Razvoj koji će omogućiti odustajanje od tradicionalne energije u korist alternativne

Puno se govori o potrebi dobivanja električne energije iz obnovljivih izvora. Oni su ekološki prihvatljivi i neograničeni u uporabi.

Što sprečava da alternativni izvori energije u potpunosti zamijene tradicionalne minerale danas? To ometa niz ekonomskih, tehničkih i političkih razloga. Ovaj članak govori o tehničkim razlozima i razvoju koji će pomoći da ih se prevlada.

Alternativna energija je najšire zastupljena u solarnim i vjetroelektranama. Oni daju svijetu velik dio čiste električne energije.

Postoji zajednički problem za sve obnovljive izvore električne energije. Povezana je s potrebom ne samo stvaranja električne energije, već i njenog skladištenja. Napokon, sunce ne sja noću i nije uvijek vjetrovito.

Grubo govoreći, potrebno je stvoriti ogromne baterije koje će akumulirati energiju ako je ima u višku i dati je ako je nema dovoljno.

To je otprilike kako radi akumulator automobila. Kada motor automobila nije pokrenut, svi električni uređaji u automobilu napajaju se iz baterije. Kada pokrenemo automobil, baterija iz izvora postaje potrošač električne energije. A generator postaje izvor, čija je energija dovoljna za punjenje baterije i napajanje uređaja. U našem slučaju generator je sunce ili vjetar.

Ali, akumuliranje električne energije u industrijskom razmjeru uopće nije bilo lako. Jedna od metoda koja se koristi je pretvaranje električne energije u vodu. Za to se grade dva rezervoara, na različitim visinama.

Kad ima dovoljno električne energije, crpke pumpaju vodu iz donjeg rezervoara u gornji. A kad postoji manjak, voda se ispušta u donji rezervoar, prolazeći turbine povezane na električne generatore. Izgradnja takve konstrukcije košta milijardu dolara, a gubitak energije tijekom njegove uporabe vrlo je velik. Stoga se znanstvenici suočavaju sa zadatkom pronalaska novog načina skladištenja energije.

Ovaj se problem može riješiti u bliskoj budućnosti. Kemičari su otkrili novo svojstvo vanadija, zahvaljujući kojem je dizajnirana vanadijumska baterija koja može raditi bez gubitka kapaciteta do 20 000 ciklusa. Ali što je najvažnije, veličina takvih baterija je gotovo neograničena. Prije ovog otkrića, vanadij se koristio u industriji čelika za očvršćivanje dijelova.

Prepreka razvoju solarne energije i dalje su visoki troškovi solarnih panela. To je zbog njihovog složenog dizajna, koji zahtijeva pn spoj, kako bi se stvorio stalan protok elektrona.

Nakon višegodišnjih istraživanja, znanstvenici sa Sveučilišta u Pennsylvaniji otkrili su novu smjesu koja emitira tok elektrona izlaganjem sunčevoj svjetlosti, bez pn prijelaza. Spektroskopske studije dokazale su da materijal može emitirati elektrone izlaganjem vidljivoj svjetlosti. Rano poznati materijali pokazali su slična svojstva, samo od ultraljubičastoga zračenja.

Ovakav razvoj ne samo da će značajno smanjiti troškove solarnih panela, već će i povećati stopu pretvorbe. Budući da konvencionalni solarni paneli pretvaraju solarnu energiju s učinkovitošću od oko 20%.

Na razvoj alternativne energije neizravno će utjecati još jedan važan događaj - otkriće ruskih znanstvenika Konstantina Novoselova i Andre Geima 2010. godine novog materijala - grafen, Može se koristiti u modernoj elektronici.

Sva ta kretanja mogu poboljšati metode dobivanja energije iz obnovljivih izvora do te mjere da vađenje ugljena, plina i nafte neće biti primjereno.

5 neobičnih načina proizvodnje električne energije

Najbolji članci o alternativnim izvorima energije