Alternatif enerji kaynakları

{ "slotId": "5032446569434124", "unitType": "link-responsive" }

Alternatif enerji bir alternatiftir herhangi bir enerji kaynağı olan fosil yakıt . Bu alternatifler, yüksek karbondioksit emisyonu, önemli bir faktör gibi fosil yakıtların, ilgili endişeleri gidermek için tasarlanmıştır küresel ısınma . Deniz enerji , hidroelektrik , rüzgar , jeotermal ve güneş enerjisi tüm enerji alternatif kaynaklarıdır.

Alternatif bir enerji kaynağı niteliğinin niteliği, enerji kullanımı ile ilgili tartışmalara olduğu gibi zamanla önemli ölçüde değişmiştir. Çeşitli enerji seçeneklerinden ve savunucularının farklı hedeflerinden dolayı, bazı enerji türlerini “alternatif” olarak tanımlamak çok tartışmalı olarak değerlendirilir.

 

Tarih

Ekonomi tarihçileri, alternatif enerjilere geçişleri inceledi ve geçişleri önemli ekonomik değişim getirirken önemli bir rol olarak görüyorlar.Alternatif enerji kayması önce baskın enerji Çeşidi temini enerji fiyatlarındaki hızlı artışlar eşlik düzensiz oldu.

Ahşaba alternatif olarak kömür 

Ortaçağın son dönemlerinde kömür, egemen yakıt olan tahtanın aşırı kullanımından toplumu kurtarmak için yeni bir alternatif yakıttı. Ormansızlaşma ahşabın sıkıntısı çekerken, o zaman yumuşak kömür bir kurtarıcı olarak göründü. Tarihçi Norman F. Cantor anlatılmaktadır:

“Avrupalılar daha önceki ortaçağ yüzyıllar boyunca engin ormanların ortasında yaşıyorlardı. 1250’den sonra ormansızlaşmaya o kadar çok yetenek verdiler ki MS 1500 yılına kadar onlar ahşabın altında ısıtma ve pişirme için dolaşıyorlardı … 1500 yılına gelindiğinde Avrupa, yakıt ve beslenme afet, hangi [dan] sadece yumuşak kömür ve patates ve mısır ekimi yakılması ile on altıncı yüzyılda kaydedildi.

Alternatif olarak petrol yağı balina 

Balina yağı 19. yüzyıl başlarında lambalar için yağlama ve yakıt baskın şeklinde oldu, ama balina stokların tükenmesi ortalarında yüzyılın ilk yılında piyasaya olan petrol kabulü için sahne ayarı havai fişek balina petrol fiyatları neden Pensilvanya 1859 yılında .

Fosil yakıtlara alternatif olarak etanol 

1917’de Alexander Graham Bell, kömürün ve yağın alternatifi olarak mısır, buğday ve diğer gıdalardan etanol önermiş ve dünyanın bu yakıtların tahliye edilebileceğini ölçebilmiştir. Bell için bir alternatif gerektiren sorun, ortodoks enerji kaynaklarının yenilenebilirliğinin olmamasıydı.1970’li yıllardan bu yana, Brezilya etanol yakıt programı olmuştur ülkenin dünyanın ikinci büyük üreticisi haline gelmesine izin gelmiştir etanol (ABD’den sonra) ve dünyanın en büyük ihracatçısı. Brezilya’nın etanol yakıt programı modern ekipman ve ucuz kullanan şeker kamışı hammadde olarak ve artık baston atık ( küspe ) ısı ve güç işlemek için kullanılır.Saf benzin üzerinde çalışan Brezilya’da hafif araçlar artık bulunmamaktadır. 2008 yılı sonuna kadar en az bir etanol pompası ile 35.000 dolum istasyonu vardı.

Selülozik etanol hammaddelerin çeşitli bir dizi elde ve bütün ürün kullanımını kapsamaktadır edilebilir. Bu yeni yaklaşım, verimi artırmak ve azaltmak gerekir karbon ayak izini enerji yoğun gübre ve fungisitler miktarı kullanılabilir malzemeden daha yüksek bir çıkış için, aynı kalır çünkü.2008 yılı itibariyle, dokuz vardır ticari selülozik etanol tesisleri Amerika Birleşik Devletleri’nde ya faaliyet, ya da yapım aşamasında.

İkinci nesil biyoyakıt teknolojileri yenmeyen biyokütleden biyoyakıt üretimi mümkün ve dolayısıyla yakıt içine gıda dönüşüm engelleyebilir. Temmuz 2010 tarihi itibariyle, bir ticari ikinci nesil var (2G) etanol tesisi Inbicon Biyokütle Rafinerisi ise, Danimarka’da faaliyet gösteren.

Petrole alternatif olarak kömür gazlaştırma 

1970’li yıllarda, Başkan Jimmy Carter, ‘ın yönetim savunduğu kömür gazlaştırma pahalı ithal petrole alternatif olarak. Dahil olmak üzere program, Sentetik Yakıtlar Corporation, petrol fiyatlarının 1980’lerde düştü zaman hurdaya edildi. Kömür ayak izi ve kömür gazlaştırmasının çevresel etkisi çok yüksektir.

Alternatif enerji Ortak türleri

  • Hidro elektriksu düşen enerji yakalar.
  • Nükleer enerjiağır elementlerin atom tahvillerine depolanan enerji serbest bırakmak için nükleer fizyon kullanır.
  • Rüzgar enerjisiyaygın pervane gibi türbinler kullanarak, rüzgar elektrik üretimidir.
  • Güneş enerjisigüneş kullanılmasıdır. Işık fotovoltaik cihazlar vasıtasıyla termal (ısı) enerjiye veya doğrudan elektriğe dönüştürülebilir.
  • Jeotermal enerjiısıtma binalar veya üreten elektrik su kaynatmak için dünyanın iç ısı kullanımıdır.
  • Biyoyakıtve Etanol araçları güç için bitkisel kaynaklı benzin yerine vardır.
  • Hidrojenhidrokarbonlar ya da su elektroliz çatlama gibi çeşitli teknolojiler ile üretilen bir enerji taşıyıcısı olarak kullanılabilir.

Etkinleştirme teknolojileri

Isı pompaları ve termal enerji depolama normalde maliyet-engelleyici olan enerji kaynaklarını kullanmak teknolojilerdir. Ayrıca, ısı pompaları, düşük enerjili bir kaynağın (deniz veya göl suyu, yer veya hava gibi) kaynaklardan ek enerji çıkardığı için elektrik enerjisini (veya bazı durumlarda mekanik veya termik güç) .

Termal depolama teknolojileri, ısı ya da soğuk gündüz arasında değişen süreler için saklanmasına izin interseasonal ve depolanması tutabilir mantıklı enerji (bir ortamın sıcaklığını değiştirerek yani) ya da gizli bir enerji , bir ortamın faz değişiklikleri ile (örn (yani Katıdan sıvıya veya tam tersi olarak değişir), örneğin su ve çamurluk veya buz arasında). Enerji kaynakları (güneş enerjisi termal toplayıcıları veya kışın soğuğunu toplamak için kullanılan kuru soğutma kuleleri), atık enerjiyi (HVAC ekipmanı, endüstriyel prosesler veya enerji santralleri gibi) veya artı enerjiyi (mevsimsel olarak hidroelektrik projelerinden veya Rüzgar çiftliklerinden kesintili olarak). Drake Açılış Güneş Topluluk (Alberta, Kanada) aydınlatıcıdır. Kuyu termal enerji depolama topluluk ısının çoğunu yazında toplanan garaj çatılar, güneş kollektörleri onun yıl boyunca ısı% 97 almayı sağlar.Depoların yalıtımlı olabilir tankları, çakıl ana kaya, derin akiferler veya astarlı ve yalıtılmış sığ çukurlar arasında değişen yüzeylerde kuyu kümeleri. Bazı uygulamalar dahil edilmesini gerektirir ısı pompası .

Olmayan yenilenebilir enerji vs yenilenebilir enerji

 

Yenilenebilir enerji üretilir doğal kaynakların -bunlar olarak güneş ışığı , rüzgar , yağmur , gelgit ve jeotermal ısı yenilenebilir (doğal olarak doldurulan) vardır -ki. Enerji üretimi süreçlerini kıyaslarken, yenilenebilir enerji ile fosil yakıtlar arasında birkaç temel farklılık bulunmaktadır. Petrol, kömür veya doğalgazlı yakıt üretme işlemi, çok sayıda karmaşık ekipman, fiziksel ve kimyasal işlem gerektiren, zor ve zorlayıcı bir süreçtir. Öte yandan alternatif enerji, temel ekipmanlarla ve doğal işlemlerle yaygın olarak üretilebilir. En yenilenebilir ve mevcut alternatif enerji olan ahşap, doğal olarak bozunduğunda yayılacağı miktarda karbon yakar. Nükleer enerji fosil yakıtlardan gibi, nükleer olanlar sınırlı bir kaynaktır, yenilenebilir olmayan fosil yakıtlara bir alternatiftir.

Çevre dostu alternatifler 

Böyle yanan olarak yenilenebilir enerji kaynakları biyokütle bazen fosil yakıtlara bir karbon-nötr bir alternatif olarak kabul edilmektedir. Yenilenebilirler bu amaçla doğal olarak alternatif enerjiler değildir. Örneğin, Hollanda , kullanımı lideri kez hurma yağı biyo-yakıt olarak, nedeniyle kullanım “bazen fosil yakıtlara göre daha çevreye zarar yaratabilir” bilimsel delillere hurma yağı için tüm sübvansiyonlar askıya aldı.Hollanda hükümeti ve çevre grupları sorumlu bir şekilde yağ üreten operasyonlar tasdik, ithal hurma yağı kökeni iz çalışıyoruz.Gıda maddelerinden biyoyakıt ile ilgili olarak, ABD’nin tüm tahıl hasat dönüştürme sadece otomobil yakıt ihtiyacının% 16 üreteceğini gerçekleşme ve Brezilya’nın CO kırım 2 biyoyakıt üretimi için yol yapmak için tropikal yağmur ormanları emici bunu yapmıştır Enerji piyasalarını gıda pazarı ile rekabet halinde tutmanın, daha yüksek gıda fiyatlarına ve küresel ısınma veya yabancı enerjiye bağımlılık gibi enerji konularında önemsiz veya olumsuz bir etki yarattığına dikkat edin.

Son zamanlarda, istenmeyen bir sürdürülebilir yakıtlara alternatifler, selülozik etanol ticari açıdan kaynağı olarak aranmaktadır.

Alternatif enerji nispeten yeni kavramlar

Karbon-nötr ve negatif yakıtlar 

 

Karbon nötr yakıtlar sentetik yakıtlar (dahil metan , benzin , motorin , jet yakıtı veya amonyak  tarafından üretilen) hidrojene edilmesi , atık karbondioksit geri dönüşümlü enerji santrali baca gazı emisyonları otomotiv kurtarıldı, egzoz gazı , veya türetilmiş karbonik asit içinde deniz suyu .Ticari yakıt sentez şirketleri daha az sentetik yakıt üretebilir önermek petrol petrol varil başına birden fazla $ 55 maliyeti ne zaman yakıtlar. Yenilenebilir metanol (RM) üretilen bir yakıttır hidrojendir katalitik ile ve karbon dioksit hidrojenasyon hidrojen elde edilmiştir , su elektroliz . Nakliye yakıtıyla harmanlanabilir veya bir kimyasal hammadde olarak işlenebilir.

George Olah tarafından işletilen karbondioksit geri dönüşüm tesisi Karbon Geri Dönüşüm Uluslararası içinde Grindavík , İzlanda 2 milyon litre üreten olmuştur metanol baca egzoz yılda ulaşım yakıt Svartsengi Power Station beri 2011.  Bu 5 milyon üretim kapasitesine sahiptir Litre başına litre.  250 kilovat metan sentezi bitki de Güneş Enerjisi ve Hidrojen Araştırma (ZSW) Merkezi tarafından inşa edilmiştir Baden-Württemberg ve Fraunhofer Derneği Almanya’da ve bu tamamlanması planlanıyor, 10 megawatt yükseltiliyor 2010 yılında faaliyete başlayan sonbaharda, 2012.  Audi karbon-nötr inşa etmiştir sıvılaştırılmış doğal gaz olarak (LNG) tesisi Werlte , Almanya.Bitki kendi kullanılan LNG dengelemek için ulaşım yakıt üretmek için tasarlanmıştır A3 Sportback g-tron otomobil ve CO 2800 ton tutabilir başlangıç kapasitede yılda çevrenin dışına.  Diğer ticari gelişmeler yer alıyor Columbia, Güney Carolina ,  Camarillo, California  ve Darlington , İngiltere.

Bu tür yakıtlar olarak kabul edilir karbon-nötr onlar atmosferik net artışa neden yok çünkü sera gazları .  sentetik yakıtlar yerini ölçüde fosil yakıtlar , ya da, atık karbon veya deniz suyu karbonik asitten üretilir, eğer  ve yanma tabi karbon yakalama baca veya egzoz borusu, onlar neden negatif karbondioksit emisyon ve net karbondioksit çıkarma atmosferden ve böylece bir form oluşturan sera gazı iyileştirme .

Yenilenebilir yakıtlar iki elektrifikasyon gerektirmeden ithal fosil yakıtların maliyetleri ve bağımlılık sorunları hafifletmek araç filosu devam uyumlu ve uygun fiyatlı araçlar sağlayan, hidrojen ya da diğer yakıtlara veya dönüşüm.  Karbon nötr yakıtlar nispeten düşük maliyetli enerji sunan depolama rüzgar ve güneş sorunları hafifletmek, intermittency ve onlar mevcut doğal gaz boru hatlarıyla rüzgar, su ve güneş enerjisi dağılımını sağlar.

Gece rüzgar enerjisi , çünkü yakıt sentezlemek için elektrik gücü en ekonomik formu olarak kabul edilir yük eğrisi , günün en sıcak saatlerinde keskin elektrik zirveleri için, ama rüzgar gündüzleri daha geceleri biraz daha darbe eğilimindedir, bu nedenle Gece rüzgar enerjisinin fiyatı genellikle herhangi bir alternatiften daha ucuzdur. Almanya da 10 megavat kadar ölçeklendirme olan 250 kilovat sentetik metan tesisini inşa etti.

Yosun yakıtı 

Yosun yakıtı bir olan biyoyakıt alglerden elde edilir. Fotosentez sırasında algler ve diğer fotosentetik organizmalar karbon dioksit ve güneş ışığını yakalar ve oksijen ve biyokütleye dönüştürürler. Bu genellikle alglerin iki cam bölmesi arasına yerleştirilmesiyle yapılır. Yosun, üç tür enerji yakıtı üretir: ısı (büyüme döngüsünden), biyoyakıt (yosunlardan türetilen doğal “yağ”) ve biyokütle (olgunluğa göre hasat edilen yosun kendisinden).

Isı, bina sistemlerine (ısı işlemi suyu gibi) güç vermek veya enerji üretmek için kullanılabilir. Biyoyakıt olgunluk üzerine yosun çıkarılan ve kullanımına benzer enerjiyi oluşturmak için kullanılan yağdır biyodizel . Biyokütle, petrol ve suyun ayrıştırılmasından sonra bırakılan maddedir ve bir kompost yığınında hissedilen sıcaklığa benzer şekilde enerji üretimi için yanıcı metan üretmek üzere hasat edilebilir veya metan, bir depolama alanındaki biyolojik olarak parçalanabilir malzemelerden toplanır. Buna ek olarak, yosun biyoyakıtının faydaları, dikey olarak olduğu kadar endüstriyel olarak da üretilebileceği (yani bir bina cephesi olarak), böylece ekilebilir arazi ve gıda ürünlerinin (soya, avuç içi ve kanola gibi) kullanımını önlediği yönündedir.

Biyokütle briketler 

Biyokütle briketler kömür alternatif olarak gelişmekte olan dünyada geliştirilmektedir. Teknik, hemen hemen her bitkisel maddenin, genellikle kömürün kalorifik değerinin yaklaşık% 70’ine sahip olan sıkıştırılmış briketlere dönüştürülmesini içerir. Büyük ölçekli briket üretimine nispeten az örnek var. Tek istisna doğu, Kuzey Kivu olan Demokratik Kongo Cumhuriyeti kömür üretimi için orman temizleme Mountain Gorilla yaşam için en büyük tehdit olarak kabul edilir. Personeli Virunga Milli Parkı başarıyla eğitimli ve dolayısıyla ulusal park içinde yasadışı üretilen kömür yerine, ve çatışma etkilenen alanlarda aşırı yoksulluk içinde yaşayan insanlar için önemli bir istihdam yaratmak, biyokütle briket üretmek için 3500 kişi üzerinde donanımlı var.

Biyogaz sindirimi 

Biyogaz atık bozulduğunda açığa çıkan metan gazı sokmak ile sindirim ilgilenir. Bu gaz çöp veya kanalizasyon sistemlerinden alınabilir. Biyogaz digesters bakteri yıkmak suretiyle metan gazı işlemek için kullanılan biyokütle anaerobik ortamda.Toplanır ve rafine edilir metan gazı çeşitli ürünler için bir enerji kaynağı olarak kullanılabilmektedir.

Biyolojik hidrojen üretimi 

Hidrojen gazı tamamen yanan bir yakıttır; Onun tek yan ürünü sudur.  Ayrıca nedeniyle kimyasal yapısı diğer yakıt ile karşılaştırıldığında enerji nispeten yüksek bir miktarını içerir.

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Yüksek Enerji

Yüksek Enerji + 2H 2 O 2H → 2 + O 2

Bu, yüksek enerjili bir girişi gerektirir; bu da ticari hidrojeni çok verimsiz hale getirir. Sadece enerji girişi güneş radyasyonu olması için su bölünmüş, ve bu nedenle, hidrojen gazı üretmek için bir araç olarak, bir biyolojik vektör kullanımı olup, izin verir. Biyolojik vektörler bakterileri veya daha sık yosunları içerebilir. Bu süreç olarak bilinir biyolojik hidrojen üretimi . Bu fermantasyon yoluyla hidrojen gazı oluşturmak için tek hücreli organizmaların kullanımını gerektirir. Anaerobik bir ortam olarak da bilinen oksijen bulunmaması halinde düzenli hücresel solunum gerçekleşemez ve fermantasyon olarak bilinen bir süreç devralır. Bu işlemin önemli bir yan ürünü hidrojen gazıdır. Bunu büyük ölçekte uygulayabilirsek, güneş ışığı, besin maddeleri ve su alabilir ve yoğun bir enerji kaynağı olarak kullanılmak üzere hidrojen gazı yaratabiliriz. Büyük ölçekli üretim zor olduğu kanıtlanmıştır. 1999 yılına kadar bu anaerobik koşulları kükürt yetersizliği ile indükleyebildik. Fermentasyon işlemi geri evrimsel olduğundan, stres sırasında açık hücreler birkaç gün sonra ölür. 2000’de hücrelerin anaerobik koşullara girip çıkmak için iki aşamalı bir süreç geliştirildi ve böylece canlı kaldılar.  Son on yıldır, bir büyük ölçekli bunu yapmak için bir yol bulmak araştırmanın temel hedefi olmuştur. Büyük ölçekli üretim öncesinde verimli bir süreç sağlamak için dikkatli bir çaba gösteriliyor, ancak bir kez mekanizma geliştirildiğinde bu tür üretim enerji ihtiyaçlarımızı çözebilir.

Hidroelektrik 

Hidroelektrik 2013 yılında yenilenebilir elektrik dünyanın% 75 sağladı  bugün kullandığımız elektriğin bir kısmı 1990’ların baraj inşaatı neredeyse vardır 2000 yılında yayınlanan bir rapora göre 1960 ve 1980 arasında geleneksel hidroelektrik gelişme doruk bir sonucudur Avrupa ve Kuzey Amerika’da çevresel kaygılar nedeniyle durdu. Küresel fazla hidroelektrik doğru bir eğilim vardır. 2004’den 2014’e kadar kurulu güç 715’den 1,055 GW’a yükseldi. Geçmişin büyük barajlar için popüler bir alternatif olan run-of-the-nehir genellikle mevsimsel yağış değişen bir baraj ve nesil arkasında saklanan su yok. Islak mevsimlerde nehir suyunu ve kuru mevsimlerde güneş enerjisi kullanmak, her ikisi için mevsimsel değişiklikleri dengeleyebilir.

Son yıllarda, düşen suyun avantajını keşfettik. Hidroelektrik teorisi, yükseklik düşüşü olan büyük bir nehir üzerinde bir baraj inşa etmektir. Baraj, baraj gölü arkasında çok miktarda su depoluyor. Baraj duvarının altına yakın yerlerde su alımı var. Yerçekimi barajın içindeki cebri borudan düşmesine neden olur. Cebri borunun sonunda hareketli suyla çevrilen bir türbin pervanesi bulunur. Jeneratöre bağlı olan türbinden gelen mil, gücü üretir. Elektrik hatları jeneratöre bağlı olup evinize ve madene elektrik taşır. Hidroelektrik enerjinin iki avantajı vardır. Başlangıç ​​olarak, enerji üretmek için düşük sermaye maliyeti, çünkü su ilk maddedir. Sonra, su yeşil kimyasal olduğundan daha az sera gazı yayar.

Offshore rüzgar 

Offshore rüzgar çiftlikleri düzenli rüzgar çiftliklerine benzer, ancak okyanusta yer almaktadır. Yüzen rüzgar türbinleri, 700 metreye (2,300 fit) kadar suyun içinde yüzebilirken, açık deniz rüzgar çiftlikleri 40 metreye kadar su içerisine yerleştirilebilir. Yüzen rüzgar çiftliği sahip olmanın avantajı açık okyanus rüzgarları koşum muktedir olmaktır. Tepeler, ağaçlar ve binalarda herhangi bir engel bulunmaması halinde, açık okyanustan gelen rüzgar kıyı alanlarının iki katına kadar hız alabilir.

Önemli nesil offshore rüzgar enerjisi zaten elektrik ihtiyacının katkıda Avrupa ve Asya ve şimdi ilk offshore rüzgar çiftlikleri ABD sularında geliştirilme aşamasındadır. Offshore rüzgar endüstrisi özellikle Avrupa’da, son birkaç yılda önemli ölçüde büyüdü olsa da, bu rüzgar çiftliklerinin yapımı ve işletilmesi, deniz hayvanları ve nasıl etkilediğini ile ilgili belirsizlik büyük bir hala deniz ortamını .

Geleneksel deniz rüzgar türbinleri komşu ülkelere deniz ortamında sığ sularda deniz dibinin bağlıdır. Denizde rüzgar teknolojileri daha gelişmiş hale geldiğinde, daha fazla rüzgar kaynağının bulunduğu daha derin sularda yüzen yapılar kullanılmaya başlandı.

Deniz ve hidrokinetik enerji 

Deniz ve hidrokinetik (MHK) ya da deniz enerji geliştirme aşağıdaki cihazları kullanarak projeler içerir:

  • Dalga gücü ile enerji nakil olan rüzgar dalgalarıörneğin, -, ve yararlı bir iş yapmak için bu enerjinin yakalama elektrik üretimi veya pompalama rezervuar içine su. Açık kıyı bölgelerinde önemli dalgalar yararlanmak mümkün bir makine genellikle olarak bilinen dalga enerjisi dönüştürücü .
  • Gelgit enerjisitürbinleri, kıyı ve nehir ağzı alanlar yerleştirilir ve günlük akımlar oldukça tahmin edilebilir.
  • Hızla hareket eden nehirlerde in-stream türbinler;
  • Güçlü deniz akıntılarının bulunduğu alanlardaki okyanus akımı türbinleri;
  • Derin tropik sularda Okyanus Termal Enerji Dönüştürücüleri.

Toryum 

Erken toryum tabanlı ( MSR ) nükleer reaktör  Oak Ridge National Laboratory 1960’larda

Toryum kullanılan bir bölünebilir malzeme toryum tabanlı nükleer enerji . Toryum reaktörlerin savunucuları aşkın bazı potansiyel avantajları iddia uranyum yakıt çevrimi gibi toryum en olarak, daha fazla bolluk , daha iyi direnç nükleer silahların yayılması ,  ve azaltılmış plütonyum ve aktinit üretimi.Toryum reaktör üretilmesi için değiştirilebilir uranyum-daha sonra düşük verimle silah test edilmiştir zenginleştirilmiş uranyum, içine işlenebilir ve ticari bir ölçekte kanıtlanmamıştır.

Alternatif enerji yatırım

Gelişmekte olan bir ekonomi sektörü olarak, alternatif enerji konusunda halka sunulan sınırlı yatırım fırsatları vardır. Halk, alternatif enerji şirketlerinin hisse senetlerini, çeşitli hisse senedi piyasalarından satın alabiliyor ve çılgınca uçucu getiriler getiriyor. SolarCity’in yakın zamanda gerçekleştirdiği halka arz, bu sektörün doğan yapısını ortaya koyuyor; birkaç hafta içinde, alternatif enerji sektöründe ikinci en yüksek piyasa kapağını yakalamıştı.

Yatırımcılar ayrıca, WilderHill Yeni Enerji Endeksi gibi alternatif bir enerji endeksini izleyen ETF’lere (borsa tahsisli fonlar) yatırım yapmayı da seçebilirler. Buna ek olarak, Calvert Global Alternatif Enerji Yatırım Fonu olarak yatırım fonları, bir dizi vardır  biraz daha proaktif seçilen yatırımların seçiminde olduğu.

Son zamanlarda, Mozaik A.Ş. Kaliforniya ve New York sakinleri güneş doğrudan yatırım için izin veren bir çevrimiçi platformu başlattı.Güneş projelerde yatırım önceden akredite yatırımcılara sınırlı olmuştu veya istekli bankalardan az sayıda.

Son üç yılda, halka açık ticarette bulunan alternatif enerji şirketleri, 2007 yılının biraz üzerinde% 100’ün üzerinde getiri, bazılarının 2008’de% 90 veya daha fazla getiri ve 2009’da tekrar% 100’ün üstünde getiri elde etmesi ile dalgalı bir hal aldı.  güneş enerjisi, rüzgar enerjisi ve hibrid elektrikli araçlar: Genel olarak “alternatif” enerji yatırımı üç subsegmentli vardır. Yenilenebilir, ücretsiz olan ve şu an sahip olduğumuzdan daha düşük karbon emisyonu üreten alternatif enerji kaynakları rüzgar enerjisi, güneş enerjisi, jeotermal enerji ve biyoyakıtlar. Bu dört bölümden her biri çok farklı teknolojileri ve yatırım endişelerini içerir.

Örneğin, fotovoltaik güneş enerjisi yarıiletken işleme üzerine kurulmuştur ve buna bağlı olarak, mikroişlemci endüstrisinde gerçekleşenlere (ör. Büyük ölçekli, yüksek modül verimliliği ve işleme teknolojilerinin geliştirilmesi) benzer şekilde maliyetlerin düşmesine yardımcı olur. PV güneş enerjisi, belki de elektrik üretim maliyeti önümüzdeki 5 yıl içinde yarısı veya daha fazla azaltılabilen tek enerji teknolojisidir. Daha iyi ve verimli üretim süreci ve gelişmiş ince film güneş pilleri gibi yeni teknolojilerin iyi bir örneği, endüstri maliyetini düşürmeye yardımcı olur.

Güneş enerjisindeki PV elektroniğinin ekonomisi, silikon fiyatlamasına bağlıdır ve teknolojileri diğer malzemelere dayanan (örneğin First Solar) şirketlerin bile silikon piyasasındaki arz ve talep dengesinden etkilenmektedir.Bazı şirketler açık piyasa (örneğin, Q-Cells) üzerinde güneş hücreleri tamamlanan satmak, çünkü ek olarak, bu da irrasyonel bir fiyatlandırma oluşturabilir güneş modülleri, üretim isteyen şirketler için giriş düşük bir bariyer oluşturur Çevre.

Bunun tersine, rüzgar enerjisi 100 yıldan uzun bir süredir harekete geçirildiğinden, altta yatan teknoloji nispeten kararlıdır. Ekonomisi büyük oranda yerleşim yeri (rüzgarın ne kadar sert olduğu ve şebeke yatırım gereksinimleri) ve çelik fiyatları (rüzgar türbininin en büyük bileşeni) ve seçilen kompozitler (bıçaklar için kullanılan) ile belirlenir. Mevcut rüzgar türbinleri genellikle 100 metreyi aştığı için, lojistik ve küresel bir üretim platformu rekabet avantajı sağlayan önemli kaynaklardır. Bu sorunlar ve diğerleri Sanford Bernstein tarafından yapılan bir araştırma raporunda araştırıldı. Temel sonuçlarının bazıları burada gösterilmektedir.

Ulaşımda alternatif enerji 

Sürekli bir noktada 4,00 $ üzerinde yükselen normal kurşunsuz gaz galon başına ABD ulusal ortalama fiyatı 2008 yılında gaz fiyatları yükselen nedeniyle,  daha yüksek yakıt verimliliği ve daha geliştirmeye yönelik sürekli bir hareket olmuştur alternatif yakıt araçlar tüketiciler için. Buna karşılık, birçok küçük şirket hızla artan araştırma ve geliştirmeyi tüketici araçlarına güç kazandıran farklı yollar haline getirmiştir. Hibrit ve pil elektrikli araçlar ticari olarak mevcuttur ve dünya çapında geniş bir sanayi ve tüketici kabul kazanmaktadır.

Örneğin, Nissan ABD dünyanın ilk seri üretim elektrikli araç “tanıtıldı Nissan Leaf “. Bir plug-in hibrid otomobil, ” Chevrolet Volt ” da tekerlekleri sürmek için bir elektrik motoru kullanarak, üretilmiş olan ve küçük dört silindirli motor, ek elektrik üretmek için.

Alternatif enerji ana akım yapma

Alternatif enerji ana akım haline gelmeden önce üstesinden gelmesi gereken birkaç önemli engel vardır: Birincisi alternatif enerjilerin nasıl çalıştığının ve neden faydalı olduklarının daha iyi anlaşılması gerekir; İkincisi, bu sistemlerin kullanılabilirlik bileşenleri arttırılmalıdır; Ve son olarak ödeme süresi düşürülmelidir.

Örneğin, elektrikli araçlar (EV) ve Hibrid Elektrikli Araçlar Plug-in (PHEV) artmaktadır. Bu araçlar gibi a etkili bir şarj altyapısı üzerinde ağır bağlı akıllı şebeke gelecek taşımalar için ana alternatif enerji olarak elektrik uygulamak mümkün altyapı.

Araştırma

Alternatif enerji alanında büyük çaplı ileri araştırmalar yapan akademik, federal ve ticari alanlarda çok sayıda organizasyon bulunmaktadır. Bu araştırma alternatif enerji spektrumu boyunca çeşitli odak noktalarını kapsar. Araştırmaların çoğu verimliliğin artırılması ve toplam enerji verimliliğinin artırılması hedefleniyor.

Federal olarak desteklenen çok sayıda araştırma kuruluşu son yıllarda alternatif enerjiye odaklanmıştır. Bu laboratuvarlar en önemli ikisidir Sandia Ulusal Laboratuvarları ve Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı tarafından finanse edilen her ikisi de (NREL), Amerika Birleşik Devletleri Enerji Departmanı ve çeşitli şirket ortakları tarafından desteklenen.  Sandia 2.4 milyar $ toplam bütçesi NREL $ 375 milyon bütçesi varken.

Mekanik Enerji 

Kan dolaşımı, solunum, yürüyüş, yazı yazma ve koşuşturma gibi insan faaliyetleriyle ilişkili mekanik enerji her yerde bulunur ancak genellikle boşa harcanır. Bu tür mekanik enerjileri süpürecek metotları bulmak için dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılardan büyük ilgi gördü. En iyi çözüm, halihazırda deforme olduğunda elektron akışı üretebilen piezoelekrik malzemeler kullanmaktır. Mekanik enerjiyi temizlemek için piezoelektrik malzemeler kullanan çeşitli cihazlar üretilmiştir. Malzemenin piezoelektrik sabitinin bir piezoelektrik aygıtın genel performansında kritik bir rol oynadığını göz önüne alındığında, aygıt verimliliğini artırmak için bir kritik araştırma yönü, büyük piezoelektrik tepki için yeni malzeme bulmaktır. Kurşun Magnezyum Niobat-Kurşun Titanat (PMN-PT) ideal kompozisyon ve yönelim elde edildiğinde süper yüksek piezoelektrik sabiti ile yeni nesil piezoelektrik bir materyaldir. 2012 yılında, çok yüksek bir piezoelektrik sabiti ile PMN-PT Nanoteller hidrotermik bir yaklaşımla imal edilmiştir bir enerji toplama cihazına monte edilmiş ve daha sonra . Rekor piezoelektrik sabiti ayrıca bir tek kristal PMN-PT nanobelt imalatı tarafından geliştirilen,  Daha sonra bir piezoelektrik nanogenerator için temel yapı taşı olarak kullanıldı.

 

 Güneş enerjisi

 

Güneş enerjisi için kullanılabilir ısıtma , soğutma güneş kullanarak veya elektrik güç üretimi.

Güneş ısısı uzun istihdam edilmiştir pasif ve aktif ısıtılan binalarda, yanı sıra bölgesel ısıtma sistemleri. Ikincisi örnekleri Drake Açılış Güneş Topluluk Danimarka’da Alberta, Kanada ve çok sayıda ilçe sistemleri olduğunu  ve Almanya. Avrupa’da, güneş ısı uygulaması için iki program vardır: Güneş Bölge Isıtma (SDH)  ve Uluslararası Enerji Ajansı ‘nın Güneş Isıtma ve Soğutma (SHC) programı.

Güneş enerjisi ile çalışan enerji üretiminin büyük ölçekli uygulanmasını engelleyen engeller mevcut güneş enerjisi teknolojisinin verimsizliği ve maliyetidir. Günümüzde, fotovoltaik (PV) panellerin yalnızca güneş ışığının yaklaşık% 16’sını elektriğe dönüştürebilecek yetenekleri vardır.

Her iki Sandia Ulusal Laboratuvarları ve Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL), ağır güneş araştırma programlarını finanse var. NREL solar programı yaklaşık 75 $ milyon bütçesi ve alanlarında araştırma projeleri geliştiren fotovoltaik (PV) teknolojisi, güneş termal enerji ve güneş ışınımı.  Sandia güneş bölünme bütçe bilinmemektedir, ancak laboratuarın 24.0000.0000 $ bütçesinin önemli bir yüzdesini oluşturuyor.

Çeşitli akademik programlar son yıllarda güneş araştırmaları üzerine yoğunlaşmıştır. En Güneş Enerjisi Araştırma ve Uygulama Merkezi (SERC) North Carolina Üniversitesi’nde (UNC) maliyetli güneş enerjisi teknoloji geliştirme tek amacı vardır. 2008 yılında, araştırmacılar Massachusetts Institute of Technology’de (MIT) sudan hidrojen yakıt üretmek için kullanarak güneş enerjisini depolamak için bir yöntem geliştirdi.  Bu tür araştırmalar gece saatlerinde kullanılmak üzere enerjisini depolama güneş gelişim yüzleri güneş parlıyor olmadığını engeli ele hedeflenmektedir.

2012 yılı Şubat ayında, Kuzey Carolina merkezli Semprius A.Ş., Alman şirketi tarafından desteklenen bir güneş geliştirme şirketi Siemens , onlar dünyanın en verimli güneş paneli geliştirdi aldığını açıkladı. Şirket, prototipin, gün ışığının% 33.9’unu elektriğe dönüştürdüğünü ve önceki yüksek son dönüşüm oranının iki katından fazla olduğunu iddia ediyor.

Rüzgar Enerjisi

 

Rüzgar enerjisi araştırma 1970’lere kadar onlarca yıl öncesine kadar uzanıyor NASA yüksek rüzgarlar sırasında rüzgar türbinli elektrik üretimini tahmin analitik bir model geliştirdi. Bugün, hem Sandia Ulusal Laboratuvarları ve Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı programları araştırma rüzgar ayrılmıştır. Sandia’nın laboratuarı, malzemelerin, aerodinamiğin ve sensörlerin gelişimine odaklanmaktadır.Projeleri, rüzgar santrali elektrik üretimini geliştirmek sermaye maliyetlerini azaltarak ve genel rüzgar enerjisi daha düşük maliyetli hale merkezli olan NREL rüzgar.

En Optimize Rüzgar Enerjisi için Alan Laboratuvarı (Flowe) Caltech rüzgar enerjisi üretim maliyeti, boyutunu ve çevresel etkilerini azaltma potansiyeline sahip enerji tarım teknolojisi uygulamalarını rüzgar alternatif yaklaşımlar araştırmak amacıyla kurulmuştur.

Rüzgar, güneş, biyokütle ve kombine jeotermal gibi yenilenebilir enerjiler 2013 yılında küresel nihai enerji tüketiminin% 1.3 verilen

Biyokütle 

 

 

Biyokütle “olarak kabul edilebilir biyolojik maddenin yaşayan ya da yakın zamanda canlı organizmalar türetilen. En sık bitki veya spesifik olarak adı verilen bitkisel kaynaklı malzemeleri belirtir lignoselülozik biyokütle .Bir enerji kaynağı olarak, biyokütle ya da ısı üretmek için yanma ile direkt olarak kullanılabilir, ya da dolaylı olarak çeşitli formları dönüştürdükten sonra biyoyakıt . : Biyo-yakıta biyokütle Dönüşüm genel olarak sınıflandırılır farklı yöntem ile elde edilebilir , termal , kimyasal ve biyokimyasal yöntemler. Ahşap bugün en büyük biyokütle enerji kaynağı olmayı sürdürüyor; örnekler (örneğin ölü ağaçlar, dallar ve orman artıkları içeren ağaç kütükleri , bahçe kupürleri, ağaç yongaları ve hatta) belediye katı atık . İkinci anlamda, biyokütle elyaflar ya da diğer endüstriyel dönüştürülebilir, bitki ya da hayvan madde içeren kimyasal de dahil olmak üzere biyo-yakıt . Endüstriyel biyokütle gibi bitkilerin çeşitli türleri, büyüdü olabilir Çin kamışı , switchgrass , kenevir , mısır , kavak , söğüt , sorgum , şeker kamışı , bambu ,  ve değişen ağaç türlerinin çeşitli okaliptüs için yağ palmiye ( hurma yağı ) .

Biyokütle, biyogaz ve biyoyakıtlar, ısı / güç üretmek için yakılır ve böylece çevreye zarar verirler. Böyle kükürtlü oksitler (SO olarak Kirleticiler x ), azot oksitler (NO x ), ve partikül madde (PM) bu yanma üretilmektedir. Dünya Sağlık Örgütü, 7 milyon prematüre ölümler hava kirliliği her yıl neden olduğu tahmin ve biyokütle yakma bunun önemli bir katkıda bulunuyor. Biyogaz kullanımı zamanla karbon nötr olmakla birlikte, fosil yakıtların yanma, aksi takdirde benzer.

Etanol biyoyakıtlar 

 

Kuzey Amerika’da biyoyakıt birincil kaynağı olarak, birçok kuruluş alanında araştırma yapıyorlar etanol üretimi. Federal düzeyde, USDA ABD’de etanol üretimi konusunda araştırma büyük miktarda yürütmektedir. Bu araştırmanın büyük bir kısmı, etanol üretiminin yerel gıda pazarlarına etkisini hedeflemektedir.

Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı başta alanında, çeşitli etanol araştırma projeleri yürüttü selülozik etanol .  Selülozik etanol , geleneksel mısır bazlı etanol-üzerinde birçok faydası vardır. Ahşabın, otların veya bitkilerin yenilmeyen kısımlarından üretildiği için gıda tedarikiyle doğrudan çelişmez veya çatışmaz.  Ayrıca, bazı çalışmalar göstermiştir selülozik etanol daha uygun maliyetli ve mısır bazlı etanol daha ekonomik olarak sürdürülebilir olması için.  Sandia Ulusal Laboratuvarları içi selülozik etanol araştırmaları yürüten  ve aynı zamanda bir üyesi olan Ortak BioEnergy Enstitüsü (JBEI), tarafından kurulan bir araştırma enstitüsü Enerji Amerika Birleşik Devletleri Bölümü selülozik biyoyakıt geliştirmek amacıyla.

Diğer biyoyakıt 

 

1978 1996 yılları arasında, Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı bir biyoyakıt kaynağı olarak yosunları kullanılarak deneyler ” Aquatic Türler Programı Michael Briggs tarafından bir kendini yayınlanan makalede, New Hampshire Üniversitesi Biyoyakıt Grubu, tahminler sunuyor Briggs anlaşılacağı doğal yağ içeriği% 50’den fazla olan yosun, kullanarak biyoyakıt tüm motorlu taşıt yakıtının gerçekçi değiştirilmesi için atık su arıtma tesislerinde alg havuzlarında yetiştirilen edilebilir.Bu petrol zengini yosun yapabilirsiniz ardından Sistemden çıkarılır ve biyoyakıt haline getirilir, kurutulmuş kalanlar etanol oluşturmak için tekrar işlenir.

Biyoyakıtlar için hasat yağına yosun üretimi henüz ticari bir ölçekte yapılmamıştır, ancak fizibilite çalışmaları yukarıdaki verim tahmini elde etmek için yürütülmüştür. Öngörülen yüksek verimliliğe ek olarak, besin maddelerine dayalı biyoyakıtların aksine, alg kültürü – ne tarım arazisi ne de temiz su gerektirmediğinden, gıda üretiminde bir düşüşe yol açmaz. Birçok şirket yosun biyolojik reaktörlerini biyoyakıt üretimini ticari seviyelere yükseltmek de dahil olmak üzere çeşitli amaçlarla peşinde.Çeşitli sektörlerde çeşitli gruplar, birçok tarafından biyoyakıt ham petrol kaynağı olarak kullanılabilecek tohumlar üreten zehirli çalı benzeri bir ağaç olan Jatropha kıkırdakları üzerine araştırma yapıyor.Bu araştırmaların çoğu genetik, toprak bilimi ve bahçecilik uygulamalarında gelişmeler sayesinde Jatropha bir dönüm yağ verimi başına toplam iyileştirmeye odaklanmaktadır. SG Biyoyakıt , San Diego merkezli Jatropha geliştiricisi, ilk nesil çeşitleri üzerinde önemli verim iyileştirmeleri göstermek Jatropha elit melez tohum üretmek için moleküler ıslah ve biyoteknoloji kullandı.  Sürdürülebilir Enerji Tarım Merkezi (CfSEF) bitki bilimi, tarım, bahçecilik ve alanlarında Jatropha araştırmaya adanmış bir Los Angeles merkezli kar amacı gütmeyen bir araştırma kuruluşudur. Bu disiplinlerin araştırılmasının başarıyla gerçekleştirilmesi, önümüzdeki on yılda Jatropha çiftlik üretim miktarını% 200-300 artıracaktır.

Jeotermal 

 

Jeotermal enerji oluşturulur ve toprak içinde depolanan ısı enerjisi haline dokunarak üretilir. Sürdürülebilir kabul edilir çünkü termal enerji sürekli doldurulur.  Ancak, jeotermal enerji üretiminin bilim hala genç ve ekonomik canlılığı gelişmekte olduğunu. Gibi çeşitli kuruluşlar,  mal enerjinin etrafında kanıtlanmış bilim kurma hedefine doğru araştırma yapıyorlar. Bir Alman yerbilimleri araştırma organizasyonu olan Uluslararası Jeotermal Araştırmalar Merkezi (IGC), büyük ölçüde jeotermal enerji geliştirme araştırması üzerine odaklanmıştır.

 Hidrojen yakıt

ABD’de hidrojen yakıtının araştırılması ve geliştirilmesi için 1 milyar dolardan fazla harcanmıştır.  Her iki Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı  ve Sandia Ulusal Laboratuvarları hidrojen araştırma adanmış bölümler var. Bu çalışma merkezlerinin çoğu hidrojen depolama ve yakıt hücresi teknolojileri üzerine yoğunlaşmaktadır

Dezavantajları

 

Küresel iklim değişikliğini tersine çevirmek için fosil enerjinin yerini alması gereken alternatif enerjinin üretilmesi muhtemel olumsuz çevresel etkilere sahip olabilir. Örneğin, biyokütle enerjisi üretimi 2100 Verilen ekonomi ve enerji büyüme projeksiyonları tarafından 40 kat mevcut birincil enerji talebi karşılamak için 7 kat artırmak zorunda ve olacaktır.  ek biyokütle hasat genişleme çöküşü ve hayati besin kaynaklarının yoksun olan hayvan türlerinin nesli tetikleyici bazı durumlarda, ekosistemleri stres muhtemel olduğunu belirten, dünya çapında tüm fotosentetik sabit karbon zaten uygun 30 ila 40% Humans.  ABD’de bitki örtüsü ile enerji yakalama toplam miktarı her yıl yaklaşık zaten tarım ürünleri ve orman ürünleri olarak hasat edilir yaklaşık yarısı olan 58 dörtlü (61.5 EJ) ‘dir. Kalan biyokütle, ekosistem işlevlerini ve çeşitliliğini korumak için gereklidir.  ABD’de yıllık enerji kullanımı yaklaşık olduğundan 100 dörtlü, biyokütle enerjisi sadece çok küçük bir fraksiyon sağlayabilir. Dünya genelinde mevcut enerji talebini yalnızca biyokütle ile karşılamak, Dünya tarımının (yani yaklaşık 1500 milyon hektar) alan kullanımıyla kıyaslanacak şekilde, Dünya’nın arazi yüzeyinin% 10’undan fazlasını gerektirir ve bu da biyokütlenin daha da genişletilmesinin Gıda üretimi karşısında biyoyakıt için büyümekte olan bitkiler üzerinde, mevcut dünya açlığı istatistiklerine bakıldığında etik çatışmalara yol açmadan enerji üretimi zor olacaktır.

Verilen çevresel kaygılar (örneğin, balık göçü, hassas sucul ekosistemler imha, vb) hidroelektrik enerji, geleneksel daha da genişlemesini yakalamak için yeni barajlar inşa konusunda ABD’de hidroelektrik olası değildir. Rüzgâr gücü, eğer fosil enerjinin yerini alması için gerekli olan büyük ölçekte kullanılıyorsa, halkın direnişi ile karşı karşıya kalması muhtemeldir. ABD enerji talebinin% 100’ü yel değirmenleri tarafından sağlanacaksa, yaklaşık 80 milyon hektarlık alan (yani Birleşik Devletlerde mevcut tüm tarım arazilerinin% 40’ından fazlası) büyük yel değirmenleri ile kaplanmalıdır (50m göbek yüksekliği ve 250 ila 500 M aralıkla).  büyük bu nedenle şaşırtıcı değildir rüzgâr gücünün çevresel etkileri (kuşlar, yarasalar, vb) mortalite yaban hayatı kullanımı ve daha az arazi ilgilidir. Uzak yerlerde yel değirmenleri tarafından sadece nispeten küçük bir elektrik fraksiyonu üretilmediği takdirde, halkın bıçak sesleri ve estetiği ile ilgili endişeleri göz önüne alındığında büyük rüzgar enerjisi kaynaklarına tolere edeceği ihtimali düşüktür.

Biyoyakıt net sera gazları açısından fosil yakıtlardan farklı ama katkı biyoyakıt fosil yakıtların benzer hava kirliliği . Yanan havadan karbon üreten partikülleri , karbon monoksit ve azot oksitler

 

 

Bu Yazı İçin Ne Düşünüyorsun?

Bir Cevap Yazın

  1. Alternatif enerji kaynakları için yorumda bulun

    Alternatif enerji kaynakları için henüz bir yorumda bulunulmamış! Hemen üst alanda bulunan formu kullanarak Alternatif enerji kaynakları için ilk yorumu yapabilirsin.