Topp 5 typer av förnybara energikällor

Denna artikel lyfter fram de fem främsta typerna av förnybara energikällor. Typerna är: 1. Solenergi 2. Vindkraft 3. Geotermisk energi 4. Tidvatten Energi 5. Biomassa Energi.

Förnybar energi Källa: Typ # 1. Solenergi:

De direkta solstrålarna tappade i fotovoltaiska celler - kan omvandlas till energi. Denna energi är känd som solenergi.

processer:

Hittills anses två processer vara mycket effektiva för att tappa solenergi:

1. Fotovoltaiska:

Det är en process att omvandla direkt solljus till elektrisk energi genom halvledaranordningar. Det har flera applikationer. Men konverteringsprocessen är dyr-tre gånger dyrare än vindkraft och solvärmeffekt. Fortsatt forskning har dock sänkt produktionskostnaden och ökad effektivitet och livslängd.

I slutet av 1990-talet förbättrades denna teknik avsevärt och blev ekonomiskt genomförbar. Forskning pågår för att minska kostnaderna för halvledarmaterial, förbättring av omvandlingsprocessen och sammansättningen av solpanelen.

I detta avseende har tre typer av foto-voltaiska system utvecklats:

(a) Enkristall eller polykristallin struktur,

(b) Koncentratorstruktur eller modul, och

(c) Tunna filmmodul.

Singelkiselkristall och polykristallina kiselceller är populära system för att samla solenergi. I koncentrator System spårar enheterna solens position och bereder därför cellerna med linser eller speglar för att ta emot solljus. Detta är bättre än plattplattor.

"Tunna film" fotovoltaiska består av finaste halvledarmaterial, avsatt på glas eller rostfritt stål. Detta system är billigare. Konstruktionerna använder amorft kisel, som nu används kommersiellt i olika länder.

Solterminalteknik:

Solterminsteknik, populärt känd som Luz System (uppfunnet av Luz International Limited) består av trågliknande speglar med ljussensorer och mikroprocessorer för att knacka och konvertera solstrålar till energi.

De inkommande solstrålarna reflekteras av speglar till belagda stålrör. En särskild sort olja flög genom röret och värms upp till 411, 6 ° C. Det kommer att skapa superuppvärmd ånga som startar en elektrisk turbingenerator. I detta system kan lagrad effekt också användas under natten.

Ett joint venture sponsrades av Israel och USA Arnold J. Glodman och Patrick Francois, två ingenjörer, först uppfann denna växt, inrättades i Mojave Desert i Los Angeles 1989. Detta system har några relativa fördelar över alla andra icke förnybara energikällor .

Det är kostnadskompetent, miljövänligt och lätt att konstruera. Det är 7% effektivare än kol- eller oljebaserade växter och 10% effektivare än kärnkraftverk. Denna typ av växt kommer att bli effektivare i soliga ljusa områden över hela världen.

Produktion:

Solenergi, trots kostnadsminskning, bidrar fortfarande till mindre än 0, 5% av den globala energiproduktionen. Men med tanke på den reducerande kostnaden och den stora potentialen är det sannolikt att växa stadigt. I Indien och Kina används det nu mer och mer i apparater som vattenvärmare, grödytorkare, spisar etc.

Kina ligger i detta avseende framför andra länder där 20.000 kvadratmeter värmekollektorer tillverkas. Vissa länder försöker nu allvarligt använda solenergi i landsbygdselektrifiering. Dominikanska republiken, till exempel, startade ett gemensamt program, med ett amerikanskt företag - Enersol Associates - att utöka el till landsbygdsområden. Sri Lanka och Indonesien ligger också på samma väg.

Elproduktion från solenergi är inte särskilt hög. Det är mindre än 700 GWH. Fyra femtedelar av den produceras av USA, särskilt i öknen i Kalifornien där 600 MW kraft produceras från solenergi. Israel producerar också en viss mängd energi. Nu är bärbara lampor, räknare, batteriladdare drivna av solenergi.

utsikter:

Utsikten till solenergi är obegränsad. Även om spridningen av foto-voltaiska celler inte är upp till förväntan har effektiviteten ökat avsevärt. Det förväntas stiga mycket mer när priset går ner. Mer teknologisk utveckling av denna cell kommer att leda solenergi för att fånga stor marknad de närmaste åren.

Förnybar energi Källa: Typ # 2. Vindkraft:

Vindkraft är helt föroreningsfri, oförtömlig förnybar energikälla. Mekanismen för omvandling av energi från blåser vinden är mycket enkel och praktiserad sedan medeltiden. Vindens kinetiska energi, genom turbiner, omvandlas till elektrisk energi.

Planets vindsystem på jorden är mycket förutsägbara och konsekventa.

Enligt egenskaper, hastighet och blåsmönster av vindsystem kan det delas in i tre typer:

1. Permanenta vindsystem,

2. Lokala vindsystem, och

3. Kust-, land- och havsbris.

De permanenta vindsystemen är handelsvindar-Westerlies; Lokala vindsystem som monsunblåsning i säsong. Förutom de starka vindarna i kusten är mark- och sjöbrisen väldigt konsekventa och så kraftfulla att de, om de används korrekt, kan ge betydande mängd el utan betydande återkommande kostnad.

Produktion:

Hittills har endast få länder kunnat utnyttja avsevärd mängd el från vindkraft. Förenta staterna producerar maximalt - 2700 Giga-watt timmar 1993-1994, följt av Danmark-744 Giga-watt timmar och Australien -125 Giga-watt timmar.

År 1999 är 20 000 vindkraftverk i drift, fördelat på 12 länder med en installerad kapacitet på över 2 200 megawatt.

Bland de konsumtionsländerna registrerar Danmark den maximala tillväxttakten där 3 400 turbiner bidrar med 3% av sitt totala energibehov. USA - det största vindkraftsproducerande landet - har dock de flesta generatorer som är begränsade i Kalifornien, där cirka 15 000 turbiner bidrar med 1% av det nationella kravet.

Indien, när det gäller produktion av vindkraft, ligger inte långt efter. Det har ett ambitiöst program för att installera 250 vindkraftiga turbiner, med en total kapacitet på 45 megawatt, fördelat på 12 lämpliga platser, särskilt i kustområden. De mycket pålitliga indiska turbinerna, som uppskattats av ministeriet för energi och energi, kommer att kunna producera 3000 megawatt inom en snar framtid.

Ministeriet för icke-konventionella energikällor utvecklar vindkraft i Indien för att minska bördan för oljeimporträkningen. Landets potential för vindkraftsproduktion överstiger 150 000 megawatt, varav 1/4 kan återvinnas.

fördelar:

1. Miljövänlig och föroreningsfri.

2. Driftskostnader och underhållskostnader är minimala.

3. Planering, projektrapport, teknisk lönsamhetsrapport och konstruktion kräver bara några månader.

4. Små turbiner kräver enkel teknik.

5. Små turbiner som ofta är användbara för överföring i avlägsna områden. Transmissionsförluster undviks därför.

nackdelar:

1. Jämfört med fossila bränslen är det fortfarande inte ekonomiskt lönsamt, eftersom produktionen är mycket låg och oregelbunden.

2. De flesta maskinerna ska importeras från USA och Europa.

3. Konstruktion är mycket svårt eftersom platser är mestadels belägna otillgängliga, fientliga terräng.

4. Blåsning av vind kan vara oregelbunden.

Framtidens vindkraft:

Olika experiment av vindkraftutveckling under de senaste två decennierna (1980-2000) har resulterat i minskat pris på tekniken och mer anpassningsbarhet hos maskinerna under olika förhållanden. Vindkraftverk är nu relativt billigare och kostnaden har sjunkit till en tredjedel av tidigare pris.

När mycket förbättrade mönster kommer att komma på marknaden blir det billigare än kol- eller oljebaserade växter. Det kommer då att bli den framtida världens energi.

Förnybar energi Källa: Typ # 3. Geotermisk energi:

Under jordskorpan (12-60 km tjock) ökar temperaturen med djup.

Den andra lagermanteln är ca 3000 km tjock. Tredje kommer den yttre kärnan som är ca 2000 km tjock. Inre kärnan (4: e lager) är ca 1, 500 km

Temperaturen i jordens kärna kan gå upp till 4 800 ° C där alla tunga material som nickel, järn etc. omvandlas till smält lava tillstånd.

Om sprickor eller sprickor utvecklas i skorpan och manteln, kommer magma från manteln ut kraftigt. Denna enorma värmeenergi kan framgångsrikt tappas och kan omvandlas till elektrisk energi. Det är populärt kallat "geotermisk energi".

Denna energi anses nu vara en av de viktigaste energikällorna som kan underlätta den nuvarande energikrisen i världen. De möjliga områden där geotermisk energi kan tappas är gejsrar, varma källor, vulkaner etc.

Användningen av geotermisk energi är lika gammal som själva civilisationen. De varma källorna och gejsrarna används sedan medeltiden.

Det första framgångsrika moderna försöket att trycka underjordisk värme gjordes i Boise, Idaho (USA), där ett varmvattenrörsnät byggdes för att ge värme till de omgivande byggnaderna. Denna anläggning arbetar fortfarande smidigt.

Därefter sprids denna idé i Europa. 1904 användes inhemska energikonverteringssystem i Toscana-distriktet i Italien. Nya Zeeland var det tredje landet där jordvärmeanläggningen byggdes vid Wairaka 1958 för att producera 300 MW kraft.

Magmatiska intrång som kommer ut från ett djup av sju mil (10 km) skapar ofta en stor vattenpool där temperaturen kan överstiga 260 ° C. Ofta producerar dessa stora gejsrar som Old Faithful i Yellowstone Park, USA. Dessa geysrar och varma källor är källan till oändlig energi året runt, om de är korrekt knackade.

Geotermiska växters teknik är mycket enkel. Ytvatten genom porösa skikt eller sprickor - kolla mycket djupt och hitta heta fläckar, en speciell geologisk formation, som blir mycket het. Detta heta vatten sprutas sedan automatiskt upp och samlas för att producera energi. Om det inte sprutas ut kan det hämtas genom borrning.

De gemensamma processerna i geotermiska enheter är:

1. Den utstötta naturliga ången går direkt in i rör för att driva genererande motorer.

2. Varmvatten från tunnelbana används för bostads- eller industriell uppvärmning.

3. Kallt ytvatten injiceras till de heta underjordiska reservoar som producerar ånga som används i turbinerna.

Produktion:

Geotermisk energi är en av de snabbast växande energikällorna. Under 1995-1996 var den globala produktionen 48.040 miljoner kilowatttimmar och registrerade en ökning med 69% sedan 1985.

USA är den största geotermiska producenten, som producerar 18.000 miljoner KW timmar och registrerar 58% tillväxt sedan 1985. Första försöket att producera energi från denna källa var 1890 i Boise, Idaho. Sedan 1960 gjordes ansträngningar för att uppskatta geotermiskt vatten och ångpotential i geysrarna i Kalifornien. Till 1990 började 20 kraftverk i 150 hetvatten och ångbrunnar bidra med 3% av elförbrukningen i Kalifornien.

1979 borras en geotermisk brunn i Chesapeake Bay-shore, Maryland. Potentiella platser för geotermisk produktion har öronmärkts från Syd Georgia till New Jersey.

Mexiko, Filippinerna, Italien, Japan och alla andra vulkaninfekterade länder producerar nu stor mängd geotermisk energi.

fördelar:

1. En mångsidig energikälla med flera användbarhet.

2. Har enorm potential, om den tappas ordentligt.

3. Detektion av hot spot under jordytan är mycket lätt genom satellitbilder.

4. Återkommande kostnad försumbar.

nackdelar:

1. Jordsänkning kan inträffa.

2. Underjordiska mineraler kan förorena lokalt vatten.

3. Initiala kostnader höga.

Förnybar energi Källa: Typ # 4. Tidvatten energi:

Havsströmmar är butiken för oändlig energi. Sedan början av 17th-18th century varhållna insatser gjordes för att skapa ett effektivare energisystem från de oupphörliga tidvattenvågorna av oceanströmmen. New England kust i USA har bevittnat detta experiment över 300 år.

Det första tidvattenprojektet är kanske Dr. Franklin Roosevelts hjärnbarn. Vid Bay of Fundy, Kanada, uppskattade han variationen av tidvågsvåghöjden överstiger 10-15 m. (30 till 50 fot). Denna ansträngning gick förgäves. Efter 1980 tog den kanadensiska regeringen igen projektet och konstruerade en 8 km lång damm för att utnyttja tidvatten energi.

Sedan dess har minst 15 tidvattenprojekt genomförts i Fundy Bay-området. Anmärkningsvärd bland dessa är Annapolis, Shepody, Cabscook och Amherst etc.

Frankrike är också en ledande producent av tidvatten energi. La Ranee Estuary är den största i Frankrike där elproduktionen motsvarar efterfrågan i grannskapet. Saint Michael är ett annat område där byggnadsarbetet pågår. Severn i Storbritannien och Kislaya Bay i Ryssland producerar också viss tidvattenkraft. Den indiska regeringen planerar nu att inrätta några tidvattenkraftprojekt i Östkusten och Gulf of Kutch.

Förnybar energi Källa: Typ # 5. Biomassa Energi:

Biomassa avser energi som kan utnyttjas från förbränning av någon naturlig form av tillväxt. Det kan vara både animaliskt och grödavfall - generellt bränsle-trä, gräs och grödor.

Biomassa är en potentiell energikonverteringskälla. Den kan omvandlas till elektrisk energi, värmeenergi eller gas för matlagning och bränslemotorer. Det kommer att torka bort avfall eller sopor å ena sidan och producera energi på den andra.

Detta kommer att förbättra landsbygdens ekonomiska liv i underutvecklade och utvecklingsländer, minska miljöföroreningar, öka självförtroende och minska trycket på bränsleträ. En flervärdig energikälla verkligen!

Biomassanergi är tydligt annorlunda i landsbygdsområden och stadsindustrin:

1. I stadsindustriella regioner utgör avfallshantering stora problem. Det kan tas som råmaterial för att producera el. Enligt uppskattningar kan varje kg av detta fasta avfall producera 12 000 BTU av energi. Denna energi kan bekvämt användas i vanliga generatorer.

Bearbeta:

Återvinnings- och kraftgenereringsprocessen är mycket enkel. Skräpet kräver torkning, strimling och luftfiltrering för att avlägsna fukt och icke brännbara partiklar.

2. Landsbygdsekonomin kan också framgångsrikt använda biomassa för energigenerering och urbana avloppsvatten som gödselmedel inom fältet. Bränsleträ, gräs och grödor kan framgångsrikt omvandlas till energi efter förgasning. Denna förgasade biomassa kan omvandlas till elektrisk energi, eller användas som bränsle för matlagning eller motorer.

Bearbeta:

Konverteringsprocessen är känd redan 1940. Men den nya förgasningsprocessen är effektivare. Gassturbiner eller biomassa förgasar kan omvandla biomassa till gas, användbar som kolgas. Framgångsrika försök gjordes för biomassplantage och storskalig förgasning i brasilianska sockerrörsplantager där sockerrörsjuice omvandlas till etylalkohol, användbar i bilar.

Liknande framgångsrika experiment utförs nu i USA för att använda sojabetextrakt för att producera bilbränsle. Även sockerrörjäst etanol används framgångsrikt i transportbränsle. Dessa kan så småningom minska beroendet av petroleum.

fördelar:

1. Elektrifiering till landsbygden blir billigare och lättare.

2. Det kommer att skapa sysselsättning i landsbygdsområden när det gäller att utveckla folkomröstiga länder.

3. Beroende på importerat fossilt bränsle.

4. Miljövänliga rester är biologiskt nedbrytbara.

problem:

Omvandling av biomassa till energi är dock inte fri från problem.

De stora problemen är:

1. Biomassplanteringar kan hämma ekologisk balans.

2. Jorden ärosion accelererar.

3. Jordens näringsämnen kommer att vara utarmade.

Bio-gas Elektricitet i utvecklingsvärlden:

I de tätbefolkade länderna i Sydostasien har biogas kokare inlett ett nytt hopp för att bekämpa växande energikris. Den enkla fermenteringen av organiska ämnen genom inhemskt byggda gaskammare ger den erforderliga energin till hushålls elektrifiering, matlagning, uppvärmning och pumpning av vatten. Konsötet används som huvudbränsle, tillgängligt inom hushållet utan extra kostnad.

För närvarande har Kina och Indien minst 7 miljoner och 2 miljoner biogaskällare.

Dessa kokare har flera fördelar:

1. Billigare att installera.

2. Processen är enkel.

3. Drift är ren.

4. Ökar självförtroende.

5. En förnybar form av energiproduktion.

Gaskammare har kommit långt från Naji koncentrationsläger. Därefter (1940-45) var Naji-Tyskland "gaskammare" dödskammare. Nu är de bio (liv) -kammare. Som den berömda fysikern Kapitza sade: Att tala om atomenergi när det gäller atombomber är jämförbar med att tala om elektricitet i elektriska kedjor.