Uso de tipos alternativos de energía. Recursos energéticos: fuentes alternativas y tecnologías de ahorro energético. problemas y soluciones. Tipos de energía alternativa

¿Qué podría ser más tentador que los recursos gratuitos? El problema del uso de fuentes de energía alternativas ha ocupado la mente de los científicos durante muchas décadas. El interés en este tema crece en proporción directa al aumento de las facturas de servicios públicos. En este artículo conocerás qué son las fuentes alternativas de energía, qué soluciones técnicas y de ingeniería existen que nos acercarán a ahorros razonables y también evaluaremos las perspectivas de las áreas individuales.

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Fuentes de energía alternativas: qué es, la formulación de los principales requisitos y definiciones.

Se puede conectar una bombilla de luz LED económica o una batería a un dispositivo de este tipo. La unidad es útil para cargar su teléfono inteligente. La simplicidad del diseño le permite implementar dicho proyecto por su cuenta. Además, dicha solución de ingeniería no requerirá costos financieros. Lo único que se necesita es habilidad, un par de horas de tiempo libre y algún equipo básico de caza.

La solución de Robinson Crusoe, aunque generalmente efectiva, no está exenta de fallas tras un examen más detenido:

• la ardilla no puede desarrollar alta velocidad (girar un motor eléctrico grande) para generar una potencia significativa;
• la velocidad de ejecución cambia constantemente, por lo que es difícil optimizar el proceso de generación;
• el roedor debe ser alimentado y es probable que el costo de las nueces exceda el costo de la electricidad generada.

Un ejemplo humorístico se presta bien a algunas conclusiones serias:

1. Las fuentes de electricidad no tradicionales separadas deben rechazarse debido al efecto económico negativo.
2. Para que la comparación de opciones sea útil, es necesario determinar de antemano la potencia de generación mínima aceptable.
3. Es necesario considerar cada propuesta teniendo en cuenta los costos primarios y operativos en el complejo.

Un estudio superficial de las opciones para el uso de fuentes de energía alternativas no permitirá sacar las conclusiones correctas. En cualquier caso, se recomienda tener en cuenta las características del lugar donde se instalará la estructura, la complejidad de la instalación y el mantenimiento rutinario. En este artículo nos centraremos en aquellas ideas de uso de energías alternativas para el hogar que puedes implementar por tu cuenta.

Los principales tipos de fuentes de energía alternativas.

Energía eólica y solar

Hoy en día, no se utiliza la transmisión directa a los actuadores, pero los principios siguen siendo los mismos. El viento hace girar las grandes aspas de un ventilador conectado a un generador eléctrico. Para obtener la constancia y la fuerza suficiente del flujo de aire, tales estructuras se elevan a gran altura y se instalan en la orilla del mar.

Los siguientes componentes típicos están marcados en la figura:

1. El controlador controla el funcionamiento del generador, realiza funciones de regulación y protección.
2. Un voltaje constante de una de las salidas de esta unidad se suministra a las baterías, que acumulan una carga de energía para compensar los parámetros del viento.
3. Usando un inversor, se crea una onda sinusoidal estándar de 220 V para conectar a los consumidores.
4. Se utiliza un dispositivo ATS especial para transferir el exceso de energía a las redes públicas mediante el pago de una tarifa. También se utiliza como fuente de alimentación de emergencia (de repuesto).

Sin convertidores mecánicos adicionales, los dispositivos reciben electricidad mediante paneles solares. En esta realización, se usa el EMF, que se forma irradiando la región de una unión p-n de semiconductores que no están en equilibrio. Se produce un efecto positivo cuando los fotones golpean una placa hecha de varias capas de silicio de diferentes tipos.

Este ejemplo prevé el uso compartido de varias fuentes de energía alternativas. Para compensar la disminución del rendimiento con vientos suaves y de noche, se instala una batería de almacenamiento. Si es necesario, use un generador de gasolina o diesel de repuesto.

La radiación infrarroja de la estrella más cercana a nuestro planeta se puede utilizar para mejorar la eficiencia de los sistemas regulares (calefacción y suministro de agua caliente) de una casa privada. Para hacer esto, se instala una estructura de tubería simple en el techo. El refrigerante se alimenta al circuito de la caldera de calentamiento indirecto. El modo de circulación óptimo se mantiene mediante una bomba y una unidad de control con sensores de temperatura.

La energía del calor de la tierra y el aire.

Incluso en heladas severas a una profundidad bastante grande, el suelo retiene una temperatura positiva. Este calor se puede aprovechar de la siguiente manera:

Ciclo de trabajo:

• en la primera etapa (1) el refrigerante que no se congela se calienta en las profundidades de la tierra, ingresa al intercambiador de calor del evaporador;
• El bloque interior funciona como una parte análoga del frigorífico (climatizador) habitual. El movimiento del refrigerante a lo largo de este circuito es proporcionado por un compresor especial (2);
• el fluido calentado (3) ingresa al sistema de calefacción. Después de enfriarse en los radiadores, vuelve atrás (4) para aumentar la temperatura.

Esta técnica permitirá el uso ilimitado de recursos alternativos durante todo el año desde embalses que no se congelan. La eficiencia de todas las instalaciones de este tipo depende de la diferencia de temperatura a la entrada y salida del circuito exterior.

Fuentes de energía alternativas renovables: ¿qué hay en el ejemplo del uso de biocombustibles?

En la definición general, el petróleo y el carbón pueden clasificarse como recursos en esta categoría. Sin embargo, su renovación es demasiado lenta incluso en relación con el tiempo de existencia de la civilización humana. Para la implementación práctica de un proyecto privado, otras fuentes de energía alternativas son adecuadas:

1. La madera ordinaria se utiliza en calderas de combustible sólido.
2. Se utilizan rocas de rápido crecimiento, seguidas de secado y procesamiento en un líquido combustible.
3. La descomposición de los desechos por bacterias se utiliza para crear biogás.

Del ejemplo, queda claro que algunas fuentes de energía alternativas en sí mismas tienen bonificaciones adicionales. En este último caso, la biomasa triturada se utiliza como fertilizante. Para mejorar la productividad y la eficiencia, este proyecto cuenta con dos tanques de trabajo instalados. El gas resultante se puede utilizar como combustible para generadores de energía eléctrica y calderas de calefacción.

el poder del agua

No es necesario pagar de más por un diseño ultramoderno. Basta con instalar una rueda con cuchillas, conectarla a un motor eléctrico y complementarla con automatización de protección y control.

Desarrollo de otro tipo de fuentes alternativas de energía

Estas fuentes se utilizan para generar calor y electricidad. En este caso, los procesos de transformación son mínimos, por lo que se pueden obtener buenos resultados económicos.

La figura muestra un diagrama esquemático de una máquina de soldar. Sin embargo, este gas se puede usar para alimentar el quemador en el horno de la caldera, impulsar el motor de combustión interna.

Pero el siguiente esquema es una muestra bastante seria e incluso patentada (número de patente oficial - RU 2245606). Estudie cuidadosamente el diagrama y las explicaciones, este desarrollo confirma una vez más que todo lo ingenioso es simple.

Si lo desea, puede intentar reproducir dichos productos caseros. Pero debe tenerse en cuenta que, en la mayoría de los casos, algunos detalles no son muestras de fábrica, sino productos caseros. Por lo tanto, confiar en tal "asamblea" debe hacerse con precaución.

Fuentes alternativas de energía para viviendas particulares: soluciones prácticas con comentarios de expertos

En Internet, puede encontrar docenas de ideas que son potencialmente adecuadas para implementar de una forma u otra. Y ahora pasamos a discutir los métodos que ya se utilizan en Rusia. La eficacia de tales fuentes de energía alternativas ha sido probada mediante pruebas prácticas.

La energía solar como fuente de energía alternativa: componentes y esquemas de circuitos

Paneles solares

El diseño se basa en el principio acumulativo de las fotocélulas de las baterías solares. Esta tecnología se conoce desde hace varias décadas. Sin embargo, solo en los últimos años han aparecido productos asequibles para el consumidor medio.

Los paneles solares generan corriente continua, que se puede utilizar para cargar baterías, encender lámparas LED y otros dispositivos adecuados sin conversión adicional. Los televisores, lavadoras y otros equipos se conectan a través de un inversor, que crea una sinusoide en la salida de 220V. El controlador controla la conmutación, proporciona el modo óptimo de carga de la batería.

Modelo de marca		notas
Sunways/ FSM-100P	4480	Panel policristalino. Voltaje - 12 V, Potencia nominal − 100 W, Tamaño - 15,6 × 15,6 cm. Es admisible la explotación con la temperatura de-40 hasta +85°C.
	8700	Controlador universal - 12/24 V. Potencia máxima - 390 W (12 V). La corriente permitida al cargar la batería es de hasta 40 A. Con la conexión de un sensor de temperatura externo, se realiza un control de temperatura con protección contra sobrecalentamiento.
	61000	inversor. Potencia nominal - 4,5 kW.
DELTA/HRL 12-90	16100	Batería recargable de plomo-ácido. Capacidad - 90 Ah, Vida útil - 12 años. Creado en una versión libre de mantenimiento.

La tabla muestra los componentes principales para crear una fuente de energía alternativa individual. Además de los productos enumerados, necesitará cables de conexión, sujetadores. Mucho depende de los parámetros de insolación: el número y la duración de los días soleados. En la versión más simple, se crea un sistema autónomo con un generador de diesel/gasolina en servicio. También se utilizan varias combinaciones con redes de suministro de energía estándar.

Colectores solares

Modelo de marca	Precio promedio (a partir de abril de 2018), RUB	notas
	33900 y 45900 (series 2.0 y 3.0)	Colectores solares. Espesor del vidrio − 3,2 mm, Transmisión de luz - hasta 85%.
	175200	Caldera especializada. Equipado con equipo de control. Protección contra la corrosión del magnesio. Volumen - 1000 litros.
	39200	Recubierto de titanio. Se permite utilizar un esquema de montaje horizontal y vertical con una combinación de hasta 10 productos en una unidad de trabajo.
	179300	Un conjunto de equipos de calefacción con una caldera y un grupo de bombas.

Todas las fuentes de energía alternativas creadas por marcas conocidas se ven atractivas en las imágenes. Pero en este caso, los parámetros prácticos, no estéticos, son de particular importancia. En el proceso de estudio de las instalaciones solares, debe prestar atención a los siguientes matices:

• compatibilidad con otros componentes del sistema general de suministro de calor de la instalación;
• ajustes regulares y dispositivos de protección;
• durabilidad.

Para evitar el sobrecalentamiento, se utilizan varias soluciones de ingeniería. En los colectores Viessmann, por ejemplo, se instala una capa especial que cambia su estructura a una temperatura de +75°C o más. Esto reduce la eficiencia de la instalación, evita la formación de vapor en la tubería.

Bombas de calor para calefacción doméstica

Modelo de marca	Precio promedio (a partir de abril de 2018), RUB	notas
	48100	Bomba de calor de fuente de aire dedicada para mantener una temperatura agradable en el agua de la piscina.
	1 368000	Potencia de calefacción - hasta 3,52 kW. Compatible con sistemas de agua caliente sanitaria y calefacción.
	492340	Bloque interior. La fuente de calor es el aire. Proporciona calentamiento de agua hasta +80°C. Nivel de ruido - 26dB.
	348800	Bomba de calor geotérmica. Potencia calefacción/refrigeración -7,8/7,57 kW. Es aceptable usar agua y suelo como fuente de calor.

La energía eólica como fuente de energía alternativa: características de los generadores modernos

Modelo de marca	Precio promedio (a partir de abril de 2018), RUB	notas
	73900	El aerogenerador genera hasta 1 kW de electricidad a una velocidad del viento de 10 m/s.
	340000	Esta técnica genera potencia nominal (3 kW) a una velocidad del viento de 7–7,5 m/s. Nivel de ruido - hasta 35 dB.
	284000	Potencia - 5 kW. Velocidad del viento inicial/nominal − 2/9 m/s.

Planta de biogás

Para obtener electricidad alternativa para una casa privada con sus propias manos, puede usar este proyecto. Las principales partes funcionales se pueden crear a partir de productos estándar y medios improvisados. Además, es necesario considerar un método para la carga conveniente de biomasa. Con la adición de una caldera adecuada, será posible resolver el problema de calentar y preparar agua caliente.

¡Nota! Los fabricantes de perfiles ofrecen la producción de kits para la producción de biogás en un pedido individual con un cálculo preliminar del costo.

Hasta hace poco, las principales fuentes de energía eran: petróleo, carbón, agua y. Sin embargo, los recursos naturales se agotan rápidamente, sus precios aumentan y las emisiones de su procesamiento tienen un impacto negativo en el medio ambiente. Por estas razones, muchos países se están inclinando hacia la adopción y el desarrollo de energía que reemplace a los combustibles tradicionales. En este artículo, consideraremos qué son las fuentes de energía alternativas, sus tipos, eficiencia y perspectivas de aplicación.

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Fuentes de energía alternativas: ¿qué es?

Una fuente de energía alternativa (AES) es un recurso renovable amigable con el medio ambiente que, cuando se convierte, hace posible obtener calor o electricidad que se utiliza para las necesidades humanas diarias. Dichos recursos incluyen todos los tipos de reservorios naturales existentes, el sol, el viento, el calor de las entrañas de la tierra, así como los materiales reciclados. Las fuentes de energía alternativas, a diferencia de las tradicionales, pueden renovarse un número ilimitado de veces, son más eficientes, económicas y respetuosas con el medio ambiente.

Tipos de fuentes de energía alternativas

Dependiendo del recurso renovable, las fuentes de energía modernas se dividen en varios tipos, que determinan las formas de su transformación y los tipos de instalaciones destinadas a ello. Considere brevemente las fuentes de energía alternativas y sus características.

Uso de fuentes de energía alternativas - sol y viento

La conversión de energía solar con la ayuda de dispositivos especiales le permite obtener calor y electricidad para su uso posterior. La energía eléctrica se genera debido a los procesos físicos que ocurren en los semiconductores de silicio de los paneles solares bajo la influencia de la luz solar, y la energía térmica se genera debido a las propiedades de los gases y líquidos.

El uso del viento como fuente de energía alternativa se basa en la conversión de corrientes de aire en electricidad mediante grupos electrógenos especiales. Los aerogeneradores tienen un diseño y dimensiones diferentes, y también difieren en su ubicación. El viento impulsa las aspas, que a su vez hacen girar un generador que genera electricidad.

Agua y calor de la Tierra al servicio del hombre

La gente ha aprendido a usar el poder del agua para generar electricidad durante mucho tiempo. Anteriormente, se construyeron centrales hidroeléctricas para esto, que bloqueaban los ríos, estas eran estructuras pequeñas y grandiosas. Con el desarrollo de la tecnología, el diseño de las centrales hidroeléctricas ha cambiado, y ahora es posible recibir electricidad no solo por la fuerza del caudal del río, sino también por las mareas de los mares y océanos (estaciones de mareas). El agua cae sobre las palas de las turbinas que hacen girar el generador, que genera electricidad para el consumidor.

Enormes reservas de calor se esconden en las profundidades de nuestra Tierra, lo que nos permite reemplazar fuentes de energía más costosas y "sucias". Esta dirección se llama energía geotérmica, que utiliza cuatro tipos principales de recursos de calor:

• calor superficial de la tierra;
• la energía del vapor y el agua caliente ubicada cerca de la superficie de la tierra;
• calor concentrado en lo profundo de las entrañas del planeta;
• la energía del magma y el calor acumulados bajo los volcanes.

El cuerpo interno de la tierra se utiliza para calentar casas y generar electricidad. Sus reservas son 35 mil millones de veces mayores que la demanda anual de energía en todo el mundo. La primera planta de energía geotérmica con una capacidad de 7,5 MW se introdujo en Italia en 1916. Por el momento, el costo de la electricidad generada por TeoTPP es casi igual a la producida por TPP a carbón.

La planta de energía geotérmica Hellisheidy en Islandia es una buena fuente alternativa de proyecto de electricidad

Biocombustibles - una alternativa a la gasolina

El biocombustible es una fuente alternativa de energía, que se obtiene a partir del procesamiento de materias primas orgánicas o residuos. Este tipo de combustible puede estar en estado sólido, líquido o gaseoso. La madera, las briquetas y los gránulos de sus residuos de madera o productos agrícolas (cáscaras de girasol y trigo sarraceno, cáscaras de nueces, etc.) se utilizan como biocombustibles sólidos. Este combustible se utiliza para generar calor y electricidad en centrales térmicas.

Los biocombustibles líquidos se obtienen procesando la masa vegetal de determinados cultivos y sus residuos (paja) y se utilizan principalmente como combustible para automóviles. Estos tipos de combustibles incluyen:

• bioetanol;
• biometanol;
• biobutanol;
• biodiésel;
• dimetil éter.

Hay tres tipos de ecocombustibles gaseosos: biogás, biohidrógeno y metano. Se obtiene por fermentación de masa biológica. La materia prima se expone a bacterias especiales que descomponen la biomasa y, como resultado, se produce gas.

Desarrollo de fuentes alternativas de energía

Según el Ministerio de Energía de la Federación Rusa, la proporción de uso de fuentes de energía alternativas en Rusia es solo del 1%. Está previsto aumentar esta cifra al 4,5 % para 2020, atrayendo no solo fondos del gobierno de la Federación Rusa, sino también de empresarios privados. El desarrollo de energías alternativas tiene un gran potencial:

• debido a la pequeña población de las costas marinas y oceánicas de Kamchatka, Chukotka, Sakhalin y otros territorios, es posible el desarrollo de la energía eólica y mareomotriz;
• El desarrollo de la energía solar es relevante, especialmente en los Territorios de Stavropol y Krasnodar, en el Cáucaso del Norte, el Lejano Oriente, etc.

Desafortunadamente, la energía alternativa no es una prioridad para la industria rusa. El principal problema es la financiación de este tipo de proyectos. A veces, extraer carbón y petróleo es más barato que construir plantas de energía eólica y solar.

Fuentes de energía alternativas para una casa privada.

Los propietarios de casas particulares, gracias al uso de fuentes de energía alternativas, pueden reducir significativamente el costo o abandonar por completo los servicios de proveedores de gas, electricidad y calor. También es posible no solo hacer que su economía sea energéticamente independiente, sino también vender el excedente. El estado alienta fuertemente el desarrollo y uso de instalaciones de fuentes de energía alternativas por parte de los ciudadanos comunes. Para obtener calor y electricidad utilizando fuentes de energía no tradicionales, puede utilizar equipos de fábrica o hacerlo usted mismo. Entonces, la energía alternativa permite:

• convertir la energía solar en electricidad o calor para agua caliente y calefacción a baja temperatura;
• con la ayuda de generadores especiales para recibir electricidad utilizando la fuerza del viento;
• usar bombas especiales para tomar calor de la tierra, el agua y el aire y calentar casas y generar electricidad a través de generadores de calor;
• obtención de gas a partir de residuos agrícolas, materiales biológicos y productos de desecho de animales domésticos y aves.

La mayor eficiencia se logra mediante el uso de varios tipos de fuentes de energía alternativas.

La energía solar como fuente de energía alternativa

El aprovechamiento de la energía solar permite obtener electricidad y agua caliente sanitaria para calefacción y agua caliente sanitaria mediante paneles y colectores solares semiconductores. Bajo la influencia de la luz sobre los elementos de silicio, se produce un movimiento dirigido de electrones (corriente eléctrica). Al conectar suficientes paneles, puede obtener suficiente electricidad para satisfacer las necesidades de una casa. Así, por ejemplo, una batería solar de 1,4 m2 de superficie, con buena iluminación, produce 24 V a una potencia de unos 270 vatios. Dado que el sol no brilla todo el tiempo y con diferentes intensidades, es imposible conectar los electrodomésticos directamente a los paneles de conversión. Para usar la electricidad de los paneles solares, necesita un sistema completo, que incluye:

• batería(batería) para la acumulación de exceso de electricidad (utilizado en la oscuridad y las inclemencias del tiempo);
• controlador(opcional, pero recomendado) está diseñado para monitorear el nivel de carga de la batería para evitar la descarga total o la sobrecarga, así como para optimizar el funcionamiento de los paneles solares;
• inversor, que convierte la corriente continua en corriente alterna y le permite obtener un voltaje de 220-230 V.

Para hacer que una casa o casa de campo sea completamente independiente de la fuente de alimentación centralizada, es necesario instalar una gran cantidad de baterías y varias baterías. Esto, por supuesto, no es barato, pero al final vale la pena en un tiempo relativamente corto. Un conjunto de paneles para generar 1500 W por día, que es suficiente para proporcionar una casa de verano o algunos electrodomésticos en la casa, cuesta alrededor de $ 1000, para la producción de 4 kW - alrededor de $ 2200 y 9 kW - $ 6200. Puede comprar una pequeña instalación y posteriormente complementarla con nuevos paneles solares, una vez que haya alcanzado la potencia requerida.

Fuentes alternativas de electricidad para una casa privada: paneles solares.

Así, ya hemos considerado que la energía solar se puede utilizar para generar electricidad (paneles semiconductores) y calor para calefacción y suministro de agua caliente (colectores). Echemos un vistazo a lo que son los paneles solares. consta de un determinado número de fotocélulas de silicio (modelos domésticos). Dichos paneles tienen una eficiencia del 20 al 24% y un costo relativamente bajo. Las fotocélulas están conectadas entre sí y sus contactos se llevan a los terminales ubicados en la caja cerrada de cada batería. La carcasa está hecha de aluminio anodizado y el panel frontal está hecho de vidrio duradero de alta calidad y recubierto con un compuesto antirreflectante.

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Colectores solares: un reemplazo digno de los calentadores de agua tradicionales

Los colectores de calor solar le permiten acumular 600-800 W / h por metro cuadrado y proporcionar a la casa suficiente energía para calefacción y agua caliente. Estructuralmente, los colectores se dividen en los siguientes grupos principales:

• Aspirar. Estructuras planas o multitubo con circulación natural o forzada del refrigerante en el sistema. Básicamente, se trata de colectores estacionarios destinados a un uso estacional;
• sistemas solares de aire que son los más fáciles y sencillos. El flujo de aire elimina el calor de la superficie calentada del colector;
• en la tercera opción, se puede aprovechar el calor de los colectores solares para transformarlo en electricidad.

La última opción no es particularmente popular entre los consumidores comunes debido a la complejidad del mantenimiento y el alto costo del equipo.

Bombas de calor para sistemas de calefacción de casas particulares.

Actualmente, para y para proporcionarles suministro de agua caliente, se utilizan principalmente varios tipos de calderas, diesel y. Hace relativamente poco tiempo, apareció otro método para calentar un líquido con la ayuda, pero hasta ahora aún no ha recibido una aplicación bastante amplia. , moviéndose a lo largo de un paso elevado colocado en el suelo a cierta profundidad, se calienta varios grados y entra en el evaporador. Además, el líquido calentado cede calor al refrigerante, que a bajas temperaturas se convierte en vapor y entra en el compresor. En el compresor, se comprime, lo que provoca un aumento de la presión y, en consecuencia, un aumento de la temperatura.

El refrigerante calentado comprimido pasa al condensador, donde cede calor a otro refrigerante (aire, agua o). Como resultado de este proceso, el refrigerante se enfría y vuelve a su estado líquido. Después de eso, el líquido ingresa al evaporador y se repite todo el ciclo.

El principio de funcionamiento de la bomba de calor.

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La energía eólica como fuente de energía alternativa

El uso de la energía eólica para generar electricidad es especialmente importante en aquellas regiones del planeta donde no existe la posibilidad de utilizar otras fuentes de energía. Los aerogeneradores estacionarios (según el número de instalaciones) permiten proporcionar electricidad a una vivienda, producción e incluso zonas urbanas. Los dispositivos para convertir la energía eólica en electricidad se dividen en dos grupos:

1. vertical. La ventaja de este diseño es que no es necesario configurarlo de acuerdo con los vientos dominantes. Debido a la eficiencia insuficiente, se utilizan para hogares privados. Es este tipo de aerogenerador el que los artesanos prefieren fabricar para satisfacer sus necesidades eléctricas. Dichos diseños son simples, tienen suficiente resistencia al estrés y pueden actualizarse fácilmente para aumentar la potencia.
2. Horizontal. Son más eficientes que las turbinas eólicas verticales, pero deben colocarse de acuerdo con la dirección del viento. Se utilizan principalmente para generar electricidad a escala industrial.

Planta de biogás

El biogás es una de las fuentes de energía alternativas respetuosas con el medio ambiente, cuyo método de producción no tiene un gran impacto en el medio ambiente. Además, para su obtención se utilizan desechos humanos, animales y agrícolas que necesitan ser eliminados. Esta tecnología se mejora constantemente, pero entre las fuentes de electricidad no tradicionales, no es tan popular como los paneles solares, las turbinas eólicas o las centrales térmicas.

Este tipo de biocombustible se produce por fermentación de materias primas en un reactor especial. Los desechos se cargan en la planta y se exponen a bacterias especiales durante un cierto tiempo, que depende del volumen de materias primas. Como resultado de dicho procesamiento, se produce una mezcla combustible (60% metano, 35% dióxido de carbono y 5% otros tipos de gases), así como sulfuro de hidrógeno, que es potencialmente peligroso para los humanos. El producto resultante se somete a una limpieza y pasa por tuberías a los dispositivos de consumo (calderas de calefacción, hornos de gas, etc.) o, en caso de exceso, a un tanque de almacenamiento (tanque de gas).

Los desechos que quedan después de la producción de biogás deben eliminarse periódicamente del reactor. La materia prima después de la fermentación se usa ampliamente en la agricultura como fertilizante de alta calidad. La instalación para la obtención de este tipo de combustible es beneficiosa para los propietarios de explotaciones ganaderas o empresas agrícolas, así como para quienes tienen acceso a las materias primas necesarias. El biorreactor se puede comprar a empresas especializadas, encargar o fabricar a mano.

¿Hay futuro para las fuentes de energía alternativas?

Las fuentes alternativas de energía renovable se utilizan y desarrollan de manera desigual en diferentes países. Pero cuando estas áreas reciben un amplio apoyo estatal, los resultados son impresionantes. El uso de AES puede mejorar significativamente el medio ambiente y obtener ahorros significativos.

La energía alternativa salvará a la humanidad de la crisis energética y al planeta del agotamiento y la contaminación ambiental. A pesar de la obstinada resistencia de los monopolios que ofrecen carbón, petróleo y gas como principales fuentes de energía, los países desarrollados se esfuerzan por trasladar casi todo tipo de producción a las centrales nucleares. Por lo tanto, el desarrollo de fuentes de energía no tradicionales tiene grandes perspectivas.

Unas pocas palabras en conclusión.

Al cambiar por completo al uso de fuentes de energía alternativas, no solo se puede obtener calor, electricidad y combustibles ecológicos prácticamente gratis, sino también limpiar el medio ambiente de emisiones y gases de efecto invernadero dañinos para la salud humana. Las instalaciones para AES se pueden hacer con sus propias manos y calentar la casa con calor y electricidad, y vendiendo el excedente al estado, incluso puede obtener ganancias. Esperamos que nuestro artículo le haya sido útil y, si tiene alguna pregunta, pregúntela en los comentarios y nuestros expertos estarán encantados de responderla.

energía alternativa- un conjunto de métodos prometedores de producción de energía, que no están tan extendidos como los tradicionales, pero son de interés por la rentabilidad de su uso con un bajo riesgo de daño al medio ambiente.

Fuente de energía alternativa- un método, dispositivo o estructura que le permite recibir energía eléctrica (u otro tipo de energía requerida) y reemplaza las fuentes de energía tradicionales que funcionan con petróleo, gas natural extraído y carbón.

Tipos de energía alternativa: energía solar, energía eólica, energía de biomasa, energía de las olas, energía de gradiente de temperatura, efecto de memoria de forma, energía de las mareas, energía geotérmica.

energía solar- conversión de energía solar en electricidad por métodos fotoeléctricos y termodinámicos. Para el método fotoeléctrico se utilizan convertidores fotoeléctricos (PVC) con conversión directa de la energía de los cuantos de luz (fotones) en electricidad.

Las instalaciones termodinámicas que convierten la energía del sol primero en calor, luego en mecánica y luego en energía eléctrica, contienen una "caldera solar", una turbina y un generador. Sin embargo, la radiación solar que incide sobre la Tierra tiene una serie de rasgos característicos: baja densidad de flujo de energía, ciclicidad diaria y estacional, y dependencia de las condiciones climáticas. Por tanto, los cambios en los regímenes térmicos pueden introducir serias restricciones en el funcionamiento del sistema. Tal sistema debe tener un dispositivo de almacenamiento para excluir fluctuaciones aleatorias en los modos de operación o para asegurar el cambio necesario en la producción de energía a lo largo del tiempo. Al diseñar plantas de energía solar, es necesario evaluar correctamente los factores meteorológicos.

energía geotérmica- un método para generar electricidad mediante la conversión del calor interno de la Tierra (la energía de las fuentes de agua caliente con vapor) en energía eléctrica.

Este método de generación de electricidad se basa en que la temperatura de las rocas aumenta con la profundidad, ya una altura de 2-3 km de la superficie terrestre supera los 100°C. Hay varios esquemas para generar electricidad en una planta de energía geotérmica.

Esquema directo: el vapor natural se envía a través de tuberías a turbinas conectadas a generadores eléctricos. Esquema indirecto: el vapor se limpia previamente (antes de ingresar a las turbinas) de los gases que causan la destrucción de las tuberías. Circuito mixto: el vapor sin tratar ingresa a las turbinas, y luego los gases que no se han disuelto en él se eliminan del agua formada como resultado de la condensación.

El costo del "combustible" de dicha planta de energía está determinado por el costo de los pozos productivos y el sistema de recolección de vapor y es relativamente bajo. El costo de la planta de energía en sí es bajo, ya que no tiene horno, caldera ni chimenea.

Las desventajas de las instalaciones eléctricas geotérmicas incluyen la posibilidad de hundimiento local de suelos y el despertar de actividad sísmica. Y los gases que salen del suelo pueden contener sustancias tóxicas. Además, ciertas condiciones geológicas son necesarias para la construcción de una planta de energía geotérmica.

Energía eólica- Es una rama de la energía especializada en el aprovechamiento de la energía eólica (la energía cinética de las masas de aire en la atmósfera).

Un parque eólico es una instalación que convierte la energía cinética del viento en energía eléctrica. Consta de un aerogenerador, un generador de corriente eléctrica, un dispositivo de control automático para el funcionamiento de un aerogenerador y un generador, instalaciones para su instalación y mantenimiento.

Para obtener energía eólica se utilizan diferentes diseños: "margaritas" de múltiples aspas; hélices como hélices de aviones; rotores verticales, etc.

Los parques eólicos son muy baratos de fabricar, pero su capacidad es pequeña y dependen del clima para operar. Además, son muy ruidosos, por lo que los grandes parques eólicos incluso tienen que apagarse por la noche. Además, los parques eólicos interfieren con el tráfico aéreo e incluso con las ondas de radio. El uso de plantas de energía eólica provoca un debilitamiento local de la fuerza de las corrientes de aire, lo que interfiere con la ventilación de las áreas industriales e incluso afecta el clima. Por último, el uso de parques eólicos requiere grandes superficies, mucho más que otro tipo de generadores de energía.

Energía de olas- un método para obtener energía eléctrica convirtiendo la energía potencial de las ondas en la energía cinética de las pulsaciones y formando pulsaciones en una fuerza unidireccional que hace girar el eje de un generador eléctrico.

En comparación con la energía eólica y solar, la energía de las olas tiene una densidad de potencia mucho mayor. Así, la potencia media de las olas de los mares y océanos, por regla general, supera los 15 kW/m. Con una altura de ola de 2 m, la potencia alcanza los 80 kW/m. Es decir, al desarrollarse la superficie de los océanos, la energía no puede faltar. Solo una parte de la energía de las olas se puede utilizar en energía mecánica y eléctrica, pero para el agua el factor de conversión es más alto que para el aire, hasta un 85 por ciento.

La energía mareomotriz, al igual que otros tipos de energía alternativa, es una fuente de energía renovable.

Este tipo de central eléctrica utiliza la energía de las mareas para generar electricidad. Para el dispositivo de la planta de energía mareomotriz (PES) más simple, se necesita una piscina: una bahía bloqueada por una presa o la desembocadura de un río. Hay alcantarillas en la presa y se instalan turbinas hidráulicas que hacen girar el generador.

Con la marea alta, el agua entra en la piscina. Cuando los niveles de agua en la cuenca y el mar son iguales, las compuertas de las alcantarillas se cierran. Con la llegada de la marea baja, el nivel del agua en el mar desciende, y cuando la presión llega a ser suficiente, las turbinas y los generadores eléctricos conectados a ella comienzan a funcionar, y el agua sale gradualmente de la piscina.

Se considera económicamente factible construir plantas mareomotrices en áreas con fluctuaciones del nivel del mar de mareas de al menos 4 m La capacidad de diseño de una planta mareomotriz depende de la naturaleza de la marea en el área donde se construye la estación, del volumen y área de la cuenca de marea, y sobre el número de turbinas instaladas en el cuerpo de la presa.

La desventaja de las plantas de energía mareomotriz es que se construyen solo en las costas de los mares y océanos, además, no desarrollan una potencia muy alta y las mareas ocurren solo dos veces al día. E incluso ellos no son ecológicos. Alteran el intercambio normal de agua salada y dulce y, por lo tanto, las condiciones de vida de la flora y la fauna marinas. También afectan el clima, ya que modifican el potencial energético de las aguas del mar, su velocidad y el territorio de movimiento.

Energía de temperatura de gradiente. Este método de extracción de energía se basa en la diferencia de temperatura. No está muy extendido. Con él, puede generar una cantidad de energía suficientemente grande a un costo moderado de producción de electricidad.

La mayoría de las centrales eléctricas de gradiente de temperatura están ubicadas en la costa del mar y utilizan agua de mar para su funcionamiento. Los océanos del mundo absorben casi el 70% de la energía solar que cae sobre la Tierra. La diferencia de temperatura entre las aguas frías a una profundidad de varios cientos de metros y las aguas cálidas en la superficie del océano es una enorme fuente de energía, estimada en 20-40 mil TW, de los cuales solo 4 TW pueden utilizarse prácticamente.

Al mismo tiempo, las centrales térmicas marinas construidas sobre la diferencia de temperatura del agua del mar contribuyen a la liberación de una gran cantidad de dióxido de carbono, calentando y bajando la presión de las aguas profundas y enfriando las aguas superficiales. Y estos procesos no pueden dejar de afectar el clima, la flora y la fauna de la región.

energía de biomasa. Cuando la biomasa se pudre (estiércol, organismos muertos, plantas), se libera biogás con un alto contenido en metano, que se utiliza para calefacción, generación de electricidad, etc.

Hay empresas (porquerías y establos, etc.) que se autoabastecen de electricidad y calor debido a que disponen de varias "tinas" grandes donde vierten grandes masas de estiércol de los animales. En estos tanques sellados, el estiércol se pudre y el gas liberado se destina a las necesidades de la granja.

Otra ventaja de este tipo de energía es que como resultado del uso de estiércol húmedo como energía, queda un residuo seco del estiércol, que es un excelente fertilizante para los campos.

Además, las algas de rápido crecimiento y algunos tipos de residuos orgánicos (tallos de maíz, caña, etc.) pueden utilizarse como biocombustibles.

El efecto de memoria de forma es un fenómeno físico descubierto por primera vez por los científicos soviéticos Kurdyumov y Chondros en 1949.

El efecto de memoria de forma se observa en las aleaciones especiales y consiste en que las piezas fabricadas con ellas recuperan su forma inicial después de la deformación por exposición térmica. Al restaurar la forma original, se puede realizar un trabajo que supera significativamente el que se gastó en la deformación en estado frío. Así, al restaurar la forma original, las aleaciones generan una cantidad importante de calor (energía).

La principal desventaja del efecto de recuperación de forma es la baja eficiencia: solo 5-6 por ciento.

El material fue elaborado sobre la base de información de fuentes abiertas.

Las reservas limitadas de combustibles fósiles y la contaminación ambiental global han obligado a la humanidad a buscar fuentes alternativas renovables de dicha energía para que el daño de su procesamiento sea mínimo a un costo aceptable de producción, procesamiento y transporte de recursos energéticos.

Las tecnologías modernas hacen posible utilizar los recursos energéticos alternativos disponibles, tanto a escala planetaria como dentro de la red eléctrica de un apartamento o una casa privada.

El violento desarrollo de la vida durante varios miles de millones de años demuestra claramente la provisión de fuentes de energía a la Tierra. La luz del sol, el calor del interior y el potencial químico permiten que los organismos vivos realicen múltiples intercambios de energía, existentes en un ambiente creado por factores físicos: temperatura, presión, humedad, composición química.

Circulación de materia y energía en la naturaleza.

Criterios económicos para fuentes de energía alternativas

Desde la antigüedad, el hombre ha utilizado la energía eólica como propulsión de los barcos, lo que permitió el desarrollo del comercio. Los combustibles renovables elaborados a partir de plantas muertas y desechos humanos fueron la fuente de calor para cocinar y obtener los primeros metales. La energía de la gota de agua impulsaba las ruedas de molino. Durante miles de años, estos han sido los principales tipos de energía, que ahora llamamos fuentes alternativas.

Con el desarrollo de la geología y las tecnologías de extracción del subsuelo, se ha vuelto económicamente más rentable extraer hidrocarburos y quemarlos para generar energía según sea necesario, en lugar de esperar literalmente el clima junto al mar, con la esperanza de una coincidencia exitosa de corrientes, dirección del viento y abundancia de nubes.

La inestabilidad y variabilidad de las condiciones climáticas, así como el relativo abaratamiento de los motores de combustibles fósiles, han obligado a avanzar hacia el aprovechamiento de la energía procedente de las entrañas de la tierra.

Diagrama que muestra la proporción de consumo de fuentes de energía renovables y fósiles

Asimilado y procesado por los organismos vivos, el dióxido de carbono, que ha estado reposando en las profundidades durante millones de años, vuelve a la atmósfera cuando se queman los hidrocarburos fósiles, que es una fuente del efecto invernadero y del calentamiento global. El bienestar de las generaciones futuras y el frágil equilibrio del ecosistema están obligando a la humanidad a reconsiderar los indicadores económicos y el uso formas alternativas de energía Porque la salud es lo más preciado.

El uso consciente de fuentes de energía alternativas renovables por naturaleza se está volviendo popular, pero como antes, prevalecen las prioridades económicas. Pero en una casa de campo o casa de campo, el uso de fuentes alternativas de electricidad y calor puede ser la única opción rentable para obtener energía si la instalación, conexión e instalación de líneas de suministro de energía resulta demasiado costosa.

Proporcionar a una casa alejada de la civilización la cantidad mínima de electricidad necesaria mediante paneles solares y un generador de viento

Oportunidades para el uso de formas alternativas de energía

Mientras los científicos exploran nuevas direcciones y desarrollan tecnologías de fusión en frío, los artesanos del hogar pueden usar las siguientes fuentes de energía alternativas para el hogar:

• Luz de sol;
• Energía eólica;
• gas biológico;
• diferencia de temperatura;

De acuerdo con los tipos alternativos de energía renovable, existen soluciones listas para usar que se han introducido con éxito en la producción en masa. Por ejemplo, se pueden comprar paneles solares, turbinas eólicas, plantas de biogás y bombas de calor de varias capacidades junto con la entrega e instalación para tener sus propias fuentes alternativas de electricidad y calor para una casa privada.

Panel solar producido comercialmente instalado en el techo de una casa privada

Cada caso particular debe tener su propio plan para dotar a los electrodomésticos de fuentes de energía eléctrica alternativa, según las necesidades y posibilidades. Por ejemplo, para alimentar una computadora portátil, una tableta, cargar un teléfono, puede usar una fuente de 12 V y adaptadores portátiles. Este voltaje, con una cantidad suficiente de energía de la batería, será suficiente para encender.

Los paneles solares y las turbinas eólicas deben cargar las baterías, debido a la volatilidad de la iluminación y la fuerza de la energía eólica. Con un aumento en el poder de las fuentes alternativas de electricidad y el volumen de las baterías, aumenta la independencia energética de una fuente de alimentación autónoma. Si se requiere conectar aparatos eléctricos que funcionan con 220 V a una fuente alternativa de electricidad, entonces aplique convertidores de voltaje.

Un diagrama que ilustra el suministro de energía de los electrodomésticos a partir de baterías cargadas por un generador de viento y paneles solares.

Energía solar alternativa

En el hogar, es casi imposible crear celdas solares, por lo que los diseñadores de fuentes de energía alternativas utilizan componentes listos para usar, ensamblan estructuras generadoras y logran la potencia requerida. Conectando las fotocélulas en serie aumenta el voltaje de salida de la fuente de electricidad resultante, y conectando las cadenas ensambladas en paralelo da una mayor corriente total de conjunto.

Esquema de conexión de fotocélulas en el conjunto.

Puede concentrarse en la intensidad de la energía de la radiación solar: esto es aproximadamente un kilovatio por metro cuadrado. También debe tener en cuenta la eficiencia de los paneles solares: en este momento es de aproximadamente el 14%, pero se está realizando un desarrollo intensivo para aumentar la eficiencia de los generadores solares. La potencia de salida depende de la intensidad de la radiación y del ángulo de incidencia de los haces.

Puede comenzar poco a poco: compre uno o más paneles solares pequeños y tenga una fuente de electricidad alternativa en el país en la cantidad necesaria para cargar un teléfono inteligente o una computadora portátil para tener acceso a Internet global. Al medir la corriente y el voltaje, estudian el volumen del consumo de energía, considerando la perspectiva de expandir aún más el uso de fuentes de energía alternativas.

Instalación de paneles solares adicionales en el techo de la casa.

Debe recordarse que la luz solar también es una fuente de radiación térmica (infrarroja), que se puede utilizar para calentar el refrigerante sin convertir más la energía en electricidad. Este principio alternativo se aplica en colectores solares, donde, con la ayuda de reflectores, la radiación infrarroja se concentra y el refrigerante la transfiere al sistema de calefacción.

Colector solar como parte de un sistema de calefacción doméstico

Energía eólica alternativa

La forma más fácil de construir una turbina eólica usted mismo es usar un generador de automóvil. Para aumentar la velocidad y el voltaje de la fuente de electricidad alternativa (la eficiencia de generar energía eléctrica), se debe usar una caja de cambios o transmisión por correa. La explicación de todo tipo de matices tecnológicos está más allá del alcance de este artículo: debe estudiar los principios de la aerodinámica para comprender el proceso de convertir la velocidad del flujo de masas de aire en electricidad alternativa.

En la etapa inicial de estudiar las perspectivas para convertir fuentes renovables de energía eólica alternativa en electricidad, debe elegir el diseño del molino de viento. Los diseños más comunes son la hélice de eje horizontal, el rotor Savonius y la turbina Darrieus. Una hélice de tres palas como fuente de energía alternativa es la opción más común para los caseros.

Variedades de turbinas Darier.

Al diseñar las palas de una hélice, la velocidad angular de rotación de un molino de viento es de gran importancia. Existe el denominado factor de eficiencia de la hélice, que depende de la velocidad del flujo de aire, así como de la longitud, sección, número y ángulo de ataque de las palas.

En general, este concepto se puede entender de la siguiente manera: en un viento pequeño, la longitud de las palas con el ángulo de ataque más exitoso no será suficiente para lograr la máxima eficiencia de generación de energía, pero con una amplificación múltiple del flujo y un aumento. en la velocidad angular, los bordes de las palas experimentarán una resistencia excesiva, lo que puede dañarlas.

El complejo perfil de una pala de molino de viento

Por lo tanto, la longitud de las palas se calcula en función de la velocidad media del viento, cambiando suavemente el ángulo de ataque en relación con la distancia desde el centro de la hélice. Para evitar que las palas se rompan con un viento huracanado, los cables del generador se cortocircuitan, lo que evita que la hélice gire. Para cálculos aproximados, se puede tomar un kilovatio de electricidad alternativa de una hélice de tres palas con un diámetro de 3 metros a una velocidad media del viento de 10 m/s.

Para crear un perfil de hoja óptimo, se requiere modelado por computadora y una máquina CNC. En casa, los artesanos utilizan materiales y herramientas improvisados, tratando de recrear los dibujos de fuentes alternativas de energía eólica con la mayor precisión posible. Como materiales se utilizan madera, metal, plástico, etc.

Hélice de aerogenerador casera hecha de madera y chapa de metal

Para generar electricidad, la potencia de un generador de automóvil puede no ser suficiente, por lo que los artesanos fabrican máquinas generadoras de electricidad con sus propias manos o rehacen motores eléctricos. El diseño más popular de una fuente de electricidad alternativa es un rotor con imanes de neodimio colocados alternativamente y un estator con devanados.

rotores de generadores caseros
Estator con devanados para un generador casero.

Biogás de energía alternativa

El biogás como fuente de energía se obtiene principalmente de dos maneras: esto es pirólisis y descomposición anaeróbica (sin oxígeno) de la materia orgánica. La pirólisis requiere un suministro limitado de oxígeno para mantener la temperatura de reacción, mientras que se liberan gases combustibles: metano, hidrógeno, monóxido de carbono y otros compuestos: dióxido de carbono, ácido acético, agua, residuos de cenizas. Como fuente para la pirólisis, los combustibles con un alto contenido de resina son los más adecuados. El siguiente video muestra una demostración visual de la liberación de gases combustibles de la madera cuando se calienta.

Para la síntesis de biogás a partir de productos de desecho de organismos, se utilizan tanques de metano de varios diseños. Tiene sentido instalar un tanque de metano en casa con sus propias manos si hay un gallinero, una pocilga y ganado en el hogar. El principal gas de salida es el metano, pero una gran cantidad de sulfuro de hidrógeno y otras impurezas de compuestos orgánicos requieren el uso de sistemas de purificación para eliminar los olores y evitar la obstrucción de los quemadores en los generadores de calor o la contaminación de las rutas de combustible del motor.

Se necesita un estudio minucioso de la energía de los procesos químicos, tecnologías con un conjunto paulatino de experiencia, habiendo pasado por un camino de prueba y error, con el fin de obtener un gas biológico combustible de calidad aceptable a la salida de la fuente.

Independientemente del origen, después de la limpieza, la mezcla de gases se alimenta a un generador de calor (caldera, estufa, quemador de estufa) o al carburador de un generador de gasolina; de esta manera, se obtiene una energía alternativa completa con la propia. manos. Con suficiente potencia de generadores de gas, es posible no solo proporcionar energía alternativa a la casa, sino también garantizar el funcionamiento de la pequeña producción, como se muestra en el video:

Máquinas térmicas para el ahorro y obtención de energías alternativas

Bombas de calor Son ampliamente utilizados en refrigeradores y acondicionadores de aire. Se notó que se necesita varias veces menos energía para mover el calor que para generarlo. Por lo tanto, el agua fría de un pozo tiene un potencial térmico relativo al clima helado. Al bajar la temperatura del agua corriente de un pozo o de las profundidades de un lago que no se congela, las bombas de calor toman calor y lo transfieren al sistema de calefacción, al tiempo que logran ahorros significativos de electricidad.

Ahorro de energía con una bomba de calor

Otro tipo de motor térmico es el motor Stirling, alimentado por la energía de la diferencia de temperatura en un sistema cerrado de cilindros y pistones colocados sobre el cigüeñal en un ángulo de 90º. La rotación del cigüeñal se puede utilizar para generar electricidad. Hay muchos materiales en la red de fuentes confiables que explican en detalle el principio de funcionamiento del motor Stirling e incluso dan ejemplos de diseños caseros, como en el video a continuación:

Desafortunadamente, las condiciones del hogar no le permiten crear un motor Stirling con parámetros de salida de energía más altos que los de un juguete divertido o un puesto de demostración. Para obtener una potencia y eficiencia aceptables, se requiere que el gas de trabajo (hidrógeno o helio) esté a alta presión (200 atmósferas o más). Motores térmicos similares ya están en uso en plantas de energía solar y geotérmica y están comenzando a introducirse en el sector privado.

Motor Stirling en el foco de un espejo parabólico

Para obtener la electricidad más estable e independiente en una casa de campo o en una casa privada, deberá combinar varias fuentes de energía alternativas.

Ideas innovadoras para crear fuentes de energía alternativas

Ni un solo conocedor podrá cubrir por completo todo el abanico de posibilidades de las energías alternativas renovables. Las fuentes de energía alternativas están disponibles literalmente en cada célula viva. Por ejemplo, el alga chlorella se conoce desde hace mucho tiempo como una fuente de proteínas en los alimentos para peces.

Se están realizando experimentos para cultivar chlorella en condiciones de ingravidez, para usarla como alimento para los astronautas durante los vuelos espaciales de larga distancia en el futuro. Se está estudiando el potencial energético de las algas y otros organismos simples para la síntesis de hidrocarburos combustibles.

Acumulación de luz solar en células vivas de Chlorella cultivadas en plantas industriales

Hay que tener en cuenta que aún no se ha inventado un convertidor y acumulador de energía solar mejor que el fluoroplástico de una célula viva. Por lo tanto, las fuentes renovables potenciales de electricidad alternativa están disponibles en cada hoja verde que implementa fotosíntesis.

La principal dificultad es recolectar materia orgánica, utilizando procesos químicos y físicos para obtener energía de allí y convertirla en electricidad. Ya ahora, se asignan grandes áreas de tierra agrícola para el cultivo de cultivos energéticos alternativos.

Cosecha de Miscanthus - un cultivo agrícola energético

La electricidad atmosférica puede servir como otra fuente colosal de energía alternativa. La energía de los rayos es enorme y tiene efectos destructivos, y los pararrayos se utilizan para protegerse de ellos.

altLas dificultades para frenar el potencial energético de los rayos y la electricidad atmosférica se encuentran en el alto voltaje y la corriente de la descarga en muy poco tiempo, lo que requiere la creación de sistemas de condensadores de etapas múltiples para acumular carga y luego usar la energía almacenada. La electricidad estática atmosférica también tiene buenas perspectivas.

Sin energía, la vida de la humanidad es impensable. Todos estamos acostumbrados a utilizar combustibles fósiles (carbón, gas, petróleo) como fuentes de energía. Sin embargo, se sabe que sus reservas en la naturaleza son limitadas. Y tarde o temprano llegará el día en que se acaben. A la pregunta “¿qué hacer en vísperas de la crisis energética?” Hace tiempo que se encontró la respuesta: debemos buscar otras fuentes de energía: alternativas, no tradicionales, renovables.

¿Cuáles son los principales actuales? fuentes de energía alternativas?

energía solar

Diversas instalaciones solares utilizan la radiación solar como fuente alternativa de energía. La radiación solar se puede utilizar tanto para las necesidades de suministro de calor como para la generación de electricidad (utilizando células fotovoltaicas).

Las ventajas de la energía solar incluyen la renovabilidad de esta fuente de energía, la ausencia de ruido, la ausencia de emisiones nocivas a la atmósfera durante el procesamiento de la radiación solar en otros tipos de energía.

Las desventajas de la energía solar son la dependencia de la intensidad de la radiación solar del ritmo diario y estacional, así como la necesidad de grandes áreas para la construcción de plantas de energía solar. Asimismo, un grave problema ambiental es el uso de sustancias venenosas y tóxicas en la fabricación de celdas fotovoltaicas para sistemas solares, lo que genera el problema de su disposición final.

Opciones de energía solar:

energía eólica

Una de las fuentes de energía más prometedoras es el viento. El principio de funcionamiento de un aerogenerador es elemental. La fuerza del viento se utiliza para impulsar la rueda de viento. Esta rotación se transmite a su vez al rotor del generador eléctrico.

La ventaja de un aerogenerador es, ante todo, que en lugares ventosos, el viento puede considerarse una fuente inagotable de energía. Además, las turbinas eólicas, que producen energía, no contaminan la atmósfera con emisiones nocivas.

Las desventajas de los dispositivos para la producción de energía eólica incluyen la variabilidad de la energía eólica y la baja potencia de un solo generador de viento. Además, las turbinas eólicas son conocidas por producir mucho ruido, por lo que se intenta construir lejos de donde vive la gente.

Si está interesado en el tema del uso de la energía eólica, consulte estos artículos:

energía geotérmica

Una gran cantidad de energía térmica se almacena en las profundidades de la Tierra. Esto se debe al hecho de que la temperatura del núcleo de la Tierra es extremadamente alta. En algunos lugares del globo se produce una liberación directa de magma a alta temperatura a la superficie de la Tierra: zonas volcánicas, fuentes termales de agua o vapor. Se propone que la energía de estas fuentes geotérmicas sea utilizada como fuente alternativa por los partidarios de la energía geotérmica.

Las fuentes geotérmicas se utilizan de diferentes maneras. Algunas fuentes se utilizan para el suministro de calor, otras, para generar electricidad a partir de energía térmica.

Las ventajas de las fuentes de energía geotérmica incluyen la inagotabilidad y la independencia de la hora del día y la estación.

Los aspectos negativos incluyen el hecho de que las aguas termales están altamente mineralizadas y, a menudo, también están saturadas de compuestos tóxicos. Esto imposibilita el vertido de aguas termales residuales a masas de agua superficiales. Por lo tanto, las aguas residuales deben bombearse de nuevo al acuífero subterráneo. Además, algunos sismólogos se oponen a cualquier intervención en las capas profundas de la Tierra, argumentando que esto puede provocar terremotos.