ความสนใจในสิ่งที่เรียกว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนได้เพิ่มขึ้นพร้อมกับความกังวลที่เพิ่มขึ้นในสหรัฐอเมริกาและทั่วโลกเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์มากมายที่เชื่อมโยงก๊าซเรือนกระจกและสารประกอบอื่นๆ ที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ของ ที่ไม่หมุนเวียน เช่น เชื้อเพลิงฟอสซิล (ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ) ที่มีผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ต่อทั้งสภาพอากาศของโลกและ สุขภาพของมนุษย์.
แหล่งพลังงานหมุนเวียนพื้นฐานมีห้าประเภท เหล่านี้คือชีวมวล ไฟฟ้าพลังน้ำ ความร้อนใต้พิภพ ลม และแสงอาทิตย์ ทรัพยากรหมุนเวียนมีประโยชน์ในการเติมเอง: โลกจะไม่มีวันหมด อย่างไรก็ตาม พวกมันมีข้อเสียตรงที่ "จำกัดการไหล" ซึ่งหมายความว่ามนุษย์ไม่สามารถเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงเหล่านี้ได้เพียงเพื่อตอบสนองต่อความต้องการที่เพิ่มขึ้น หากโรงไฟฟ้าพลังน้ำถูกสร้างขึ้นบนแม่น้ำที่มีกระแสน้ำที่ลดลงอย่างไม่ลดละตามกาลเวลา วิศวกรก็แทบไม่สามารถทำได้เพื่อขับเคลื่อนน้ำให้มากขึ้นผ่านกังหันพลังน้ำที่โรงงาน
ภาพรวมของทรัพยากรหมุนเวียน
เมื่อประชากรสหรัฐน้อยกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน และเทคโนโลยีพลังงานยังอยู่ในวัยทารก การเผาไม้แม้จะใช้แรงงานมาก แต่ก็เพียงพอต่อความต้องการพลังงานของประเทศ ตลอดช่วงกลางปี ค.ศ. 1800 ไม่มีเครื่องใช้ไฟฟ้า และความต้องการด้านความร้อนและการปรุงอาหารเป็นตัวขับเคลื่อนหลักในการค้นหาเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้ทุกประเภท จากนั้นการปฏิวัติอุตสาหกรรมและการพัฒนาพลังงานไฟฟ้าก็ตามมาและในช่วง 150 ปีที่ผ่านมาหรือ ดังนั้น เชื้อเพลิงฟอสซิลได้ให้ความต้องการพลังงานส่วนใหญ่ของมนุษย์อย่างท่วมท้นทั้งในสหรัฐอเมริกาและ ทั่วโลก
พลังงานหมุนเวียนเป็น "ควร" ที่สำคัญในการสนทนาเกี่ยวกับแหล่งพลังงานมานานหลายทศวรรษ แต่เฉพาะในทศวรรษ 1990 เท่านั้นที่การใช้งานของพวกเขาเริ่มมีขึ้นในสหรัฐอเมริกาจริงๆ ณ ปี 2017 11 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานทั้งหมดและ 17 เปอร์เซ็นต์ของการผลิตไฟฟ้านั้นผลิตขึ้นโดยใช้ทรัพยากรหมุนเวียน และ 57 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานหมุนเวียนได้ทุ่มเทให้กับการผลิตไฟฟ้า อำนาจ
รายชื่อทรัพยากรหมุนเวียนและปริมาณพลังงานที่ได้รับจากแต่ละแหล่งสามารถดูได้ที่ไซต์การจัดการข้อมูลพลังงานในแหล่งข้อมูล
พลังงานแสงอาทิตย์
พลังงานจากดวงอาทิตย์สามารถรวบรวมและแปลงเป็นความร้อนและไฟฟ้าได้หลายวิธี หลุมพรางที่เห็นได้ชัดจากการพึ่งพาทรัพยากรหมุนเวียนประเภทนี้คือดวงอาทิตย์ไม่สามารถมองเห็นได้ตลอดเวลาและแม้แต่ในครึ่งวันหรือ เพื่อให้ดวงอาทิตย์อยู่เหนือขอบฟ้าในสถานที่ส่วนใหญ่ เมฆปกคลุมสามารถทำให้ปริมาณของพลังงานแสงอาทิตย์ที่แผ่ออกมาเล็กน้อยในบางวัน เนื่องจากไม่สามารถจัดเก็บไฟฟ้าในปริมาณมากได้ (ในขณะที่แบตเตอรี่มีประโยชน์ แต่แทบจะไม่มีพลังงานสำรองเพียงพอ) พลังงานแสงอาทิตย์จึงไม่มีประโยชน์สำหรับความต้องการตลอด 24 ชั่วโมง ถึงกระนั้น อาร์เรย์ของเซลล์โฟโตโวลตาอิก (PV) ในบริเวณที่มีแสงแดดส่องถึงสามารถให้พลังงานเพียงพอสำหรับชุมชนขนาดเล็ก
พลังน้ำ
พลังงานน้ำ (หรือพลังงานน้ำ ตามที่บางครั้งเขียนไว้) เป็นพลังงานที่เกิดจากพลังงานจลน์ของน้ำไหล น้ำมีมวล มักจะมีจำนวนมาก และน้ำที่ไหลมีความเร็วอย่างเห็นได้ชัด พลังงานไม่ได้มากไปกว่าผลคูณของมวลคูณด้วยกำลังสองของความเร็วคูณด้วยค่าคงที่ เช่นเดียวกับแสงแดด ปริมาณน้ำที่ไหลเข้าสู่บริเวณที่กำหนดนั้นไม่สามารถคาดเดาได้ทั้งหมด แม้ว่าน้ำจะไหลผ่าน โครงการมักจะเต็มไปด้วยความไม่แน่นอนน้อยกว่าพลังงานแสงอาทิตย์หรือลมในแง่ของความพร้อมของ ทรัพยากร.
พลังงานน้ำเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนหลักในสหรัฐอเมริกาในปี 2561 แม้ว่าส่วนแบ่งพลังงานหมุนเวียนจะลดลงเนื่องจากพลังงานหมุนเวียนเนื่องจากสินค้าโภคภัณฑ์โดยรวมมีความแพร่หลายมากขึ้น การพิจารณาที่สำคัญเกี่ยวกับพลังงานประเภทนี้คือสามารถทำลายระบบนิเวศและแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า เนื่องจากโครงการพลังน้ำหลายแห่งเกี่ยวข้องกับเขื่อน ทะเลสาบเทียมที่ได้จึงทำให้สัตว์ต่างๆ ออกจากบ้านได้อย่างแท้จริง
พลังงานลม
ลมคือการเคลื่อนที่ของอากาศ และการเคลื่อนที่นี้เกิดจากการที่พื้นผิวโลกแตกต่างกันอย่างมากจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง (เช่น น้ำที่นี่ ทะเลทรายที่นั่น ภูเขาตรงนั้น) และพื้นผิวต่างๆ เหล่านี้ดูดซับและปล่อยความร้อนจากดวงอาทิตย์ในลักษณะต่างๆ วิธี โดยทั่วไป อากาศบนบกจะอุ่นขึ้นและสูงขึ้น และอากาศเย็นจากมหาสมุทรจะไหลเข้ามาแทนที่ ในตอนเย็นลมพัดกลับไปทางน้ำ ลมจึงเป็นพลังงานแสงอาทิตย์รูปแบบหนึ่ง แม้ว่าการหมุนทางกายภาพของดาวเคราะห์บนแกนของมันจะมีส่วนทำให้เกิดกระแสลมในระดับหนึ่ง
พลังงานลมมีราคาไม่แพงอย่างน่ามหัศจรรย์ แต่น่าเสียดายที่รูปแบบลมที่คาดเดาไม่ได้ทำให้เป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตไฟฟ้าในระดับที่มีนัยสำคัญ
เชื้อเพลิงชีวภาพ
หรือที่เรียกว่าชีวมวล เชื้อเพลิงชีวภาพแสดงถึงรูปแบบพลังงานหมุนเวียนที่หลากหลายและขยายตัวอย่างรวดเร็ว วัสดุต่างๆ จากสิ่งมีชีวิตสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานได้ ตั้งแต่ซากพืชที่เน่าเปื่อย (รวมถึงไม้และของเสียจากศูนย์แปรรูปไม้) ไปจนถึงขยะไปจนถึงมูลสัตว์และสิ่งปฏิกูล เชื้อเพลิงชีวภาพเช่นเอทานอล (ก๊าซชีวภาพ) สามารถมีบทบาทบางอย่างเช่นเดียวกับน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซลแบบดั้งเดิม
เชื้อเพลิงเหล่านี้ไม่เพียงแต่ลด "รอยเท้าคาร์บอน" ของเทศบาลหรือหน่วยงานที่ใช้เชื้อเพลิงเหล่านี้เท่านั้น แต่ยังกำจัดของเสียด้วยวิธีที่มีประโยชน์อย่างยิ่ง ทำให้เกิด win-win ในขณะที่เชื้อเพลิงฟอสซิลปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เก็บไว้นานออกสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อถูกเผา ผู้สนับสนุนเชื้อเพลิงชีวภาพ จริง ๆ แล้วใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาเมื่อเชื้อเพลิงชีวภาพถูกเผาไหม้ทำให้มีมากขึ้น โครงการวัฏจักร
พลังงานความร้อนใต้พิภพ
พลังงานชนิดนี้ได้มาจากพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาจากส่วนลึกภายในโลกด้วยกระบวนการสลายกัมมันตภาพรังสีในหินที่อยู่ลึกลงไปใต้พื้นผิวของดาวเคราะห์ ความน่าเชื่อถือสูงและความจริงที่ว่ามันสามารถสร้างขึ้นในพื้นที่ทำให้เป็นตัวเลือกทรัพยากรหมุนเวียนที่น่าดึงดูดยิ่งขึ้น
ความร้อนเคลื่อนจากศูนย์กลางของโลก (แกนกลาง) ขึ้นไปบนชั้นแมนเทิล และสุดท้ายไปยังเปลือกโลกที่มีความหนา 3 ถึง 5 ไมล์ ผู้คนสามารถแตะน้ำพุร้อนใต้ดินที่เกิดขึ้นแล้วใช้ความร้อนเป็นพลังงานในกระบวนการต่างๆ โดยคำนิยาม พลังงานหมุนเวียนใหม่นี้ไม่ได้หายไป แต่อาจมีศักยภาพมากกว่าที่หลายคนตระหนัก: เชื่อหรือไม่ว่าศูนย์กลางของโลกนั้นอบอุ่นกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์!
พลังงานนิวเคลียร์: สะอาดแต่ไม่หมุนเวียน
คำจำกัดความของทรัพยากรหมุนเวียนที่เข้มงวดจะละเว้นพลังงานนิวเคลียร์จากการพิจารณา เนื่องจากพลังงานนิวเคลียร์ต้องอาศัยยูเรเนียม ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ไม่ได้อยู่ในอุปทานที่ไม่มีที่สิ้นสุด ในทางกลับกัน พลังงานนิวเคลียร์ถูกจัดกลุ่มด้วยพลังงานหมุนเวียนในแง่ของ "สะอาด" หรือปราศจากของเสียที่ก่อให้เกิดมลพิษและภาวะโลกร้อน
ในการผลิตไฟฟ้าประเภทนี้ อะตอมของยูเรเนียมจะถูกแยกออกเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการแยกตัวของนิวเคลียส ซึ่งจะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลต่อมวลต่อหน่วย พลังงานนี้ใช้ขับเคลื่อนกังหันไอน้ำ ร่องรอยของกัมมันตภาพรังสีที่ตกลงมาสู่สิ่งแวดล้อมอันเป็นผลมาจากอุบัติเหตุของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้ก่อกวนอุตสาหกรรมมานานหลายทศวรรษ แต่นั่นก็ไม่ได้หยุดความก้าวหน้าและการพัฒนาโดยรวมของมัน
ตัวเลือกพลังงานทดแทน
ดังนั้น หากคุณสนใจที่จะ "เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม" ด้วยตัวเองแต่ไม่รู้ว่าจะเริ่มต้นจากตรงไหน บุคคลและธุรกิจต่างๆ จะดำเนินการเกี่ยวกับการนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ในชีวิตประจำวันของตนเองอย่างไร
วิธีหนึ่งที่เห็นได้ชัดแม้ว่าจะไม่เป็นประโยชน์เสมอไปคือการสร้างพลังงานจากพลังงานหมุนเวียนด้วยตัวเองในสถานที่ที่จะใช้ นี่อาจหมายถึงการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาบ้านของคุณ หรือหากคุณเป็นนักพัฒนาหรือผู้ดูแลระบบ สำนักงานหรืออาคารเรียน ปั๊มความร้อนใต้พิภพส่วนตัว ความร้อนและพลังงานที่ได้จากชีวมวลเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง คุณยังอาจซื้อพลังงานหมุนเวียนจากบริษัทไฟฟ้าของคุณได้หากมีตัวเลือก "การกำหนดราคาที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม" หรือ "การตลาดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม" การประสานงานกับหน่วยงานเทศบาลเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี