8 sources d'énergie renouvelables qui pourraient remplacer le pétrole et le gaz

1. énergie solaire

En ce qui concerne les sources renouvelables, tout d'abord, tout le monde se souvient de l'énergie solaire et des panneaux pour sa conversion. Exister deux types de tels générateurs - type photovoltaïque et concentré.

Les premiers fonctionnent comme ceci: lorsqu'un conducteur ou un semi-conducteur dans une batterie chauffe en raison de l'absorption de l'énergie solaire rayonnement, une différence de potentiel se crée entre les régions froides et chaudes, et un courant électrique actuel.

Les générateurs de type concentré collectent la lumière, chauffent le liquide, le transforment en vapeur et génèrent de l'électricité en faisant tourner des turbines. Le principe de fonctionnement de tels panneaux se compare favorablement en ce sens qu'il vous permet d'accumuler de la chaleur, ce qui signifie qu'ils restent peu efficaces la nuit.

En plus de produire de l'électricité, la lumière du soleil peut également

appliquer pour chauffer directement des liquides - par exemple dans les piscines et les douches. Un grand réservoir situé sur le toit d'une maison écologique permettra d'économiser beaucoup d'électricité.

2. biocarburant

La biomasse est un matériau dérivé d'organismes vivants, le plus souvent des plantes ou des algues. Ils vivent de l'énergie solaire et de l'eau, se multiplient efficacement et ont une nature docile.

Le plus commun source la biomasse à l'heure actuelle est le bois, c'est-à-dire les arbres morts, les branches et les souches, les boutures de planches, les copeaux de bois et autres déchets de production. Et aussi des cultures - mil, chanvre, maïs, soja, miscanthus, sorgho, canne à sucre, bambou. De plus, une excellente source de biomasse peut devenir algues parce qu'elles poussent très vite.

De tout cela, vous pouvez obtenir de l'éthanol, du butanol, de l'hydrogène, du méthane, du gaz de synthèse, du biodiesel et plus encore.

L'avantage de l'énergie, construite sur la biomasse, est l'élimination efficace des déchets. De tout ce que les gens ne peuvent pas ou n'ont pas le temps de manger, vous pouvez obtenir du carburant. Déjà maintenant sa production est bonne établi aux États-Unis et au Brésil, ainsi qu'en Asie du Sud-Est.

Certes, passer aux biocarburants ne résout pas le problème du réchauffement climatique, car il faut encore le brûler, tout comme huile et gaz. Mais au moins, il pousse tout seul et ne s'épuise pas comme les minéraux.

3. énergie océanique

Les vagues, les marées et les courants océaniques créent une énorme réserve d'énergie cinétique - il est même dommage que tant de bien soit gaspillé. Mais en fait, certains pays ont déjà appris à tirer profit de tout cela - Par exemple, au Royaume-Uni, a construit le plus grand générateur de vagues au monde Oyster.

Le principe de fonctionnement de tels appareils est le suivant: ondes déplacer flotteurs, ceux-ci entraînent la pompe à piston. Lui, à son tour, conduit l'eau de mer vers le rivage à travers un tuyau, où il fait tourner le rotor d'un générateur hydroélectrique.

En plus des centrales marémotrices côtières, il existe des projets de modifications sous-marines. Ils fonctionneront comme un moulin à vent ordinaire: un énorme moulin à pales est fixé sur le fond marin, un puissant courant fait tourner l'arbre dans le générateur.

Outre l'utilisation banale de l'énergie cinétique des marées et des courants, il existe un moyen plus extravagant d'extraire l'électricité des mers.

Le fait est que le Soleil chauffe constamment la surface de l'eau de la Terre - en fait, les océans sont une énorme batterie. On estime que même 5 % de la chaleur qu'il produit fournir production de 10 000 GW d'électricité.

Les centrales hydrothermales océaniques y contribueront. travail ils sont comme ça: on descend un énorme tuyau au fond de l'océan, qui va y puiser de l'eau. Après être entré dans les échangeurs de chaleur avec un liquide chaud près de la surface océan dans des conditions de pression réduite, l'eau froide commence à bouillir non pas à 100 ° C, comme d'habitude, mais seulement à 27 ° C. De la vapeur froide se forme, elle fait tourner les turbines et nous obtenons de l'électricité.

Actuellement, de telles installations expérimentales situé au Japon et à Hawaï.

4. l'énergie éolienne

Les moulins ont été inventés au moins en 700-900 après JC en Perse, et ils sont familiers à tout le monde a obtenu dans l'Europe médiévale. Depuis près de 600 ans le vent est là principal source d'énergie jusqu'à ce que l'humanité passe massivement au charbon et aux moteurs à vapeur.

Le tout premier parc éolien a inventé en juillet 1887 par le professeur James Blyth de Anderson College, Glasgow. Mais les habitants ont refusé de l'utiliser, considérant l'électricité comme "une invention de Satan".

Plus tard, le professeur a construit une autre turbine, alimentant l'asile d'aliénés local à partir de celle-ci.

Aujourd'hui, l'énergie éolienne redevient populaire. Elle utilisé dans la moitié des pays du monde. Le Danemark, par exemple, reçoit grâce à elle, 56% de l'électricité consommée, Uruguay - 40%, Lituanie - 36%, Irlande - 35%, Grande-Bretagne - 24%. Les éoliennes sont également largement utilisées aux États-Unis, en Chine, au Portugal, en Allemagne, en Espagne, en Amérique latine et en Afrique.

Les éoliennes sont bonnes car elles vous permettent de créer de l'électricité à partir de l'air là où il n'est pas pratique de tirer les fils. De plus, ils travail plus efficace la nuit et en hiver, quand les panneaux solaires, au contraire, perdent de la puissance. Ces deux sources d'énergie se complètent donc.

Oui, les moulins à vent ont aussi quelques inconvénients: leurs pales se renversent parfois des oiseaux en vol, et les supports tremblent de sorte que les vers rampent hors du sol. Cependant, des chercheurs de l'Université nationale de Singapour détenu comparaison et a conclu que ces générateurs sont responsables d'un nombre disproportionnellement inférieur de décès d'oiseaux que les centrales à combustibles fossiles.

5. L'électricité statique de la vapeur d'eau

Une nouvelle façon exotique de produire de l'électricité trouvé en 2020 par des scientifiques de l'Université de Tel Aviv. Nous savons tous que la foudre frappe pendant les orages. Ils sont produits lorsque des particules de vapeur d'eau de différentes densités - des minuscules gouttelettes aux banquises - entrent en collision les unes avec les autres et électrisent l'environnement qui les entoure.

Scientifiques répété ce processus en laboratoire et a constaté que si l'humidité de l'air est supérieure à 60%, de l'électricité statique peut déjà apparaître entre les particules. Et si vous construisez des poteaux métalliques suffisamment hauts, ils peuvent littéralement se charger à partir de la vapeur d'eau dans l'air. En conséquence, des fils peuvent être tirés d'eux et alimenter l'infrastructure.

Bien sûr, on peut difficilement éclairer une métropole avec de l'électricité à partir de vapeur d'eau. Mais c'est un moyen très prometteur d'obtenir de l'énergie bon marché pour les pays tropicaux en développement où l'humidité est élevée.

6. l'énergie géothermique

Les scientifiques ont calculé que retour au calme 1°C du noyau terrestre libérera 10 000 fois plus d'énergie que celle contenue dans tous les combustibles fossiles connus. Et celui-ci, pendant une seconde, est chauffé à 6 000 ° C et se refroidit de 300 à 500 ° C en un milliard d'années.

C'est-à-dire qu'il s'agit tout simplement d'incroyables réserves d'énergie! Le soleil se transformera en géante rouge avant que nous ayons le temps d'épuiser le potentiel du noyau terrestre.

Sources géothermiques maintenant nourrir centrales électriques en Islande, en Nouvelle-Zélande, en Italie, en France, en Lituanie, au Mexique, au Nicaragua, au Costa Rica, aux Philippines, en Indonésie, en Chine, au Kenya et au Japon.

Seule une petite partie des ressources géothermiques de la planète est exploitée à des fins commerciales - le plus souvent, ces stations sont situées aux limites des plaques tectoniques. Mais si vous mettez en marche des puits de forage jusqu'au manteau planètes, il sera possible de puiser de l'énergie simplement dans le sous-sol n'importe où.

En effet, un tel projet existe seulement en théorie. Nous creusons un puits dans le manteau terrestre, le remplissons de fluide de fracturation hydraulique et obtenons un aquifère chaud artificiel. Et puis nous mettons des turbines dessus et produisons de l'électricité.

Le seul mais: besoin un trou vraiment énorme - environ 10 kilomètres de profondeur.

7. photosynthèse artificielle

La photosynthèse est le processus qui se produit dans les cellules végétales, au cours duquel l'eau et le dioxyde de carbone sont convertis en oxygène et en glucose sous l'influence de la lumière du soleil. C'est juste répéter cela peut être fait dans des conditions de laboratoire sans l'aide de plantes.

Des scientifiques aux États-Unis, en Suède et au Japon développent des méthodes de photosynthèse artificielle commercialement viables qui permettre du dioxyde de carbone et de l'eau pour créer du carburant, des résines, des plastiques et des fibres. Et si la recherche réussit, nous serons en mesure de fabriquer du carburant et des matériaux de construction littéralement à partir de rien.

De plus, il n'est pas nécessaire de refuser complètement la participation des plantes et des organismes aquatiques au processus. Par exemple, pour élever des algues bleu-vert photosynthétiques, puis distiller transformer en bioplastiques et en biocarburants est également une option viable.

8. Rayonnement thermique infrarouge de la Terre

Les rayons du soleil tombent sur une partie de la planète et réchauffent la surface et l'atmosphère. L'autre côté de la Terre à cette époque, au contraire, dégage l'énergie accumulée pendant la journée sous forme de rayonnement thermique infrarouge. La planète produit 10¹⁷ watts de chaleur, et toute cette richesse est inutilement dissipée dans Cosmos.

Ingénieurs australiens a inventé un dispositif appelé diode de thermoradiation qui génère de l'énergie non pas lorsqu'il est chauffé, mais lorsqu'il est refroidi. Et si vous en créez un modèle assez grand, qui accumulera de la chaleur pendant la journée et la restituera la nuit, vous obtenez quelque chose comme une batterie solaire qui fonctionne 24 heures sur 24.

Et si faire des photocellules qui captent la lumière infrarouge (elles sont déjà présentes dans les appareils de vision nocturne), et utilisez-les pour absorber le rayonnement thermique de la planète, vous obtenez le soi-disant collecteur énergie d'émission. Et cela vous permettra de faire de l'électricité la nuit à partir de rien.

panneaux, capturer le rayonnement thermique de la surface de la planète la nuit et la lumière ultraviolette dispersée pendant la journée, vous pouvez couvrira tous les immeubles de grande hauteur dans les zones métropolitaines et obtiendra une bonne source supplémentaire électricité.

En outre, de tels collecteurs d'énergie d'émission, lorsqu'ils ne sont pas nécessaires, pourraient être transformer dans les tours du passif radiation refroidissement (PDRC) - ils dégageraient de la chaleur plus efficacement dans l'espace que la surface de la planète. Cela aiderait à sauver la Terre du réchauffement climatique.