A napenergia fenntartható? 4 A napenergia forradalom előtt megoldandó problémák

Hirdetés

Mi történne, ha a világ kifogyna a fosszilis tüzelőanyagokból? Nincs több autó, nincs több áram, nincs több légkondicionáló. Amint az utolsó elem lemerült, visszatértünk a középkorba. Mi nem tud hagyja, hogy ez megtörténjen.

Az energia drága, és mivel továbbra is kimerítjük a Földet az olajából, a az energia ára csak növekedni fog Nem, az alacsony gázárak nem az elektromos autó végeA csökkenő gázárak meghatározzák-e az elektromos járművek végét, mint például a Tesla Model S? Nem olyan gyorsan. A földgázárak nem a teljes történet. Olvass tovább - vagyis, hacsak nem találunk más módszert a villamos energia előállítására. Amikor az üzemanyag olyan fontos, hogy gáz-pénzt takarító alkalmazások 8 egyedi alkalmazás, amely segít megtakarítani a gázpénztPénzmegtakarítás a földgázon nem csak önmagának, hanem a bolygónak is jó. Ezek az alkalmazások segít hatékonyan kezelni a jármű futásteljesítményét és üzemanyagköltségeit, miközben kialakítják a jó vezetési szokásokat. Olvass tovább akkor hétköznapi lesz, amikor tudod, hogy a probléma valódi.

Komolyan, mi tehetnénk 2060-ra elfogy a fosszilis tüzelőanyagok.

A napenergia a legjobb remény A jövő energiája manapság: Hogyan működnek a napelemek és a helikopterek?Megújuló források. Ez egy olyan probléma, amellyel minden nap szembesülünk, akár felismerjük, akár nem. Minden gázfogantyú szivattyúval, minden autógomb megnyomásával, minden dugónkkal ... Olvass tovább , de az említett technológia fejlődése az elmúlt néhány évtizedben elégtelen volt. Mennyi ideig telt el a napenergia az ígéretének? Mi tart ilyen sokáig? Idővel megérkezik az energiaforrás?

A világnak napenergiára van szüksége ...

A tisztesség kedvéért a napenergia nem az csak alternatívája a fosszilis tüzelőanyagoknak. A világ ragyogó elméi rengeteg más módszert fedeznek fel, és bár mindegyikük különböző potenciállal rendelkezik, mindegyiknek komoly hátrányai vannak.

Például, szélenergia. A szél mindenhol tele van energiapotenciállal. Zöld színű, elhanyagolható szennyezőanyag-kibocsátással bír, és viszonylag hatékony a helyigény szempontjából.

Sajnos a szél kiszámíthatatlan, és gyakran szakaszos hullámokban fordul elő, ami nem nagyon hasznos, hacsak nem tudjuk előállítani a termelt energia hosszú távú tárolását. Nem is beszélve arról, hogy a szélturbinák zavaróan hangosak és veszélyesek lehetnek a karbantartásukra.

Ezenkívül a nagy szélerőműparkok azonnali hatással lehetnek a helyi időjárásra (a légáramlás befolyásolása révén) és a helyi vadvilágra (madarak és denevérek elpusztító turbinák). Ezt enyhítheti a pengék nélküli szélturbinák, de még túl korai megmondani.

Hidroelektrikus erő egy másik tüzelőanyag-forrás, amely hatékonynak, de problematikusnak bizonyult. A vízenergia-gátak pusztító hatásúak a vízi ökoszisztémákra, elakadnak a víztestek, megzavarják a migrációs szokásokat és sokféle halat elpusztítanak.

Az alternatív energia egyéb formái, ideértve a bioüzemanyagok és hidrogén, nehézségekbe ütközik a legalapvetőbb problémák leküzdésében: több energiát igényel a termény nekik, mint amikor a felajánlott energia elfogyasztott.

Egy másik tisztességes lehetőség atomenergia, amely egységenként sokkal környezetbarátabb, mint a fosszilis tüzelőanyagok. A hulladékkezelés azonban továbbra is probléma, és továbbra is a véges üzemanyag kérdése. Az atomenergia időt vehet nekünk, de ez nem állandó megoldás a problémára.

Ami egyelőre csak marad napenergia mint egyetlen lehetséges hosszú távú megoldás.

… De az akadályok sok

Röviden lefedtük miért nem szívta el a napenergia? Mi a napenergia és miért nem indult el?Mi a helyzet a napenergiával? Ha ez tényleg olyan fontos és szükséges, mint oly sokan állítják, miért nem vette át még az energiaipart? Olvass tovább korábban, de vizsgáljuk meg kissé részletesebben. Ha a nap a fosszilis tüzelőanyag-kimerülés miatt a megváltónk, mi a fene tartja a napenergia-forradalmat az öbölben?

Kiderült, hogy van néhány akadályunk, hogy átugorjuk.

Mindenekelőtt, mint a szélenergia, a napenergia szakaszos. Közismert tény, hogy a napelemek csak akkor termelnek energiát, amikor a nap süt rájuk. Ez az egyszerű probléma a napelemeket a világ nagy részein teljesen hatástalanná teszi.

Vegyünk egy várost, mint például Seattle vagy London. Ezek olyan területek, ahol az év során több csapadék esik, mint napfény. Annak érdekében, hogy ezeket a városokat csak napenergiával táplálják, minden napi napsütésnek legalább két napos villamos energiát kell termelnie. A szolártechnika jelenleg még nem áll közel ehhez a képességhez.

Mi a helyzet az Amazonas esőerdőkkel? Az a 2,1 millió négyzet mérföldes földterület, amely nem képes a nap sugarainak felhasználására. Mi lenne a sarkkört körülvevő országokkal? Ezekben a helyeken napsütés jelenhet meg hat egyenes hónapig, aztán sötétség a következő hat hónapban. Csak fél évig lenne villanyuk. A különféle területek közötti energia megosztása szintén problémát jelent, mivel a hosszú távú vezetékeknél az energiaveszteség tiltóvá válik. Ezt szobahőmérsékleti szupravezetőkkel javíthatjuk, de ez a technológia még messze van.

Ami a következő nagy problémához vezet: napenergia tárolás. Ha a naptermelés csak bizonyos napszakokban lehetséges a világ bizonyos régióiban, akkor nyilvánvaló válasz az, hogy az energiát felszedik, és később megtakarítják. Sajnos ez így van sokkal könnyebb mondani, mint megtenni.

A probléma az, hogy az olcsó akkumulátorok hosszú élettartamú vagy megbízhatósági kérdéseket vetnek fel, míg a minőségi akkumulátorok meglehetősen drágák. 2013-ban a nagyméretű lítium-ion akkumulátorok körül az 1000 dollár / kWh árpont körül mozogtak.

Mindannyiunk szerencséjére 2015 új korszakba lépett, amikor Elon Musk a Tesla vezérigazgatója bemutatta a következő generációs akkumulátorokat Elon Musk csak megmentett minket a fosszilis tüzelőanyagoktól? Olvass tovább mind kis méretű, mind nagyvállalati felhasználásra. Az árak 350 USD / kWh körül kezdődnek, és csak innen lesznek olcsóbbak.

A napenergia-tárolásnak azonban csak az a jelentősége, ha több villamos energiát tudunk előállítani, mint amennyire ténylegesen szükségünk van, hogy a felesleget el tudjuk tárolni, ezért beszélnünk kell napelem hatékonysága.

Az átlagos amerikai háztartás napi 24 kWh (vagy 1 kW / óra) fogyasztását igényli. Ez a szám azonban nem egyenletesen oszlik meg: a villamosenergia-fogyasztás a nap folyamán viszonylag állandó, esések, amikor az emberek hazaérkeznek a munkahelyről, majd szinte semmire esik, miután mindenki elment alvás. Ez problémát jelent.

Annak érdekében, hogy éjszaka áram legyen, a napenergiát napközben el kell gyűjteni és tárolni, miközben a nap még ki van téve. De ha az emberek áramot használnak alatt a nap, akkor a napelemeknek a lehető legtöbb napot kell elfogniuk: elég ahhoz, hogy teljesítsék a napi villamosenergia-igényeket és elég ahhoz, hogy éjszakára feltöltse az elemeket.

Vagy más szavakkal, ha feltételezzük, hogy napi hat órás „jó napot” kapunk - és így van nagylelkű - akkor a napelemes kapacitásnak elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy 24 órás energiát elfogjon a hat óra alatt időszak. Végül is a napelemek osztályozása az ideális körülményeken alapul: tiszta, déli nap a Föld egyenlõjénél.

Tehát beszéljünk a hatékonyságról. Átlagosan a fogyasztók által értékelt napelemek óránként kb. 10 watt / óra teljesítményt tudnak előállítani. ft. Ezért 1 kWh előállításához 100 négyzetméterre lenne szüksége. ft. napelemek. De ez feltételezi, hogy a nap minden nap süt a nap, és tudjuk, hogy ez nem igaz.

Ha feltételezzük, hogy hat óra „jó nap” van, akkor négyszer annyi napelemre lenne szükségünk, ami akár 400 négyzetmétert eredményez. ft. napelemekkel, hogy kielégítsék egy átlagos amerikai háztartás villamosenergia-igényét. És az összes ilyen burkolat összegét 4kW-ra kell értékelni.

Egy wattonkénti átlagosan 5 dollárnál egy 4 kW-os rendszer kb. 20 000 dollárba kerülne. A Teslanak köszönhetően most három 10 kW teljesítményű akkumulátort vásárolhatunk, egyenként 3500 dollárral, összesen nettó 10 500 dollárért. Tehát mintegy 30 500 dollárért rendelkezhet olyan operációs rendszerrel, amely kielégíti a napi villamosenergia-igényét és akár 30 órás akkumulátort is (feltételezve, hogy van 400 négyzetmétere. ft. panel kompatibilis földterület).

Természetesen mindez feltételezi, hogy 400 négyzetméter van. ft. panel kompatibilis földterület, amely a legtöbb ember számára nem igaz (különösen a városi területeken). Ahhoz, hogy ez valódi, praktikus megoldás legyen, nagymértékben javítanunk kell a napelemek hatékonyságát, vagy lényegében az összes épületet le kell fednünk velük, valami hasonlóval permetezhető napelem Hatékony. Olcsó. Fantasztikus. Íme, miért számít az új, permetezhető napelemekA napenergia költsége csapadékosan esni fog, miután egy tudóscsoport dolgozott a Az Egyesült Királyságban a Sheffieldi Egyetem bejelentette a napelemek kifejlesztését szórással folyamat. Olvass tovább technológia.

Végül nagy kérdéseket vetünk fel a kérdéssel kapcsolatban napenergia-infrastruktúra szerte a világon. Ennek a kérdésnek a lényege az, hogy: gondoljon mindenre, ami jelenleg fosszilis tüzelőanyagokkal működik (például autók, erőművek stb.), Majd gondolja át, hogy mekkora munkára lenne szükség az átalakításhoz mind hogy napenergia-kompatibilis legyen.

Számos erőművet le kellene állítani vagy akár le is bontani, hogy napelemes gazdaságokká válhassák. A gáz-, dízel- és hibridüzemű autókról el kellene hagyni teljes elektromos járművek, mint például a Tesla Hogyan fogják az elektromos autók túllépni a töltési korlátokatAz elektromos autók nagyszerűek - a választékuk kivételével. Lehetséges-e az elektromos autók meghaladni a technológiákat? Olvass tovább . És akkor vannak perifériás költségek, például a benzinkutak töltőállomássá történő átalakítása.

Ez mind nagyon drága.

De ha a nagyobb léptékű napenergia-infrastruktúra jövőjét tekintjük, az MIT éppen kiadott egy tanulmányt, amely lehetővé tette ennek elérését a napenergia terawatt méretű telepítése 2050-re. Ez elegendő ahhoz, hogy 41,7 milliárd háztartást támogassanak az amerikai átlagos villamosenergia-fogyasztás mellett.

Lehet, hogy végül is elterjedhet a napenergia elterjedése a fosszilis tüzelőanyagok elfogyása előtt.

Jó hír: A jövő fényesnek tűnik

Ha ilyen messzire eljutottál és továbbra is szkeptikusak vagyok a napenergia-technológia jövőjével kapcsolatban, nem hibáztatnék téged. Évtizedek óta játékváltónak tekintik, és ezeknek a legújabb fejleményeknek az tűnhet, mint hogy több füst fúj.

Nos, az igazság az alternatív energia tud munka.

Costa Rica nemrégiben több, mint 75 nap egyenesen, csak megújuló energia felhasználásával. Nyilvánvaló, hogy nagy részét vízeső erőműveken keresztül hajtották végre heves esőzések idején, de reményt ad a tólunk, akik szeretnénk megszakítani az olajfüggőségünket.

Ráadásul Franciaország nemrégiben törvényt írt alá egy rendelettel, amely előírja, hogy minden új kereskedelmi épületet be kell vonni fedje le házát napelemekkel vagy növények. Ez egy kicsi, de fontos lépés, amely megmutatja, hogy a világ elkezdi elfogadni, hogy a napenergia nem csak szükséges a jövőre nézve valószínű mint valódi megoldás.

Ha megengedjük, akkor a napenergia egyik lehet számos olyan technológia, amelyek örökre megváltoztatják a világot A világot megváltoztató 10 feltörekvő technológiaA mezőgazdaságtól az orvostudományig és az energiáig minden nap előrelépések történnek. Tudjon meg egy kicsit a tíz olyan feltörekvő technológiáról, amelyek közvetlen hatással lehetnek az életedre a következő néhány évben. Olvass tovább . És a közelmúltbeli fejleményeknek és a társadalmi változásoknak köszönhetően ez a változás hamarosan megérkezhet, mint gondolnánk.

Van fenntartása a napenergiával kapcsolatban? Gondolod, mennyi ideig jár, mielőtt a világ jó időre elhagyja a fosszilis tüzelőanyagokat? Valaha eljön az a nap? Oszd meg velünk gondolataikat a megjegyzésekben!

Kép kreditek: Szélenergia-park a Shutterstockon keresztül, Kukorica bioüzemanyag keresztül Shutterstock, Solar Horizon keresztül Shutterstock, Napelemek a Shutterstockon keresztül, Solar villanykörte keresztül Shutterstock, Napelemes háztetők a Shutterstockon keresztül, Solar buszmegálló a Shutterstockon keresztül