Zainteresowanie tak zwanymi odnawialnymi źródłami energii wzrosło wraz z rosnącymi obawami w USA i na całym świecie o zmiany klimatyczne. Istnieje wiele dowodów naukowych, które łączą gazy cieplarniane i inne związki emitowane podczas spalania nieodnawialne, takie jak paliwa kopalne (węgiel, ropa i gaz ziemny) o niepożądanym wpływie zarówno na światowy klimat, jak i ludzkie zdrowie.
Istnieje pięć podstawowych rodzajów odnawialnych źródeł energii. Są to biomasa, energia wodna, geotermalna, wiatrowa i słoneczna. Zasoby odnawialne mają tę zaletę, że same się uzupełniają: świat ich nigdy nie zabraknie. Ich wadą jest jednak „ograniczenie przepływu”, co oznacza, że ludzie nie mogą po prostu zwiększyć podaży tych paliw w odpowiedzi na rosnący popyt. Jeśli elektrownia wodna zostanie zbudowana na rzece, której przepływ nieubłaganie zmniejsza się z czasem, inżynierowie niewiele mogą zrobić, aby przepuścić więcej wody przez turbiny wodne w elektrowni.
Przegląd zasobów odnawialnych
Kiedy populacja USA była znacznie mniejsza niż obecnie, a technologia energetyczna była w powijakach, spalanie drewna, choć pracochłonne, wystarczało do zaspokojenia potrzeb energetycznych narodu. W połowie XIX wieku nie było urządzeń elektrycznych, a zapotrzebowanie na ogrzewanie i gotowanie było głównym motorem poszukiwania wszelkiego rodzaju paliw palnych. Potem nastąpiła rewolucja przemysłowa i rozwój energetyki, a przez ostatnie 150 lat lub tak więc paliwa kopalne zapewniły przytłaczającą większość potrzeb energetycznych ludzkości zarówno w USA, jak i na całym świecie.
Odnawialne źródła energii były główną „powinną” w rozmowach o źródłach energii od dziesięcioleci, ale dopiero w latach 90. ich wykorzystanie naprawdę zaczęło rosnąć w USA. Od 2017 r. 11 procent całej energii i 17 procent energii elektrycznej zostało wyprodukowane przy użyciu zasobów odnawialnych, a 57 procent energii odnawialnej przeznaczono na wytwarzanie energii elektrycznej moc.
Listę zasobów odnawialnych i ilość energii uzyskanej z każdego z nich można znaleźć na stronie Energy Information Administration w sekcji Resources.
Energia słoneczna
Energia słoneczna może być gromadzona i przetwarzana na ciepło i elektryczność na wiele różnych sposobów. Oczywistą pułapką polegającą na poleganiu na tego rodzaju zasobach odnawialnych jest to, że słońce nie zawsze jest widoczne, a nawet w ciągu pół dnia lub tak, że słońce znajduje się nad horyzontem w większości miejsc, zachmurzenie może sprawić, że w niektóre dni ilość promieniującej energii słonecznej będzie znikoma. Ponieważ energii elektrycznej nie można przechowywać w dużych ilościach (baterie, chociaż użyteczne, nie stanowią znacznej rezerwy energii elektrycznej), energia słoneczna nie jest tak użyteczna dla potrzeb całodobowych. Mimo to macierze ogniw fotowoltaicznych (PV) na słonecznych obszarach mogą zapewnić wystarczającą moc dla małej społeczności.
Energia wodna
Energia wodna (lub energia wodna, jak to się czasem pisze) to energia generowana przez energię kinetyczną przepływającej wody. Woda ma masę, często jej dużo, a płynąca woda ma oczywiście pewną miarę prędkości; energia to nic innego jak iloczyn masy razy kwadrat prędkości pomnożony przez stałą. Podobnie jak światło słoneczne, ilość wody dopływającej do danego obszaru nie jest do końca przewidywalna, chociaż hydro projekty zwykle obarczone są mniejszą niepewnością niż energia słoneczna lub wiatrowa pod względem dostępności ratunek.
Energia wodna była głównym źródłem energii odnawialnej w Stanach Zjednoczonych od 2018 r., chociaż jej udział wśród odnawialnych źródeł energii spada, ponieważ odnawialne źródła energii jako towar stają się ogólnie bardziej powszechne.. Najważniejszym problemem związanym z tym rodzajem energii jest to, że może zakłócać ekosystemy i siedliska dzikiej fauny i flory.. Ponieważ wiele projektów wodnych obejmuje tamy, powstałe sztuczne jeziora mogą dosłownie wylewać stworzenia z ich domów.
Moc wiatru
Wiatr to ruch powietrza, a ten ruch jest spowodowany faktem, że powierzchnia Ziemi bardzo różni się w zależności od miejsca (np. woda tutaj, pustynia tam, góry tam) i te różne powierzchnie pochłaniają i uwalniają ciepło od słońca w różnych sposoby. Ogólnie rzecz biorąc, powietrze nad lądem ogrzewa się i unosi, a chłodne powietrze znad oceanów wdziera się, aby je zastąpić; wieczorami wiatr wieje z powrotem w kierunku wody. Wiatr jest zatem tak naprawdę formą energii słonecznej, chociaż fizyczny obrót planety wokół własnej osi w pewnym stopniu przyczynia się do prądów wiatrowych.
Energia wiatrowa jest cudownie niedroga, ale niestety nieprzewidywalność wzorców wiatru sprawia, że jest to mniej niż optymalny wybór do wytwarzania energii na znaczną skalę.
Biopaliwa
Biopaliwa, zwane również biomasą, stanowią zróżnicowaną i szybko rozwijającą się formę energii odnawialnej. Różne materiały z żywych organizmów można przekształcić w energię, od gnijącej materii roślinnej (w tym drewna i odpadów z zakładów obróbki drewna) po śmieci, obornik i ścieki. Biopaliwa, takie jak etanol (biogaz), mogą pełnić te same role, co tradycyjna benzyna i olej napędowy.
Paliwa te nie tylko zmniejszają „ślad węglowy” gminy lub podmiotu, który z nich korzysta, ale także w niezwykle użyteczny sposób unieszkodliwiają odpady, co jest korzystne dla obu stron.. Podczas gdy paliwa kopalne uwalniają długo przechowywany dwutlenek węgla do atmosfery, gdy są spalane, rośliny są główną przyczyną przyczyniają się do biopaliw, faktycznie pochłaniają dwutlenek węgla, który jest uwalniany podczas spalania biopaliw, dzięki czemu schemat cykliczny.
Energia geotermalna
Ten rodzaj mocy pochodzi z energii cieplnej uwalnianej z głębi samej Ziemi dzięki procesom rozpadu radioaktywnego w skałach głęboko pod powierzchnią planety. Jego wysoka niezawodność i fakt, że może być wytwarzany lokalnie, sprawiają, że jest to coraz bardziej atrakcyjna opcja zasobów odnawialnych.
Ciepło przemieszcza się ze środka Ziemi (jądra) w górę przez płaszcz i ostatecznie do skorupy o grubości od 3 do 5 mil. Ludzie mogą wykorzystać powstałe w ten sposób gorące podziemne źródła i wykorzystać ciepło do zasilania różnych procesów. Ta energia odnawialna z definicji nie znika, ale być może jest silniejsza, niż wielu ludziom się wydaje: środek Ziemi jest, wierzcie lub nie, cieplejszy niż powierzchnia Słońca!
Energia jądrowa: czysta, ale nieodnawialna
Ścisła definicja zasobów odnawialnych nie uwzględniałaby energii jądrowej, ponieważ energia jądrowa opiera się na uranie, pierwiastku, którego nie ma w nieskończoności. Zamiast tego, energię jądrową łączy się z odnawialnymi źródłami energii w sensie bycia „czystym” lub wolnym od odpadów, które przyczyniają się do zanieczyszczenia i globalnego ocieplenia.
W tego rodzaju wytwarzaniu energii atomy uranu są rozszczepiane w procesie zwanym rozszczepieniem jądrowym, który uwalnia ogromne ilości energii na jednostkę masy. Energia ta jest wykorzystywana do napędzania turbin parowych. Widmo opadu radioaktywnego docierającego do środowiska w wyniku wpadek w reaktorze jądrowym nęka przemysł od dziesięcioleci, ale to nie powstrzymało jego ogólnego postępu i rozwoju.
Opcje energii odnawialnej
Jeśli więc jesteś zainteresowany „zazielenieniem się”, ale nie masz pojęcia, od czego zacząć, w jaki sposób osoby prywatne i firmy podejmą się wdrażania odnawialnych źródeł energii w swoim codziennym życiu?
Jednym z oczywistych, choć nie zawsze praktycznym, sposobem jest samodzielne wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych w miejscu, w którym będzie ona wykorzystywana. Może to oznaczać instalację ogniw fotowoltaicznych na dachu domu lub, jeśli jesteś deweloperem lub administratorem, w biurze lub budynku szkolnym. Inne opcje to prywatne geotermalne pompy ciepła oraz ciepło i energia pozyskiwana z biomasy. Możesz również być w stanie kupić energię odnawialną od swojej firmy elektrycznej, jeśli oferuje ona opcję „zielonych cen” lub „zielonego marketingu”. Współpraca z władzami miejskimi to świetne miejsce, aby zacząć tutaj.