Erneuerbare Energien sind all jene Quellen natürlicher Ressourcen, die zurückgewonnen werden können, nachdem sie vom Menschen zur Deckung seiner Bedürfnisse genutzt wurden. Sie sind begrenzte und umweltschädliche Alternativen zur Verbrennung nicht erneuerbarer fossiler Brennstoffe.
Erneuerbare Energien kommen in der Natur unbegrenzt vor oder können in relativ kurzer Zeit regeneriert werden. Wenn wir zum Beispiel die Sonne benutzen, verschwenden oder zerstören wir sie nicht, wir nutzen einfach ihre Lichtstrahlung oder ihre Wärme..
Erneuerbare Energien sind nachhaltig, das heißt, wir können sie nutzen, ohne ihre Produktion und Beschäftigung in Zukunft zu beeinträchtigen. Dies versichert uns, dass die nächsten Generationen sich mit diesen Energiequellen versorgen können, um leben zu können.
Abhängig von der Ressource, aus der sie gewonnen wird, gibt es verschiedene Arten erneuerbarer Energien. Schauen wir uns die wichtigsten Beispiele an.
Wasserkraft ist Elektrizität, die durch die Kraft des Wassers erzeugt wird. Dies ist die weltweit am häufigsten genutzte erneuerbare Energie mit 60% bis 2019.
Die Umwandlung von Wasserenergie in elektrische Energie erfolgt über Wasserkraftwerke. Dies sind Einrichtungen mit großen wirtschaftlichen Investitionen aufgrund der Art der Konstruktionen, die ausgeführt werden müssen, um den Betrieb sicherzustellen. Das erste Wasserkraftwerk wurde 1882 am Fox River in Wisconsin (USA) gebaut..
Obwohl Wasser als erneuerbare natürliche Ressource angesehen wird, kann die aus einem Wasserkraftwerk gewonnene Energie unter anderem aufgrund der Ablagerung von Materialien in Dämmen und Dürren in der Region begrenzt sein.
Andererseits verändert der Bau der Wasserkraftwerke die ökologische Struktur des Gebiets, einschließlich der Vertreibung einheimischer Arten und menschlicher Populationen. Zum Beispiel hat der Bau des Staudamms "Drei Schluchten" am Jangtse in China mehr als eine Million Menschen vertrieben..
Aus Wasser können wir neben elektrischer Energie auch eine andere Art von Energie gewinnen. Hydraulische Energie bezieht sich auf die Verwendung von Wasser zur Erzeugung der Bewegung einer Maschine.
Dies ist eine der am längsten laufenden erneuerbaren Energien. Dabei wird fließendes Wasser verwendet, um ein Rad zu drehen, das mit anderen Geräten verbunden ist. Zum Beispiel wurde hydraulische Kraft verwendet, um Getreide zu mahlen; In diesem Fall drehte das Wasser einige Steine, die beim Bewegen die Körner zerkleinerten, um Mehl zu produzieren.
Die Sonne ist die Quelle erneuerbarer Energien schlechthin. Wenn wir die Sonnenstrahlen nutzen, um etwas zu erhitzen, nutzen wir solarthermische Energie. Seine Wärme kann zum Heizen von Räumen wie Gewächshäusern, zum Kochen von Speisen mit Solaröfen und zum Erhitzen von Wasser verwendet werden.
Ein Beispiel dafür, wie wir solarthermische Energie erhalten, sind Solarkollektoren. Dies sind Geräte mit einem Wassertank, der durch Rohre zirkuliert, die die Wärme konzentrieren. Sie werden normalerweise auf den Dächern oder Terrassen von Gebäuden installiert.
Die Quelle der Photovoltaik ist die Sonne, die in allen Teilen der Welt frei und präsent ist. Um Strom von der Sonne zu erhalten, sind Systeme erforderlich, die Lichtenergie in elektrische Energie umwandeln..
Photovoltaikanlagen bestehen aus einem Material, dessen Elektronen sich beim Empfang von Licht bewegen und elektrischer Strom erzeugt wird. Silizium ist das am häufigsten verwendete Material für diesen Zweck und kommt auf der Erde häufig vor.
Der Hauptnachteil der Verwendung von Photovoltaik besteht darin, dass die Sonne nachts und bei bewölktem Himmel nicht verfügbar ist. In diesem Fall müssen Sie eine andere Energiequelle verwenden oder die Energie in Batterien speichern..
Der technologische Fortschritt in Bezug auf die Solarindustrie hat zu einer Reduzierung der Ausrüstungskosten geführt, wodurch die Umstellung auf die Nutzung von Solarenergie als Alternative zu fossilen Brennstoffen attraktiver wird..
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Windenergie ist eine saubere alternative Energie, da sie keine Abfälle oder umweltschädlichen Gase erzeugt, wie dies bei fossilen Brennstoffen der Fall ist. Wind ist eine unerschöpfliche Energiequelle, wenn er zur Energieerzeugung verwendet wird, wird er nicht verbraucht. Es ist jedoch nicht 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr verfügbar.
Windkraftanlagen erzeugen Strom, indem sie Energie im Wind gewinnen. Je höher die Turbine, desto stärker der Wind und desto höher die Energieerzeugung. Diese Strukturen befinden sich in der Regel auf Feldern, können aber auch offshore installiert werden.
Windenergie ist die am schnellsten wachsende erneuerbare Energie der letzten Jahre. Bis 2019 erhielten Länder wie Uruguay, Portugal, Irland, Dänemark und Litauen mehr als 25% der elektrischen Energie aus dem Wind.
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Unter Biomasseenergie versteht man die Energie, die aus biologischen Verbindungen gewonnen wird, unter anderem aus Holz, Dung von Nutztieren und landwirtschaftlichen Abfällen. Biomasse ist eine erneuerbare Energieform, die aus dem Photosynthesevorgang von Pflanzen gewonnen wird.
Holz wurde seit der Antike verwendet, um Menschen zu kochen, zu beleuchten und zu wärmen. Heute wird es hauptsächlich für den Bau von Gebäuden und Möbeln verwendet.
Einige Pflanzen oder deren Rückstände, wie z. B. Mais, werden zur Herstellung von Ethanol verwendet, das als Ersatz für Benzin in Fahrzeugen verwendet wird.
Die Sammlung von Siedlungsabfällen kann Energie gewinnen. Dies nennt man "Müll in Energie umwandeln". Biologische Stoffe in Siedlungsabfällen können zu Methan abgebaut werden, das dann als Brenngas verwendet wird.
Geothermie ist die Energie, die von der Erde kommt. Im Inneren der Erde sammelt sich Wärme an, mit der Strom erzeugt werden kann..
Allerdings hat nicht jeder Zugang zu dieser Art von Energie. Nur 0,3% des weltweiten Stroms stammt aus der geothermischen Quelle.
Energie kann auch aus den Ozeanen gewonnen werden. Diese bedecken 70% der Erde, was bedeutet, dass es sich um eine unbegrenzte Energiequelle handelt, da bei der Energieerzeugung kein Material aus dem Ozean verbraucht wird..
Energie kann durch Wellen oder Gezeitenbewegungen aus dem Ozean gewonnen werden. Die Technologien hierfür befinden sich noch in der experimentellen Phase, versprechen jedoch ein enormes Potenzial als Alternative zu nicht erneuerbaren Energien..
Woher kommt die Energie aller Sterne im Universum? Aus Wasserstoff! Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element im Universum. Er kommt als Teil von Wasser, biologischen Molekülen und Kohlenwasserstoffen vor.
Elektrische Energie kann aus einer Wasserstoffbrennstoffzelle erzeugt werden. In der Batterie verliert der Wasserstoff sein Elektron an den elektrischen Strom. Luftsauerstoff gelangt auf der anderen Seite in die Batterie, die mit Wasserstoff reagiert und Wasser erzeugt. Auf diese Weise werden Strom, Wasser und Wärme erzeugt.
Der große Nachteil von Wasserstoffbrennstoffzellen sind ihre hohen Kosten.
Sie könnten interessiert sein zu sehen:
DeGunther, R. (2009). Alternative Energie für Dummies. Wiley Publishing. New Jersey.
Dunlap, R.A. (2020) Erneuerbare Energien. Kombinierte Ausgabe. Morgan & Claypool Verlag.
Usher, B. (2019) Erneuerbare Energie. Columbia University Press. New York.
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