Сообщение об альтернативных технологиях

Обновлено: 05.07.2024

Эта статья об экологически чистых технологиях. Для веб-сайтов и платформ, которые позиционируют себя как альтернативы основным предложениям, см. Alt-tech .

СОДЕРЖАНИЕ

Альтернативные технологии включают следующее:

Анаэробное пищеварение - это серия биологических процессов, в которых микроорганизмы разрушают биоразлагаемый материал при отсутствии кислорода. [6] Во время анаэробного сбраживания одним из конечных продуктов является биогаз, который сжигается для выработки электроэнергии и тепла или может быть переработан в возобновляемый природный газ и транспортное топливо. [7] Анаэробное сбраживание считается альтернативной технологией, потому что это способ получения энергии с использованием материалов, которые можно расщепить и повторно использовать для чего-то другого.

Компост - это органическое вещество , которое было разложено в процессе, называемом компостированием, то есть разложением материалов внутри этого предмета. Этот процесс перерабатывает различные органические материалы, которые иначе считаются отходами, и производит кондиционер почвы ( компост ). [8] Компостирование считается альтернативной технологией, потому что это экологически чистый способ использования разложившихся отходов и их использования для кондиционирования почвы. Поскольку компост улучшает структуру почвы, добавляет полезные микробы и увеличивает емкость катионного обмена (CEC), компост улучшает воду и питательные вещества в почве и делает питательные вещества более доступными для растений. [9]

Транспортные средства на альтернативном топливе - это транспортные средства, которые работают на другом топливе, отличном от традиционного, например, на нефтяном топливе ( бензине или дизельном топливе ). [10] Транспортные средства, работающие на альтернативном топливе, широко известны как электромобили, автомобили, работающие от аккумулятора, который необходимо просто зарядить. Для работы автомобиля никогда не требуется бензин, что не наносит вреда окружающей среде. Транспортные средства, работающие на альтернативном топливе, были созданы из-за экологических проблем и высоких цен на нефть и являются более чистой альтернативой. [10] Транспортные средства, работающие на альтернативном топливе, защитят как от глобального потепления, так и от загрязнения. [11] Самый популярный электромобиль в США - Tesla . [12]

Серая вода - это бережно используемая вода из раковин, душевых, ванн и стиральных машин. Это не вода, которая попала в контакт с фекалиями ни из туалета, ни после стирки подгузников. [13] Это относительно чистая вода, которая использовалась в повседневных вещах, например, в воде из душа. Эта вода повторно используется в качестве безопасного и полезного источника орошения во дворе, потому что она безопасна для растений и действует как удобрение. Людям рекомендуется использовать системы орошения серой водой на своих растениях и в ландшафтном дизайне, потому что это сэкономит воду и сократит счета за воду в доме. [13] Повторное использование серой воды считается альтернативной технологией, поскольку это экологически чистый способ повторного использования и экономии воды.

Ветряные турбины считаются формой альтернативной технологии, потому что их цель - преобразование ветра в электрическую энергию. Когда дует ветер, он заставляет вращаться турбины, собирая электроэнергию. Ветряные электростанции есть по всему миру, многие даже в водоемах, как показано на рисунке справа. Ветряные турбины - более дешевая и эффективная альтернатива для получения электроэнергии, и их продолжают использовать во всем мире.

С развитием технологий и производства в условиях ограниченности ресурсов возникает проблема поисков альтернативных источников энергии, которые с одной стороны смогут обеспечить достаточное количество добываемой энергии, а с другой – не нанести весомый вред окружающей среде .

Солнечная энергия

Данное направление альтернативной энергетики использует возобновляемый и экологически чистый ресурс – солнечное излучение.

Первые шаги к открытию этого вида получения энергии предпринял французский ученый Эдмунд Беккерель. В 1839 году он создал на базе хлорида серебра и кислотного раствора ячейку, генерирующую электроэнергию под воздействием солнечных лучей. Позднее в 1876 году лондонский профессор Уильям Гриллс Адамс наблюдал фотогальванический эффект при воздействии света на селен, таким образом возникла идея создания фотогальванической ячейки, которую в 1883 году создал Чарльз Фриттс. Наконец, в 1905 году Альберт Эйнштейн довел все до конца и теоретически обосновал возникновение фотоэлектрического эффекта, за что получил Нобелевскую Премию. После этого развитие данного вида энергетики получило большее распространение.

Преимуществами солнечной энергетики являются неисчерпаемость и доступность источника энергии, в то время как цены на сырье для традиционной энергетики продолжают расти. Также этот способ полностью экологичен, так как не вызывает негативных последствий в окружающей среде.

Однако здесь есть и несколько недостатков, например, сильная зависимость от погодных условий местности, довольно высокая стоимость конструкций, необходимых для поглощения солнечного света, необходимость использования больших территорий.

Перспективы развития неоднозначны. С одной стороны, по прогнозам, себестоимость генерации энергии с помощью солнечного излучения приравняется к стоимости получения такого же количества энергии с помощью топливных ресурсов, однако, эффективность данного метода все еще невелика из-за сильного нагревания фото-пластин в процессе поглощения излучения.

Ветровая энергия

Это направление альтернативной энергетики получило огромную популярность, особенно в таких странах, как Китай, США, Индия из-за своей простоты и эффективности.

История использования людьми ветряной энергии уходит еще в первый век до н. э., но более современное ее развитие началось, когда первая ветряная турбина, созданная профессором Джеймсом Блитом, была использована в Шотландии в 1888 году. Турбина была способна обеспечить энергией целый дом. В 1895 Пол Ля Кур изобрел подобие ветряной электростанции, которая была способна снабжать энергией уже целую деревню. В 1927 году была основана компания Jacobs Wind, производящая ветрогенераторы. В 1980 году был построен первый ветропарк с 20 турбинами. Ветровая энергетика продолжает свое развитие усиливающимися темпами и по сей день.

Преимуществ использования ветряной энергии достаточно много. Отсутствие выбросов в окружающую среду , использование неисчерпаемого ресурса в производстве, компактность, низкие затраты на обслуживание.

Из недостатков: зависимость количества производимой энергии от погоды (ветренности), опасность для птиц, значительный шум.

Многие страны уже производят как минимум половину необходимой энергии за счет ветра, некоторые еще только к этому стремятся. Ветроэнергетика растет стремительными темпами и на данный момент опережает солнечную и водную.

Гидроэнергетика

За основу этого направления взята энергия водяного потока, которая преобразуется в электрическую на специальных сооружениях, естественных и искусственных подсистемах.

Впервые для выработки электричества гидроэнергия была использована англичанином Уильямом Армстронгом в 1878 году. В 1882 году бизнесмен Якоб Шоелкоппф, присоединив к водяному колесу электрогенератор, создал первую гидроэлектростанцию на Ниагарском водопаде.

Преимуществами использования энергии потока воды являются возобновляемость ресурса, дешевизна, отсутствие экологического вреда, смягчение глобального изменения климата, за счет незначительности выбросов углекислого газа.

Недостатки: возможное затопление близлежащих земель, перестройка экосистем и нарушение природного баланса в областях строительства ГЭС.

Гидроэнергетика все еще остается хоть и не лидирующей, по активно развивающейся и перспективной отраслью производства электроэнергии.

Эта статья об экологически чистых технологиях. Информацию о веб-сайтах и платформах, которые позиционируют себя как альтернативы основным предложениям, см. альтернативные технологии.

Содержание

Перечислены альтернативные технологии

Альтернативные технологии включают следующее:

Объяснение альтернативных технологий

Анаэробное пищеварение

Анаэробное пищеварение представляет собой серию биологических процессов, в которых микроорганизмы разрушают биоразлагаемый материал в отсутствие кислорода. [6] Во время анаэробного сбраживания одним из конечных продуктов является биогаз, который сжигается для выработки электроэнергии и тепла или может быть переработан в возобновляемый природный газ и транспортное топливо. [7] Анаэробное сбраживание считается альтернативной технологией, потому что это способ создания энергия использовать материалы, которые можно разбить и использовать повторно для чего-то другого.

Компостирование

Компост является органическая материя это было разложенный в процессе, называемом компостированием, то есть разложением материалов внутри этого предмета. Этот процесс перерабатывает различные органические материалы, которые иначе считаются отходами, и производят почвенный кондиционер (в компост). [8] Компостирование считается альтернативной технологией, потому что это экологически чистый способ использовать разложившиеся отходы и использовать их для кондиционирования почвы. Поскольку компост улучшает структуру почвы, добавляет полезные микробы и способствует катионообменная емкость (CEC) компост улучшает воду и питательные вещества в почве, а также делает питательные вещества более доступными для растений. [9]

Транспортные средства на альтернативном топливе

Транспортные средства на альтернативном топливе это автомобили, которые работают на другом топливе, отличном от традиционного, например, нефтяное топливо (бензин или же Дизельное топливо). [10] Транспортные средства на альтернативном топливе широко известны как электромобили, автомобили, работающие на аккумулятор это нужно просто зарядить. Для работы автомобиля никогда не требуется бензин, что не наносит вреда окружающей среде. Транспортные средства на альтернативном топливе были созданы из-за экологических проблем и высоких цен на нефть и являются более чистой альтернативой. [10] Транспортные средства, работающие на альтернативном топливе, защитят как от глобального потепления, так и от загрязнения. [11] Самый популярный электромобиль в США - это Тесла. [12]

Повторное использование серой воды

Серая вода аккуратно использованная вода из раковин, душевых, ванн и стиральных машин. Это не вода, которая попала в контакт с фекалиями из туалета или после стирки подгузников. [13] Это относительно чистая вода, которую использовали в повседневных вещах, например, для душа. Эта вода повторно используется в качестве безопасного и полезного источника орошения во дворе, потому что она безопасна для растений и действует как удобрение. Людям рекомендуется использовать системы орошения серой водой на своих растениях и озеленение потому что это сэкономит воду и сократит счета за воду в доме. [13] Повторное использование серой воды считается альтернативной технологией, поскольку это экологически чистый способ повторного использования и экономии воды.

Солнечные панели

Переработка отходов

Ветряные турбины

Ветряные турбины считаются формой альтернативных технологий, поскольку их цель - преобразование ветра в электрическую энергию. Когда дует ветер, он заставляет вращаться турбины, собирая электрическую энергию. Ветряные электростанции есть по всему миру, а многие даже в водоемах, как показано на рисунке справа. Ветряные турбины - более дешевая и эффективная альтернатива для получения электроэнергии, и их продолжают использовать во всем мире.

Что такое альтернативные источники энергии

Возобновляемую энергию получают из устойчивых источников, таких как гидроэнергия, энергия ветра, солнечная энергия, геотермальная энергия, биомасса и энергия приливов и отливов. В отличие от ископаемых видов топлива — например, нефти, природного газа, угля и урановой руды, эти источники энергии не истощаются, поэтому их называют возобновляемыми. Только за 2019 год по всему миру установлено объектов возобновляемых источников энергии (ВИЭ) общей мощностью 200 ГВт.

Виды альтернативных источников энергии

1. Солнечная энергия

Солнце — главный источник энергии на Земле, ведь около 173 ПВт (или 173 млн ГВт) солнечной энергии попадает на нашу планету ежегодно, а это более чем в 10 тыс. раз превышает общемировые потребности в энергии. Фотоэлектрические модули на крыше или на открытых территориях преобразуют солнечный свет в электрическую энергию с помощью полупроводников — в основном, кремния. Солнечные коллекторы вырабатывают тепло для отопления и производства горячей воды, а также для кондиционирования воздуха.

Солнечные панели могут вырабатывать энергию и в пасмурную погоду, и даже в снегопад. Для наибольшей эффективности их стоит устанавливать под определенным углом — чем дальше от экватора, тем больше угол установки панелей.

2. Энергия ветра

Использование ветра в качестве движущей силы — давняя традиция. Ветряные мельницы использовались для помола муки, лесопильных работ) и в качестве насосной или водоподъемной станции. Современные ветрогенераторы вырабатывают электроэнергию за счет энергии ветра. Сначала они превращают кинетическую энергию ветра в механическую энергию ротора, а затем в электрическую энергию.

Ветроэнергетика является одной из самых быстроразвивающихся технологий возобновляемой энергетики. По последним данным IRENA, за последние два десятилетия мировые мощности по производству энергии ветра на суше и на море выросли почти в 75 раз — с 7,5 ГВт в 1997 году до примерно 564 ГВт к 2018 году.

3. Энергия воды

Еще в древнем Египте и Римской империи энергия воды использовалась для привода рабочих машин, в том числе мельниц. В средние века водяные мельницы применялись в Европе на лесопильных и целлюлозно-бумажных предприятиях. С конца XIX века энергию воды активно используют для получения электроэнергии.

4. Геотермальная энергия

Геотермальная энергия использует тепло Земли для производства электричества. Температура недр позволяет нагревать верхние слои Земли и подземные водоемы. Извлекают геотермальную энергию грунта с помощью мелких скважин — это не требует больших капиталовложений. Особенно эффективна в регионах, где горячие источники расположены недалеко к поверхности земной коры.

5. Биоэнергетика

Биоэнергетика универсальна. Тепло, электричество и топливо могут производиться из твердой, жидкой и газообразной биомассы. При этом в качестве возобновляемого сырья используются отходы растительного и животного происхождения.

6. Энергия приливов и отливов

Приливы и волны — еще один способ получения энергии. Они заставляют вращаться генератор, который и отвечает за выработку электричества. Таким образом для получения электроэнергии волновые электростанции используют гидродинамическую энергию, то есть энергию, перепад давления и разницу температур у морских волн. Исследования в этой области еще ведутся, но специалисты уже подсчитали — только побережье Европы может ежегодно генерировать энергии в объеме более 280 ТВт·ч, что составляет половину энергопотребления Германии.

Как разные страны мира выполняют планы по энергопереходу

Страны по всему миру поставили себе амбициозные задачи по переходу на возобновляемую энергию. Цели стали частью и Парижского соглашения — к 2030 году решения с нулевым выбросом углерода могут быть конкурентоспособными в секторах, на которые приходится более 70% глобальных выбросов. Сделать это планируется за счет энергетического перехода — процесса замены угольной экономики возобновляемой энергетикой. В 2020 году, несмотря на пандемию и экономическую рецессию, многие города, страны и компании продолжали объявлять или осуществлять планы по декарбонизации.

Ожидается, что в 2021 году Индия внесет самый большой вклад в развитие возобновляемой энергетики. Здесь планируют запустить ряд ветряных и солнечных проектов.

В Евросоюзе также прогнозируется скачок в приросте мощностей в 2021 году. Здесь даже в условиях пандемии не забывают о Green Deal — крупнейшей в истории ЕС коррекции экономического курса. Цель проекта — сформировать в ЕС углеродно-нейтральное пространство к 2030 году. Для этого планируется сократить на 40% объем выбросов парниковых газов от уровня 1990 года и увеличить долю энергии из возобновляемых источников до 32% в общей структуре энергопотребления. Как посчитала Еврокомиссия, достичь этих задач можно будет с помощью ежегодных инвестиций в размере €260 млрд. Доля ВИЭ в энергосистеме ЕС также постоянно растет. Так, около 40% электроэнергии в первом полугодии 2020 года в ЕС было произведено из возобновляемых источников.

Пока же в лидерах инвестиций в развитие возобновляемой энергетики — Китай, США, Япония и Великобритания. С тех пор, как BloombergNEF начал отслеживать эти данные, глобальные инвестиции в ветровую и солнечную энергетику, биотопливо, биомассу и отходы, малую гидроэлектроэнергетику увеличились почти на порядок. В годовом выражении вложения в чистую энергию выросли с $33 млрд до более чем $300 млрд за 20 лет.

Китай за десять лет стал главным производителем оборудования для возобновляемой энергетики. В первую очередь, речь идет о солнечных панелях. Семь из десяти крупнейших мировых производителей солнечных батарей — это китайские компании. В целом развитие технологий удешевило стоимость строительства новых объектов ВИЭ. Это приближает планы Китая стать углеродно нейтральным к 2060 году.

Серьезных шагов в сторону энергоперехода ожидают и от президента США Джо Байдена. Он не только вернул страну в Парижское соглашение, но и заявил о том, что намерен добиться чистых выбросов парниковых газов и перехода на 100% экологичной энергии к 2050 году.

Также к 2050 году планируют использовать только ВИЭ Япония, Южная Корея, Новая Зеландия и Великобритания. Прошедший 2020 год уже стал самым экологичным для энергосистемы Великобритании со времен промышленной революции. Страна целых 67 дней смогла обходиться без угля. От традиционных источников энергии Британия планирует отказаться уже к 2025 году.

Активно развиваются ВИЭ в Испании — по прогнозам, сектор только солнечной энергетики в стране будет расти примерно вдвое быстрее, чем в Германии.

Этот же год выбран временем полного отказа от традиционной энергетики для Австрии, а Саудовская Аравия запланировала к 2030 году получать 50% электроэнергии от ВИЭ.

Геотермальная энергия в Рейкьявике и солнечные батареи для Берлина

Отдельные города по всему миру также стремятся стать климатически нейтральными. По данным CDP, из более чем 570 городов мира, по которым ведется статистика, более 100 получают по крайней мере 70% электроэнергии из возобновляемых источников — энергии воды, геотермальной, солнечной и ветровой энергии.

В списке присутствуют такие города, как Окленд, Найроби, Осло, Сиэтл, Ванкувер, Рейкьявик, Порту, Базель, Богота и другие.

Например, Берлингтон (штат Вермонт, США) уже получает 100% электроэнергии от ветра, солнца, воды и биомассы. Вся электроэнергия Рейкьявика производится за счет гидроэлектростанций и геотермальных источников. К 2040 году весь общественный и личный транспорт столицы должен стать свободным от ископаемого топлива.

100% энергии из возобновляемых источников для швейцарского Базеля обеспечивает собственная энергоснабжающая компания. Большая часть электроэнергии поступает от гидроэнергетики и 10% — от ветра. В мае 2017 года Швейцария проголосовала за постепенный отказ от атомной энергетики в пользу ВИЭ.

Как бизнес формирует положительный имидж, инвестируя в ВИЭ

Так, новые серверы Facebook, а также компания General Motors будут получать энергию от солнечной электростанции. Ее строят в штате Кентукки в рамках масштабной программы Green Invest.

IKEA запланировала производить больше электроэнергии на основе возобновляемых источников, чем она потребляет, к 2030 году. В 14 странах на магазинах размещены 920 тыс. солнечных панелей, а также более 530 ветряных турбин. Ingka, материнская компания IKEA, инвестировала около $2,8 млрд в различные проекты ВИЭ и стала владельцем 1,7 ГВт мощностей. Она также продолжит вкладывать средства в строительство ветропарков и солнечных электростанций.

Химический концерн BASF будет постепенно переходить на возобновляемые источники энергии, а также планирует инвестировать в ветропарки.

Компания Intel получает энергию от ветра, солнца, воды и биомассы. С 2012 года Intel инвестировал $185 млн в 2 000 проектов по энергосбережению, а 100% электроэнергии, потребляемой корпорацией в США и ЕС, поступает из ВИЭ.

Apple также ставит перед собой цель стать углеродно нейтральной. Она приобрела несколько солнечных ферм, обеспечивая устойчивую энергию для своих центров обработки данных. С 2018 года все розничные магазины, офисы и центры обработки данных Apple работают на 100% возобновляемой энергии.

Читайте также: