JAKÉ JSOU NEJDŮLEŽITĚJŠÍ ČISTÉ ENERGIE? - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - 2025

Čisté energie jsou ty, které negenerují jako hodně škody na zemi ve srovnání s fosilními palivy, jako je uhlí nebo ropy.

Tato paliva, známá také jako špinavé energie, uvolňují skleníkové plyny, většinou oxid uhličitý (CO ₂), a mají negativní dopad na klimatické podmínky planety.

Na rozdíl od paliv neprodukují čisté energie skleníkové plyny nebo je emitují v menším množství. Proto nepředstavují hrozbu pro životní prostředí. Kromě toho jsou obnovitelné, což znamená, že se přirozeně objevují téměř okamžitě, jakmile jsou použity.

Z tohoto důvodu jsou nezbytné neznečišťující energie k ochraně planety před extrémními povětrnostními podmínkami, které již představuje. Podobně použití těchto zdrojů zajistí v budoucnu dostupnost energie, protože fosilní paliva nejsou obnovitelná.

Je třeba poznamenat, že získávání neznečišťující energie je relativně nový proces, který se stále vyvíjí, takže bude trvat několik let, než se stane skutečnou konkurencí pro fosilní paliva.

V dnešní době však neznečišťující zdroje energie získaly na důležitosti díky dvěma aspektům: vysokým nákladům na využívání fosilních paliv a hrozbě, kterou jejich spalování představuje pro životní prostředí. Nejznámější čisté energie jsou sluneční, větrná a vodní energie.

Seznam nejdůležitějších čistých energií

1 - Solární energie

Tento typ energie se získává pomocí specializovaných technologií, které zachycují fotony ze slunce (částice světelné energie).

Slunce představuje spolehlivý zdroj, protože může dodávat energii po miliony let. Současná technologie pro zachycení tohoto typu energie zahrnuje fotovoltaické panely a solární kolektory.

Tyto panely přímo přeměňují energii na elektřinu, což znamená, že není třeba generátorů, které by mohly znečišťovat životní prostředí.

Technologie použitá k získání sluneční energie

a) Fotovoltaické panely

Fotovoltaické panely přeměňují energii ze slunce na elektřinu. Využívání fotovoltaických modulů na trhu v posledních letech vzrostlo o 25%.

V současné době jsou náklady na tuto technologii výhodné v malých zařízeních, jako jsou hodinky a kalkulačky. Je třeba poznamenat, že v některých zemích je tato technologie již implementována ve velkém měřítku. Například v Mexiku bylo ve venkovských oblastech země nainstalováno přibližně 20 000 fotovoltaických systémů.

b) Termodynamická technologie

Solární tepelná energie pochází z tepla generovaného sluncem. Technologie dostupné z hlediska tepelné energie jsou zodpovědné za shromažďování slunečního záření a jeho přeměnu na tepelnou energii. Následně je tato energie přeměněna na elektřinu pomocí řady termodynamických transformací.

c) Technologie pro využití sluneční energie v budovách

Denní osvětlení a topné systémy jsou nejčastější solární technikou používanou v budovách. Vytápěcí systémy absorbují sluneční energii a přenášejí ji na tekutinu, ať už je to voda nebo vzduch.

V Japonsku bylo instalováno více než dva miliony solárních ohřívačů vody. Izrael, Spojené státy, Keňa a Čína jsou další země, které používají podobné systémy.

Pokud jde o osvětlovací systémy, jedná se o použití přirozeného světla k osvětlení prostoru. Toho je dosaženo začleněním reflexních panelů do budov (na střechách a oknech).

Nevýhody sluneční energie

• Náklady na solární panely jsou stále velmi vysoké ve srovnání s jinými formami dostupné energie.
• Dostupná technologie nedokáže zachytit sluneční energii v noci nebo při velmi zatažené obloze.

Pokud jde o poslední nevýhodu, někteří vědci pracují na získávání sluneční energie přímo z vesmíru. Tento zdroj byl pojmenován „vesmírná sluneční energie“.

Základní myšlenkou je umístit fotovoltaické panely do vesmíru, které shromažďují energii a posílají ji zpět na Zemi. Tímto způsobem by byl zdroj energie nejen kontinuální, ale také čistý a neomezený.

Letecký inženýr americké námořní výzkumné laboratoře Paul Jaffe prohlašuje, že „pokud je solární panel umístěn do vesmíru, bude přijímat světlo 24 hodin denně, sedm dní v týdnu po dobu 99% roku“..

Slunce svítí mnohem jasněji ve vesmíru, takže tyto moduly mohly získat až 40krát větší množství energie, než by stejný panel generoval na Zemi.

Vysílání modulů do vesmíru by však bylo příliš drahé, což představuje překážku jejich rozvoji.

2 - Větrná energie

V průběhu let byl vítr používán k pohonu plachetnic a člunů, mlýnů nebo ke generování tlaku při čerpání vody. Tento prvek se však začal považovat za spolehlivý zdroj energie teprve ve 20. století.

Ve srovnání se sluneční energií je větrná energie jednou z nejspolehlivějších, protože vítr je konzistentní a na rozdíl od slunce ji lze využít v noci.

Zpočátku byly náklady na tuto technologii příliš vysoké, avšak díky pokrokům dosaženým v posledních letech se tato forma energie stala stále více ziskovou; Dokazuje to skutečnost, že v roce 2014 mělo více než 90 zemí zařízení na větrnou energii, která dodávala 3% celkové spotřeby elektřiny na světě.

Technologie použitá k získání větrné energie

Technologie používané v oblasti větrné energie, turbíny, jsou zodpovědné za přeměnu vzduchových hmot, které jsou v pohybu, na energii. To lze použít mlýny nebo transformovat na elektřinu prostřednictvím generátoru. Tyto turbíny mohou být dvou typů: horizontální a vertikální turbíny.

Nevýhody větrné energie

Přestože je větrná energie jedním z nejméně drahých neznečišťujících zdrojů, má určité ekologické nevýhody:

• Větrné věže narušují estetiku přírodních krajin.
• Dopad těchto mlýnů a turbín by mohl mít na stanoviště nejistý.

3 - Vodní energie

Tento čistý zdroj energie získává elektřinu pohybem vody. Vodní proudy z dešťů nebo řek jsou velmi užitečné.

Technologie použitá k získání vodní energie

Zařízení pro získání tohoto typu energie využívají kinetickou energii generovanou proudem vody za účelem výroby elektřiny. Obecně je hydroelektrická energie získávána z řek, potoků, kanálů nebo přehrad.

Technologie vodní energie je jednou z nejpokročilejších z hlediska získávání energie. Ve skutečnosti přibližně 15% elektřiny vyrobené na světě pochází z tohoto typu energie.

Vodní energie je mnohem spolehlivější než sluneční a větrná energie, protože jakmile jsou přehrady naplněny vodou, lze elektřinu vyrábět konstantní rychlostí. Kromě toho jsou tyto hráze nejen efektivní, ale jsou také navrženy tak, aby byly trvalé a vyžadovaly malou údržbu.

a) Přílivová energie

Přílivová energie je subdivize vodní energie, která je založena na získávání energie vlnami.

Stejně jako větrná energie se tento typ energie používá od dob starověkého Říma a středověku, přičemž velmi populární byly mlýny poháněné vlnami.

Teprve 19. století se však tato energie začala využívat k výrobě elektřiny.

První přílivovou elektrárnou na světě je Rance Tidal Power Station, která je v provozu od roku 1966 a je největší v Evropě a druhou největší na světě.

Nevýhody vodní energie

• Stavba hráze vytváří změny v přirozeném toku řek, ovlivňuje úroveň proudů a ovlivňuje teplotu vody, což by mohlo mít negativní dopad na ekosystém.
• Pokud je velikost těchto přehrad příliš vysoká, mohou způsobit zemětřesení, erozi půdy, sesuvy půdy a další geologické škody.
• Mohli by také způsobit povodně.
• Z ekonomického hlediska jsou počáteční náklady na stavbu těchto přehrad vysoké. To však bude odměněno v budoucnu, když začnou pracovat.
• Pokud dojde k období sucha a přehrady nejsou plné, elektřinu nelze vyrobit.

4 - Geotermální energie

Geotermální energie je energie získaná z tepla uchovávaného uvnitř Země. Tento typ energie lze s nízkými náklady shromažďovat pouze v oblastech s vysokou úrovní geotermálních aktivit.

Například v zemích, jako je Indonésie a Island, je geotermální energie dostupná a mohla by pomoci snížit používání fosilních paliv. Salvador, Keňa, Kostarika a Island jsou země, ve kterých více než 15% celkové výroby elektřiny pochází z geotermální energie.

Nevýhody geotermální energie

• Hlavní nevýhoda je ekonomická: náklady na využití a těžbu k získání tohoto typu energie jsou vysoké.
• Protože tento typ energie není tak populární jako předchozí, chybí kvalifikovaný personál pro instalaci potřebné technologie.
• Pokud nebude postupováno s opatrností, získání tohoto typu energie může způsobit zemětřesení.

5. Hydrotermální energie

Hydrotermální energie pochází z hydroelektrických a tepelných energií a vztahuje se na horkou vodu nebo vodní páru, která je zachycena ve zlomeninách vrstev Země.

Tento typ představuje jedinou tepelnou energii, která je v současnosti využívána komerčně. Zařízení na využití tohoto zdroje energie byla vybudována na Filipínách, v Mexiku, Itálii, Japonsku a na Novém Zélandu. V Kalifornii ve Spojených státech pochází 6% vyrobené elektřiny z tohoto typu energie.

Biomasa

Biomasa označuje přeměnu organické hmoty na formy využitelné energie. Tento typ energie může pocházet mimo jiné z odpadu ze zemědělství, potravinářského průmyslu.

Od pradávna se používají formy biomasy, například palivové dříví; v posledních letech se však pracuje na metodách, které neprodukují oxid uhličitý.

Příkladem toho jsou biopaliva, která lze použít v ropných a benzínových stanicích. Na rozdíl od fosilních paliv, která jsou produkována geologickými procesy, jsou biopaliva vytvářena biologickými procesy, jako je anaerobní digesce.

Bioethanol je jedním z nejčastějších biopaliv; Toto je produkováno fermentací uhlohydrátů z kukuřice nebo cukrové třtiny.

Spalování biomasy je mnohem čistší než spalování fosilních paliv, protože koncentrace síry v biomase je nižší. Kromě toho by získávání energie pomocí biomasy umožnilo využít materiálů, které by jinak byly zbytečné.

Stručně řečeno, čisté a obnovitelné energie mají potenciál poskytovat značné množství energie. Vzhledem k vysokým nákladům na technologii používanou k získávání elektřiny z těchto zdrojů je však zřejmé, že tyto druhy energie dosud plně nenahrazují fosilní paliva.

Reference

1. Haluzan, Ned (2010). Definice čisté energie. Citováno z 2. března 2017, z obnovitelných zdrojů-info.com.
2. Obnovitelná energie a jiné alternativní zdroje energie. Citováno z 2. března 2017, z dmme.virginia.gov.
3. Jaké jsou různé druhy obnovitelné energie? Citováno z 2. března 2017, z phys.org.
4. Obnovitelné zdroje energie. Citováno z 2. března 2017, z unfccc.int.
5. 5 typů obnovitelné energie. Citováno z 2. března 2017, z myenergygateway.org.
6. Vědci pracují na nové technologii, která by mohla přenést na Zemi neomezenou energii z vesmíru. Citováno z 2. března 2017, z webu businessinsider.com.
7. Čistá energie nyní i v budoucnosti. Citováno z 2. března 2017, z epa.gov.
8. Závěry: Alternativní energie. Citováno z 2. března 2017, z ems.psu.edu.