Какие существуют типы проектов возобновляемой энергии?

Проект по возобновляемым источникам энергии - это проект, направленный на устойчивое производство энергии за счет отказа от использования истощаемых природных ресурсов, таких как ископаемое топливо. Ядерная энергетика не считается устойчивой, поскольку она требует разработки невозобновляемых урановых месторождений. В проектах возобновляемых источников энергии используется широкий спектр источников энергии, которые можно разделить на четыре основных типа: свет, тепло, кинетика и химическая энергия. Солнечная энергия является примером света как источника энергии; солнечная и геотермальная энергия являются примерами тепла как источника энергии; гидроэлектростанция, ветер, волна и сила прилива являются примерами кинетической энергии или энергии движения; и биомасса и энергия биотоплива являются примерами химической энергии, или энергии, запертой в химических соединениях, которые могут выделяться при сжигании.

Хотя тепло может использоваться непосредственно для отопления зданий, обычной целью проекта по возобновляемой энергии является производство электроэнергии. Солнечная энергия может генерировать электричество посредством фотоэлектрического эффекта, при котором определенные вещества вырабатывают электрический ток при воздействии света, но большая часть электричества генерируется с помощью турбин, которые могут приводиться в действие паром, вырабатываемым естественными источниками тепла или непосредственно источниками кинетической энергии. Биотопливо может быть использовано непосредственно для питания транспортных средств, в качестве альтернативы ископаемому топливу.

Опасения по поводу истощения невозобновляемых источников энергии привели к широкой реализации проектов возобновляемой энергии. Изменение климата, загрязнение окружающей среды и безопасность атомных электростанций также являются проблемами, которые способствуют поиску возобновляемых источников энергии. Большое количество исследований было направлено на поиск эффективных и экономически эффективных способов использования источников возобновляемой энергии.

Солнечная энергия может быть использована двумя основными способами. Фотоэлектрические элементы, часто называемые солнечными элементами, преобразуют свет непосредственно в электричество и могут быть сгруппированы в большие солнечные панели, которые генерируют значительное количество энергии. Они могут использоваться в небольших масштабах для обеспечения электричеством домов или в обширных массивах для крупномасштабного производства электроэнергии.

Другой метод использования солнечной энергии - использование зеркал для фокусирования солнечной энергии на цели. Это генерирует тепло для привода электростанции, которая может производить пар для привода турбины или использовать расширение нагретого газа для привода поршня. Альтернативно, в меньшем масштабе тепло может быть использовано непосредственно для обеспечения горячей водой или для приготовления пищи.

Проект по возобновляемой энергии, основанный на геотермальной энергии, использует тепло, исходящее из ядра Земли, в качестве источника энергии. Он не иссякнет на миллиарды лет, поэтому считается возобновляемым. Проекты альтернативной энергетики могут использовать геотермальную энергию, используя природную горячую воду у поверхности для отопления зданий или закачивая воду в источники тепла глубоко под землей, превращая ее в пар для энергетических турбин.

Крупномасштабные гидроэнергетические проекты используют потенциальную энергию возвышенных водоемов, используя гравитационный поток воды для привода турбин. Эти проекты требуют подходящей местности и значительного количества поверхностных вод, и большинство гидроэлектрических схем предусматривало строительство дамб и затопление участков суши. Реализованы также проекты меньшего масштаба, связанные с проточной водой из рек.

Энергия ветра используется с помощью ветряных турбин. Обычно они состоят из трех лопастей, установленных на металлическом столбе. Поворот лопастей приводит в движение турбину для выработки электроэнергии. Ветряные турбины могут быть установлены отдельно для обеспечения энергией зданий, но для крупномасштабного производства электроэнергии они должны быть установлены в большом количестве, создавая «ветряные электростанции», охватывающие обширные территории.

Проекты по возобновляемым источникам энергии, основанные на энергии волн и приливов, генерируют электричество, используя движение океанской воды. Генераторы энергии волн используют движение океанских волн и полагаются на преобразование движения волн во вращательное движение. Это может быть достигнуто береговыми установками, которые используют входящие волны для нагнетания воздуха через камеру в турбину или морскими конструкциями, которые улавливают кинетическую энергию волн и используют ее для перекачки жидкости на береговую установку. Существует множество конструкций, некоторые из которых включают длинные гибкие трубки, плавающие на поверхности, а некоторые - шарнирные барьеры, которые перемещаются назад и вперед.

Приливная энергия может быть получена с помощью заграждения, которое действует как плотина через устье приливной реки. Вода из приливов или отливов направляется через туннели для привода турбин. Хотя потенциал генерации энергии является значительным, приливные заграждения генерируют электричество только тогда, когда приливы и отливы могут нарушить чувствительные экосистемы лимана.

Проект возобновляемой энергии биомассы использует химическую энергию, заключенную в органических материалах. Эти проекты могут использовать биомассу непосредственно путем сжигания сельскохозяйственных отходов или использовать ее для производства альтернативных видов топлива, таких как этанол из сбраживаемого сахарного тростника или метан из сточных вод и отходов животноводства. Хотя эти ресурсы являются возобновляемыми, биотопливо производит углекислый газ точно так же, как и ископаемое топливо, поэтому многие считают, что они способствуют изменению климата.