Възобновяеми енергийни източници

Да съхраним огъня, без да изгорим планетата.
От древните гърци до наши дни е запазена легендата за титана Прометей, който откраднал огъня от небето и го подарил на хората. В историята на човечеството покоряването на огъня играе изключително важна роля. В ежедневието понятията “огън” и “енергия” за нас са почти идентични,а енергията, това е силата на човечеството. Суровинно-енергийните ресурси се отнасят към невъзобновимите природни ресурси. Фактите са, че някой от тях вече са на изчерпване, а при преработването им се изхвърля огромно количество твърди отпадъци, които замърсяват атмосферата, хидросферата, метосферата и биосферата. Пред хората с активно лично отношение естествено възниква въпроса: А по-нататък?
Кои са пътищата за развиване на енергетиката в бъдеще?
Отговор на въпросите човечеството намира в използването на алтернативните и възвръщаеми източници на енергия. Възвръщаемите енергийни източници са практически неизчерпаеми. Те произхождат от слънцето, вятъра, топлината на земните ядра, водопадите, приливите и отливите на моретата, или от растителната маса. Тяхното експлоатиране се характеризира с много малко отделяне на отпадъци или изпускане на замърсителни емисии във въздуха. За съжаление ефикасното превръщане на енергията, която те произвеждат, в електричество, топлина или в механична сила, изисква прилагането на високи технологии.
Вятърна енергия
Вятърната енергия се съдържа в мощността на ветровете. Тя може да бъде превърната в механична енергия за извършване на работа като изпомпване на вода, смилане на зърно и обработване на дървен материал.Чрез свързване на въртящ се ротор с електричен генератор, съвременните вятърни турбини превръщат вятърната енергия в електрическа. Ветрените централи позволяват превръщането на силата на вятъра в електричество. Понастоящем, с прилаганата техника, е възможно производство на електрическа енергия при скорост на вятъра над 4 до 25 м/с. Енергодобивът им става оптимален при скорост на вятъра от 12-13м/с. През 2020г. морският бряг и регионите с неравен хълмист терен, които се експлоатират най-лесно и са най-продуктивните зони, биха могли да доставят 10% от европейската електрическа енергия. Що е вятър? Вятърът се предизвиква от различно нагряване на земната повърхност. Топлият въздух се издига нависоко, образува област с ниско атмосферно налягане. Въздухът се премества от места с високо към места с ниско атмосферно налягане и колкото е по-голяма разликата,толкова по силен е вятърът. Най-важният параметър на вятъра е неговата енергия. Тя има кубични параметри. Един пример: ако скоростта на вятъра се удвои, енергията нараства осем пъти (2 х 2 х 2 = 8).Това означава, че в леките бризове има относително малко енергия, докато при силните ветрове тя е огромна. Свойството турболенция е друга характеристика на вятъра. Вятърът е чудесен източник на енергия, защото е чист и неизчерпаем. Но тъй като скоростта му варира според времето, деня и сезона, и дори от една година до следващата, вятърната енергия е един прекъсващ източник. С увеличение на потребителското търсене и опасността от глобално затопляне, се вярва, че използването на вятърна енергия ще се разрасне че за това ще спомогнат много фактори. Въпреки че вятърната енергия е чист и неизчерпаем източник на енергия, вятърните турбини в някои райони са виновни за убиването на птици- включително и някои застрашени видове, които попадат в роторните лопати. Тези природни катастрофи могат да бъдат избегнати с обезопасяването на вятърните турбини.
Слънчева енергия
Слънчевата енергия е лъчиста енергия, произведена в слънцето като резултат от ядрено-съединителни реакции. Слънчевата радиация на един квадратен метър от земната повърхност възлиза на 1360 J/s енергия или 1360 вата мощност. Като се отчита влиянието на атмосферата, тази мощност се свежда след закръгляне до 1000 вата или 1 киловат. Навсякъде се правят опити за оползотворяването на слънчевите лъчи за добив на електричество и други цели, защото слънчевия източник на енергия е най-изгоден, защото нито замърсява, нито създава опасност от прегряване на планетата. Добре илюстрира неговите възможности следният пример - участък от пустинята Сахара с размер 100 кв/км, покрит с високо ефективни елементи, по реализирана мощност би се равнявал на всички действащи централи. Директното събиране на слънчева енергия включва, т.нар. слънчеви колектори, които са направени така, че да събират енергията чрез фокусиране на слънчевите лъчи. Енергията, веднъж събрана, се използва в термален или фотоелектрически процес. При термалните процеси слънчевата енергия се използва за нагряването на газ или течност, които да разпространяват топлината. При фото процеса слънчевата енергия са превръща директно в електрическа без посредничеството на механични средства. Слънчевите колектори са от два основни типа - с плосък или концентричен колектор. В термалните процеси плоският колектор посреща слънчевата радиация върху една абсорбираща плоча, в чиито коридори така наречения терен или газообразен приносител преминава, увеличавайки температурата си.Плоските колектори се използват за затоплянето на вода и отопление. За да са ефективни събирателните колектори, те следват движението на слънцето и този механизъм се нарича хелиостат. Слънчевата енергия в ролята си на охладител се използва като топлинен източник в абсорбираща охладителна система.
Геотермална Енергия
Оплакваме се от недостиг на енергийни източници и в същото време забравяме, че буквално живеем върху един гигантски резервоар от енергия, който обаче все още не умеем да подчиним за задоволяване на тези нужди. Като факт ще спомена,че температурата на нашата планета по научни изследвания се увеличава с един градус по Целзий на всеки 33м. дълбочина. Непосредствено под континенталната кора тя вече достига до 600-700 С. Това е т.нар. геотермална енергия. Геотермалната енергия се съдържа в нагрятите до висока температура подземни слоеве. Тази топлина води началото си от ядрото на Земята или се поражда в земната кора с разлагането на радиоактивни елементи, които се намират във всички скали. Там където топлината е концентрирана до повърхността,може да бъде използвана като източник на енергия. Някои области водата се просмуква през пукнатините и пролуките в земната кора и в контакт с тези нагорещени скали повишава температурата си. Някои от тези нагорещени води циркулират обратно към повърхността и възникват горещи извори или гейзери. Излязлата на повърхността топла вода може да остане под земята в области с пропусклива гореща скала, образуваща геотермални резервоари. Геотермалните резервоари, достигащи температура повече от 350 градуса Целзий, могат да се превърнат в мощен източник на енергия. Тези резервоари на около 5 километра от земната кора могат да бъдат достигнати със сондажи. Водата от гейзер може да бъде използвана за завъртване на турбина произвеждаща електричество. Има три вида геотермални енергийни централи: със сгъстена пара, със суха пара и с двоен цикъл. Геотермалната енергия е възстановяващ се ресурс. Топлината на Земята продължава да се излъчва и всяка година валежите захранват нови водни геотермални източници. Производството на енергия от тях може да се поддържа десетилетия, а може би и столетия. Сравнено с други видове източници на енергия, геотермалните източници имат щадящ ефект върху околната среда. Геотермални източници на енергия са се използвали успешно в стопанства, заплашени от замърсяване райони и повторно залесяващи се области.
Водата като алтернативен източник на енергия
Енергия от приливите и отливите Наблюдавайте движението на вълните, приливите и отливите, настъплението и оттеглянето на водите на моретата и океаните това е огромна сила, която не използваме- така пише Виктор Юго в романа си “Деветдесет и трета”. За осъществяване идеите на великия писател, генерал Шарл де Гол организира строежа на първата в света водноелектрическа централа, която използва енергията на морските приливи и отливи.
Енергия от електролиза на водата
Алтернативен ресурс е водата, неизчерпаем източник на енергия, горивото на бъдещето. Получен от вода по метода на електролизата от всички горива водородът е най-качественото гориво. Топлината при изгаряне на единица маса е 2,5 пъти по- голяма от тази на природния газ, и 8,3 пъти по-голяма от тази на дървесината. В същото време при тази реакция не се замърсява околната среда, тъй като отпадък при нея е вода, което прави този процес неизчерпаем. Природата е безкрайно щедра към нас хората и ни е дала всичко, за да живеем богато и щастливо. От нас се иска само да овладеем тайните й и да обединим усилията си за изграждане на едно хармонично общество