Sisältö
- Yleiskatsaus uusiutuviin luonnonvaroihin
- Aurinkoenergiaa
- Vesivoima
- Tuulivoima
- biopolttoaineet
- Maalämpö
- Ydinvoima: Puhdas, mutta ei uusiutuva
- Uusiutuvan energian vaihtoehdot
Kiinnostus ns. Uusiutuviin energialähteisiin on lisääntynyt yhdessä Yhdysvalloissa ja muualla maailmassa kasvavien huolenaiheiden kanssa ilmastonmuutoksesta. On olemassa runsaasti tieteellistä näyttöä, joka yhdistää kasvihuonekaasut ja muut yhdistelmät, jotka syntyvät ei-uusiutuvien energialähteiden, kuten fossiilisten polttoaineiden (hiili, öljy ja maakaasu) palamisessa, haitallisilla vaikutuksilla sekä maailman ilmastoon että ihmisten terveyteen.
Uusiutuvia energialähteitä on viisi perustyyppiä. Näitä ovat biomassa, vesivoima, geoterminen lämpö, tuuli ja aurinko. Uusiutuvien luonnonvarojen etuna on se, että ne täydentävät itseään: Maailma ei koskaan lopu niistä. Niillä on kuitenkin haittapuoli siitä, että ne ovat "virtausrajoitettuja", mikä tarkoittaa, että ihmiset eivät voi yksinkertaisesti lisätä näiden polttoaineiden tarjontaa vastauksena kasvavaan kysyntään. Jos vesivoimala rakennetaan joelle, jonka virtaus vähenee vääjäämättä ajan myötä, insinöörit eivät voi tehdä mitään vetääkseen enemmän vettä laitoksen vesiturbiinien läpi.
Yleiskatsaus uusiutuviin luonnonvaroihin
Kun Yhdysvaltojen väestö oli paljon pienempi kuin nykyään ja energiateknologia oli vasta alkupuolella, puun polttaminen, vaikkakin työvoimavaltainen, oli riittävä vastaamaan kansakuntien energiantarpeisiin. 1800-luvun puolivälissä ei ollut sähkölaitteita, ja lämmitys- ja ruoanvalmistustarpeet olivat pääasiallisia tekijöitä kaikenlaisten palavien polttoaineiden etsimisessä. Sitten seurasi teollisuusvallankumous ja sähkövoiman kehitys, ja viimeisen noin 150 vuoden ajan fossiiliset polttoaineet ovat tarjonneet valtaosan ihmiskunnan energiantarpeista sekä Yhdysvalloissa että maailmanlaajuisesti.
Uusiutuvat energialähteet ovat olleet tärkeä "pitäisi" käydä keskusteluissa energialähteistä vuosikymmenien ajan, mutta vasta 1990-luvulla niiden käyttö alkoi todella alkaa nousta Yhdysvalloissa. Vuodesta 2017 lähtien 11 prosenttia kaikesta energiasta ja 17 prosenttia sähköstä tuotettiin käyttämällä uusiutuvaa luonnonvaraa, ja 57 prosenttia uusiutuvasta energiasta oli omistettu sähkön tuottamiseen.
Luettelo uusiutuvista luonnonvaroista ja niistä johdetusta energian määrästä löytyy Resurssien sivulta Energy Information Administration -sivulta.
Aurinkoenergiaa
Auringon energiaa voidaan kerätä ja muuntaa lämmöksi ja sähköksi monella eri tavalla. Tämän tyyppiseen uusiutuvaan luonnonvaroihin luottamisen kannalta on selvää, että aurinko ei ole aina näkyvissä, ja jopa puolipäivänä tai niin, että aurinko on horisontin yläpuolella useimmissa paikoissa, pilvipeite voi tuottaa säteilevän aurinkoenergian määrän. vähäpätöinen joinakin päivinä. Koska sähköä ei voida varastoida suurina määrinä (vaikka akut ovat hyödyllisiä, ne tuskin edustavat huomattavaa sähkövarantoa), aurinkoenergia ei ole yhtä hyödyllinen kellon ympäri. Silti aurinkovoimaisten aurinkokennokennojen ryhmät voivat tarjota tarpeeksi virtaa pienelle yhteisölle.
Vesivoima
Vesivoima (tai vesivoima, kuten joskus kirjoitetaan) on virtaavan veden kineettisen energian tuottama energia. Vesillä on massa, usein paljon sitä, ja virtaavalla vedellä on selvästi jonkin verran nopeutta; energia ei ole muuta kuin massa, joka saadaan kerroin kerralla nopeuden neliö kerrottuna massalla. Auringonvalon tavoin tietylle alueelle virtaavan veden määrä ei ole täysin ennustettavissa, vaikka vesiprojektit ovat yleensä vähemmän varmoja kuin aurinko tai tuuli resurssien saatavuuden suhteen.
Vesivoima oli ensisijainen uusiutuva energialähde Yhdysvalloissa vuodesta 2018, vaikka sen osuus uusiutuvien energialähteiden keskuudessa on laskussa, kun uusiutuvien energialähteiden hyödyke tulee yleisemmäksi. Tärkein huomio tämän tyyppisissä voimissa on se, että se voi häiritä ekosysteemejä ja villieläinten elinympäristöjä. Koska moniin vesiprojekteihin liittyy patoja, syntyvät keinotekoiset järvet voivat kirjaimellisesti tulvida olentoja kotoaan.
Tuulivoima
Tuuli on ilman liikkuvuus, ja tämän liikkeen aiheuttaa se, että Maapallon pinta vaihtelee suuresti paikasta toiseen (esim. Vesi täällä, aavikko siellä, vuoret siellä) ja nämä eri pinnat imevät ja vapauttavat lämpöä aurinko eri tavoin. Yleensä maan päällä oleva ilma lämpenee ja nousee, ja valtamerien yli saatu viileä ilma kiirehtii korvaamaan sitä; iltaisin tuuli puhaltaa takaisin vettä kohti. Tuuli on siis todellakin aurinkoenergian muoto, vaikka maapallon fyysinen pyöriminen sen akselilla vaikuttaa tietyssä määrin tuulen virtauksiin.
Tuulivoima on ihanan halpaa, mutta valitettavasti tuulikuvioiden ennustamattomuus tekee siitä vähemmän optimaalisen valinnan energiantuotantoon merkittävissä mittakaavoissa.
biopolttoaineet
Biopolttoaineet, joita kutsutaan myös biomassaksi, edustavat monipuolista ja nopeasti kasvavaa uusiutuvan energian muotoa. Eri elävistä esineistä saatavat materiaalit voidaan muuntaa energiaksi, rappeutuvista kasviaineista (mukaan lukien puu ja puunjalostuskeskusten jätteet) roskiksi lannan ja jäteveden muodossa. Biopolttoaineet, kuten etanoli (biokaasu), voivat ottaa samat roolit kuin perinteinen bensiini ja dieselpolttoaine.
Nämä polttoaineet eivät pelkästään vähennä kunnan tai niitä käyttävän yksikön "hiilidioksidia", vaan ne myös hävittävät jätteet erittäin hyödyllisellä tavalla, mikä tuottaa voittoa. Fossiiliset polttoaineet vapauttavat pitkäaikaisesti varastoitunutta hiilidioksidia ilmakehään palaessaan, kun taas kasvit, jotka ovat merkittävä biopolttoaineiden avustaja, ottavat tosiasiallisesti huomioon hiilidioksidin, joka vapautuu biopolttoaineiden poltettaessa, mikä tekee syklisemmän järjestelmän.
Maalämpö
Tällainen voima saadaan lämpöenergiasta, joka vapautuu syvältä itse maapallosta radioaktiivisten hajoamisprosessien ansiosta kaukana planeettojen pinnan alla olevissa kiveissä. Sen korkea luotettavuus ja se, että se voidaan tuottaa paikallisesti, tekevät siitä entistä houkuttelevamman uusiutuvien luonnonvarojen vaihtoehdon.
Lämpö siirtyy maan keskustasta (ydin) ylöspäin vaipan läpi ja lopulta 3–5 mailin paksuiseen kuoreen. Ihmiset voivat napauttaa tulokseksi saatavia kuumia maanalaisia lähteitä ja käyttää lämpöä useiden prosessien käynnistämiseen. Tämä uusiutuva ei määritelmänsä mukaan katoa, mutta on ehkä voimakkaampaa kuin monet ihmiset tajuavat: Maan keskipiste on, uskokaa tai älkää, lämpimämpi kuin auringon pinta!
Ydinvoima: Puhdas, mutta ei uusiutuva
Tiukassa uusiutuvien luonnonvarojen määritelmässä ydinvoimaa ei oteta huomioon, koska ydinvoima perustuu uraaniin, alkuaineeseen, jota ei ole loputtomasti tarjottu. Sen sijaan ydinvoima on ryhmitelty uusiutuviin energialähteisiin siinä mielessä, että se on "puhdas" tai vapaa jätteistä, jotka vaikuttavat pilaantumiseen ja ilmaston lämpenemiseen.
Tällaisessa sähköntuotannossa uraaniatomit jakautuvat prosessiin, jota kutsutaan ydinfissioon, joka vapauttaa valtavia määriä energiaa massayksikköä kohti. Tätä energiaa käytetään höyryturbiinien ajamiseen. Ydinreaktorivirheiden seurauksena ympäristöön päästävän radioaktiivisen huononemisen haamu on vaivannut teollisuutta vuosikymmenien ajan, mutta se ei ole pysäyttänyt sen yleistä kehitystä ja kehitystä.
Uusiutuvan energian vaihtoehdot
Joten jos olet kiinnostunut "vihreästä" itsestäsi, mutta sinulla ei ole aavistustakaa mistä aloittaa, miten yksilöt ja yritykset toteuttavat uusiutuvien energialähteiden käytön omassa arjessaan?
Yksi ilmeinen, mutta ei aina käytännöllinen tapa on tuottaa energiaa uusiutuvista energialähteistä itse, paikkaan, jossa sitä käytetään.Tämä voi tarkoittaa aurinkokennojen asentamista kodin katolle tai, jos olet kehittäjä tai ylläpitäjä, toimisto- tai koulurakennukseen. Muita vaihtoehtoja ovat yksityiset geotermiset lämpöpumput ja biomassasta saatu lämpö ja energia. Saatat myös pystyä ostamaan uusiutuvaa energiaa sähköyhtiöltäsi, jos se tarjoaa "vihreän hinnoittelun" tai "vihreän markkinoinnin" vaihtoehdon. Koordinointi kunnanhallituksesi kanssa on hyvä paikka aloittaa täältä.