Równowaga Eco

Zrównoważony Rozwój w życiu i biznesie

Główna » Blog » Alternatywne źródła energii – jak działają?

Alternatywne źródła energii – jak działają?

Alternatywne źródła energii wady i zalety

Aby spowolnić ocieplenie Ziemi, powinniśmy przestać spalać skamieniałości na paliwo. Ale nawet gdybyśmy znaleźli sposób na zmniejszenie stężenia dwutlenku węgla w atmosferze, nie możemy wykorzystywać paliwa kopalne w nieskończoność – są to zasoby wyczerpujące się. Na szczęście, mamy również dostęp do alternatywnych źródeł energii, po prostu nie wykorzystujemy ich w pełni.

WSPIERA
Ten artykuł pomoże ci lepiej poznać

Kliknij w logo celu powyżej, aby dowiedzieć się więcej

Energia alternatywna to energia, która pochodzi z innych źródeł, niż od paliw kopalnych. Możemy tę energią podzielić na dwa rodzaje: energię odnawialną i energię nuklearną. Odnawialna energia pochodzi ze źródeł, które albo nigdy się nie wyczerpują, albo mogą samodzielnie i z łatwością się odnowić. Energia nuklearna natomiast jest produkowana z elementów, wydobywanych z ziemi. Ta energia jest wyczerpywalna przy obecnym wydobyciu, ale przy zmianie źródła wydobycia na potencjał na stanie się niewyczerpywalną[1].

Rodzaj alternatywnych źródeł energii

odnawialne źródła energii

Energia odnawialna

Pochodzi ze źródeł, które albo nigdy się nie wyczerpują, albo mogą samodzielnie i z łatwością się odnowić.

alternatywne źródło energii - jądrowa

Energia nuklearna

Produkowana z elementów, wydobywanych z ziemi. Jest energią alternatywną, ale na dany moment nie jest odnawialną.

Oprócz słońca istnieje więcej czystych i odnawialnych źródeł energii. Energia pochodząca z wiatru (turbiny), wody (elektrownie wodne), ziemi (energia geotermalna) – wszystko to ma znikomy ślad węglowy i będzie nam służyć wiecznie. Przyjrzymy się bliżej każdemu z nich z osobna, aby zrozumieć ich mechanizm działania i potencjał. 

Energia Słoneczna – odnawialne źródło

energia słoneczna

Energia zmagazynowana w paliwach kopalnych to promieniowanie słoneczne, które te rośliny i organizmy otrzymywały za życia od słońca. W rzeczywistości, Słońce co godzinę dostarcza Ziemi olbrzymią ilość energii. Energia ta jest następnie rozprowadzana wszędzie na częściach planety, które są na nią narażone (światło dzienne). Kiedy zbierzemy całą tę energię, którą Ziemia otrzymuje od słońca w ciągu zaledwie 1 godziny, przekroczy ona całą energię, którą wspólnie konsumujemy na całej planecie w ciągu roku[2].

Wyobraź sobie – jedna godzina światła słonecznego daje nam tyle energii, ile cała ludzkość potrzebuje na cały rok! Jednak korzyści płynące z tej czystej energii nie są w pełni wykorzystywane. Oprócz prawie zerowego śladu węglowego energii słonecznej, jest ona praktycznie niezużywalna, ponieważ oczekuje się, że słońce będzie świecić przez około 5 miliardów lat dłużej!

Energia Wiatrowa- odnawialne źródło

energia wiatrowa

Turbiny wiatrowe wychwytują energię kinetyczną, która wprawia w ruch łopaty wirnika, generując energię mechaniczną. Wirnik łączy się z generatorem, co przyspiesza obrót, umożliwiając wytwarzanie energii elektrycznej.

Wada tego źródła energii jest podobna do energii słonecznej. Chociaż jest w pełni odnawialna, jest one również zależna od pogody i trudna do przechowywania przez dłuższy czas. Aczkolwiek, rozwiązaniem mogą tu służyć inteligentne sieci energetyczne wspierane sztuczną inteligencją.

Niestety, istnieje więcej wad tej energii. Wiatraki mogą zagrażać populacji ptaków, gdyż potrafią one zderzyć się z łopatą wirnika. Istnieją również niektóre zdrowotne i fizyczne zagrożenia dla osób, mieszkających w pobliżu wiatraków. Na przykład, szum może uniemożliwić zasypianie, a lód, kondensujący się w zimie na łopatach, może się odłamać i uderzyć w osoby w pobliżu.

Energia Wodna – odnawialne źródło

energia wodna

Elektrownie wodne zamieniają bieżącą wodę w energię elektryczną. Woda spływająca w dół wytwarza energię kinetyczną, która jest zamieniana w energię mechaniczną za pomocą turbin, której łopaty obraca woda. Aby wytworzyć więcej energii, siła uderzenia wody powinna być większa, co jest możliwe dzięki spiętrzaniu wody za pomocą zapór wodnych. 

Energia wodna polega w dużym stopniu na obrocie wody w przyrodzie. Słonce ogrzewa zbiorniki wodne, które tworzą parę wodną. Ta natomiast kondensuje się w chmury i następnie wraca na ziemie w postaci opadów. Opady spływają do rzek, jezior i mórz, skąd ponownie parują, zamykając cykl. W zależności od opadów i ich słynięcia do zbiorników wodnych, różna ilość wody będzie dostępna do produkcji energii.

Energia wodna jest najczęściej stosowanym odnawialnym źródłem energii. Około 17% energii światowego zapotrzebowania na energię pokrywa energia wodna. Istnieje wiele rodzajów hydroelektrowni. 

Energia geotermalna – odnawialne źródło

Słońce i wiatr nie zawsze są dostępne w każdej części świata, a nawet przy energii zgromadzonej w generatorach nie może ona trwać zbyt długo. Kilka dni bez słońca i wiatru i już wyczerpiemy zgromadzoną energię. Ale energia geotermalna jest dla nas dostępna 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu!

Czym jest energia geotermalna

Energia geotermalna to energia Ziemi, głębokie ciepło, które pochodzi z jądra i jest przekazywane do kolejnych warstw. Najbliższą warstwą, która czasami się wydostaje, jest magma, gorąca stopiona skała, która podgrzewa wodę podziemną (jeśli jest ona blisko magmy). Magma czasami wypycha wodę na powierzchnie, gejzery lub gorące źródła są tego przykładem. Erupcje wulkanów są również spowodowane przez podgrzaną magmę.

geotermalna energia

Energia geotermalna wykorzystuje dostępną wodę podziemną, która po podgrzaniu zamienia się w parę i zasila silniki dostarczające energię elektryczną. Możemy również zbudować elektrownię wodną wykorzystującą energię geotermalną, wykopując otwór na tyle głęboki, aby dotrzeć do cieplejszej warstwy. Możemy wtedy wypchnąć z gruntu wodę pod wysokim ciśnieniem, która cofnie się w postaci pary lub gorącej wody. Parę można wykorzystać do napędzania silników w celu uzyskania energii elektrycznej, natomiast gorącą wodę można wykorzystać bezpośrednio do ogrzewania domów.

Zagrożenia i korzyści energii geotermalnej

Energia geotermalna jest w pełni odnawialna, a mamy jej pod dostatkiem! Stosowanie jej wiąże się jednak z pewnymi niebezpieczeństwami. Kopiąc dziurę w ziemi, ryzykujemy spowodowanie trzęsienia ziemi. Można temu jednak zapobiec poprzez staranny wybór miejsca i kontrolą przed rozpoczęciem kopania. Dostępna jest technologia wiercenia otworów – to ta sama, której używamy do wydobywania paliw kopalnych. Dostęp do energii geotermalnej można jednak uzyskać w dowolnym miejscu na ziemi.

Choć drogie w realizacji, porównując koszt do wydobycia paliw kopalnych, jest to rozwiązanie dużo tańsze – nawet o 80%! Wiele krajów korzysta z tej energii i miejmy nadzieję, że wiele innych dostrzeże korzyści wynikające z posiadania bardziej przystępnego i zawsze dostępnego źródła energii. Oznaczałoby to jednak, że paliwa kopalne byłyby mniej opłacalne; w związku z tym, koncerny naftowe nie są zainteresowane promocją wykorzystania tej energii.

Energia jądrowa – alternatywne źródło

alternatywne źródło energii - jądrowa

Energia jądrowa jest stosunkowo niedrogim źródłem energii o znikomym śladzie węglowym. Jednak pomimo tego, że rozwiązanie to może być obiecującym, należy wziąć pod uwagę względy etyczne i te, związane z bezpieczeństwem. Przede wszystkim, zagrożenie bombą atomową jest jednym z największych, jakie niesie ze sobą energia jądrowa. Przy chwiejnej polityce ta siła może być użyta przeciwko ludzkości, a nie na jej korzyść. Nawet w krajach o stabilnych reżimach nie możemy być całkowicie pewni, że energia jądrowa nie trafi w niepowołane ręce.

Ponadto, jak pokazują stosunkowo niedawne wydarzenia historyczne, nawet bez budowania bomby atomowej, elektrownie jądrowe mogą spowodować niezliczone szkody. Nadal możemy zobaczyć niszczące konsekwencje awarii w Czarnobylu w 1986 roku, a także bardziej niedawną katastrofę topnienia reaktorów w Fukushimie w 2011 roku. Pierwsza była spowodowana przez ludzki błąd i wadliwy projekt, a druga zaś – przez klęskę żywiołową. Dlatego ten rodzaj energii prawdopodobnie nie jest rozwiązaniem, które chcielibyśmy rozważyć.


[1] https://www.forbes.com/sites/jamesconca/2016/03/24/is-nuclear-power-a-renewable-or-a-sustainable-energy-source/?sh=32114dac656e

[2] https://www.nationalgeographic.com/environment/global-warming/solar-power/