Was sind die verschiedenen Arten von Erneuerbare-Energien-Projekten?
Ein Projekt für erneuerbare Energien zielt darauf ab, Energie auf nachhaltige Weise zu erzeugen, indem nicht erschöpfbare natürliche Ressourcen wie fossile Brennstoffe genutzt werden. Die Kernenergie gilt als nicht nachhaltig, da nicht erneuerbare Uranvorkommen abgebaut werden müssen. Erneuerbare Energieprojekte nutzen eine Vielzahl von Energiequellen, die in vier Haupttypen unterteilt werden können: Licht, Wärme, Kinetik und Chemie. Solarenergie ist ein Beispiel für Licht als Energiequelle. Solare und geothermische Energie sind Beispiele für Wärme als Energiequelle. Wasserkraft, Wind-, Wellen- und Gezeitenkraft sind Beispiele für kinetische Energie oder Bewegungsenergie. und Biomasse- und Biokraftstoff-Energie sind Beispiele für chemische Energie oder die in chemischen Verbindungen eingeschlossene Energie, die durch Verbrennung freigesetzt werden kann.
Obwohl Wärme direkt zum Heizen von Gebäuden verwendet werden kann, besteht das übliche Ziel eines Projekts für erneuerbare Energien darin, Strom zu erzeugen. Solarenergie kann durch den photoelektrischen Effekt Elektrizität erzeugen, wobei bestimmte Substanzen unter Lichteinwirkung elektrischen Strom erzeugen. Der größte Teil der Elektrizität wird jedoch mit Turbinen erzeugt, die mit Dampf betrieben werden können, der aus natürlichen Wärmequellen oder direkt aus kinetischen Energiequellen erzeugt wird. Biokraftstoffe könnten als Alternative zu fossilen Kraftstoffen direkt zum Antrieb von Fahrzeugen verwendet werden.
Bedenken hinsichtlich der Erschöpfung nicht erneuerbarer Energiequellen haben dazu geführt, dass Projekte für erneuerbare Energien in großem Umfang umgesetzt wurden. Klimawandel, Umweltverschmutzung und die Sicherheit von Kernkraftwerken sind ebenfalls Anliegen, die zur Suche nach erneuerbaren Energien beigetragen haben. Es wurde viel geforscht, um effiziente und kostengünstige Möglichkeiten zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen zu finden.
Solarenergie kann auf zwei Arten genutzt werden. Photovoltaikzellen, oft Solarzellen genannt, wandeln Licht direkt in Elektrizität um und können zu großen Solarmodulen zusammengefasst werden, die erhebliche Mengen an Energie erzeugen. Diese können in geringem Umfang zur Stromversorgung von Haushalten oder in ausgedehnten Anlagen zur großflächigen Stromerzeugung eingesetzt werden.
Eine andere Methode zur Nutzung der Sonnenenergie ist die Verwendung von Spiegeln, um die Sonnenenergie auf ein Ziel zu fokussieren. Dies erzeugt Wärme, um ein Kraftwerk anzutreiben, das Dampf zum Antreiben einer Turbine oder die Expansion von erhitztem Gas zum Antreiben eines Kolbens erzeugen kann. Alternativ kann die Wärme in kleinerem Maßstab direkt zur Bereitstellung von heißem Wasser oder zum Kochen verwendet werden.
Ein auf Geothermie basierendes Projekt für erneuerbare Energien nutzt Wärme aus dem Erdkern als Energiequelle. Es wird Milliarden von Jahren nicht ausgehen, daher gilt es als erneuerbar. Alternative Energieprojekte könnten geothermische Energie nutzen, indem sie oberflächennah natürliches Warmwasser zum Heizen von Gebäuden verwenden oder Wasser in Wärmequellen tief unter der Erde pumpen und es in Dampf umwandeln, um Turbinen anzutreiben.
In großen Wasserkraftprojekten wird die potenzielle Energie erhöhter Gewässer ausgenutzt und der durch die Schwerkraft angetriebene Wasserstrom zum Antrieb von Turbinen genutzt. Diese Projekte erfordern geeignetes Gelände und erhebliche Mengen an Oberflächenwasser, und die meisten Wasserkraftwerke umfassten den Bau von Dämmen und die Überflutung von Landgebieten. Kleinere Projekte mit fließendem Wasser aus Flüssen wurden ebenfalls durchgeführt.
Die Windenergie wird mit Windkraftanlagen genutzt. Diese bestehen normalerweise aus drei Blättern, die auf einer Metallsäule montiert sind. Das Drehen der Schaufeln treibt eine Turbine zur Stromerzeugung an. Windenergieanlagen können einzeln installiert werden, um Gebäude mit Energie zu versorgen. Für die großflächige Stromerzeugung müssen sie jedoch in großer Zahl installiert werden, sodass „Windparks“ entstehen, die ausgedehnte Landflächen abdecken.
Projekte für erneuerbare Energien, die auf Wellen- und Gezeitenkraft basieren, erzeugen Elektrizität unter Verwendung der Bewegung von Meerwasser. Wellenkraftgeneratoren nutzen die Bewegung von Meereswellen und sind darauf angewiesen, Wellenbewegung in Rotationsbewegung umzuwandeln. Dies kann durch Anlagen an Land erreicht werden, die eingehende Wellen verwenden, um Luft durch eine Kammer in eine Turbine zu drücken, oder durch Offshore-Strukturen, die die kinetische Energie von Wellen erfassen und sie zum Pumpen von Flüssigkeit zu einer Anlage an Land verwenden. Es gibt viele Konstruktionen, einige mit langen, flexiblen Rohren, die auf der Oberfläche schwimmen, und andere mit schwenkbaren Barrieren, die sich vorwärts und rückwärts bewegen.
Gezeitenenergie kann mithilfe eines Staudamms erfasst werden, der wie ein Damm über eine Gezeitenflussmündung wirkt. Wasser von ein- oder ausgehenden Gezeiten wird durch Tunnel gezwungen, um Turbinen anzutreiben. Obwohl das Energieerzeugungspotenzial beträchtlich ist, erzeugen Gezeitensperren nur bei Flut Strom und können empfindliche Mündungsökosysteme stören.
Ein Biomasseprojekt für erneuerbare Energien verwendet chemische Energie, die in organischen Materialien eingeschlossen ist. Diese Projekte könnten Biomasse direkt durch Verbrennen von landwirtschaftlichen Abfällen nutzen oder sie zur Herstellung alternativer Brennstoffe wie Ethanol aus der Fermentation von Zuckerrohr oder Methan aus Abwasser und tierischen Abfällen verwenden. Obwohl diese Ressourcen erneuerbar sind, produzieren Biokraftstoffe genau wie fossile Brennstoffe Kohlendioxid. Daher wird von vielen Menschen angenommen, dass sie zum Klimawandel beitragen.