Альтернативні джерела енергії
У енергетичному секторі видобувне паливо було основним джерелом енергії через його відносно низьку ціну. Однак передбачається, що в майбутньому наш попит на енергію зросте, і ми вже не зможемо покладатися на обмежені джерела енергії. За останнє десятиліття ми стали свідками розширення нашого потенціалу природньої енергетики як на місцевому, так і на глобальному рівні.
Сонячні панелі, вітряні турбіни на суходолі і в морі, а також гідроенергія – ось деякі з альтернативних енергетичних технологій. Наша залежність від природного газу і нафти є найбільшою причиною шкоди навколишньому середовищу. Тільки в енергетичному секторі вона відповідає за збільшення вмісту вуглекислого газу в нашій атмосфері на 1,7%. Таким чином, альтернативні джерела енергії будуть у центрі уваги для запобігання подальшого впливу зміни клімату на нашу планету.
Згідно зі статистикою, світова потужність відновлювального виробництва досягла 2351 ГВт. Три альтернативних джерела енергії з найвищим відсотком:
- На долю гідроенергетики припадає 1172 ГВт, що становить близько половини від загального обсягу.
- Берегова і морська вітроенергетика займає друге місце з потужністю 564 ГВт.
- Потужність сонячної енергії трошки менше – 480 ГВт, розділеної на сонячну фотоелектричну і сонячну теплову енергію.
За прогнозами, альтернативні джерела енергії будуть розширюватися в усіх секторах. На електроенергетичний сектор припадає найбільша частка – 30%. На шляху декарбонізації електрифікація стане основним енергоносієм, більшість якого буде генеруватися за рахунок відновлюваних джерел енергії.
Опалення займає друге місце з 12%, а транспортний сектор займає останнє місце з лише 3,8% альтернативних джерел енергії, які мають можливості для поліпшення.
Майбутні альтернативні джерела енергії
Більш широке впровадження альтернативних джерел енергії залежить від ще ефективніших технологій відновлюваних джерел енергії та реструктуризації електроенергетичної галузі. Завдяки використанню відновлюваних джерел енергії виробництво чистої енергії можливе на побутовому рівні. За допомогою таких технологій, як сонячні панелі, теплові насоси та котли на біомасі.
Щоб повністю використовувати енергію, яка залежить від погоди або часу, нам належить знайти кращі рішення для зберігання енергії.
Землекористування і зростання населення
Приріст населення, за оцінками, досягне 9,7 млрд. людей до 2050 року. Більш широке використання великих сонячних електростанцій може виявитися не ідеальним рішенням, оскільки вони займають багато землі. Мінімізація впливу на землю має вирішальне значення або розробка більш ефективних технологій, таких як конвертери енергії вітру.
Морська вітроенергетика все ще недостатньо розвинена через дороговартісне обслуговування і розташування в глибоких водах. Але в майбутньому ми зможемо більш ефективно генерувати енергію з океанів і глибоких вод.
Недоліки у конструкції сучасних вітряних турбін обмежують потенціал використання енергії вітру, яка не може досягати високих вітрів. Майбутні авіаційні технології можуть відкрити шлях до набагато більш перспективної висоти до 500 метрів, де вітер сильніший.
Один з найбільш витратних проектів на ранній стадії включає отримання сонячної енергії з космосу. Прототип складається з оптичних відбивачів, фотоелектричних елементів, які перетворюють сонячне світло в енергію, і схеми, яка перетворює електроенергію в радіочастоту. Потім вбудована антена передасть енергію назад на Землю.
У майбутньому це інноваційне альтернативне джерело енергії зможе без обмежень задовольнити енергетичні потреби нашого зростаючого населення, використовуючи постійне сонячне світло з космосу.
Зберігання зеленої енергії
Ефективне зберігання акумуляторів є життєво важливим для більш широкого впровадження альтернативних джерел енергії. Сонячна фотоелектрична енергія залежить від впливу прямих сонячних променів. Це означає, що значна кількість енергії залишається не використаною або витрачається марно через відсутність вбудованих сонячних акумуляторних батарей.
У майбутньому водень стане основним джерелом енергії. Зараз більшість виробляється з копаливного палива. Однак залишки альтернативної енергії також використовуються для виробництва газоподібного водню. Застосування універсальне: газоподібний водень можна постачати в мережу природного газу або використовувати топливні елементи для повторного перетворення в електрику. Водень може використовуватися в транспортному секторі, коли ми зможемо знайти менш витратні рішення для широкого впровадження таких альтернативних джерел енергії.
Водень має найвищу щільність серед усіх видів палива, що робить його зручнішим для розподілу та зберігання. Його стабільний хімічний склад також означає, що він може утримувати енергію краще, ніж будь-яке інше середовище.
У майбутньому створення інфраструктури постачання і зберігання дозволить більш ефективно використовувати водень. Майбутні плани з водню включають будівництво підземної системи зберігання, де залишки енергії вітру можуть бути перетворені в водень за допомогою електролізу.
Альтернативні джерела енергії та інфраструктура
Наша сучасна глобальна інфраструктура адаптована лише для використання копаливного палива. На створення нової знадобляться роки і велика кількість ресурсів. Останнім часом автономні технології, засновані на альтернативній енергії, дозволили забезпечити електропостачання віддалених місць у вигляді міні або локальних мереж.
Повна децентралізація мережі надасть споживачам можливість подавати електроенергію назад у мережу та мати контроль над необхідною та споживаною енергією.
Розширення альтернативної енергетики відкриє більше робочих місць у секторі сталої енергетики. Ріст і реалізація у всіх секторах вимагатимуть багаторічного планування та значних інвестицій.
Щоб забезпечити майбутнє без викидів парникових газів, ми повинні почати з введення більшої кількості заборон на майбутні проекти з копального палива.