Что такое экологически чистые источники энергии: виды, выгода и перспективы развития

На чтение: 5 минут Не хватает времени?

Раньше основными энергетическими источниками являлись: нефть, газ, уголь, вода и древесина. Впрочем натуральные ресурсы очень быстро уменьшаются, расценки на них растут, стоит еще сказать, что выбросы от их переработки оказывают вредное воздействие на внешнюю среду. Благодаря этому многие страны склоняются к внедрению и развитию современных решений в области энергетики, которые дадут возможность поменять классические виды топлива. В сегодняшней статье мы будем рассматривать, Что такое экологически чистые источники энергии, их виды, результативность и перспективы использования.

Читайте в публикации

экологически Чистые источники энергии – что это такое

экологически Чистый источник энергии (АИЭ) собой представляют чистый в экологическом плане возобновляемый ресурс, который при преобразовании дает возможность получать тепло или электричество, примененные для ежедневных человеческих нужд. К подобным ресурсам необходимо отнести все имеющиеся виды природных водоёмов, солнце, ветер, тепло из земных недр, биологическое горючее, а еще переработанное вторсырьё. экологически Чистые источники энергии, в отличии от классических видов, могут восстанавливаться довольно большое количество раз, они очень продуктивны, доступнее и в плане экологии неопасны.

Наша природа и Космос дают неистощимые залежи энергии

Виды экологически чистых источников энергии

В зависимости от возобновляемого ресурса современные источники энергии делятся на более десяти видов, которые формируют способы её изменения и типы установок, которые предназначены для этого. Рассмотрим коротко экологически чистые источники энергии и их характеристики.

Применение экологически чистых источников энергии – солнце и ветер

Переустройство солнечные энергии с помощью специализированных устройств дает возможность получать тепло и электричество для последующего применения. Электроэнергия создается благодаря физическим процессам, которые происходят в кремниевых полупроводниках фотоэлектрических батарей под лучами солнца, а тепловая – особенностям газов и жидкостей.

Пример альтернативного источника электрической энергии – фотоэлектрические панели, установленные на воде, для экономии земляных площадей

Применение ветра в качестве экологически чистого источника энергии основано на преобразовании силы потоков воздуха в электричество с помощью специализированных генераторных установок. Ветряные генераторы имеют разную конструкцию и размеры, а еще выделяются и по месту расположения. Ветер приводит в движение лопасти, которые, со своей стороны, вращают генератор, вырабатывающий электрическую энергию.

Вода и тепло Земли на службе человека

Силу воды для получения электрической энергии человек выучился применять уже давно. До недавнего времени для этого возводились гидроэлектростанции, которые перекрывали реки, это были как маленькие, так и грандиозные сооружения. С появлением технологий конструкции гидроэлектростанций поменялись, и теперь возникла возможность получать электричество не только за счёт силы речного потока, но и благодаря приливам морей и океанов (приливные станции). Вода падает на лопасти турбин, вращающих генератор, который формирует электрическую энергию, поступающую к потребителю.

Один из первых освоенных человеком видов АИЭ – гидроэлектростанции

В недрах нашей Земли спрятаны очень большие залежи тепла, которые дают возможность заменить довольно дорогие и «грязные» источники энергии. Это направление именуется геотермальной энергетикой, в которой применяют 4-ре главных вида теплоресурсов:

• поверхностное тепло земли;
• энергия пара и горячей воды, находящиеся у поверхности земли;
• тепло, сконцентрированное глубоко в недрах планеты;
• энергия магмы и тепла, скапливаемого под вулканами.

Внутреннее тело земли используется для отапливания домов и производства электричества. Его залежи в 35 млрд раз превышают годовую необходимость в энергии по всему миру. Первая геотермальная электростанция мощностью в 7,5 МВт была введена в Италии в 1916 году. В настоящее время отпускная цена электрической энергии, вырабатываемой ТеоТЭС, фактически равна той, что выполняется угольными ТЭС.

Биологическое топливо – замена бензину

Биологическое топливо считается экологически чистым источником энергии, которая выходит вследствие переработки органического сырья или отходов. Такой вид топлива может быть в твёрдом, жидком или газообразном состоянии. В качестве твёрдого биологического топлива применяется дерево, брикеты и прессованные топливные гранулы из её древесных отходов или сельхозпродукции (лузга подсолнечника и гречихи, ореховая скорлупа и т.д.). Данное горючее применяют для выработки тепловой и электроэнергии на ТЭС.

Отходы деревоперерабатывающей промышленности можно применять для производства биологического топлива

Жидкое биологическое топливо получают путём переработки растительной массы конкретных культур сельского хозяйства и их отходов (солома) и применяют по большей части в качестве горючего для автомобилей. К данному виду экотоплива можно отнести:

• биоэтанол;
• биометанол;
• биобутанол;
• биологический дизель;
• диметиловый эфир.

Газообразное экотопливо бывает трёх видов: биогаз, биоводород и метан. Его получают при помощи брожения биологической массы. Сырьё подвергается влиянию особенных бактерий, которые разлагают биомассу, и благодаря этому вырабатывается газ.

Сырьё для получения биогаза

Развитие экологически чистых источников энергии

По данным Минэнерго РФ, доля применения экологически чистых источников энергии в нашей стране составляет лишь только 1%. Предполагается сделать больше этот показатель к 2020 году до 4,5%, за счёт вовлечения не только средств правительства РФ, но и приватных бизнесменов. Развитие альтернативной энергетики имеет очень приличный потенциал:

• ввиду небольшой заселённости морских и океанских побережий Камчатки, Чукотки, Сахалина и прочих территорий возможно развитие ветровой и приливной энергетики;
• важно развитие солнечной энергетики, тем более в Ставропольском и Краснодарском крае, на Северном Кавказе, Дальнем Востоке и др.

Способы генерирования электрической энергии в самых различных государствах

К несчастью, альтернативная энергетика не считается приоритетным направлением российской промышленности. Главной трудностью считается финансирование аналогичных проектов. Порой добыча угля и нефти обойдется не очень дорого, чем строительство ветрогенераторных и электростанций работающих от солнца.

экологически Чистые источники энергии для приватного дома

Хозяева приватных домов, благодаря применению экологически чистых источников энергии, могут значительно уменьшить затраты по коммунальным счётам или вообще отказаться от услуг поставщиков газа, электричества и тепла. Также есть возможность не только сделать своё хозяйство энергонезависимым, но и выполнять остатки. Государство по-всякому поощряет развитие и применение установок экологически чистых источников энергии рядовыми гражданами. Для получения тепла и электричества с помощью оригинальных источников энергии можно применять заводское оборудование или его сделать собственными руками. Итак, альтернативная энергетика позволяет:

• преобразовывать энергию солнца в электричество или тепло для систем с горячим водоснабжением и низкотемпературного отопления;
• при помощи специализированных генераторов получать электрическую энергию, применяя силу ветра;
• при помощи специализированных насосов забирать из земли, воды и воздуха тепло и обогревать дома и производить электрическую энергию при помощи теплогенераторов;
• получение газа из отходов сельхозпродукции, биологических материалов и продуктов деятельности домашних четвероногих и птиц.

Картинка экологически чистых источников энергии, которые можно применять в приватизированном доме, причём комплексно

Самая большая результативность достигается путём применения разных видов источника альтернативной энергии.

Энергия солнца как экологически чистый источник энергии

Применение солнечные энергии дает возможность получать с помощью солнечных полупроводниковых панелей и коллекторов электричество и горячую воду для отапливания и ГВС. Под влиянием света на кремниевые детали появляется направленное движение электронов (переменный ток). Объединив большое количество панелей, можно получить электричество, которое хватит для обеспечения нужд одного дома. Так, к примеру, фотоэлектрическая панель площадью 1,4 м2 при хорошей освещённости выдаёт 24 В при мощности порядка 270 Вт. Потому как солнце светит не все время и с различной силой, то невозможно присоединить приборы для быта напрямую к преобразующим панелям. Для того чтобы пользоваться электротоком от фотоэлектрических панелей, необходима целая система, включающая в себя:

• аккумулятор (АКБ) для накопления излишков электрической энергии (задействуется ночью и плохую погоду);
• контроллер (необязательный, но рекомендован) предназначается для мониторинга уровня заряда АКБ, чтобы не позволить полной разрядки или перезаряда, а еще для оптимизации работы фотоэлектрических батарей;
• преобразователь напряжения, преобразующий постоянный ток в переменный и дающий возможность получить напряжение в 220?230 В.

Для того чтобы сделать дом либо дом за городом полностью независимым от централизованного электрического снабжения, следует установить огромное количество батарей и несколько аккумуляторов. Это, разумеется, недёшево, однако в итоге полностью возмещается за относительно небольшой срок. Набор панелей для выработки 1500 Вт в день, чего хватит для обеспечения дачи или некоторых электробытовых приборов в доме, стоит около 1 000 $, для изготовления 4 кВт – около 2 200 $, а 9 кВт – 6 200 $. Можно приобрести маленькую установку и потом дополнить её новыми фотоэлектрическими панелями, добившись необходимой мощности.

Альтернативное электричество для приватного дома собственными руками

Альтернативные источники электрической энергии для приватного дома – фотоэлектрические батареи

Итак, мы уже рассмотрели, что энергия солнца может применяться для получения электрической энергии (полупроводниковые панели) и тепла для отапливания и горячего водообеспечения (коллекторы). Разберём, что собой представляют фотоэлектрические панели. Фотоэлектрическая панель состоит из определённого количества кремниевых фотоэлементов (домашние модели). Подобные панели имеют КПД в 20?24% и относительно низкую цену. Фотоэлементы между собой соединяются, и их контакты выводятся на клеммы, находящиеся на закрытом корпусе каждой батареи. Корпус делают из анодированного алюминия, а лицевую панель ? из крепкого стекла отличного качества и покрытого антибликовым составом.

Получение альтернативной электрической энергии для дома собственными руками

Заметка по теме:

Фотоэлектрические панели для дома. Что такое, рабочие принципы и виды фотоэлектрических панелей для приватного дома, цена комплекта, отзывы, характеристики в техническом плане, советы мастеров — читайте в статье.

Солнечные коллекторы – достойная замена обычным бойлерам

Солнечные теплоколлекторы дают возможность собирать 600?800 Вт/ч с одного кв.м. и обеспечить дом необходимым числом энергии для отапливания и ГВС. Конструкционно коллекторы делятся на следующие ключевые группы:

• вакуумные. Плоские или многотрубные конструкции с естественной или циркуляцией принудительного типа теплового носителя в системе. По большей части это стационарного типа коллекторы, предназначающиеся для сезонного применения;
• воздушные солнечные системы, которые считаются самыми лёгкими и обычными. Тепло с нагретой поверхности коллектора снимается воздушным потоком;
• в третьем варианте тепло от солнечных коллекторов может применяться для трансформации его в электрическую энергию.

Завершальный вариант не очень популярен среди рядовых потребителей ввиду сложности обслуживания и большой цены оборудования.

Пример устройства альтернативной энергетики для дома, сделанного собственными руками

Насосы для отопления для систем отопления приватных домов

Сейчас для отапливания домов и обеспечения их горячим водообеспечением по большей части используют разные варианты котлов – твердотопливные, дизельные, газовые и работающие от электричества. Практически недавно возник дополнительный вариант нагрева жидкости с помощью насоса для отопления, но пока он ещё не получил достаточно широкого использования. Тепловой носитель, двигаясь по путепроводу, проложенному в грунте на конкретной глубине, нагревается на пару градусов и поступает в атомайзер. Дальше нагретая жидкость отдаёт тепло хладагенту, который при низкой температуре преобразуется в пар и поступает в нагнетатель воздуха. В компрессоре он сжимается, что приводит к увеличению давления и, исходя из этого, повышению температуры.

Сжатый нагретый хладагент передвигается в конденсатор, где отдаёт тепло иному тепловому носителю (воздух, вода или антифриз). Благодаря этому процесса происходит охлаждение хладагента и возврат его в состояние жидкости. После чего жидкость поступает в атомайзер, и весь цикл повторяется.

Рабочий принцип теплонасоса

Заметка по теме:

Насос для отопления для дома. Что такое, рабочие принципы, главные виды насосов для отопления, обзор изготовителей, дополнительные возможности насосов для отопления и как выполнить насос для отопления собственными руками, советы мастеров — читайте в статье.

Энергия ветра как экологически чистый источник энергии

Применение силы ветра для получения электричества очень важно в тех регионах планеты, где нет возможности применять иные источники энергии. Стационарного типа ветряные генераторы (все зависит от количества установок) дают возможность обеспечить электричеством дом, производство и даже городские районы. Приспособления для изменения энергии ветра в электричество разделяют на две группы:

1. Вертикальные. Преимущество подобной конструкции состоит в том, что нет надобности ставить её, смотря на доминирующие ветра. В силу недостаточной эффективности применяются для приватных домовладений. Конкретно данный тип ветрогенератора умельцы предпочитают делать для удовлетворения собственных потребностей в электрической энергии. Подобного рода конструкции просты, обладают достаточной стойкостью к нагрузкам и могут быть легко усовершенствованы для увеличения мощности.
2. Горизонтальные. Обладают высокой эффективностью, чем вертикальные ветряные генераторы, но нуждаются в корректировки положения в согласии с направлением ветра. Применяются как правило для выработки электрической энергии в масштабах промышленности.

Можно не прилагая больших усилий осуществить собственными руками готовые решения альтернативной энергии

Установка для изготовления биогаза

Биогаз – один из чистых в экологическом плане экологически чистых источников энергии, способ получения которого не оказывает серьезного влияния на внешнюю среду. Тем более что что бы его получить применяются отходы человеческой жизнедеятельности, зверей и фермерского хозяйства, которые нуждаются в утилизации. Такая технология регулярно улучшается, однако среди оригинальных источников электрической энергии она не пользуется подобной известностью, как фотоэлектрические панели, ветряные генераторы или термальные станции.

Важная схема биогазовой установки

Такой вид биологического топлива получают путём брожения сырья в специализированном реакторе. Отходы загружают в установку и подвергают их влиянию специализированных бактерий в течение какого-то времени, которое зависит от объёмов сырья. В результате аналогичной переработки вырабатывается горючая смесь (60% метана, 35% углекислоты и 5% других видов газов), а еще сероводород, являющийся потенциально опасным для человека. Получившийся продукт проходит чистку и по трубам поступает к приборам-потребителям (котлам отопления, газовым печам и т.д.) или при излишках в накопитель (газгольдер).

Отходы, оставшиеся после получения биогаза, требуется постоянно убирать из реактора. Сырьё после брожения повсеместно применяется в фермерском хозяйстве в качестве очень качественного удобрения. Установка для получения данного вида топлива выгодна хозяевам животноводческих ферм или сельскохозяйственных фирм, а еще тем, кто имеет доступ к нужному сырью. Биореактор можно выбрать в специальных компаниях, выбрать или сделать собственными руками.

Схема самой простой установки для изготовления биогаза, которую можно сделать своими руками

Есть ли грядущее у экологически чистых источников энергии

Альтернативные источники возобновляемой энергии применяются и развиваются в разных государствах неровно. Но там, где этим направлениям оказывают широкую поддержку государства, результаты впечатляют. Применение АИЭ дает возможность существенно сделать лучше экологию и получить большую экономию.

Таблица экологически чистых источников энергии, развиваемых в России

Альтернативная энергетика даст возможность спасти человечество от энергетического кризиса, а планету от истощения и загрязнения внешней среды. Не обращая внимания на упорное сопротивление компаний-монополистов, предлагающих в качестве главных источников энергии уголь, нефть и газ, развитые страны стремятся перевести фактически все разновидности производства на АЭИ. Так что у развития оригинальных источников энергии очень большие перспективы.

Топ-10 стран, лидирующих в изготовлении альтернативной энергии

Пару слов напоследок

Полностью перейдя на применение экологически чистых источников энергии, возможно не только получить фактически бесплатное тепло, электричество и экотопливо, но и почистить внешнюю среду от вредных для человеческого здоровья выбросов и тепличных газов. Установки для АИЭ можно создать собственными руками и обогревать дом теплом и электрической энергией, а продавая остатки государству, даже получать прибыль. Надеемся, наша публикация была для вас полезной, а если остались вопросы, то задавайте их в комментариях, и наши специалисты с удовольствием на них ответят.