Мировая борьба с изменением климата и глобальным потеплением сосредоточена на энергетике, которая также является ключевым фактором климатического кризиса. В современном быстро меняющемся мире потребность в чистой энергии стала неотложным глобальным приоритетом. В условиях вызовов, связанных с изменением климата, истощением запасов ископаемого топлива и усилением деградации окружающей среды, переход к чистым источникам энергии стал важнейшим решением.
Снижая выбросы парниковых газов и способствуя созданию более здоровой окружающей среды, чистые источники энергии обеспечивают жизнеспособную и экологически чистую замену традиционному ископаемому топливу. В этой статье будут рассмотрены различные виды чистой энергии, их преимущества и роль в формировании устойчивого будущего.
Что такое чистая энергия?
Чистая энергия относится к источникам энергии, которые оказывают минимальное или вообще не оказывают негативного воздействия на окружающую среду и не способствуют изменению климата. Эти источники энергии считаются устойчивыми и возобновляемыми, поскольку они восполняются естественным путем или имеют практически безграничные запасы.
Чистая энергия производится с использованием возобновляемых, не загрязняющих окружающую среду, безуглеродных ресурсов и включает в себя энергию, экономимую за счет энергоэффективных методов. Наиболее важной ее характеристикой является то, что чистая энергия производит электроэнергию, не нанося вреда окружающей среде и не выделяя парниковых газов, таких как CO₂ .
Существует распространенное заблуждение, что слова «чистый» и «возобновляемый» являются взаимозаменяемыми. Хотя эти два термина во многом совпадают, это не одно и то же. И эта небольшая формулировочная ошибка может существенно повлиять на разработку политики и стратегии декарбонизации.
Давайте подробнее рассмотрим разницу между этими двумя видами энергии.
Это чисто или возобновляемо?
Основное отличие заключается в вызываемом ими загрязнении. В то время как чистая энергия включает в себя все источники энергии, которые не содержат углерода и выбросов, возобновляемая энергия производится из ресурсов, которые могут возобновляться естественным путем.
Давайте возьмем пример, чтобы понять. Хотя биогаз и биодизель являются природными и возобновляемыми формами энергии, они загрязняют атмосферу и выделяют парниковые газы.
Энергия с нулевым выбросом углерода охватывает более широкие формы энергии и учитывает ядерную энергетику и нейтрализующие выбросы углерода эффекты таких технологий, как улавливание и секвестрация углерода.
Давайте посмотрим на наиболее распространенные виды чистой энергии.
Виды чистой энергии
1. Энергия ветра
Ветровая энергия вырабатывается путем использования силы ветра с помощью ветряной турбины, которая преобразует кинетическую энергию воздушных потоков в электрическую энергию. Она обеспечивает бесконечный запас чистой, эффективной и безопасной возобновляемой энергии.
Лопасти ротора современных ветряных турбин собирают энергию ветра и преобразуют кинетическую энергию ветра в энергию вращения. Вал передает эту энергию вращения генератору, преобразуя ее в электрическую энергию.
Существует два вида энергии ветра в зависимости от того, где расположены ветряные турбины.
- Береговая энергия ветра производится ветряными турбинами, расположенными на суше и приводимыми в движение естественным потоком воздуха.
- Оффшорная ветроэнергетика использует ветер, дующий в открытом море. Из-за более высоких скоростей ветра, большей устойчивости и отсутствия физического воздействия со стороны суши они считаются более эффективными, чем береговые ветряные электростанции.
2. Солнечная энергия
Солнечная энергия — один из самых чистых возобновляемых источников энергии, преобразующий энергию солнца в тепловую или электрическую. Существует три способа использования солнечной энергии: фотоэлектрические системы , солнечное отопление и охлаждение , а также концентрированная солнечная энергия.
В отличие от систем концентрации солнечной энергии (CSP), которые фокусируют солнечный свет через зеркала или линзы для производства тепла, которое позже используется для выработки электроэнергии, фотоэлектрические элементы (PV) преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество.
Солнечная технология может улавливать эту энергию для различных целей, таких как выработка электроэнергии и нагрев воды для бытового, коммерческого и промышленного использования.
3. Гидроэнергетика
Гидроэнергетика — один из древнейших и наиболее эффективных способов получения чистой энергии, использующий свободное течение воды для производства электроэнергии. Это возобновляемый, экологически чистый и местный источник энергии. Гидроэнергетика предполагает изменение естественного течения реки или другого водоема с помощью плотины или другого водоотводного сооружения для выработки энергии.
4. Зеленый водород
Зеленый водород получают с помощью электролиза. В этом подходе используется электрический ток для разделения водорода и кислорода. Если энергия, используемая в этом процессе, будет поступать из экологически чистых источников энергии, мы сможем создавать энергию без добавления углекислого газа в климат.
5. Ядерная энергия
Вопреки распространённым предположениям, атомная энергетика является экологически чистым источником энергии независимо от стадии производства.
Ядерная энергия является чистым источником с нулевыми выбросами. Энергия производится в процессе деления, который включает расщепление атомов урана. Учитывая наши нынешние запасы урана, это почти бесконечный и неисчерпаемый источник чистой энергии.
Тепло, выделяемое в процессе, образует пар, который вращает турбину и вырабатывает электроэнергию. В результате не образуются токсичные побочные продукты, такие как CO₂ или метан, и большинство ядерных реакторов выбрасывают в атмосферу только водяной пар. Более того, одна электростанция может производить ошеломляющее количество энергии благодаря огромной мощности, заложенной в ядерной энергии.
6. Приливная энергия
В приливной энергетике используются турбины, установленные в приливных зонах, для использования энергии океанских приливов. Приливные турбины также оснащены лопастями, которые приводят в движение ротор, приводящий в действие генератор. Там, где наблюдается сильный прилив, их можно разместить на дне океана.
Движение воды, вызванное приливами и отливами, приводит в действие турбины, которые производят энергию. Из-за периодичности приливов энергия приливов имеет преимущество предсказуемости.
7. Геотермальная энергия
Геотермальная энергия использует тепло, излучаемое центром Земли, для выработки электроэнергии. Для получения горячей воды или пара бурят скважины, чтобы достичь природных геотермальных резервуаров. Затем турбины приводятся в движение паром или горячей водой для выработки энергии.
8. Энергия биомассы
Биомасса — это органическое вещество, такое как древесина, остатки сельскохозяйственных культур и отходы сельского хозяйства, которое может быть преобразовано в энергию посредством таких процессов, как сжигание или анаэробное сбраживание. Энергия, получаемая из биомассы, считается углеродно-нейтральной, поскольку количество углерода, выделяемого при сжигании, примерно равно количеству углерода, поглощенного в процессе роста биомассы.
Преимущества чистой энергии
Экологичность
Чистые источники энергии, такие как солнечная, ветровая и гидроэнергия, практически не выделяют парниковых газов во время работы. Кроме того, эти источники не выбрасывают в окружающую среду опасные загрязняющие вещества. Поскольку они сокращают выбросы углерода, чистая энергия имеет решающее значение для борьбы с изменением климата и улучшения качества воздуха . Кроме того, она помогает сохранять природные ресурсы и защищать экосистемы от разрушительного воздействия горнодобывающей промышленности и добычи полезных ископаемых.
Экономические выгоды
Растущий спрос на чистую энергию стимулирует экономический рост. Установки возобновляемой энергии требуют много труда для строительства, обслуживания и эксплуатации, стимулируя национальную экономику и предоставляя больше возможностей для трудоустройства.
Они поощряют энергетическую независимость и безопасность, поскольку используют природные ресурсы, которые можно найти по всему миру, что позволяет странам и регионам создавать свои собственные технологии вместо того, чтобы полагаться на энергию, поставляемую где-то еще. Кроме того, использование чистой энергии экономически эффективно, поскольку нет необходимости добывать или транспортировать топливо, такое как нефть или уголь. Ведь ресурсы восполняются естественным путем.
Положительное влияние на здоровье человека
Помимо стимулирования экономики и улучшения состояния окружающей среды, переход на чистые источники энергии окажет значительное влияние на здоровье людей. Выбросы загрязняющих веществ, включая SO₂ , NOₓ и другие твердые частицы, часто связаны с использованием ископаемого топлива.
Все эти загрязнители связаны с сердечно-сосудистыми заболеваниями, респираторными заболеваниями и другими проблемами со здоровьем. Перейдя на источники энергии с нулевым уровнем выбросов, мы можем повысить качество жизни.
Устойчивое развитие
Экологически чистая энергия соответствует принципам устойчивого развития, обеспечивая долгосрочные энергетические решения без истощения ограниченных ресурсов. Она способствует обеспечению доступа к доступной, надежной, устойчивой и современной энергии для всех, что является ключевой целью Целей устойчивого развития Организации Объединенных Наций (ЦУР).
Будущее чистое и зеленое
Чистая энергия является важнейшим компонентом устойчивого будущего. Мы можем сократить выбросы углекислого газа, смягчить последствия изменения климата и создать более здоровую окружающую среду, используя энергию из возобновляемых источников, таких как солнце, ветер, гидроэнергетика, геотермальная энергия и биомасса.
За последние несколько лет в мире было установлено больше мощностей возобновляемой энергетики, чем все новые мощности атомных электростанций и электростанций, работающих на ископаемом топливе, вместе взятые, что говорит о многообещающем будущем чистой энергетики. Более трети установленной мощности электроэнергии в мире приходится на возобновляемые источники. По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) , к 2050 году возобновляемая энергия сможет и должна обеспечить 90% потребностей планеты в электроэнергии.
Согласно данным Организации Объединенных Наций, к 2030 году население планеты может достичь 8.5 миллиардов человек, а к 2050 году — 9.7 миллиардов. Все это означает рост мирового спроса на энергию, который, согласно последнему исследованию, опубликованному Управлением энергетической информации (EIA) , может увеличиться.
Этот возросший спрос на энергию не может быть удовлетворен за счет ископаемого топлива, особенно когда ожидается, что запасы нефти исчерпаются через 40–50 лет, а запасы природного газа закончатся через 60–80 лет. Во-вторых, сжигание ископаемого топлива приводит к выбросам парниковых газов в атмосферу, которые представляют собой самую большую угрозу человечеству в XXI веке.
Поскольку мы стремимся к устойчивому будущему, инвестиции в чистую энергетику становятся обязательными и дают возможность сформировать лучший мир для будущих поколений.
Читайте также: Почему вам стоит инвестировать в зеленую энергетику прямо сейчас?
Передача идей и технологий энергосбережения и генерации энергии является одним из главных направлений деятельности человечества, обеспечивая свободный доступ к доступным, надежным, устойчивым и современным источникам энергии для всех, что является ключевой целью ООН. Большое развитие Цели (ЦУР). Считая обоснование энергии одной из постоянно происходящих преобразований энергии в своем процессе эволюции живого вещества в виде развития энергетических процессов (термин «энергетика» в эзотерическом смысле означает способность любого объекта (живого или неживого) усваивать, использовать и выделять энергию) в термодинамическом процессе биоэнергоинформационных взаимодействий коллективного сознания на природных процессах и социуме», необходимое для понимания человечества и эффективного метода самосохранения