Альтернативні види енергії для дому: класифікація та характеристики

Якщо вникнути в суть походження запасів надр землі, то вони дійсно можуть закінчитися. Людство то і справа отримує лякають заяви від вчених, що запаси того або іншого корисного викопного ось-ось закінчаться. При цьому наводяться факти, цифри, від яких мурашки по шкірі. Немає сенсу занурюватися в міркування, чому так відбувається – за все своє існування людство вже порядком витратив запаси Землі.

e47c4cb5ed44d71243f7847dd40000cf Альтернативні види енергії для дому: класифікація та характеристики

Сонячні батареї на даху будинку

Важливо розібратися в тому, які є альтернативні види енергії і настільки вони ефективні. І хто знає, настане чи дійсно той момент, коли не стане газу або нафти, але краще бути передбачливим. Багато країн світу вже пішли цим шляхом: вітряки і сонячні батареї, видобуток біогазу та будівництво геотермальних станцій – цим уже не здивуєш. Хоча багато хто розробки потребують удосконалення в таку сторону, щоб максимально здешевити альтернативне джерело енергії і зробити його доступним.

Класифікація альтернативної енергетики

Види альтернативних джерел енергії мають досить широкий список. Вітрові млини, гідроелектростанції, сонячні батареї і багато іншого – все це представники альтернативної енергетики. Саму ж альтэнергетику можна поділити на наступні види:

  • вітроенергетика;
  • біопаливо;
  • геліоенергетика;
  • гідроенергетика;
  • грозова енергетика;
  • космічна енергетика.

Вітрова енергетика

Вітер був «приручений» досить давно. Судячи з історичних літописів, силу вітру для перетворення її в енергію, використовували ще до нашої ери, причому задовго. Вітрила на кораблях і вітрові млини – найдавніші приклади використання сили вітру. Пізніше, у середні століття, європейці почали будувати вітрові млини для відкачування води. Ще пізніше, в Новий час, починаються розробки з впровадження вітрових електростанцій, які досить успішно ведуться до сьогоднішніх днів.

4274c80ced94ae7be25551f5b8f463ed Альтернативні види енергії для дому: класифікація та характеристики

Саморобний ветргенератор

Використання сили вітру має багато переваг і певні особливості. Так, наприклад, не в кожному регіоні можна використовувати вітрової вид енергії з природних, природних причин – відсутність сталості вітрів або їх мале протягом. Однак це не дає нам права стверджувати, що використання вітрової сили і перетворення її в енергію певного типу не має майбутнього. Навпаки, майбутнє у вітроенергетики колосальне.

Китай, станом на 2013 рік з допомогою вітряних електростанцій отримав 91425 МВт потужності. Якщо взяти більш менше по площі країну, то ефективність не зменшиться: Німеччина – 34250 МВт, Великобританія – 10530 МВт, Індія – 20150 МВт, Швеція – 4470 МВт (всі дані за 2013 рік).

Як видно, перехід на вітряні електростанції цілком логічний і закономірний – навіть ті країни, які володіють величезними запасами традиційних видів палива, все більше звертають увагу на вітрову енергію. Логіка є виразно: немислимо навіть уявити, що вітер може зникнути.

Нафта – так, вугілля – так, природний газ – так, але вітер навряд чи. Тим більше, надихають цифри: вітрогенератор потужністю 1 МВт за 20 років своєї роботи дозволяє заощадити ні багато ні мало 30 тисяч тон вугілля або 90 тисяч тон нафти. І це тільки один вітряний генератор!

Звичайно ж, не можна не згадати про деякі побічні ефекти. Вітрогенератор потужністю 1 МВт за один рік роботи викидає в атмосферу майже 2000 тон вуглекислого газу, а це парниковий ефект, а це глобальне потепління. Також треба зазначити, що масове використання вітрогенераторів здатне уповільнити протягом вітру.

Отже, знижується охолодження регіону, а значить за кілька десятків або сотень років можлива зміна клімату. Це потягне за собою глобальні наслідки, на жаль, незворотні: вимирання деяких видів тварин, зміна в кількості представників флори, висушування грунту і т. п.

Шум, створюваний вітрогенераторами, часто перевищує людський больовий поріг сприйняття. Деякі країни навіть встановили режими роботи своїх вітрогенераторів в денний і нічний час.

Але найголовніший недолік вітрогенераторів – мінливість продуктивності. Вітер – величина нестабільна і розраховувати на ефективність та високий ККД не варто.

Біопаливо

Альтернативні види енергії представлені також біопаливом – відносно новим видом. Джерелом для біопалива служать органічні відходи тваринного або рослинного походження, а також продукти життєдіяльності людини. Біопаливо названо новим видом альтэнергии не просто так – його промислове виробництво розпочалося відносно недавно, на рубежі ХХ і ХХІ століть.

0405ff33ca9ce31a9e826e2387ae74a0 Альтернативні види енергії для дому: класифікація та характеристики

Екологічні паливні гранули

Біопаливо представлено газоподібним, рідким і твердим різновидами. Бродіння органіки виділяє певну кількість палива, що при певній доробці (наприклад очищення) являє собою якісне паливо. Настільки якісне – можна судити з прикладу. У березні 2013 року було здійснено переліт за курсом Амстердам – Нью-Йорк на Боїнгу, заправленим біопаливом.

Переваги біопалива складно переоцінити: виробництво дозволяє утилізувати, а перед цим ефективно використовувати те, що і так повинно було бути утилизированным. Погодьтеся, отримати енергію зі сміття – це практично межа мрій в пошуках нових видів енергії.

Але, звичайно, є й інша сторона медалі. Критики цього виду джерела енергії в один голос заявляють про нехтування гідності людини та її права на нормальне існування. Їх доводи аргументовані цифрами: щоб виробити 100 літрів етанолу, потрібно майже 200 кілограм кукурудзи, а це приблизно річна частину для прожитку представника країн так званого третього світу.

Вирощуючи цукровий очерет як основне джерело сировини для виробництва етанолу, Бразилія щорічно збільшує площі посіву цієї культури в збиток зменшення площі сільгоспугідь. Такий підхід і в інших країнах піддається жорсткій критиці. В основному критикують – це самі представники країн третього світу і тому таке ставлення зрозуміло і логічно обґрунтоване.

Геліоенергетика

Хто пам’ятає старий добрий фільм «Три плюс два», той повинен пригадати момент, коли з допомогою парасольки і дзеркал викладач фізики примудрився нагріти воду в казанку і довести її до кипіння. Зараз сонячними кухнями складно здивувати – енергія Сонця практично невичерпна.

Використання енергії Сонця може здатися практично неисчерпывающим. Принаймні, його запасів вистачить ще на мільйони років, якщо вірити дослідникам. Сонячні батареї, які поступово починають входити в побут простих обивателів, і промислові термовоздушние електростанції – найяскравіші приклади використання сонячного тепла.

Вченими підраховано, що на кожен квадратний метр припадає близько 300 Вт в добу енергії Сонця. Ясна річ, що мова йде про тих місцях, де сонячні промені мають максимальні потоки.

5a57609c731811ab302e27f8d9fffa24 Альтернативні види енергії для дому: класифікація та характеристики

Сонячні панелі у дворі

Перевага використання цього виду енергії незаперечно – в умовах постійного подорожчання всіх доступних видів традиційного палива використання сонячної енергії здається досить вдалою альтернативою. Однак потрібно згадати про недоліки:

  • висока вартість усіх конструкцій, що переробляють сонячну енергію – витрати сягають мільярдів доларів,
  • непостійність із-за залежності від погодних умов і часу доби – північні широти і ніч не сприяють перетворенню і навіть отримання сонячної енергії,
  • значне підвищення температури над станціями – глобальне потепління тільки посилюється,
  • акумуляція одержуваної енергії – таку енергію неможливо використовувати повною мірою через сезонності,
  • екологічні проблеми – сонячні концентратори займають величезну площу.

Отже або доводиться використовувати вирубку флори, або вона буде зазнавати затемнення.

Гідроенергетика

Використання течії води річок велося з незапам’ятних часів. Водяне колесо – істотне зрушення в промисловості і характерна риса переходу давнього часу в епоху середньовіччя – тому приклад. Спорудження ГЕС в нове і новітнє час дозволяє отримати енергію величезних запасів. Судіть самі по таблиці:

Країна
Споживання гідроенергії (ТВт/год)

Китай
5948

Канада
3754

Бразилія
3567

США
2792

Росія
1830

Норвегія
1582

Індія
1249

Звичайно, використовувати безперервний перебіг води заманливо, але й несе певні недоліки:

  • затоплення орних земель або земель, що мають історичну цінність – загальновідомий факт спорудження Каховської ГЕС, коли були затоплені величезні площі землі, де колись промишляли запорізькі козаки,
  • будівництво можливе тільки в тих місцях, де спостерігається інтенсивне водяне протягом – гірські райони небезпечні за сейсмічною нестійкості,
  • екологічні проблеми – зменшення популяцій різних видів риб, водоростей, забруднення водойм через зниження течії нижче за течією від ГЕС.

426fefa20e09262c68db224b36e2daf4 Альтернативні види енергії для дому: класифікація та характеристики

Гідроелектростанція

Однак багато ці недоліки перекреслюються найголовнішою перевагою – дешевизною енергії. Також варто відзначити, що робота ГЕС не пов’язана з викидом в атмосферу шкідливих речовин, що також важливо. Різновиди нового типу – припливні та хвильові електростанції – дають величезну кількість енергії і практично не мають негативних наслідків.

Грозова енергетика

Зловити блискавку – хіба це може бути можливим? Мріяння перейшли в реальні дії і вже в 2006 році починаються активні розробки станцій, які зможуть вловити блискавку в прямому сенсі цього слова, щоб потім пустити енергію на потреби господарства.

Оскільки блискавку практично неможливо передбачити (час і місце – все відносно), то така альтернатива може здатися безглуздою витівкою. Але підігрівають азарт вчених цифри – за одну сильну грозу (хоча це поняття теж відносне) звільняється така кількість енергії, якої вистачило б на забезпечення 20 хвилин життєдіяльності половини Росії.

На Землі існують ділянки, де постійно фіксуються численні розряди блискавки, спрямовані на сушу землі. Однак перспективи не визначено до кінця. Ніхто не може гарантувати, що через N-ну кількість часу на цих ділянках припиняться блискавки. А адже громіздкі установки демонтувати і перенести не представиться можливим.

Космічна енергетика

З назви стає зрозумілою суть: запускаємо супутник з необхідним обладнанням, отримуємо сонячну енергію і передаємо її на Землю. Вперше про це заявлялося ще на зорі космонавтики. Не встиг чоловік приземлитися, як вже почали подумувати про такому способі отримання енергії. Але в той час обладнання мало високу вартість, знань було недостатньо, а традиційної енергії було достатньо. Однак тепер про це не тільки почали замислюватися, але й діяти.

Переваги незаперечні: сталість (кількість супутників дає можливість висвітлити Сонцем хоч мінімальну їх кількість, але постійне), повна відсутність ризику екологічних катастроф (в космосі немає атмосфери, флори і фауни). Ось тільки витрати при споживанні цього виду енергії колосальні: щоб доставити на орбіту все необхідне обладнання, то ця затія окупиться приблизно за 40 років.

Замість висновку

Дійсно, слід задуматися над тим, як ми будемо отримувати енергію в майбутньому. Будинок, дача, квартира – все це напхане безліччю приладів, агрегатів і пристроїв, що споживають електроенергію. Ось тільки від нас, пересічних громадян, мало що залежить. Ми чекаємо появи альтернативи, оцінюємо її переваги і недоліки, і тільки тоді вирішуємо, чи гідна це справа чи ні.

Але деякими альтернативними джерелами живлення можна користуватися або, принаймні, розглянути як варіант.

Оцініть статтю
Довідник корисних порад