gemeen:ze leven. De enorme hoeveelheid mogelijkheden die deze alternatieve stroombron biedt, maakt het een uitstekende plek voor investeringen en innovatie.
Dit type energiesysteem onttrekt de zonne-energie die planten en micro-organismen gebruiken voor voedsel. Biomassa-afgeleide energie is een primaire warmtebron geweest sinds de mens vuur ontdekte - hout is een brandbare biobrandstof die over de hele planeet wordt gebruikt voor verwarming en koken. Andere vormen van biomassa zijn al in gebruik in de vorm van maïsethanol, van stortplaatsen gewonnen biodiesel en methaan, waar actieve micro-organismen het stinkende gas afgeven via natuurlijke, lopende processen.
Terwijl biomassa verbranding nodig heeft om zijn energie vrij te maken en daarom schadelijke emissies vrijgeeft, veel soorten biobrandstoffen vervuilen minder dan fossiele brandstoffen, en ze zijn ongetwijfeld een meer duurzame energiebron. Plus, Biobrandstoffen afkomstig van "afval" die stoffen recyclen zoals vet uit fastfood-friteuses en rottende stortplaatsmassa hebben de toegevoegde bonus dat ze afval verminderen.
Volgende, een beproefde maar controversiële energieproducent …
Waterkrachtcentrales zijn een van de meest besproken alternatieve energiebronnen vanwege de aanzienlijke, schadelijke milieueffecten van dammen. Maar het is niet mogelijk om over het succes van de alternatieve energieopwekking te praten zonder over water te praten.
Hydro-elektrische dammen maken gebruik van de kinetische energie in bewegend water om energie te produceren. Water laat een turbine draaien, de turbine laat een generator draaien en de generator wekt elektriciteit op. Deze vorm van energieopwekking kan schade veroorzaken door de natuurlijke werking van bewegende watermassa's te verstoren. Nog altijd, het is een bewezen technologie die geen vervuiling veroorzaakt, is betaalbaar om te produceren en uiterst efficiënt, en gebruikt een volledig hernieuwbare brandstof.
Waterkracht is misschien wel een van de meest succesvolle pogingen om aanzienlijke hoeveelheden energie te halen uit een niet-fossiele brandstofbron. In de jaren veertig, waterkracht leverde een derde van de elektriciteit die in de Verenigde Staten wordt gebruikt. Volgens het National Energy Education Development (NEED) Project, het is momenteel goed voor maximaal 10 procent van de elektriciteit die in de VS wordt geproduceerd en meer dan de helft van de elektriciteit die in gebieden wordt geproduceerd, inclusief het noordwesten, die gastheer zijn voor grote waterkracht producerende dammen.
Eindelijk, waar iedereen het over heeft...
Water en zonlicht zijn krachtige elementen in de energieproductie, maar wind neemt de prijs voor huidige expansie. Windenergie is waarschijnlijk de snelst groeiende sector van de hernieuwbare energiesector, en het houdt een belofte in die voor het grootste deel niet wordt ontsierd door klachten over het verpesten van het landschap:ABC News meldt dat een US Department of Energy (DOE) vaststelt dat het wijden van 6 procent van het Amerikaanse land aan windparken onze behoefte aan andere energiebronnen.
Dus de groei-explosie, misschien. Een windmolenpark is als een waterkrachtcentrale, maar een dam is niet nodig. De brandstof is in dit geval wind. Het laat de wieken van een torenhoge turbine draaien, die een generator laat draaien, die elektriciteit opwekt. De relatieve betaalbaarheid, efficiëntie en milieuvriendelijke aard van windenergie maken het een van de echte sterren van de toekomst op het gebied van hernieuwbare energie.
Het is niet helemaal vriendelijk voor het milieu, Hoewel. Naast het "doorn in het oog" probleem, windparken blijken ook de trekpatronen (en levens) van vogels en vleermuizen te verstoren. Ook, wind is niet de meest betrouwbare energiebron. Zelfs in gebieden met veel wind, energieproductie kan soms een schot in de roos zijn.
tekortkomingen terzijde, windenergie heeft de mogelijkheid om enorme hoeveelheden stroom rechtstreeks aan het net te leveren. Het is meer bevorderlijk voor grootschalige opwekking dan zonne-energie, ecologisch minder verstorend dan waterkracht, minder vervuilend dan biomassa en verder in ontwikkeling dan geothermie.
Met de huidige pogingen om grootschalige boerderijen offshore te verplaatsen, een grotere energieproductie mogelijk maken zonder de doorn in het oog van turbines op het land, windenergie lijkt klaar voor nog grotere dingen. Afgezien van een grote doorbraak op het gebied van kernfusie, wind zou onze meest veelbelovende hoop kunnen zijn om langzaam onze vervelende gewoonte van fossiele brandstoffen te doorbreken -- misschien, ooit, geheel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com