Відновлювана енергія — це енергія, отримана з природних джерел, які поповнюються швидше, ніж споживаються. Сонячне світло та вітер, наприклад, є такими джерелами, які постійно поповнюються. Відновлюваних джерел енергії багато, і вони всюди навколо нас.
З іншого боку, викопне паливо – вугілля, нафта та газ – є невідновлюваними ресурсами, для формування яких потрібні сотні мільйонів років. Викопне паливо, спалюючись для виробництва енергії, спричиняє шкідливі викиди парникових газів, таких як вуглекислий газ.
Виробництво відновлюваної енергії створює набагато менше викидів, ніж спалювання викопного палива. Перехід від викопного палива, яке наразі становить левову частку викидів, до відновлюваної енергії є ключовим для подолання кліматичної кризи.
Відновлювані джерела енергії зараз дешевші в більшості країн і створюють утричі більше робочих місць, ніж викопне паливо.
Ось кілька поширених джерел відновлюваної енергії:
СОНЯЧНА ЕНЕРГІЯ
Сонячна енергія є найпоширенішим з усіх енергетичних ресурсів і може бути використана навіть у хмарну погоду. Швидкість, з якою Земля поглинає сонячну енергію, приблизно в 10 000 разів перевищує швидкість, з якою людство споживає енергію.
Сонячні технології можуть забезпечувати тепло, охолодження, природне освітлення, електроенергію та паливо для багатьох застосувань. Сонячні технології перетворюють сонячне світло на електричну енергію або за допомогою фотоелектричних панелей, або за допомогою дзеркал, що концентрують сонячне випромінювання.
Хоча не всі країни однаково забезпечені сонячною енергією, кожна країна може зробити значний внесок у енергетичний баланс від прямої сонячної енергії.
Вартість виробництва сонячних панелей різко впала за останнє десятиліття, що зробило їх не лише доступними, але й часто найдешевшим видом електроенергії. Термін служби сонячних панелей становить приблизно 30 років, і вони бувають різних відтінків залежно від типу матеріалу, що використовується у виробництві.
ВІТРОЕНЕРГІЯ
Вітрова енергія використовує кінетичну енергію рухомого повітря за допомогою великих вітрових турбін, розташованих на суші (на березі) або в морській чи прісній воді (на морі). Вітрова енергія використовується вже тисячоліттями, але технології наземної та морської вітроенергетики за останні кілька років еволюціонували, щоб максимізувати вироблену електроенергію – завдяки вищим турбінам та більшому діаметру ротора.
Хоча середня швидкість вітру значно відрізняється залежно від місцезнаходження, світовий технічний потенціал вітроенергетики перевищує світове виробництво електроенергії, і в більшості регіонів світу існує достатній потенціал для значного впровадження вітроенергетики.
У багатьох частинах світу спостерігаються сильні вітри, але найкращими місцями для виробництва енергії вітру іноді є віддалені. Офшорна вітроенергетика має величезний потенціал.
ГЕОТЕРМАЛЬНА ЕНЕРГІЯ
Геотермальна енергія використовує доступну теплову енергію з надр Землі. Тепло видобувається з геотермальних резервуарів за допомогою свердловин або іншими способами.
Резервуари, які природно достатньо гарячі та проникні, називаються гідротермальними резервуарами, тоді як резервуари, які достатньо гарячі, але покращені за допомогою гідравлічної стимуляції, називаються вдосконаленими геотермальними системами.
Опинившись на поверхні, рідини різної температури можуть бути використані для виробництва електроенергії. Технологія виробництва електроенергії з гідротермальних резервуарів є зрілою та надійною, і працює вже понад 100 років.
ГІДРОЕНЕРГІЯ
Гідроенергетика використовує енергію води, що рухається з вищих висот до нижчих. Її можна генерувати з водосховищ та річок. Водосховищні гідроелектростанції використовують воду, що зберігається у водосховищі, тоді як руслові гідроелектростанції використовують енергію з наявного стоку річки.
Гідроелектростанції часто мають багатоцільове використання – забезпечення питною водою, водою для зрошення, боротьба з повенями та посухою, навігаційні послуги, а також енергопостачання.
Гідроенергетика наразі є найбільшим джерелом відновлюваної енергії в секторі електроенергетики. Вона залежить від загалом стабільних умов випадіння опадів і може негативно зазнавати посух, спричинених кліматом, або змін в екосистемах, які впливають на режим випадіння опадів.
Інфраструктура, необхідна для створення гідроенергетики, також може негативно впливати на екосистеми. З цієї причини багато хто вважає малі гідроенергетики більш екологічним варіантом, особливо придатним для громад у віддалених районах.
ЕНЕРГІЯ ОКЕАНУ
Енергія океану походить від технологій, які використовують кінетичну та теплову енергію морської води – наприклад, хвиль або течій – для виробництва електроенергії або тепла.
Системи океанічної енергії все ще перебувають на ранній стадії розробки, і зараз досліджується низка прототипів пристроїв для хвиль та припливних течій. Теоретичний потенціал океанічної енергії легко перевищує сучасні енергетичні потреби людства.
БІОЕНЕРГІЯ
Біоенергія виробляється з різноманітних органічних матеріалів, які називаються біомасою, таких як деревина, деревне вугілля, гній та інші види добрив для виробництва тепла та електроенергії, а також сільськогосподарських культур для рідкого біопалива. Більшість біомаси використовується в сільській місцевості для приготування їжі, освітлення та опалення приміщень, як правило, біднішим населенням країн, що розвиваються.
Сучасні системи біомаси включають цільові культури або дерева, відходи сільського та лісового господарства, а також різні потоки органічних відходів.
Енергія, що виробляється шляхом спалювання біомаси, створює викиди парникових газів, але на менших рівнях, ніж спалювання викопного палива, такого як вугілля, нафта чи газ. Однак біоенергію слід використовувати лише в обмежених сферах, враховуючи потенційний негативний вплив на навколишнє середовище, пов'язаний зі значною масштабністю збільшення площі лісів та біоенергетичних плантацій, а також з наслідками вирубки лісів та змін у землекористуванні.
Час публікації: 29 листопада 2022 р.