8 fuentes de energía renovable que podrían reemplazar al petróleo y al gas
Miscelánea / / April 26, 2023
Es hora de finalmente cuidar el planeta y reducir nuestra huella de carbono.
1. energía solar
Cuando se trata de fuentes renovables, en primer lugar, todos recuerdan la energía solar y los paneles para su conversión. Existir dos tipos de tales generadores - tipo fotovoltaico y concentrado.
Los primeros funcionan así: cuando un conductor o semiconductor de una batería se calienta debido a la absorción de energía solar radiación, se crea una diferencia de potencial entre las regiones frías y cálidas, y un eléctrico actual.
Los generadores del tipo concentrado recogen la luz, calientan el líquido, lo convierten en vapor y generan electricidad mediante turbinas giratorias. El principio de funcionamiento de dichos paneles se compara favorablemente en el sentido de que le permite acumular calor, lo que significa que tienen una eficacia limitada durante la noche.
Además de generar electricidad, la luz solar también puede aplicar para calentar líquidos directamente, por ejemplo, en piscinas y duchas. Un tanque grande ubicado en el techo de una casa ecológica ahorrará mucho en electricidad.
2. biocombustible
La biomasa es material derivado de organismos vivos, más comúnmente plantas o algas. Viven de la energía solar y del agua, se multiplican eficientemente y tienen un carácter dócil.
Los más comunes fuente la biomasa en este momento es madera, es decir, árboles muertos, ramas y tocones, recortes de tableros, astillas de madera y otros residuos de producción. Y también cultivos: mijo, cáñamo, maíz, soja, miscanto, sorgo, caña de azúcar, bambú. Además, una excelente fuente de biomasa puede convertirse algas porque crecen muy rápido.
De todo esto se puede obtener etanol, butanol, hidrógeno, gas metano, gas de síntesis, biodiesel y más.
La ventaja de la energía, basada en la biomasa, es la eliminación eficiente de los desechos. De todo lo que la gente no puede o no tiene tiempo para comer, se puede obtener combustible. Ya ahora su producción es buena establecido en Estados Unidos y Brasil, así como en el Sudeste Asiático.
Es cierto que cambiar a biocombustibles no resuelve el problema del calentamiento global, porque todavía hay que quemarlo, al igual que aceite y gasolina Pero al menos crece por sí solo y no se agota como los minerales.
3. energía del océano
Las olas del mar, las mareas y las corrientes crean una gran cantidad de energía cinética; es incluso una pena que se desperdicie tanta bondad. Pero, de hecho, algunos países ya han aprendido a beneficiarse de todo esto: Por ejemplo, en el Reino Unido, construyó el generador de olas más grande del mundo, Oyster.
El principio de funcionamiento de tales dispositivos es el siguiente: ondas mover flotadores, que impulsan la bomba de pistón. Él, a su vez, conduce agua de mar hasta la orilla a través de una tubería, donde hace girar el rotor de un generador hidroeléctrico.
Además de las centrales eléctricas mareomotrices costeras, existen proyectos de modificaciones submarinas. Funcionarán como un molino de viento ordinario: un enorme molino con aspas se fija en el fondo del mar, una poderosa corriente hace girar el eje del generador.
Además del uso banal de la energía cinética de las mareas y corrientes, existe una forma más extravagante de extraer electricidad de los mares.
El hecho es que el Sol calienta constantemente la superficie del agua de la Tierra; de hecho, los océanos son una batería enorme. Se estima que hasta el 5% del calor que produce proporcionar generación de 10.000 GW de electricidad.
Las centrales hidrotermales oceánicas ayudarán en esto. trabajar son así: bajamos un enorme tubo hasta el fondo del océano, que sacará agua de allí. Después de entrar en intercambiadores de calor con líquido tibio cerca de la superficie océano en condiciones de presión reducida, el agua fría comienza a hervir no a 100 ° C, como es habitual, sino solo a 27 ° C. Se forma vapor frío, hace girar las turbinas y obtenemos electricidad.
Actualmente, tales instalaciones experimentales situado en Japón y Hawai.
4. energía eólica
Los molinos se inventaron al menos entre los años 700 y 900 d.C. en Persia, y son familiares para todos. consiguió en la Europa medieval. Durante casi 600 años el viento ha estado allí principal fuente de energía hasta que la humanidad cambió masivamente a máquinas de carbón y vapor.
El primer parque eólico de la historia inventado en julio de 1887 por el profesor James Blyth de Anderson College, Glasgow. Pero los lugareños se negaron a usarla, considerando que la electricidad era "un invento de Satanás".
Más tarde, el profesor construyó otra turbina, alimentando el manicomio local a partir de ella.
Ahora la energía eólica está volviendo a ser popular. Ella usado en la mitad de los países del mundo. Dinamarca, por ejemplo, recibe gracias a ella, el 56% de la electricidad consumida, Uruguay - 40%, Lituania - 36%, Irlanda - 35%, Gran Bretaña - 24%. Los molinos de viento también se utilizan ampliamente en EE. UU., China, Portugal, Alemania, España, América Latina y África.
Los molinos de viento son buenos porque te permiten crear electricidad a partir del aire donde no es práctico tirar de los cables. Además, ellos trabajar más eficiente por la noche y en invierno, cuando los paneles solares, por el contrario, pierden potencia. Entonces estas dos fuentes de energía se complementan entre sí.
Sí, los molinos de viento también tienen algunas desventajas: sus aspas a veces derriban aves en vuelo, y los soportes tiemblan para que los gusanos salgan del suelo. Sin embargo, investigadores de la Universidad Nacional de Singapur sostuvo comparación y concluyó que estos generadores son responsables de un número desproporcionadamente menor de muertes de aves que las plantas de combustibles fósiles.
5. Electricidad estática del vapor de agua.
Una nueva y exótica forma de generar electricidad encontró en 2020 por científicos de la Universidad de Tel Aviv. Todos sabemos que los rayos caen durante las tormentas eléctricas. Se producen cuando las partículas de vapor de agua de diferentes densidades, desde pequeñas gotas hasta témpanos de hielo, chocan entre sí y electrifican el entorno que las rodea.
Científicos repetido este proceso en el laboratorio y descubrió que si la humedad del aire es superior al 60%, entonces ya puede surgir electricidad estática entre las partículas. Y si construye postes de metal lo suficientemente altos, literalmente pueden cargarse con el vapor de agua en el aire. Como resultado, se pueden extraer cables de ellos y alimentar la infraestructura.
Por supuesto, difícilmente se puede iluminar una metrópolis con electricidad a partir de vapor de agua. Pero esta es una forma muy prometedora de obtener energía barata para los países tropicales en desarrollo donde hay mucha humedad.
6. energía geotérmica
Los científicos han calculado que enfriándose 1°C del núcleo de la Tierra liberará 10.000 veces más energía que la contenida en todos los combustibles fósiles conocidos. Y, por un segundo, se calienta a 6.000 °C y se enfría entre 300 y 500 °C en mil millones de años.
Es decir, ¡son simplemente increíbles reservas de energía! El sol se convertirá en una gigante roja antes de que tengamos tiempo de agotar el potencial del núcleo de la tierra.
Manantiales geotérmicos ahora nutrir centrales eléctricas en Islandia, Nueva Zelanda, Italia, Francia, Lituania, México, Nicaragua, Costa Rica, Filipinas, Indonesia, China, Kenia y Japón.
Solo una pequeña parte de los recursos geotérmicos del planeta se explota con fines comerciales; la mayoría de las veces, estas estaciones se encuentran en los límites de las placas tectónicas. Pero si pones en marcha perforando pozos hasta el manto planetas, será posible extraer energía simplemente del subsuelo en cualquier lugar.
De hecho, tal proyecto existe sólo en teoría. Cavamos un pozo en el manto de la Tierra, lo llenamos con fluido de fracturación hidráulica y obtenemos un acuífero caliente artificial. Y luego ponemos turbinas encima y generamos electricidad.
El único pero: necesidad un agujero realmente enorme, de unos 10 kilómetros de profundidad.
7. fotosíntesis artificial
La fotosíntesis es el proceso que ocurre en las células vegetales, durante el cual el agua y el dióxido de carbono se convierten en oxígeno y glucosa bajo la influencia de la luz solar. eso es solo repetir se puede hacer en condiciones de laboratorio sin la ayuda de plantas.
Científicos de los Estados Unidos, Suecia y Japón están desarrollando métodos de fotosíntesis artificial comercialmente viables que permitir a partir de dióxido de carbono y agua para crear combustible, resinas, plásticos y fibras. Y si la investigación tiene éxito, podremos fabricar combustible y materiales de construcción literalmente de la nada.
Además, no es necesario rechazar por completo la participación de plantas y organismos acuáticos en el proceso. Por ejemplo, para criar algas verdiazules fotosintéticas y luego destilar convertirlos en bioplásticos y biocombustibles también es una opción viable.
8. Radiación térmica infrarroja de la Tierra
Los rayos del sol caen sobre una parte del planeta y calientan la superficie y la atmósfera. El otro lado de la Tierra en este momento, por el contrario, desprende la energía acumulada durante el día en forma de radiación térmica infrarroja. El planeta produce 10¹⁷ vatios de calor, y toda esta riqueza se disipa sin sentido en espacio exterior.
ingenieros australianos inventado un dispositivo llamado diodo de termorradiación que genera energía no cuando se calienta, sino cuando se enfría. Y si creas un modelo bastante grande, que acumulará calor durante el día y lo emitirá por la noche, obtienes algo así como una batería solar que funciona las 24 horas.
Y si hacer fotocélulas que captan la luz infrarroja (estas ya están en dispositivos de visión nocturna), y utilícelos para absorber la radiación térmica del planeta, obtiene el llamado colector energía de emisión. Y te permitirá generar electricidad por la noche de la nada.
paneles, capturando radiación térmica de la superficie del planeta por la noche y la luz solar ultravioleta dispersa durante el día, puede cubrirá todos los edificios de gran altura en áreas metropolitanas y obtendrá una buena fuente adicional electricidad.
Además, tales colectores de energía de emisión, cuando no se necesiten, podrían ser transformar en las torres de la pasiva radiación enfriamiento (PDRC): emitirían calor de manera más eficiente al espacio que la superficie del planeta. Esto ayudaría a salvar a la Tierra del calentamiento global.
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