Основна информация
Речник/нови понятия:
Невъзобновяемите енергийни източници се добиват от земните недра, образуват се за много дълъг период от време – милиони години, съществуват в ограничено количество, изчерпват се по-бързо, отколкото могат да бъдат възстановени. Това са изкопаемите горива въглища, нефт и природен газ. Уранът, който се използва за гориво в атомните електроцентрали за придобиване на ядрена енергия, също се причислява към невъзобновяемите енергийни източници.
Възобновяемата енергия се получава от природни източници, които са устойчиви, постоянно се възстановяват по естествен начин и са практически неизчерпаеми. Те се наричат възобновяеми ресурси – това са слънчевата светлина, вятърът, водата, приливите на вълните в океана, геотермалната топлина, биомасата. Като алтернатива на изкопаемите горива, те предлагат по-чисти технологии и не отделят вредни емисии, намаляват замърсяването на въздуха и водите и допринасят за опазване на природните ресурси, биоразнообразието и климата.
Как използваме енергията във всекидневието си?
- Ние се храним и за нас храната е енергия, за да могат телата ни да функционират.
- Използваме електричество всеки ден, за да ни е светло, топло, да работим с различни електроуреди и технически устройства.
- Енергията от изгаряне на горива (бензин, газ, метан, дизел), захранва използваните от нас транспортни средства – автомобили, камиони, обществен транспорт, влакове и самолети.
- Различните промишлени производства, в т.ч. преработката на храни и опаковки за тях, строителството, комуникациите, медицинското оборудване, спортните съоръжения и местата за отдих – всички те не биха функционирали без големи количества енергия.
От какви източници можем да получим енергия?
- От традиционни изкопаеми природни ресурси, които с течение на времето се изчерпват – нефт, въглища, природен газ.
- От естествени, практически неизчерпаеми природни ресурси – слънце, вятър, вода, океански течения, геотермална топлина, биомаса.
Любопитно: Бразилия получава много енергия за захранване на колите си от растения! Бразилците използват захарно цвекло, за да направят етанол, който може да се използва за гориво на кола, точно като бензина.
Бъдещето е свързано с разработване на нови технологии за развитие и използване на естествените възобновяеми източници на енергия – чистата енергия, наречена зелена енергия. Начинът на живот на съвременните и идните поколения (зареждане на телефони, интернет, видео игри, работни места, бит) ще зависи от зелената енергия.
Вижте историята на едно бедно момче от Малави, което, без никакво официално образование по инженерство, построило вятърна турбина от подръчни материали, за да захрани електрически уреди в родното си село. Тази история става известна чрез TED Talk през 2007 г., където той споделя преживяванията си. Впоследствие пише и книга – „The Boy Who Harnessed the Wind,“ която вдъхновява филм със същото име (Netflix, 2019).
Видеото на историята, със субтитри на 47 езика:
Първата вятърна турбина на Уилям Камквамба
Източник: https://cs12.pikabu.ru/post_img/2020/12/18/10/1608311265211029173.png
Източник: https://cs13.pikabu.ru/post_img/2020/12/18/10/1608311344278414389.png
Какво означава зелена енергия и защо е важна за всички нас?
В последните години светът все повече осъзнава, че традиционните източници на енергия като въглища, нефт и природен газ причиняват значително замърсяване и допринасят за климатичните промени на планетата.
Първите сериозни дискусии за необходимостта да се търсят по-екологични енергийни източници датират от 60-те и 70-те години на XX век, когато учени започват да експериментират с вятърни мелници и водни колела. Терминът „зелена енергия“ навлиза по-осезаемо през 80-те и 90-те години на миналия век, но глобален интерес към темата настъпва през последните 15 години на нашия век.
Европейският съюз приема поредица от документи за преодоляване на предизвикателствата в областта на енергетиката, климата и околната среда. Сред най-значимите са Европейският зелен пакт, Директива за енергията от възобновяеми източници, изготвянето на национални планове с хоризонт 2030 г., политика за Трансевропейски енергийни мрежи, която се съсредоточава върху свързване на енергийната инфраструктура на държавите от ЕС до 2050 г. и редица регламенти. Провеждат се Световни конгреси за зелена инфраструктура, последният от които през септември 2024 г.
За допълнителна информация може да разгледате и доклада от Световния конгрес за зелена инфраструктура от 2024 г. на следния линк https://www.greenroofs.com/2024/09/25/fytogreen-celebrates-major-wins-at-the-world-green-infrastructure-congress-2024/
Зелената енергия обхваща всички форми на енергия, която е произведена от естествени природни възобновяеми източници – като слънцето, вятъра, водата и биомасата. Тя е устойчив начин за производство на енергия, защото не изчерпва природните ресурси, тъй като те се възстановяват естествено и има минимално въздействие върху околната среда.
Защо зелената енергия е важна за нас?
- Намаляване на замърсяването и опазване на околната среда – Енергията от въглища и нефт произвежда огромни количества въглероден диоксид, което води до глобално затопляне и климатични промени. Зелената енергия като алтернатива на придобитата от изкопаемите горива енергия, предлага по-чисти технологии при производството и не отделя вредни емисии, тъй като не отделя въглероден диоксид, намалява замърсяването на въздуха и водите и допринася за опазване на природните ресурси, биоразнообразието и климата.
- Запазване на природните ресурси – Изкопаемите горива се изчерпват, докато слънцето, вятърът и водата ще продължат да съществуват и за бъдещите поколения. Те са неизчерпаеми ресурси.
- Намаляване на зависимостта от външни източници и нестабилни цени – В световен мащаб и в Европейския съюз има стремеж да се намали зависимостта от доставка на изкопаеми горива от други държави, което ще доведе до по-голяма енергийна независимост.
- Стимулиране на икономическия растеж – Създават се условия за развитие на иновации и технологии, които да направят производството на енергия по-рентабилно; откриват се нови работни места.
В глобален план промяната на климата и енергийната криза са сериозни предизвикателства, пред които са изправени редица държави. Страни по цял свят полагат усилия за преминаване към възобновяеми енергийни източници. Това се дължи както на научните открития и въвеждането на съвременни технологични процеси за производство на зелена енергия, така и на нарастващата осведоменост и ангажираност на обществото.
В много държави вече има цели градове, които разчитат на зелена енергия. В Европа това е особено важно, тъй като Европейският съюз е приел амбициозни цели за намаляване на парниковите газове и повишаване на дела на възобновяемата енергия. Такава промяна не само защитава околната среда, но и осигурява нови възможности за икономически растеж и работни места в сектори като възобновяема енергия и зелени технологии.
Примери за зелена архитектура и устойчивите сгради могат де се видят в следните видеа:
https://www.youtube.com/watch?v=-dvFb2vC7_Y
https://www.youtube.com/watch?v=bLqAh0IxtaA
https://www.youtube.com/watch?v=-dvFb2vC7_Y&t=6s
Възобновяеми енергийни източници
Енергетиката е един от ключовите стратегически отрасли в световната икономика. Нейното бъдеще ще определи икономическия растеж, социалното развитие, опазването на околната среда и качеството ни на живот. Ето защо инвестициите в разработването на нови технологии и преходът към зелена енергия са толкова важни и необходими.
Кои са основните характеристики на възобновяемите енергийни източници?
- Слънчева енергия
Слънцето е звездата, без която нямаше да има живот на Земята. То е безкраен източник на светлина и топлина, на естествен източник на неизчерпаема енергия. Тя се произвежда чрез ядрен синтез, протичащ в ядрото на Слънцето, и достига до нас под формата на слънчева радиация. Тази слънчева радиация може да се преобразува в електричество!
Всяка секунда Слънцето излъчва огромно количество енергия, голяма част от която е светлина. На всеки осем минути то доставя толкова енергия на Земята, колкото човечеството консумира за една година. Учените изчисляват, че енергията, която Слънцето доставя за един ден може да задоволи нуждите на човечеството от енергия за 180 години напред.
Как най-ефективно да се възползваме от този екологичен ресурс? Как да усвоим слънчевата енергия и да произвеждаме електричество?
Най-разпространените технологии за преобразуване на слънчевата енергия са:
– фотоволтаичните панели (PV клетки) – осигуряват директно преобразуване в електричество. Те са изградени от множество слънчеви клетки, които при поглъщане на светлина генерират електричен ток;
Слънчевите панели са най-рентабилни на места, където има много слънчева светлина. Могат да се комбинират в различен брой и размери, според конкретните нужди и да се монтират на покривите на сградите. Могат да се използват и за захранване на устройства като калкулатори и часовници!
Източник: https://st.depositphotos.com/1001686/4981/i/600/depositphotos_49813625-stock-photo-solar-panels-under-sky.jpg
– слънчевите колектори – устройства, които абсорбират топлинната енергия на слънчевата светлина и я пренасят към течност (вода или антифризен разтвор), която циркулира през колектора. Широко се използват за отопление на вода за битови нужди;
Източник: https://st.depositphotos.com/1003525/4992/i/600/depositphotos_49929031-stock-photo-vacuum-collectors-solar-water-heating.jpg
– концентрираща слънчева енергия – използват се огледала или лещи, които насочват и концентрират в определена точка отразената слънчева светлина, която се превръща в топлина с висока температура. След това тя се генерира в пара под налягане, която задвижва турбина за производство на електричество.
Източник: https://st5.depositphotos.com/1068875/66183/i/600/depositphotos_661833500-stock-photo-aerial-view-solar-plant-seville.jpg
Прилагането на тези технологии е най-подходящо за места с много слънчева светлина и не предполагат произвеждане на електроенергия през нощта. Ето защо сме изправени пред предизвикателството да се разработят ефективни системи за съхранение на придобитата по този начин енергия и да се стимулира развитието на нови технологии в областта на енергетиката.
- Вятърна енергия
Вятърът се създава от движението на въздушните маси от области с по-високо атмосферно налягане към такива с по-ниско. Причина за това е неравномерното нагряване на земната повърхност от Слънцето, при което топлият въздух се издига нагоре, а по-студеният нахлува, за да го замени. Това създава въздушни течения – вятър.
Ветровете – постоянни, периодични или локални, засягат всяка част на Земята. Те могат да се използват като възобновяем източник на енергия. За целта се изграждат вятърни турбини (ветрогенераторите), които улавят енергията на вятъра и я преобразуват в електрическа. Тези съоръжения могат да се поставят на всяко място, където има много вятър. Ако се построят повече ветрогенератори, говорим за вятърни паркове. Някои са на сушата, а други са в морето – те се наричат „офшорни“ вятърни паркове.
Как да усвоим вятърната енергия и да произвеждаме електричество?
Този процес е зависим от силата и посоката на вятъра. Затова е важно да се избере подходящо място за изграждане на ветрогенераторите. Турбинните перки се въртят под въздействието на вятъра. Това въртеливо движение се прехвърля към генератор за производство на електричество. Произведеното електричество се предава по електропроводи до подстанции, където се разпределя към потребителите.
Въпреки безспорните предимства на вятърната енергия, трябва да отбележим и някои негативи, като например влиянието върху дивата природа и най-вече върху птиците – те могат да се сблъскат с перките на турбините по време на миграция или при слаба видимост, могат да променят естествените си местообитания, а вибрациите на съоръженията в земята могат да повлияят на поведението им. Включването на експерти и орнитолози при планирането и изграждането на ветропарковете да голяма степен би предотвратило тези проблеми.
Източник: https://st2.depositphotos.com/1935459/9006/i/600/depositphotos_90062914-stock-photo-wind-power-plant.jpg
- Водноелектрическа енергия (хидроенергия)
Хидроенергия – често се нарича енергията на водата. Тя е един от най-познатите източници на енергия, при която се използва силата на движещата се вода за производство на електричество. Още преди около 2000 години хората са изобретили водното колело, за да произвеждат енергия за задвижване на прости механизми, напр. за мелене на зърно. В началото на XIX век се появяват първите водни турбини, използвани главно за напояване. По-късно се изграждат водноелектрически централи (ВЕЦ), които произвеждат електрическа енергия.
Хидроенергията е възобновим природен ресурс, поради периодичността на водния цикъл. Има висока ефективност, тъй като голяма част от енергията на водата се преобразува в електрическа (водата има към 800 пъти по-голяма плътност от въздуха и дори малък поток от вода може да произведе значителни количества енергия).
Други важни предимства са:
-
- възможност да се регулира водния поток – за целта се използват автоматизирани системи за управление, които следят нивото на водата в язовирите и количеството вода, необходими за производство на електроенергия, напояване и защита от наводнения;
- възможност за промяна на мощността на произвежданата електроенергия според нуждите на енергийната система;
- дълъг експлоатационен живот и не особено скъпа поддръжка на хидроенергийните съоръжения.
Как да усвоим водната енергия и да произвеждаме електричество?
За да се осигури работата на водноелектрическите централи, е необходимо да се изградят язовири, където големи количества вода могат да бъдат задържани и съхранени. В тях се събира водата от руслото на реки и поточета. Тази събрана вода се пуска да излезе през тръби от язовира, като се създава мощна струя, която завърта турбина. Тя от своя страна е свързана с генератор, който произвежда електричество.
Източник: https://media.gettyimages.com/id/1229617869/photo/honduras-weather-tropical-storm-iota-dam.jpg?b=1&s=594×594&w=0&k=20&c=nfq56A93ed0t8VLY2K8H2G9ofPOghn4__FJlTdKb1Cw=
Източник: https://p0.pikist.com/photos/466/762/water-pipe-full-pipe-flowmeters-hydroelectric-power-station-pipes-line-pipeline.jpg
Хидроенергията от реките има съществен дял в общия микс от възобновяеми енергийни източници. Много страни обаче се въздържат от построяването на нови такива съоръжения, тъй като изграждането на язовири води до някои екологични проблеми – промени в естествения воден режим, предизвикване на свлачища и ерозия, загуба на биоразнообразие в района и нарушени местообитания на растителни и животински видове. Не е за пренебрегване и социалният аспект – заличаване на някои селища, изселване на населението им, загуба на евентуални културни ценности и др.
Хидроенергетиката ще продължи да играе важна роля в енергийния микс на бъдещето. Използването на нови технологии, внимателното планиране и търсене на отговорни решения за опазване на околната среда ще допринесат за устойчивото развитие на този важен енергиен ресурс.
Една от възможностите е да се използва енергията от морските и океанските води, от приливите и отливите. Новите проучвания в тази област показват, че тази енергия може да посрещне до 10 на сто от световното търсене на електроенергия. Първата приливна електроцентрала (ПЕЦ) е построена през 1966 г. във Франция. Подобни ПЕЦ работят в Южна Корея, Германия, Русия, Норвегия, Китай, Канада.
ЛИНКОВЕ ВИДЕА и допълнителна информация:
https://www.youtube.com/watch?v=T4xKThjcKaE
