Альтернативные источники энергии • доклад-сообщение 💡
С развитием технологий и производства в условиях ограниченности ресурсов возникает проблема поисков альтернативных источников энергии, которые с одной стороны смогут обеспечить достаточное количество добываемой энергии, а с другой — не нанести весомый вред окружающей среде.
Солнечная энергия
Данное направление альтернативной энергетики использует возобновляемый и экологически чистый ресурс – солнечное излучение.
Первые шаги к открытию этого вида получения энергии предпринял французский ученый Эдмунд Беккерель. В 1839 году он создал на базе хлорида серебра и кислотного раствора ячейку, генерирующую электроэнергию под воздействием солнечных лучей. Позднее, в 1876 году, лондонский профессор Уильям Гриллс Адамс наблюдал фотогальванический эффект при воздействии света на селен. Таким образом возникла идея создания фотогальванической ячейки, которую в 1883 году создал Чарльз Фриттс. Наконец, в 1905 году Альберт Эйнштейн довел все до конца и теоретически обосновал возникновение фотоэлектрического эффекта, за что получил Нобелевскую Премию. После этого развитие данного вида энергетики получило большее распространение.
Преимуществами солнечной энергетики являются неисчерпаемость и доступность источника энергии, в то время как цены на сырье для традиционной энергетики продолжают расти. Также этот способ полностью экологичен, так как не вызывает негативных последствий в окружающей среде.
Однако здесь есть и несколько недостатков, например, сильная зависимость от погодных условий местности, довольно высокая стоимость конструкций, необходимых для поглощения солнечного света, необходимость использования больших территорий.
Перспективы развития неоднозначны. С одной стороны, по прогнозам себестоимость генерации энергии с помощью солнечного излучения приравняется к стоимости получения такого же количества энергии с помощью топливных ресурсов, однако эффективность данного метода все еще невелика из-за сильного нагревания фото-пластин в процессе поглощения излучения.
Ветровая энергия
Из-за своей простоты и эффективности это направление альтернативной энергетики получило огромную популярность в Китае, США, Индии и других странах.
История использования людьми ветряной энергии уходит еще в первый век до н. э., но более современное ее развитие началось, когда первая ветряная турбина, созданная профессором Джеймсом Блитом, была использована в Шотландии в 1888 году. Турбина была способна обеспечить энергией целый дом. В 1895 Пол Ля Кур изобрел подобие ветряной электростанции, которая была способна снабжать энергией уже целую деревню. В 1927 году была основана компания Jacobs Wind, производящая ветрогенераторы. В 1980 году был построен первый ветропарк с 20 турбинами. Ветровая энергетика продолжает свое развитие усиливающимися темпами и по сей день.
Преимуществ использования ветряной энергии достаточно много. Отсутствие выбросов в окружающую среду, использование неисчерпаемого ресурса в производстве, компактность, низкие затраты на обслуживание.
Из недостатков: зависимость количества производимой энергии от погоды (ветренности), опасность для птиц, значительный шум.
Многие страны уже производят как минимум половину необходимой энергии за счет ветра, некоторые еще только к этому стремятся. Ветроэнергетика растет стремительными темпами и на данный момент опережает солнечную и водную.
Гидроэнергетика
За основу этого направления взята энергия водяного потока, которая преобразуется в электрическую на специальных сооружениях, естественных и искусственных подсистемах.
Впервые для выработки электричества гидроэнергия была использована англичанином Уильямом Армстронгом в 1878 году. В 1882 году бизнесмен Якоб Шоелкоппф, присоединив к водяному колесу электрогенератор, создал первую гидроэлектростанцию на Ниагарском водопаде.
Преимущества использования энергии потока воды:
- возобновляемость ресурса;
- дешевизна;
- отсутствие экологического вреда;
- смягчение глобального изменения климата за счет незначительности выбросов углекислого газа.
Недостатки:
- возможное затопление близлежащих земель;
- перестройка экосистем и нарушение природного баланса в областях строительства ГЭС.
Гидроэнергетика все еще остается хоть и не лидирующей, но активно развивающейся и перспективной отраслью производства электроэнергии.
Иллюстрации
