Alternative Energien

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Anthony Golden
Alternative Energien
Drei Arten alternativer Energie: Sonne, Wind und Wasserkraft

Was sind alternative Energien??

Das alternative Energien Sie sind all jene Energiequellen, die erneuerbar und sauber sind, das heißt, sie verschmutzen nicht oder nur in geringem Maße. Sie sind eine Alternative zu Energiequellen aus fossilen Brennstoffen wie Öl, Kohle, Gas oder radioaktiven Elementen.

Diese Energien kommen aus unerschöpflichen Quellen oder bleiben bestehen, solange der Planet weiter funktioniert. Die wichtigsten alternativen Energien sind Wasserkraft (basierend auf der Kraft des Wassers), Sonnenenergie und Windenergie (bereitgestellt durch die Kraft des Windes)..

Andere sind Geothermie (aus der inneren Wärme der Erde) und Gezeitenenergie (basierend auf dem Kommen und Gehen der Gezeiten im Meer). Ebenso die Wellenenergie oder Energie, die von den Wellen des Meeres bereitgestellt wird.

Es wurden auch alternative Kraftstoffe entwickelt, beispielsweise Biokraftstoffe aus der Verbrennung von Pflanzenmaterial oder der Verarbeitung zu flüssigem Kraftstoff. Wie die Erzeugung von Gas aus der Zersetzung organischer Stoffe, das sogenannte Biogas.

Diese alternativen Energien haben zweifellos Vorteile, obwohl sie auch einige Nachteile mit sich bringen. Zu den ersteren zählen der Zustand der Erneuerbarkeit und der geringen Umweltverschmutzung, während zu den Nachteilen die geringere Energieeffizienz und die geringeren Speicherprobleme zählen..

Arten alternativer Energien

Alternative Energien sind all jene, die traditionellen nicht erneuerbaren Energiequellen unterschiedliche Optionen bieten und die stark verschmutzen. Abhängig von der Quelle, die diese Energie liefert, gibt es verschiedene Arten alternativer Energie.

Wasserkraft

Ein Wasserkraftwerk

Es ist eine motivierende Energie (Energie, die Bewegung erzeugt), aus der Arbeit erzeugt werden kann. In diesem Fall wird die Bewegung durch die Wasserströmungen der Flüsse erzeugt, die beim Durchgang durch Turbinen Strom erzeugen können.

Strom wird in Akkumulatoren gespeichert und über das Stromnetz verteilt. Um dies zu erreichen, werden große Dämme an mächtigen Flüssen gebaut, wie dem Drei-Schluchten-Damm am Jangtse in China (dem größten der Welt)..

Der Damm erzeugt einen Höhenunterschied, so dass das Wasser wie ein Wasserfall fällt und durch die Turbinen fließt. Turbinen drehen sich und aktivieren eine Lichtmaschine, eine Maschine, die Bewegung in Elektrizität umwandelt.

Solarenergie

Photovoltaik-Solarmodule

Sonnenenergie ist die Hauptenergiequelle auf dem Planeten und alle anderen Energien werden als von ihr stammend angesehen. In diesem Fall wird jedoch auf die direkte Nutzung der Sonnenenergie durch den Einsatz von Sonnenkollektoren verwiesen..

Sonnenkollektoren sind Platten mit Photovoltaikzellen, die die Sonnenstrahlung einfangen und in Elektrizität umwandeln. Die Photovoltaik- oder Fotozelle ist ein Gerät, das beim Auftreffen von Sonnenlicht eine Bewegung von Elektronen erzeugt.

Während sich diese Elektronen bewegen, wird ein elektrischer Strom erzeugt, der in einer Batterie oder einem Akkumulator gespeichert ist. In Abu Dhabi (Vereinigte Arabische Emirate) wird beispielsweise ein Solarkraftwerk gebaut, das über 4 Millionen Solarmodule verfügt und Energie für 160.000 Haushalte erzeugt..

Windkraft

Ein Windpark

Die Energie wird durch die Bewegung der Luft erzeugt, dh durch die Winde, die große Blätter oder Blätter einer Windkraftanlage bewegen. Letzteres ist ein Gerät, das hoch auf einem Sockel oder einer Säule platziert ist und Flügel wie ein Lüfter und eine Lichtmaschine aufweist..

Wenn der Wind die Blätter dreht, bewegen sie daher die Lichtmaschine und erzeugen einen elektrischen Strom, der sich in Batterien ansammelt. Windenergie wird seit vielen Jahrhunderten genutzt, beispielsweise in den Windmühlen, in denen Weizen gemahlen wird.

Zum Beispiel die berühmten Windmühlen, auf die Don Quijote mit seinem Speer stürzte. Heute Windparks wie der Offshore-Windpark Walney-Erweiterung, Die größte der Welt versorgt 590.000 Haushalte mit Strom.

Geothermische Energie

Geothermisches Kraftwerk in Svartsengi, Island

Das Innere des Planeten Erde besteht aus geschmolzenem Material mit einer sehr hohen Temperatur, wodurch das Wasser in unterirdischen Stauseen kocht. Der entstehende Wasserdampf steigt auf und erwärmt die Felsen auf seinem Weg.

Diese Wärme aus Wasser und Steinen kann als Energie für verschiedene Zwecke genutzt werden. Sowohl um Strom zu erzeugen, um zu erreichen, dass der Druck von Wasserdampf Turbinen bewegt, als auch um Räume oder Wasser zu heizen.

In Island beispielsweise versorgt die Geothermie-Anlage Nesjavellir die Hauptstadt Reykjavik mit heißem Wasser..

Meerwasserenergie

Gezeitenkraftgeneratoren Abbildung

Gezeitenenergie ist diejenige, die durch die Kraft des Meerwassers erzeugt wird, das durch das Auf- und Absteigen der Gezeiten verdrängt wird. Die Masse des Meerwassers wird regelmäßig von der Schwerkraft des Mondes und der Sonne beeinflusst, wodurch es steigt und fällt und sich den Küsten näher oder weiter von ihnen entfernt..

Um diese Bewegung zu nutzen, ist eine Vorrichtung angebracht, mit der Meerwasser die Schaufeln einer Turbine bewegen kann. Dies wiederum dreht die Spule einer Lichtmaschine und erzeugt Strom.

Ein Beispiel hierfür ist das Gezeitenkraftwerk an der Mündung des Rance (Frankreich), das 225.000 Menschen mit Strom versorgt.

Wellenenergie

Wellenenergieerzeugungsmaschinen

Diese Energie folgt dem gleichen Prinzip wie Wasserkraft und Gezeiten- oder Gezeitenenergie. In diesem Fall ist die Kraft, die die Turbinenschaufeln bewegt und den Generator zur Stromerzeugung aktiviert, die Kraft der Meereswellen..

Damit es funktioniert, werden eine Reihe von Geräten im Meer platziert, die den Impuls der Wellen empfangen. Dies ist eine indirekte Form von Energie aus dem Wind, da es der Wind ist, der die Wellen erzeugt..

Diese Art von Energie ist eine der am wenigsten entwickelten, die sich noch in der Forschungsphase befindet. Es ist jedoch mindestens eine kommerzielle Anlage in Betrieb, die Mutriku-Wellenbrecheranlage im Golf von Biskaya, Spanien.

Energie auf Biokraftstoffbasis

Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung alternativer Energie besteht in der Herstellung von Biokraftstoffen, dh Kraftstoffen auf der Basis von Pflanzenmaterial oder Biomasse. Dies besteht darin, die Möglichkeit der Herstellung von Alkohol zu nutzen, indem große Mengen pflanzlicher Produkte fermentiert werden..

Beispielsweise kann aus Zuckerrohr, genau wie Rum hergestellt wird, Alkohol (Bioethanol) zur Verwendung als Kraftstoff hergestellt werden. Fast jede kohlenhydrat- oder ölreiche Kultur dient diesem Zweck, beispielsweise Mais, Maniok, Sojabohnen und viele Palmen..

Biogasbasierte Energie

Biogasanlage

So wie Erdgas aus dem Erdinneren verwendet wird, das eine nicht erneuerbare Ressource ist, kann Gas aus organischer Substanz erzeugt werden. Dies wird mit Biodigestern erreicht, bei denen es sich um Tanks handelt, in denen organische Stoffe abgeschieden werden, um sich einem Zersetzungsprozess zu unterziehen..

Diese Zersetzung wird von Bakterien und anderen Mikroorganismen in einer Umgebung ohne Sauerstoff (anaerob) erzeugt, wobei dabei Gas erzeugt wird. Das erzeugte Gas enthält neben CO hauptsächlich Methan (nützlich als Brennstoff)zwei und andere Gase in geringerem Maße.

Wasserstoffenergie

Bus mit Wasserstoff betrieben

Es ist eine weitere alternative Energiequelle, deren Rohstoff im Universum reichlich vorhanden ist, da Wasserstoff aus Wasser oder Pflanzenmaterial gewonnen werden kann. Darüber hinaus fallen bei seiner Verwendung keine umweltschädlichen Abfälle an, obwohl die größte technologische Einschränkung derzeit aufgrund der Kosten für die Herstellung aus Wasser besteht..

Es gibt jedoch bereits Brennstoffzellen auf Wasserstoffbasis, die das Bewegen von Fahrzeugen ermöglichen und als einziges Abwasser dienen. Andererseits wurden sie in Raumfahrzeugen wie der Apollo-Serie zur Erzeugung von Strom und Wasser eingesetzt..

Vorteil

  • Alternative Energien sind erneuerbar, dh sie können immer wieder produziert werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass ihre Reserven aufgebraucht werden.
  • Diese Energien verschmutzen nicht oder in geringerem Maße als fossile Brennstoffe oder Kernenergie. Daher haben sie keinen wesentlichen Einfluss auf den Treibhauseffekt, der die globale Erwärmung verursacht..
  • Sie wirken sich weniger auf die Gesundheit aus, gerade weil sie wenig Abfall produzieren und weniger Umweltbelastung verursachen.
  • Seine Entwicklung ermöglicht die Schaffung neuer Arbeitsplätze, sowohl in den Phasen der Erzeugung der Technologie als auch in Bezug auf Installation, Betrieb und Wartung.
  • Anlagen, in denen alternative Energien erzeugt werden, sind sicherer und kostengünstiger zu warten.

Nachteile

  • Sie sind weniger energieeffizient in Bezug auf die pro investierter Investition erzeugte Energiemenge. In den meisten Fällen ist es erforderlich, große Land- oder Seeflächen für die Erzeugung rentabler Energie bereitzustellen.
  • Die Möglichkeit, diese Arten von Energie zu erzeugen, ist weltweit ungleich, da sie vom Klima und den geografischen Bedingungen abhängen. Obwohl fossile Brennstoffe nicht in allen Teilen der Welt vorkommen, ist ihre Energie leichter zu transportieren.
  • Ein Nachteil sind die technologischen Einschränkungen, dh, dass in einigen Fällen keine effizienten Technologien vorhanden sind. Auf jeden Fall ist zu hoffen, dass dies ein vorübergehender Nachteil ist, da in die Generierung neuer Technologien investiert wird.
  • In den meisten Fällen ist die anfängliche Investition zur Installation einer Produktionsanlage hoch. Dies hängt zwar von der Art der Energie ab, wird jedoch durch geringere Wartungskosten und vor allem durch eine Verringerung der Umweltbelastung ausgeglichen..
  • Eine wichtige Einschränkung ist die Speicherung der erzeugten Energie, bei der es sich im Allgemeinen um elektrische Energie handelt. Dies liegt daran, dass die Speicherung in Batterien oder Akkus bisher nicht die erforderliche Kapazität und Effizienz erreicht..
  • In Fällen wie Biokraftstoffen konkurrieren sie mit der Lebensmittelproduktion, indem sie landwirtschaftliche Flächen zur Herstellung ihres Rohstoffs nutzen.
  • In den meisten Fällen erzeugen alternative Energieerzeugungsanlagen eine erhebliche visuelle Wirkung.
  • Obwohl sie eine viel geringere ökologische Auswirkung haben als nicht erneuerbare Energien, kann dies auch durch alternative Energie verursacht werden. Beispielsweise wurde festgestellt, dass Windkraftanlagen viele Fledermäuse und Insekten durch Aufprall auf Blätter töten..

Verweise

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