Захват солнечного света: возобновляемая энергия для светлого будущего

Уровни углекислого газа в атмосфере увеличиваются, достигая более 400 частей на миллион. В последний раз уровень CO2 был таким высоким 4 миллиона лет назад. Ледяные щиты Гренландии и Антарктиды теряют лед в три раза быстрее, чем 30 лет назад.

Сжигание ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и природный газ, является одним из ключевых факторов ухудшения климатических условий. Ископаемое топливо не только выбрасывает в атмосферу CO2, но также выделяет другие вредные газы и частицы, которые еще больше ухудшают качество воздуха.

Как частные лица, так и компании, мы должны предпринять немедленные шаги, чтобы исправить ущерб, который мы нанесли. Переход на возобновляемые источники энергии и работа с инструментами управления энергопотреблением для контроля за потреблением энергии — это два шага, которые могут изменить климатические условия.

По мере того, как появляются все более разрушительные экологические новости, мы все видим, что у нас есть лучшие варианты для работы, чем невозобновляемые источники. Читайте дальше, чтобы узнать больше о возобновляемых источниках энергии, их преимуществах и новых разработках в области экологически чистой энергии.

Важность возобновляемых источников энергии

Возобновляемые источники энергии в последние годы привлекают внимание по нескольким причинам, особенно из-за их устойчивости. В то время как запасы ископаемого топлива исчерпаны и формируются в течение миллионов лет, возобновляемые источники энергии пополняются естественным образом и быстро. При том, как мы сжигаем ископаемое топливо, оно закончится раньше, чем мы будем готовы.

Переключившись на возобновляемые источники энергии, отдельные лица и корпорации могут внести свой вклад в более пригодное для жизни будущее, которое работает на ресурсах, не подверженных риску истощения, по крайней мере, пока светит солнце.

Возобновляемые источники энергии также могут генерировать чистую энергию с минимальными или даже нулевыми выбросами парниковых газов. Вот что сейчас нужно миру!

Возобновляемая энергия в бизнесе

Использование возобновляемых источников энергии — это верный способ для бизнеса выдержать быстро меняющийся энергетический ландшафт. Используя возобновляемые ресурсы, вы и ваша компания можете сократить выбросы углекислого газа и свою зависимость от сети, сохранять мотивацию и экономить деньги в долгосрочной перспективе. В качестве бонуса потребители и инвесторы также увидят ваш бренд в хорошем свете, поскольку они станут более сознательными в отношении окружающей среды, отдавая предпочтение компаниям, которые принимают участие в корпоративной социальной ответственности.

« Переход на чистую энергию -- это инвестиция в наше будущее » .

Глория Рубен
Актриса и экоактивистка

Виды возобновляемой энергии

Использование возобновляемых источников энергии не требует выкапывания остатков животных и растений, живших миллионы лет назад. Все, что вам нужно, находится прямо за вашей дверью. Различные виды возобновляемой энергии, в которые вы можете инвестировать, только начинают появляться.

1. Солнечная энергия

В любой момент солнце дает нам более 173 000 тераватт солнечной энергии, что в 10 000 раз больше, чем нам нужно здесь, на Земле, каждый год. Это самый распространенный из всех возобновляемых источников энергии, и его можно преобразовать в электрическую энергию для запуска различных приложений, от домашних до крупных заводов. Кроме того, он не производит загрязняющих веществ!

Для сбора солнечной энергии требуются солнечные панели для захвата солнечной энергии, что можно делать даже в пасмурную погоду. Солнечные технологии используют фотогальванические панели или зеркала, которые концентрируют солнечное излучение для производства электроэнергии.

Предприятиям, изучающим возможность использования возобновляемых источников энергии, следует рассмотреть возможность инвестирования в солнечную энергию в качестве альтернативы, поскольку солнечные панели экономичны и имеют срок службы примерно 30 лет.

2. Энергия ветра

Ветряные турбины, установленные на суше или в море, используют кинетическую энергию ветра. Энергия ветра используется для перемещения лопастей, которые, в свою очередь, приводят в действие генератор и производят электроэнергию. Затем электричество преобразуется в более высокое напряжение и подается в национальную сеть.

Технология использования энергии ветра значительно эволюционировала от традиционных ветряных электростанций до более высоких турбин и роторов большого диаметра, чтобы максимально увеличить выработку электроэнергии. Хотя скорость ветра может варьироваться от региона к региону, потенциал энергии ветра огромен.

3. Гидроэнергетика

Гидроэлектроэнергия или гидроэнергетика является наиболее значительным возобновляемым источником энергии, использующим воду. Подобно энергии ветра, поток воды с большой высоты на низкую используется для перемещения лопастей турбины, что преобразуется в электрическую энергию. Гидроэлектростанции могут быть установлены на реках или водохранилищах. Резервуары также используются для других целей, таких как борьба с засухой и распределение питьевой воды и воды для орошения.

Однако гидроэнергетическая инфраструктура наносит отрицательный вред нашей окружающей среде и экосистемам. Обходной путь до сих пор заключается в создании небольших заводов в удаленных местах.

4. Геотермальная энергия

Тепло Земли, вероятно, последнее, о чем вы подумали бы как об источнике энергии, но оно довольно распространено, и люди используют его уже более 100 лет. Геотермальная энергия использует естественное тепло ядра Земли, температура которого может достигать нескольких тысяч градусов по Цельсию. Эту энергию генерируют распадающиеся радиоактивные соединения; доступность тесно связана с местоположением.

Тепло извлекается из геотермальных резервуаров через скважины или другими способами. Скважины выносят на поверхность обжигающую горячую воду, которая вращает турбины и вырабатывает электроэнергию. Пар и горячая вода могут быть перекачаны обратно в источник, чтобы уменьшить выбросы.

Геотермальная энергия также используется непосредственно для отопления с помощью геотермальных тепловых насосов.

5. Приливная энергия

Приливы — это второй вид гидроэнергетики. Как следует из названия, это происходит из-за естественных приливов и отливов. Это движение приливов вызвано гравитационным взаимодействием между Солнцем, Землей и Луной. Приливные турбины и заграждения - два широко используемых метода использования приливной энергии.

Приливные заграждения — это плотины или барьеры, сооруженные в эстуариях или прибрежных районах, а приливные турбины — это что-то вроде подводных ветряных турбин, размещенных в районах с сильными течениями. При использовании обоих методов выработка электроэнергии происходит по мере того, как приливы и отливы приводят в движение турбины для выработки кинетической энергии, которая преобразуется в электричество.

Основным преимуществом приливной энергии является то, что движение приливов и отливов вполне предсказуемо, что упрощает прогнозирование выработки энергии и обеспечение стабильного энергоснабжения. Тем не менее, это связано с географическими ограничениями.

6. Энергия биомассы

Производство биоэнергии из растений, древесины, пожнивных остатков и других отходов является давней практикой. Различные способы производства энергии биомассы включают сжигание, биохимическую конверсию и анаэробное сбраживание.

Во время сжигания накопленная биомасса напрямую сжигается и используется для нагрева воды и помещений или для производства пара для вращения турбин для выработки электроэнергии. Анаэробное сбраживание, расщепляющее органические вещества в отсутствие кислорода, производит биогаз. Биогаз в основном состоит из двуокиси углерода и метана и используется в качестве транспортного топлива или для отопления. Биотопливо, такое как биодизель и экологически чистое дизельное топливо, также производится с использованием биомассы.

Это были некоторые из примеров возобновляемых источников энергии, доступных для изучения. Каждый источник, от солнечной энергии до энергии биомассы, обладает уникальным набором преимуществ и потенциалом. Используя возможности этих устойчивых альтернатив, мы можем внести свой вклад в будущее, в котором потребности в энергии будут удовлетворяться без вреда для нашей планеты.

Преимущества возобновляемой энергии

Возобновляемые источники энергии предлагают множество преимуществ, что делает их привлекательным выбором для предприятий и частных лиц, которые заботятся о том, чтобы внести свой вклад в устойчивое будущее, создавая положительный имидж и экономя деньги. Давайте рассмотрим некоторые из многих преимуществ возобновляемых источников энергии по сравнению с традиционными видами топлива.

• Устойчивость. Возобновляемые источники энергии производят низкие или нулевые выбросы парниковых газов, что снижает уровень загрязнения воздуха. Само собой разумеется, что эти виды топлива положительно влияют на окружающую среду.
• Экономия затрат. Хотя переход на возобновляемые источники энергии может потребовать от вас инвестиций в технологию на начальном этапе, в долгосрочной перспективе это сэкономит вам деньги. Поскольку заправка практически бесплатна, все, что вам нужно, — это начальная инфраструктура. Технологии сбора солнечной и ветровой энергии становятся конкурентоспособными по стоимости, поэтому сейчас самое время начать инвестировать в более экологичный источник энергии и сэкономить при этом немного долларов.
• Создание работы. Сектор возобновляемых источников энергии имеет большой потенциал для расширения экономического роста и создания рабочих мест. По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) , в 2022 году занятость в сфере возобновляемой энергетики увеличилась на 700 000 новых рабочих мест, достигнув 12,7 млн ​​рабочих мест по всему миру.
• Нет истощения. В отличие от ископаемого топлива, возобновляемая энергия использует ресурсы прямо из природы. Возобновляемые источники, такие как солнечный свет, ветер и приливы, не исчерпают себя в ближайшее время. Чего нельзя сказать об ископаемом топливе, которое истощается с очень высокой скоростью и его трудно достать.
• Положительный общественный имидж. Предприятия, использующие возобновляемые источники энергии, демонстрируют ответственность и приверженность защите окружающей среды. Это привлекает экологически сознательных потребителей и заинтересованных лиц, которые заботятся о респектабельной деловой практике и знают, что будущее за экологически чистой энергией.

Недостатки возобновляемых источников энергии

Давайте поговорим о недостатках возобновляемых источников энергии, потому что, хотя это привлекательный вариант с многочисленными преимуществами, мы должны признать, что у него есть и свои недостатки. Прежде чем красить себя в зеленый цвет, следует учесть несколько вещей:

• Прерывистость. Непредсказуемость возобновляемых источников энергии, таких как солнце или ветер, и их доступность могут стать настоящей головной болью для бизнеса и привести к колебаниям энергоснабжения.
• Высокая первоначальная стоимость. Чтобы построить хорошую инфраструктуру возобновляемых источников энергии, требуются дорогостоящие первоначальные инвестиции. В то время как долгосрочные эксплуатационные расходы снижаются, первоначальные затраты на установку некоторых устройств довольно значительны. Это может быть финансово сложным для любого человека с ограниченным бюджетом.
• Проблемы с хранением энергии. Поскольку возобновляемые источники энергии не всегда производят энергию, когда это необходимо, необходимо срочно найти способ хранения избыточной энергии для последующего использования. Однако некоторые современные технологии накопления энергии не соответствуют бюджетным требованиям многих покупателей. Поиск надежного и экономичного способа остается проблемой.
• Низкая эффективность. Солнечные панели обычно преобразуют около 15-20% захваченного солнечного света. Точно так же ветряные турбины также имеют ограниченную скорость преобразования. Повышение эффективности необходимо для получения большей отдачи от сделанных инвестиций.

Технология возобновляемых источников энергии

Инновации — это необходимость часа, когда речь идет об улучшении наших отношений с окружающей средой. Компании, занимающиеся возобновляемыми источниками энергии, по всему миру разработали технологии, которые еще больше придают зеленой энергетике необходимый импульс. От прозрачных солнечных панелей, которые исчезают в архитектурных проектах, до интеграции солнечной энергии в электромобили (EV) — эти технологии иллюстрируют непрекращающийся поиск заботы об окружающей среде.

1. Прозрачные солнечные панели

Эти панели представляют собой мощную разработку в области фотоэлектрических технологий с возможностью интеграции в такие поверхности, как окна, световые люки и экраны, что делает выработку энергии более эффективной и эстетичной. Такие компании, как Ubiquitous Energy и Solar Windows , обнаруженные в 2014 году, работают над повышением соотношения прозрачности и эффективности и повышением доступности панелей в настоящее время.

2. Энергия синтеза

Это может звучать как научная фантастика, но термоядерная энергия направлена ​​на то, чтобы воспроизвести процесс, который питает солнце, чтобы генерировать огромное количество чистой и устойчивой энергии. В больших термоядерных реакторах атомы водорода сливаются с выделением огромного количества энергии.

Хотя он все еще находится на экспериментальной стадии, был достигнут значительный прогресс в его воплощении в жизнь. В недавнем эксперименте, проведенном National Ignition Facility (NIF) в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, Калифорния, выходная энергия синтеза в 3,15 мегаджоулей намного превзошла порог воспламенения от лазерной энергии в 2,05 мегаджоулей. Подробнее об эксперименте читайте здесь .  

3. Искусственное дыхало

Эта концепция включает в себя создание камеры, погруженной в воду, с отверстием, обращенным к набегающим волнам. Когда волны входят в камеру, поднимающийся водяной столб создает давление, которое высвобождается через турбину для выработки электроэнергии.

Устройство Wave Swell недавно завершило годичный запуск у побережья острова Кинг в Австралии. В течение этого периода контролировались его эффективность (сколько энергии волн было преобразовано в электричество) и доступность (процент времени, в течение которого энергия волн была преобразована в электричество). Генеральный директор Пол Гисон сообщил, что UniWave 200 обеспечивает энергоэффективность примерно на 50% и доступность на 80% , что выше, чем у солнечных панелей.

4. Электромобиль на солнечных батареях (EV)

Эти электромобили используют солнечные батареи для непосредственной зарядки аккумуляторов. Солнечные панели, обычно устанавливаемые на крыше или кузове автомобиля, улавливают солнечный свет и преобразуют его в электричество, которое заряжает аккумулятор. Эта технология увеличивает запас хода и снижает потребность во внешней зарядке.

Солнечные электромобили используются уже некоторое время: первая модель была разработана Уильямом Дж. Коббом в 1955 году. С тех пор была проделана большая работа по разработке автомобилей, полностью работающих на солнечной энергии. Хотя автомобили на солнечных батареях все еще не соответствуют характеристикам традиционного автомобиля, такие компании, как Aptera , Sono Motors и Lightyear , делают эту идею более масштабируемой, доступной и осуществимой.

5. Подводный буй Archimedes Waveswing

Разработанный AWS Ocean , Archimedes Waveswing использует океанские волны для выработки электроэнергии. Буй привязан ко дну океана и находится у поверхности воды. Когда волны проходят, буй поднимается и опускается из-за давления, и генератор использует это движение вверх-вниз для производства электроэнергии. В 2023 году запланированы дополнительные испытания, но компания объявила, что после шести месяцев в море их устройству удалось превзойти их ожидания на 20% .

Тенденции возобновляемой энергетики

Возобновляемые источники энергии признаны неотъемлемым игроком на глобальном энергетическом ландшафте, и их значение и рост с каждым годом ускоряются. Его инновации и тенденции продолжают формировать то, как мы вырабатываем, храним и используем чистую энергию, поскольку мы отправляемся в технологически продвинутый, но неблагоприятный для окружающей среды век.

• Продолжающийся рост. Сектор возобновляемых источников энергии быстро развивается, несмотря на такие проблемы, как волатильность цен на сырьевые товары, ограничения цепочки поставок и проблемы безопасности. Бум потребительского спроса в сочетании со снижением стоимости технологий использования возобновляемых источников энергии и государственными стимулами делает вероятным то, что компании, работающие в сфере возобновляемых источников энергии, улучшат свои финансовые показатели.
• Конкурентоспособность по стоимости. Из-за постоянных проблем с цепочками поставок не все возобновляемые источники энергии являются рентабельными, но цены на энергию ветра и солнца неуклонно снижаются, что делает их достойным конкурентом традиционным источникам ископаемого топлива.
• Инвестиции в чистую энергию. Инвестиции в проекты по возобновляемым источникам энергии растут. Согласно последнему отчету Международного энергетического агентства (МЭА) о мировых инвестициях в энергетику за 2023 год, из 2,8 трлн долларов, готовых инвестировать в энергетические инициативы во всем мире, более 1,7 трлн долларов пойдет на чистые технологии. Только США получат 370 миллиардов долларов инвестиций благодаря Закону о снижении инфляции .
• Расширение солнечной энергетики. Ежегодные поступления солнечной энергии на основные рынки, такие как Китай, США, Индия и Европейский Союз, продолжают расти благодаря снижению цен, политическому давлению и более широкому внедрению солнечных фотоэлектрических систем. По данным Ассоциации производителей солнечной энергии США, первый квартал 2023 года был безусловно лучшим для отрасли. Установлено 6,1 гигаватт постоянного тока, что на 47% больше, чем в первом квартале 2022 года.
• 100% чистая энергия. Более 400 компаний присоединились к глобальной корпоративной инициативе RE100 по возобновляемым источникам энергии , взяв на себя обязательство производить 100% экологически чистую электроэнергию. В число этих членов входят такие бренды, как Adobe, Apple, Chanel и Deloitte.

Источник: МЭА.

Оставим след, а не (углеродный) след

«У людей должны быть ценности, а значит, и у компании. И одна из вещей, которые вы делаете, это отдавать. Так как же вернуть? Мы возвращаемся через нашу работу в области окружающей среды, в управлении компанией на возобновляемых источниках энергии. Мы отдаем в создании рабочих мест».

Это сказал Тим Кук!

Будущее возобновляемых источников энергии многообещающе и наполнено трансформационными возможностями. Все, что нам нужно сделать, это принять участие в снижении зависимости от ископаемого топлива и вместе бороться с изменением климата. Мы можем построить устойчивую энергетическую систему для будущих поколений при наличии решимости и постоянных инвестициях в возобновляемые источники энергии.

Эта статья вас заинтересовала? Узнайте больше об управлении энергопотреблением , чтобы максимально повысить энергоэффективность и снизить воздействие на окружающую среду.