Top 5 soorten hernieuwbare energiebronnen
Dit artikel werpt licht op de top vijf soorten hernieuwbare energiebronnen. De soorten zijn: 1. Zonne-energie 2. Windenergie 3. Geothermische energie 4. Getij-energie 5. Biomassa-energie.
Hernieuwbare energiebron: Type # Zonne-energie:
De directe zonnestralen die in fotovoltaïsche cellen worden afgetapt, kunnen worden omgezet in energie. Deze energie staat bekend als zonne-energie.
Processen:
Tot nu toe worden twee processen beschouwd als zeer effectief om zonne-energie te tappen:
1. Fotovoltaïek:
Het is een proces van het omzetten van direct zonlicht in elektrische energie via halfgeleiderapparaten. Het heeft verschillende applicaties. Maar het conversieproces is duur - drie keer duurder dan windenergie en thermische zonne-energie. Verder onderzoek heeft echter de productiekosten verlaagd en de efficiëntie en levensduur van het product verhoogd.
In de late jaren 1990 verbeterde deze technologie aanzienlijk en werd economisch levensvatbaar. Er wordt onderzoek gedaan om de kosten van halfgeleidermaterialen te verminderen, het conversieproces te verbeteren en de samenstelling van het zonnepaneel te verbeteren.
In dit opzicht zijn er drie soorten fotovoltaïsche systemen geëvolueerd:
(a) monokristallijne of polykristallijne structuur,
(b) Concentratorstructuur of -module, en
(c) Dunfilm-module.
Enkelvoudige siliciumkristallen en polykristallijne siliciumcellen zijn populaire systemen om zonne-energie te verzamelen. In het concentratorsysteem volgen de eenheden de positie van de zon en bereiden ze de cellen vervolgens voor met behulp van lenzen of spiegels om zonlicht te ontvangen. Dit is beter dan collectoren met vlakke platen.
'Dunne-film' fotovoltaïsche cellen zijn samengesteld uit het beste halfgeleidermateriaal dat op glas of roestvrij staal is afgezet. Dit systeem is minder duur. De structuren gebruiken amorf silicium, dat nu in verschillende landen commercieel wordt gebruikt.
Solar Thermal Technology:
Zonthermietechnologie, in de volksmond bekend als Luz-systeem (uitgevonden door Luz International Limited), bestaat uit trogachtige spiegels met lichtgevoelige instrumenten en microprocessors om zonnestralen in energie te tikken en om te zetten.
De invallende zonnestralen worden door spiegels gereflecteerd naar gecoate stalen buizen. Een speciale variëteitolie wordt door de buis gestrooid en verwarmd tot 411, 6 ° C. Het creëert oververhitte stoom die de elektrische turbinegenerator start. In dit systeem kan opgeslagen vermogen ook 's nachts worden gebruikt.
Een joint venture werd gesponsord door Israël en de VS Arnold J. Glodman en Patrick Francois, twee ingenieurs, hebben deze fabriek voor het eerst uitgevonden in Mojave-woestijn in Los Angeles in 1989. Dit systeem heeft een aantal relatieve voordelen ten opzichte van alle andere niet-hernieuwbare energiebronnen. .
Het is kostenconcurrerend, milieuvriendelijk en gemakkelijk te construeren. Het is 7% effectiever dan op kolen of op olie gebaseerde installaties en 10% effectiever dan kerncentrales. Dit type plant zal effectiever zijn in zonnige heldere delen over de hele wereld.
Productie:
Zonne-energie, ondanks kostenverlaging, draagt nog steeds minder dan 0, 5% van de mondiale energieproductie bij. Maar gezien de kostenverlaging en het enorme potentieel, zal het waarschijnlijk gestaag groeien. In India en China wordt het nu meer en meer gebruikt in apparaten zoals boilers, wasdrogers, fornuizen enz.
China loopt in dit opzicht voor op andere landen waar 20.000 vierkante meter warmtecollectoren worden geproduceerd. Sommige landen proberen nu serieus om zonne-energie te gebruiken bij rurale elektrificatie op het platteland. Dominicaanse Republiek startte bijvoorbeeld een gezamenlijk programma met een Amerikaans bedrijf - Enersol Associates - om elektriciteit uit te breiden naar landelijke gebieden. Sri Lanka en Indonesië zijn ook op dezelfde weg.
De elektriciteitsproductie van zonne-energie is niet erg hoog. Het is minder dan 700 GWH. Viervijfde van het wordt geproduceerd door de VS, met name in de woestijnen van Californië, waar 600 MW stroom wordt geproduceerd uit zonne-energie. Israël produceert ook een bepaalde hoeveelheid energie. Nu worden draagbare lampen, rekenmachines en batterijladers aangedreven door zonne-energie.
vooruitzichten:
Het vooruitzicht van zonne-energie is onbeperkt. Hoewel de verspreiding van fotovoltaïsche cellen niet aan de verwachtingen voldoet, is de efficiëntie ervan aanzienlijk toegenomen. Er wordt verwacht dat het veel meer zal stijgen als de prijs daalt. Meer technologische vooruitgang van deze cel zal ertoe leiden dat zonne-energie de komende jaren een enorme markt verovert.
Hernieuwbare energiebron: Type # 2. Windenergie:
Windenergie is absoluut vrij van vervuiling, onuitputtelijke hernieuwbare energiebronnen. Het mechanisme van energieconversie van waaiende wind is heel eenvoudig en wordt sinds de middeleeuwen toegepast. De kinetische energie van wind, door middel van turbines, wordt omgezet in elektrische energie.
De planetaire windsystemen op aarde zijn zeer voorspelbaar en consistent.
Volgens kenmerken, snelheid en blaaspatroon van windsystemen, kan het worden onderverdeeld in drie types:
1. Permanente windsystemen,
2. Lokale windsystemen, en
3. Kust-, land- en zeebries.
De permanente windsystemen zijn passaatwinden - Westerlingen; lokale windsystemen zoals moesson waaien in het seizoen. Naast sterke kustwinden zijn de land- en zeebriezen zeer consistent en zo krachtig dat ze, indien correct gebruikt, een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit kunnen produceren zonder significante terugkerende kosten.
Productie:
Tot dusverre konden slechts enkele landen een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit uit windenergie benutten. Verenigde Staten produceert maximaal - 2.700 Giga-watt uur in 1993-94, gevolgd door Denemarken-744 Giga-watt uur en Australië -125 Giga-watt uur.
In 1999 zijn er 20.000 windturbines in bedrijf, verspreid over 12 landen met een geïnstalleerd vermogen van meer dan 2.200 megawatt.
Van de consumerende landen registreert Denemarken de maximale groeisnelheid, waarbij 3.400 turbines 3% van de totale energiebehoefte vertegenwoordigen. De VS - het grootste windkracht producerende land - hebben echter het grootste deel van de productie-eenheden opgesloten in Californië, waar ongeveer 15.000 turbines 1% van de nationale vereiste bijdragen.
India, met betrekking tot de productie van windenergie, loopt niet ver achter. Het heeft een ambitieus programma om 250 door de wind aangedreven turbines te installeren, met een totale capaciteit van 45 megawatt, verdeeld over 12 geschikte locaties, met name in kustgebieden. De zeer betrouwbare Indiase turbines, zoals geschat door het Ministerie van Energie en Energie, zullen in de nabije toekomst 3.000 megawatt kunnen produceren.
Het ministerie van niet-conventionele energiebronnen ontwikkelt windenergie in India om de last van de invoer van olie te verminderen. Het potentieel van windenergie in het land overschrijdt 150.000 megawatt, waarvan 1/4 herstelbaar is.
voordelen:
1. Milieuvriendelijk en vrij van vervuiling.
2. Operationele en onderhoudskosten zijn minimaal.
3. Planning, projectrapport, technisch haalbaarheidsrapport en constructie vereist slechts enkele maanden.
4. Kleine turbines vereisen eenvoudige technologie.
5. Kleine turbines vaak handig voor verzending in afgelegen gebieden. Transmissie-verliezen worden daarom vermeden.
nadelen:
1. Vergeleken met fossiele brandstoffen is het nog steeds niet economisch haalbaar, omdat de output zeer laag en grillig is.
2. De meeste van de machines moeten worden geïmporteerd uit de VS en Europa.
3. De bouw is erg moeilijk omdat sites meestal niet toegankelijk zijn, vijandig terrein.
4. Waaien van de wind kan grillig zijn.
Toekomst van windenergie:
Verschillende experimenten met ontwikkelingen in windenergie in de laatste twee decennia (1980-2000) hebben geleid tot een lagere prijs van de technologie en meer aanpassingsvermogen van de machines in verschillende omstandigheden. Windturbines zijn nu relatief goedkoper en de kosten zijn gedaald tot een derde van de eerdere prijs.
Wanneer er veel verbeterde ontwerpen op de markt komen, zal het goedkoper zijn dan op kolen of olie gebaseerde planten. Het zal dan de energie van de toekomstige wereld zijn.
Hernieuwbare energiebron: Type # 3. Geothermische energie:
Onder de aardkorst (12-60 km dik) neemt de temperatuur toe met de diepte.
De mantel van de tweede laag is ongeveer 3000 km dik. Ten derde komt de buitenkern die ongeveer 2.000 km dik is. Binnenste kern (4e laag) is ongeveer 1500 km
De temperatuur in de kern van de aarde kan oplopen tot 4.800 ° C, waar alle zware materialen zoals nikkel, ijzer enz. Worden omgezet in gesmolten lava.
Als er scheuren of scheuren in de korst en de mantel ontstaan, komt het magma uit de mantel krachtig naar buiten. Deze enorme warmte-energie kan met succes worden afgetapt en kan worden omgezet in elektrische energie. Het staat in de volksmond bekend als 'Geothermische energie'.
Deze energie wordt nu beschouwd als een van de belangrijkste energiebronnen die de huidige energiecrisis van de wereld zou kunnen verlichten. De mogelijke gebieden waar geothermische energie kan worden aangeboord zijn geisers, warmwaterbronnen, vulkanen enz.
Het gebruik van geothermische energie is zo oud als de beschaving zelf. De warmwaterbronnen en geisers worden sinds de middeleeuwen gebruikt.
De eerste succesvolle moderne (1890) poging om de ondergrondse hitte aan te boren werd gemaakt in de stad Boise, Idaho (VS), waar een warmwaterleiding werd aangelegd om warmte te geven aan de omliggende gebouwen. Deze plant werkt nog steeds soepel.
Vervolgens verspreidde dit idee zich in Europa. In 1904 werd het inheemse energieconversiesysteem toegepast in het Toscaanse district van Italië. Nieuw-Zeeland was het derde land, waar in 1958 in Wairaka een geothermische installatie werd gebouwd om 300 MW vermogen te produceren.
Magmatische intrusies die uit een diepte van zes-zeven mijl (10 km) komen, creëren vaak een grote plas water waar de temperatuur hoger kan zijn dan 260 ° C (500 ° F). Vaak produceren deze grote geisers zoals Old Faithful in Yellowstone Park, VS. Deze geisers en warmwaterbronnen zijn het hele jaar door de bron van oneindige energie, mits ze op de juiste manier worden aangeboord.
De technologie van de geothermische centrales is heel eenvoudig. Oppervlaktewater - door poreuze lagen of scheuren - percoleer erg diep en vind hotspots, een speciale geologische formatie, die erg heet wordt. Dit hete water wordt dan automatisch omhoog gestoten en verzameld om energie te produceren. Als het niet wordt uitgeworpen, kan het worden verzameld door middel van een boorbewerking.
De gemeenschappelijke processen in geothermische eenheden zijn:
1. De uitgeworpen natuurlijke stoom komt rechtstreeks in de leidingen om genererende motoren aan te drijven.
2. Warm water uit de grond wordt gebruikt voor het verwarmen van woningen of industriële doeleinden.
3. Koel oppervlaktewater wordt geïnjecteerd in de hete ondergrondse reservoirs met stoom die in de turbines wordt gebruikt.
Productie:
Geothermische energie is een van de snelst groeiende energiebronnen. In 1995-96 bedroeg de wereldwijde productie 48.440 miljoen kilowattuur, een stijging van 69% sinds 1985.
De VS is de grootste producent van geothermische energie en produceert 18.000 miljoen KW uur, een groei van 58% sinds 1985. De eerste poging om energie uit deze bron te produceren was in 1890 in de stad Boise, Idaho. Sinds 1960 werden pogingen ondernomen om het geothermale water- en stoompotentieel in de geisers in Californië te schatten. Tot 1990 begonnen 20 energiecentrales in 150 warmwater- en stoomputten met 3% van de elektriciteit die in Californië werd verbruikt.
In 1979 werd een geothermische put geboord in Chesapeake Bay-shore, Maryland. Potentiële sites voor geothermische productie zijn geoormerkt van South Georgia naar New Jersey.
Mexico, de Filippijnen, Italië, Japan en alle andere met vulkanen besmette landen produceren nu enorme hoeveelheden geothermische energie.
voordelen:
1. Een veelzijdige energiebron met meerdere bruikbaarheid.
2. Heeft een enorm potentieel, mits correct afgetapt.
3. Detectie van een hotspot onder het aardoppervlak is zeer eenvoudig via satellietbeelden.
4. Terugkerende kosten verwaarloosbaar.
nadelen:
1. Bodemdaling kan optreden.
2. Ondergrondse mineralen kunnen lokaal water verontreinigen.
3. Initiële kosten hoog.
Hernieuwbare energiebron: Type # 4. Getij-energie:
Zeestromingen zijn de opslagplaats van oneindige energie. Sinds het begin van de 17e-18e eeuw werden er hardnekkige pogingen ondernomen om een efficiënter energiesysteem te creëren uit de onophoudelijke vloedgolven van de oceaanstroom. De kust van New England in de VS heeft dit experiment meer dan 300 jaar meegemaakt.
Het eerste project op het gebied van getijdenenergie is misschien het brein-kind van Dr. Franklin Roosevelt. In Bay of Fundy, Canada, schatte hij de variatie in de hoogte van de getijdengolf op meer dan 10-15 m. (30 tot 50 voet). Deze inspanning is tevergeefs geweest. Na 1980 nam de Canadese overheid opnieuw het project op en bouwde een 8 km lange dam om getijdenenergie te gebruiken.
Sindsdien zijn er in het Fundy Bay-gebied ten minste 15 getijdenprojecten uitgevoerd. Opvallend zijn Annapolis, Shepody, Cabscook en Amherst etc.
Frankrijk is ook een toonaangevende producent van getijdenenergie. La Ranee Estuary is de grootste van Frankrijk, waar de productie van elektriciteit voldoet aan de vraag van de buurt. Saint Michael is een ander gebied waar bouwwerkzaamheden gaande zijn. Severn in het Verenigd Koninkrijk en de Kislaya-baai in Rusland produceren ook wat getijdenenergie. De Indiase regering is nu van plan om enkele getijdenenergieprojecten op te zetten in de oostkust en de Golf van Kutch.
Hernieuwbare energiebron: Type # Biomassa Energie:
Biomassa verwijst naar energie die kan worden gebruikt voor het verbranden van elke natuurlijke vorm van groei. Het kan zowel dierlijke als plantaardige afvalstoffen zijn - in het algemeen brandstofhout, mest en gewasresten.
Biomassa is een potentiële bron van energieconversie. Het kan worden omgezet in elektrische energie, warmte-energie of gas voor het koken en tanken van motoren. Het verwijdert enerzijds afval of afval en produceert energie aan de andere kant.
Dit zal de economische levensduur van plattelandsgebieden in onderontwikkelde en ontwikkelingslanden verbeteren, de milieuvervuiling verminderen, de zelfredzaamheid vergroten en de druk op brandstofhout verminderen. Een multi-heilzame energiebron inderdaad!
Biomassa-energie is duidelijk verschillend in landelijke en stedelijk-industriële regio's:
1. In stedelijk-industriële regio's zorgt de verwijdering van vast afval voor ernstige problemen. Het kan als grondstof worden gebruikt om elektriciteit te produceren. Volgens schattingen kan elke kg van dit vaste afval 12.000 BTU's energie produceren. Deze energie kan gemakkelijk in gewone generatoren worden gebruikt.
Werkwijze:
Het afvalrecycling- en energieopwekkingsproces is heel eenvoudig. De vuilnis vereist drogen, versnipperen en luchtfiltering om vocht en niet-brandbare deeltjes te verwijderen.
2. De plattelandseconomie kan ook met succes biomassa gebruiken voor energieopwekking en stedelijk rioolwater als meststof in het veld. Brandhout, mest en gewasresten kunnen met succes worden omgezet in energie na vergassing. Deze vergaste biomassa kan worden omgezet in elektrische energie of worden gebruikt als brandstof voor koken of motoren.
Werkwijze:
Het conversieproces is al sinds 1940 bekend. Maar het nieuwe vergassingsproces is efficiënter. Gasturbines of biomassavergassen kunnen biomassa omzetten in gas, bruikbaar als steenkoolgas. Er werden succesvolle pogingen gedaan voor biomassa- plantage en grootschalige vergassing in Braziliaanse suikerrietplantages waar suikerrietsap wordt omgezet in ethylalcohol, bruikbaar in auto's.
Soortgelijke succesvolle experimenten worden nu in de VS uitgevoerd om soja-extracten te gebruiken om autobrandstof te produceren. Ook met suiker gefermenteerde ethanol wordt met succes gebruikt in transportbrandstof. Deze kunnen uiteindelijk de afhankelijkheid van aardolie verminderen.
voordelen:
1. Elektrificatie naar plattelandsgebieden zal goedkoper en gemakkelijker zijn.
2. Het zal werkgelegenheid genereren op het platteland in de ontwikkeling van bevolkte landen.
3. Minder afhankelijkheid van geïmporteerde fossiele brandstof.
4. Eco-vriendelijk, residuen zijn biologisch afbreekbaar.
Problemen:
De omzetting van biomassa in energie is echter niet vrij van problemen.
De grootste problemen zijn:
1. Biomassaplantages kunnen het ecologisch evenwicht belemmeren.
2. Bodemerosie zal versnellen.
3. Bodemvoedingsstoffen zullen opraken.
Bio-gas elektriciteit in ontwikkelingslanden:
In de dichtbevolkte landen in Zuidoost-Azië heeft de biogasvergister een nieuwe hoop ingeluid om de groeiende energiecrisis te bestrijden. De eenvoudige vergisting van organische stoffen door in eigen land gebouwde gaskamers levert de vereiste energie op voor huishoudelijke elektrificatie, koken, verwarmen en pompen van water. De koeienmest wordt gebruikt als belangrijkste brandstof, beschikbaar in het huishouden zonder extra kosten.
Op dit moment hebben China en India respectievelijk minimaal 7 miljoen en 2 miljoen biogasvergisters.
Deze vergisters hebben verschillende voordelen:
1. Goedkoper te installeren.
2. Het proces is eenvoudig.
3. De bediening is schoon.
4. Verhoogt zelfredzaamheid.
5. Een hernieuwbare vorm van energieproductie.
Gaskamers hebben een lange weg afgelegd van concentratiekampen in Naji. Toen (1940-45) waren de 'gaskamers' van Naji Duitsland doodskamers. Nu zijn het bio (leven) -kamers. Zoals de beroemde natuurkundige Kapitza zei: om te spreken over atoomenergie in termen van atoombom is vergelijkbaar met spreken over elektriciteit in onderdelen van een elektrische keten.
