5 loại nguồn năng lượng tái tạo hàng đầu

Bài viết này đưa ra ánh sáng về năm loại nguồn năng lượng tái tạo hàng đầu. Các loại là: 1. Năng lượng mặt trời 2. Năng lượng gió 3. Năng lượng địa nhiệt 4. Năng lượng thủy triều 5. Năng lượng sinh khối.

Năng lượng tái tạo Nguồn: Loại # 1. Năng lượng mặt trời:

Các tia nắng mặt trời chiếu trực tiếp vào các tế bào quang điện có thể chuyển đổi thành năng lượng. Năng lượng này được gọi là năng lượng mặt trời.

Quy trình:

Cho đến nay, hai quá trình được coi là rất hiệu quả để khai thác năng lượng mặt trời:

1. Quang điện:

Đó là một quá trình chuyển đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành năng lượng điện thông qua các thiết bị bán dẫn. Nó đã có một số ứng dụng. Nhưng quá trình chuyển đổi đắt đỏ gấp ba lần so với năng lượng gió và năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, nghiên cứu tiếp tục đã giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu quả và tuổi thọ của nó.

Vào cuối những năm 1990, công nghệ này đã cải thiện đáng kể và trở nên khả thi về mặt kinh tế. Nghiên cứu đang diễn ra để giảm chi phí vật liệu bán dẫn, cải thiện quá trình chuyển đổi và thành phần của bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Về vấn đề này, ba loại hệ thống quang điện ảnh đã phát triển:

(a) Cấu trúc đơn tinh thể hoặc đa tinh thể,

(b) Cấu trúc hoặc mô-đun tập trung, và

Các tế bào silicon đơn tinh thể và đa tinh thể là các hệ thống phổ biến để thu thập năng lượng mặt trời. Trong Hệ thống tập trung, các đơn vị theo dõi vị trí của mặt trời và theo đó chuẩn bị các tế bào, sử dụng ống kính hoặc gương để nhận ánh sáng mặt trời. Điều này là tốt hơn so với các nhà sưu tập tấm phẳng.

Quang điện 'màng mỏng' được cấu tạo từ vật liệu bán dẫn tốt nhất, lắng đọng trên thủy tinh hoặc thép không gỉ. Hệ thống này ít tốn kém hơn. Các cấu trúc sử dụng silicon vô định hình hiện được sử dụng thương mại ở các quốc gia khác nhau.

Công nghệ nhiệt mặt trời:

Công nghệ nhiệt mặt trời, thường được gọi là Hệ thống Luz (được phát minh bởi Công ty TNHH Quốc tế Luz) bao gồm các gương giống như máng với các dụng cụ cảm biến ánh sáng và bộ vi xử lý để chạm và chuyển đổi tia mặt trời thành năng lượng.

Các tia nắng mặt trời tới được phản chiếu bởi gương cho các ống thép tráng. Một loại dầu đặc biệt được bay qua đường ống và được làm nóng lên đến 411, 6 ° C. Nó sẽ tạo ra hơi nước siêu nóng sẽ khởi động máy phát tua bin điện. Trong hệ thống này, năng lượng được lưu trữ cũng có thể được sử dụng vào ban đêm.

Một liên doanh được tài trợ bởi Israel và Hoa Kỳ Arnold J. Glodman và Patrick Francois, hai kỹ sư, lần đầu tiên phát minh ra nhà máy này, được thiết lập ở sa mạc Mojave ở Los Angeles vào năm 1989. Hệ thống này có một số lợi thế tương đối so với tất cả các nguồn năng lượng không tái tạo khác .

Đó là chi phí cạnh tranh, thân thiện với môi trường và dễ dàng để xây dựng. Nó hiệu quả hơn 7% so với các nhà máy than hoặc dầu và hiệu quả hơn 10% so với các nhà máy hạt nhân. Loại cây này sẽ hiệu quả hơn ở những vùng sáng nắng trên toàn thế giới.

Sản xuất:

Năng lượng mặt trời, mặc dù chi phí giảm, vẫn đóng góp ít hơn 0, 5% sản lượng năng lượng toàn cầu. Nhưng, xem xét việc giảm chi phí và tiềm năng to lớn, nó có khả năng tăng trưởng ổn định. Ở Ấn Độ và Trung Quốc, nó ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong các thiết bị như máy nước nóng, máy sấy cây trồng, bếp, v.v.

Trung Quốc, về vấn đề này, đi trước các nước khác, nơi 20.000 bộ thu nhiệt đang được sản xuất. Một số quốc gia hiện đang nghiêm túc cố gắng sử dụng năng lượng mặt trời trong điện khí hóa nông thôn. Chẳng hạn, Cộng hòa Dominican đã bắt đầu một chương trình chung, với một công ty Mỹ - Enersol Associates - để mở rộng điện cho các vùng nông thôn. Sri Lanka và Indonesia cũng đang trên con đường tương tự.

Sản xuất điện từ năng lượng mặt trời không cao lắm. Nó ít hơn 700 GWH. Bốn phần năm trong số đó được sản xuất bởi Hoa Kỳ, đặc biệt là ở các sa mạc ở California, nơi có năng lượng 600 MW được sản xuất từ năng lượng mặt trời. Israel cũng đang sản xuất một số lượng năng lượng. Bây giờ đèn xách tay, máy tính, bộ sạc pin được chạy bằng năng lượng mặt trời.

Triển vọng:

Triển vọng của năng lượng mặt trời là vô hạn. Mặc dù sự lan truyền của các tế bào quang điện không như mong đợi, hiệu quả của nó đã tăng lên đáng kể. Dự kiến sẽ tăng hơn nữa khi giá giảm. Những tiến bộ công nghệ của tế bào này sẽ dẫn năng lượng mặt trời để chiếm lĩnh thị trường khổng lồ trong những năm tới.

Năng lượng tái tạo Nguồn: Loại # 2. Năng lượng gió:

Năng lượng gió hoàn toàn không gây ô nhiễm, nguồn năng lượng tái tạo không thể cạn kiệt. Cơ chế chuyển đổi năng lượng từ gió thổi rất đơn giản và được thực hành từ thời trung cổ. Động năng của gió, thông qua các tuabin, được chuyển đổi thành năng lượng điện.

Các hệ thống gió hành tinh trên trái đất rất nhiều dự đoán và nhất quán.

Theo đặc điểm, vận tốc và kiểu thổi của các hệ thống gió, nó có thể được chia thành ba loại:

1. Hệ thống gió vĩnh viễn,

2. Hệ thống gió cục bộ, và

3. Gió biển, đất liền và biển.

Các hệ thống gió cố định là gió thương mại West Westiesies; hệ thống gió cục bộ như gió mùa thổi vào mùa. Bên cạnh những cơn gió mạnh ven biển, gió biển và đất liền rất phù hợp và mạnh mẽ đến mức, nếu được sử dụng đúng cách, chúng có thể mang lại một lượng điện đáng kể mà không có chi phí định kỳ đáng kể.

Sản xuất:

Cho đến nay, chỉ có vài quốc gia có thể khai thác lượng điện năng lớn từ năng lượng gió. Hoa Kỳ sản xuất tối đa - 2.700 giờ Giga-watt trong năm 1993-94, tiếp theo là Đan Mạch 744 giờ Giga-watt và giờ Australia125125 Giga-watt.

Năm 1999, 20.000 tuabin gió đang hoạt động, trải rộng trên 12 quốc gia với công suất lắp đặt hơn 2.200 megawatt.

Trong số các quốc gia tiêu thụ, Đan Mạch đang đăng ký tốc độ tăng trưởng tối đa trong đó 3.400 tuabin đóng góp 3% tổng nhu cầu năng lượng. Hoa Kỳ - quốc gia sản xuất điện gió lớn nhất - tuy nhiên, hầu hết các trạm phát điện bị giới hạn ở California, nơi có khoảng 15.000 tuabin đóng góp 1% yêu cầu quốc gia.

Ấn Độ, liên quan đến sản xuất năng lượng gió, không bị tụt lại quá xa. Nó có một chương trình đầy tham vọng để lắp đặt 250 tuabin chạy bằng sức gió, với tổng công suất 45 megawatt, trải rộng trên 12 địa điểm phù hợp, đặc biệt là ở các khu vực ven biển. Các tuabin Ấn Độ có độ tin cậy cao, theo ước tính của Bộ Năng lượng và Năng lượng, sẽ có thể sản xuất 3.000 megawatt trong tương lai gần.

Bộ Năng lượng không thông thường đang phát triển năng lượng gió ở Ấn Độ để giảm bớt gánh nặng của hóa đơn nhập khẩu dầu. Tiềm năng sản xuất điện gió của đất nước vượt quá 150.000 megawatt, trong đó 1/4 có thể phục hồi được.

Ưu điểm:

1. Thân thiện với môi trường và không ô nhiễm.

2. Chi phí vận hành và bảo trì là tối thiểu.

3. Lập kế hoạch, báo cáo dự án, báo cáo khả năng kỹ thuật và xây dựng chỉ cần vài tháng.

4. Tua bin nhỏ đòi hỏi công nghệ đơn giản.

5. Tua bin nhỏ thường hữu ích cho việc truyền tải ở vùng sâu vùng xa. Do đó, tổn thất truyền tải là tránh.

Nhược điểm:

1. So với nhiên liệu hóa thạch, nó vẫn không có hiệu quả kinh tế vì sản lượng rất thấp và thất thường.

2. Hầu hết các máy móc được nhập khẩu từ Mỹ và Châu Âu.

3. Xây dựng rất khó khăn vì các địa điểm chủ yếu nằm ở địa hình không thể tiếp cận, thù địch.

4. Thổi gió có thể thất thường.

Tương lai của năng lượng gió:

Các thí nghiệm khác nhau về sự phát triển năng lượng gió trong hai thập kỷ qua (1980-2000) đã khiến giá công nghệ giảm và khả năng thích ứng của máy móc hơn trong các điều kiện khác nhau. Tua bin gió hiện nay tương đối rẻ hơn và chi phí đã giảm xuống còn một phần ba giá trước đó.

Khi nhiều thiết kế cải tiến sẽ xuất hiện trên thị trường, nó sẽ rẻ hơn so với các nhà máy than hoặc dầu. Sau đó nó sẽ là năng lượng của thế giới tương lai.

Nguồn năng lượng tái tạo: Loại # 3. Năng lượng địa nhiệt:

Dưới lớp vỏ trái đất (dày 12-60 km) nhiệt độ tăng theo độ sâu.

Lớp phủ thứ hai của lớp phủ dày khoảng 3.000 km. Thứ ba là lõi ngoài dày khoảng 2.000 km. Lõi trong (lớp thứ 4) dài khoảng 1.500 km

Nhiệt độ ở lõi trái đất có thể lên tới 4.800 ° C trong đó tất cả các vật liệu nặng như niken, sắt v.v ... được chuyển thành trạng thái dung nham nóng chảy.

Nếu vết nứt hoặc vết nứt phát triển trong lớp vỏ và lớp phủ, thì magma từ lớp phủ xuất hiện mạnh mẽ. Năng lượng nhiệt cực lớn này có thể được khai thác thành công và có thể được chuyển đổi thành năng lượng điện. Nó được biết đến phổ biến là "Năng lượng địa nhiệt".

Năng lượng này hiện được coi là một trong những nguồn năng lượng quan trọng có thể giúp giảm bớt cuộc khủng hoảng năng lượng hiện nay trên thế giới. Các khu vực có thể khai thác năng lượng địa nhiệt là mạch nước phun, suối nước nóng, núi lửa, v.v.

Việc sử dụng năng lượng địa nhiệt cũng lâu đời như chính nền văn minh. Các suối nước nóng và mạch nước phun đang được sử dụng từ thời Trung cổ.

Nỗ lực thành công hiện đại đầu tiên (1890) để khai thác nhiệt dưới lòng đất được thực hiện tại thành phố Boise, Idaho (Mỹ), nơi mạng lưới đường ống nước nóng được xây dựng để cung cấp nhiệt cho các tòa nhà xung quanh. Nhà máy này vẫn hoạt động trơn tru.

Sau đó, ý tưởng này lan rộng ở châu Âu. Năm 1904, hệ thống chuyển đổi năng lượng bản địa đã được áp dụng tại quận Tuscany của Ý. New Zealand là quốc gia thứ ba, nơi nhà máy địa nhiệt được xây dựng tại Wairaka vào năm 1958 để sản xuất 300 MW.

xâm nhập magma sắp ra từ độ sâu 6-7 dặm (10 km) thường tạo ra hồ bơi lớn của nước nơi nhiệt độ có thể vượt quá 500 ° F (260 ° C). Thông thường, những nơi này tạo ra các mạch nước lớn như Old Faithful ở Yellowstone Park, Hoa Kỳ Những mạch nước phun và suối nước nóng này là nguồn năng lượng bất tận trong suốt cả năm, nếu được khai thác đúng cách.

Công nghệ của các nhà máy địa nhiệt rất đơn giản. Nước mặt thông qua các lớp xốp hoặc vết nứt - thấm rất sâu và tìm thấy các điểm nóng, một sự hình thành địa chất đặc biệt, rất nóng. Nước nóng này sau đó được đẩy ra tự động và được thu thập để tạo ra năng lượng. Nếu không được đẩy ra, nó có thể được thu thập thông qua hoạt động khoan.

Các quy trình phổ biến trong các đơn vị địa nhiệt là:

1. Hơi nước tự nhiên bị đẩy ra trực tiếp vào đường ống để thúc đẩy động cơ tạo ra.

2. Nước nóng từ dưới lòng đất được sử dụng cho mục đích sưởi ấm dân dụng hoặc công nghiệp.

3. Nước mặt mát được bơm vào các hồ chứa nước nóng dưới lòng đất tạo ra hơi nước được sử dụng trong các tuabin.

Sản xuất:

Năng lượng địa nhiệt là một trong những nguồn năng lượng phát triển nhanh nhất. Năm 1995-96, sản lượng toàn cầu là 48.040 triệu kilowatt giờ, đăng ký tăng 69% kể từ năm 1985.

Hoa Kỳ là nhà sản xuất năng lượng địa nhiệt lớn nhất, sản xuất 18.000 triệu giờ, đăng ký tăng trưởng 58% kể từ năm 1985. Nỗ lực đầu tiên để sản xuất năng lượng từ nguồn này là vào năm 1890 tại thành phố Boise, Idaho. Từ năm 1960, những nỗ lực đã được thực hiện để ước tính tiềm năng nước và hơi nước địa nhiệt trong các mạch nước phun ở California. Đến năm 1990, 20 nhà máy điện trong 150 giếng nước nóng và hơi nước bắt đầu đóng góp 3% lượng điện tiêu thụ ở California.

Năm 1979, một giếng địa nhiệt đã được khoan ở vịnh Chesapeake, Maryland. Các trang web tiềm năng cho sản xuất nhiệt địa lý đã được đặt từ Nam Georgia đến New Jersey.

Mexico, Philippines, Ý, Nhật Bản và tất cả các quốc gia bị nhiễm núi lửa khác hiện đang sản xuất một lượng năng lượng nhiệt địa khổng lồ.

Ưu điểm:

1. Một nguồn năng lượng linh hoạt với nhiều khả năng sử dụng.

2. Có tiềm năng to lớn, nếu khai thác đúng cách.

3. Phát hiện điểm nóng bên dưới bề mặt trái đất rất dễ dàng thông qua hình ảnh vệ tinh.

4. Chi phí định kỳ không đáng kể.

Nhược điểm:

1. Lún mặt đất có thể xảy ra.

2. Khoáng sản ngầm có thể gây ô nhiễm nước địa phương.

3. Chi phí ban đầu cao.

Nguồn năng lượng tái tạo: Loại # 4. Năng lượng thủy triều:

Dòng hải lưu là kho lưu trữ năng lượng vô hạn. Kể từ đầu thế kỷ 17-18, những nỗ lực bền bỉ đã được thực hiện để tạo ra một hệ thống năng lượng hiệu quả hơn từ sóng thủy triều không ngừng của dòng hải lưu. Bờ biển New England ở Hoa Kỳ đã chứng kiến thí nghiệm này hơn 300 năm.

Dự án năng lượng thủy triều đầu tiên, có lẽ là đứa con tinh thần của Tiến sĩ Franklin Roosevelt. Tại Bay of Fundy, Canada, ông ước tính sự thay đổi của chiều cao sóng thủy triều vượt quá 10-15 m. (30 đến 50 feet). Nỗ lực này đã đi trong vô vọng. Sau năm 1980, chính phủ Canada một lần nữa đảm nhận dự án và xây dựng một con đập dài 8 km (năm dặm) để khai thác năng lượng thủy triều.

Kể từ đó, ít nhất 15 dự án thủy triều đã được thực hiện ở khu vực Fundy Bay. Đáng chú ý trong số này là Annapolis, Shepody, Cabscook và Amherst, v.v.

Pháp cũng là nhà sản xuất năng lượng thủy triều hàng đầu. Cửa sông La Ranee là cửa hàng lớn nhất ở Pháp, nơi sản xuất điện đáp ứng nhu cầu của khu phố. Saint Michael là một khu vực khác, nơi công việc xây dựng đang diễn ra. Severn ở Anh và Kislaya Bay ở Nga cũng sản xuất một số điện thủy triều. Chính phủ Ấn Độ hiện đang lên kế hoạch thiết lập một vài dự án năng lượng thủy triều ở Bờ Đông và Vịnh Kutch.

Nguồn năng lượng tái tạo: Loại # 5. Năng lượng sinh khối:

Sinh khối dùng để chỉ năng lượng có thể được khai thác từ việc đốt cháy bất kỳ hình thức tăng trưởng tự nhiên nào. Nó có thể là chất thải của động vật và cây trồng, nhiên liệu gỗ, phân và tàn dư cây trồng.

Sinh khối là một nguồn chuyển đổi năng lượng tiềm năng. Nó có thể được chuyển đổi thành năng lượng điện, năng lượng nhiệt hoặc khí đốt để nấu ăn và nhiên liệu động cơ. Nó sẽ quét sạch rác hoặc rác một mặt và mặt khác tạo ra năng lượng.

Điều này sẽ cải thiện đời sống kinh tế của khu vực nông thôn ở các nước kém phát triển và đang phát triển, giảm ô nhiễm môi trường, tăng cường sự tự lực và giảm áp lực đối với gỗ nhiên liệu. Một nguồn năng lượng đa lợi thực sự!

Năng lượng sinh khối là khác biệt rõ rệt ở khu vực nông thôn và thành thị-công nghiệp:

1. Trong khu vực đô thị-công nghiệp xử lý chất thải rắn đang đặt ra vấn đề nghiêm trọng. Nó có thể được lấy làm nguyên liệu để sản xuất điện. Theo ước tính, mỗi kg chất thải rắn này có thể tạo ra 12.000 BTU năng lượng. Năng lượng này có thể được sử dụng thuận tiện trong các máy phát điện thông thường.

Quá trình:

Quá trình tái chế chất thải và phát điện rất đơn giản. Rác thải đòi hỏi phải sấy khô, băm nhỏ và lọc không khí để loại bỏ độ ẩm và các hạt không cháy.

2. Nền kinh tế nông thôn cũng có thể sử dụng thành công sinh khối để sản xuất năng lượng và nước thải đô thị làm phân bón trên đồng ruộng. Gỗ nhiên liệu, phân và tàn dư cây trồng có thể được chuyển đổi thành năng lượng thành công sau khi khí hóa. Sinh khối khí hóa này có thể được chuyển đổi thành năng lượng điện, hoặc được sử dụng làm nhiên liệu để nấu ăn hoặc động cơ.

Quá trình:

Quá trình chuyển đổi được biết đến kể từ năm 1940. Nhưng quá trình khí hóa mới hiệu quả hơn. Tua bin khí hoặc khí sinh khối có thể chuyển đổi sinh khối thành khí, có thể sử dụng như khí than. Những nỗ lực thành công đã được thực hiện để trồng sinh khối và khí hóa quy mô lớn trong các đồn điền mía ở Brazil, nơi nước mía được chuyển thành rượu ethyl, có thể sử dụng trong ô tô.

Các thí nghiệm thành công tương tự hiện đang được thực hiện ở Mỹ để sử dụng chiết xuất đậu nành để sản xuất nhiên liệu ô tô. Ngoài ra ethanol lên men mía đang được sử dụng thành công trong nhiên liệu vận chuyển. Những điều này cuối cùng có thể làm giảm sự phụ thuộc vào dầu khí.

Ưu điểm:

1. Điện khí hóa đến các vùng nông thôn sẽ rẻ hơn và dễ dàng hơn.

2. Nó sẽ tạo ra việc làm ở khu vực nông thôn ở các nước đang phát triển.

3. Giảm bớt sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu.

4. Thân thiện với môi trường, dư lượng có thể phân hủy sinh học.

Các vấn đề:

Chuyển đổi sinh khối thành năng lượng, tuy nhiên, không có vấn đề.

Các vấn đề chính là:

1. Đồn điền sinh khối có thể cản trở cân bằng sinh thái.

2. Xói mòn đất sẽ tăng tốc.

3. Chất dinh dưỡng trong đất sẽ bị cạn kiệt.

Điện sinh khí trong thế giới đang phát triển:

Tại các quốc gia đông dân ở Đông Nam Á, hầm khí sinh học đã mở ra một hy vọng mới để chống khủng hoảng năng lượng ngày càng tăng. Quá trình lên men đơn giản của các chất hữu cơ thông qua các buồng khí được xây dựng bản địa đang mang lại năng lượng cần thiết cho điện khí hóa gia đình, nấu ăn, sưởi ấm và bơm nước. Phân bò được sử dụng làm nhiên liệu chính, có sẵn trong gia đình mà không mất thêm chi phí.

Hiện tại, Trung Quốc và Ấn Độ có ít nhất 7 triệu và 2 triệu máy phân hủy khí sinh học.

Những người tiêu hóa có một số giá trị:

1. Rẻ hơn để cài đặt.

2. Quy trình rất đơn giản.

3. Hoạt động sạch sẽ.

4. Tăng khả năng tự lực.

5. Một hình thức tái tạo của sản xuất năng lượng.

Các buồng khí đã đi một chặng đường dài từ các trại tập trung Naji. Sau đó (1940-45), 'buồng khí' của Naji Đức là buồng tử thần. Bây giờ họ là sinh vật học (cuộc sống). Như nhà vật lý nổi tiếng Kapitza đã nói: Để nói về năng lượng nguyên tử về mặt bom nguyên tử có thể so sánh với việc nói về điện trong các vật phẩm của chuỗi điện.