Fontes Alternativas de Energia: Visão Geral da Tecnologia

Introdução

Toda a economia do mundo moderno depende das riquezas acumuladas no tempo dos dinossauros: petróleo, gás, carvão e outros combustíveis fósseis. A maioria das atividades em nossas vidas, desde andar de metrô até aquecer a chaleira na cozinha, exige, em última análise, a queima desse legado pré-histórico. O principal problema é que esses recursos energéticos prontamente disponíveis não são renováveis. Mais cedo ou mais tarde, a humanidade extrairá todo o petróleo das entranhas da terra, queimará todo o gás e extrairá todo o carvão. O que vamos usar para aquecer bules então?

Também não devemos esquecer o impacto ambiental negativo da combustão de combustível. Um aumento no teor de gases de efeito estufa na atmosfera leva a um aumento na temperatura média em todo o planeta. Produtos de combustão de combustível poluir o ar. Os moradores das grandes cidades sentem isso especialmente bem.

Todos nós pensamos no futuro, mesmo que esse futuro não venha conosco. A comunidade global há muito reconhece as limitações dos combustíveis fósseis. E o impacto negativo de seu uso no meio ambiente. Os principais estados já estão implementando programas para uma transição gradual para fontes de energia ambientalmente amigáveis ​​e renováveis.

Em todo o mundo, a humanidade está procurando e gradualmente introduzindo substitutos para os combustíveis fósseis. Usinas de energia solar, eólica, maremotriz, geotérmica e hidrelétrica operam em todo o mundo há muito tempo. Parece que agora o que nos impede de fornecer todas as necessidades da humanidade com sua ajuda?

Na verdade, a energia alternativa tem muitos problemas. Por exemplo, o problema da distribuição geográfica dos recursos energéticos.Os parques eólicos são construídos apenas em áreas onde ventos fortes costumam soprar, solares - onde há um número mínimo de dias nublados, usinas hidrelétricas - em grandes rios. O petróleo, é claro, também não está disponível em todos os lugares, mas é mais fácil fornecê-lo.

O segundo problema da energia alternativa é a instabilidade. Nos parques eólicos, a geração depende do vento, que muda constantemente de velocidade ou até para completamente. As usinas de energia solar não funcionam bem em tempo nublado e não funcionam à noite.

Nem o vento nem o sol levam em conta as necessidades dos consumidores de energia. Ao mesmo tempo, a produção de energia de uma usina térmica ou nuclear é constante e facilmente regulada. A solução para este problema só pode ser a construção de enormes instalações de armazenamento de energia para criar uma reserva em caso de baixa produção. No entanto, isso aumenta muito o custo de todo o sistema.

Por causa dessas e de muitas outras dificuldades, o desenvolvimento de energias alternativas no mundo está desacelerando. A queima de combustíveis fósseis ainda é mais fácil e barata.

No entanto, se na escala da economia global as fontes alternativas de energia não oferecem grandes benefícios, então, no âmbito de uma casa individual, elas podem ser muito atraentes. Já, muitos sentem o aumento constante das tarifas de eletricidade, calor e gás. Todos os anos, as empresas de energia se aprofundam no bolso das pessoas comuns.

Especialistas do fundo de risco internacional I2BF apresentaram a primeira visão geral do mercado de energia renovável. De acordo com suas previsões, em 5 a 10 anos, as tecnologias alternativas de energia se tornarão mais competitivas e difundidas. A diferença no custo da energia alternativa e convencional já está diminuindo rapidamente.

Custo de energia refere-se ao preço que um produtor de energia alternativa deseja receber para compensar seus gastos de capital ao longo da vida do projeto e fornecer um retorno de 10% sobre o capital investido. Esse preço também incluirá o custo do financiamento da dívida, pois a maioria está fortemente alavancada.

O gráfico apresentado ilustra a avaliação dos vários tipos de energias alternativas e tradicionais no II trimestre de 2011 (Fig. 1).

Arroz. 1.	Avaliação de vários tipos de energia alternativa e tradicional

De acordo com os números acima, a energia geotérmica, assim como a energia gerada pela queima de lixo e gás de aterro, tem o menor custo de todos os tipos de energia alternativa. Na verdade, eles já podem competir diretamente com a energia tradicional, mas o fator limitante para eles é o número limitado de locais onde esses projetos podem ser implementados.

Para aqueles que desejam obter independência dos caprichos dos engenheiros de energia, que desejam contribuir para o desenvolvimento de energias alternativas, que desejam apenas economizar um pouco de energia, este livro foi escrito.

Do livro V. Germanovich, A. Turilin “Fontes alternativas de energia. Projetos práticos para o uso de energia do vento, sol, água, terra, biomassa.

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Há futuro para fontes alternativas de energia?

Fontes alternativas de energia renovável é uma direção bastante interessante e promissora. Por exemplo, existem vários métodos eficazes para gerar água a partir do ar. É verdade que aqui é necessário usar um gerador. Se novas abordagens serão encontradas para resolver esses problemas e melhorar os métodos, só o tempo dirá.

Se será possível usar os recursos com sabedoria é uma grande questão

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Tipos de fontes alternativas de energia.

A energia do vento, do sol, da água, dos biocombustíveis, do calor da Terra são relativamente inesgotáveis ​​e renováveis. Os benefícios das fontes alternativas de energia são inegáveis, pois conservam os recursos naturais. Além disso, eles são muito mais consistentes com os requisitos de segurança ambiental.

Energia eólica.

O princípio do uso da energia eólica é converter energia cinética em elétrica, térmica, mecânica. Os geradores eólicos são usados ​​para gerar energia elétrica. Eles podem ter diferentes parâmetros técnicos, tamanhos, desenhos, eixo de rotação horizontal ou vertical. As velas são um exemplo clássico do uso da energia eólica no transporte marítimo, e um moinho de vento é uma conversão em energia mecânica.

O diâmetro das pás e a altura de sua localização determinam a potência do gerador eólico. Com uma força de vento de 3 m/s, o gerador começa a gerar corrente e atinge seu valor máximo em 15 m/s. A força do vento acima de 25 m/s é crítica - o gerador está desligado.

A energia solar é um presente do Sol.

A energia solar como fonte alternativa de energia é uma continuação natural da missão vivificante do Sol em nosso planeta. Mas enquanto a humanidade não aprendeu a usá-lo diretamente.Atualmente, os painéis solares são usados ​​como conversores de energia solar em energia elétrica, e os coletores solares são usados ​​para energia térmica. Além disso, em alguns casos, é usada uma combinação de dois tipos.

A tecnologia solar consiste no aquecimento da superfície com os raios solares e na utilização de água aquecida para abastecimento de água quente, aquecimento ou utilização em geradores de energia a vapor. Os coletores solares são usados ​​para converter a energia solar em energia térmica. Seu comum o poder depende o número e a potência de dispositivos individuais incluídos no sistema de uma estação solar ou térmica.

Os painéis solares são divididos em:

• silício
• filme

As baterias que usam cristais de silício estão atualmente em maior demanda, e as de filme são as mais convenientes. Painéis de silicone são uma das melhores opções para uma casa particular.

A energia hidrelétrica é o uso do poder da água.

O princípio de funcionamento das turbinas em usinas hidrelétricas é o efeito da força da água nas pás de uma hidroturbina, que gera eletricidade. Às vezes, apenas aquelas hidrelétricas são classificadas como tipos alternativos de energia, onde não são utilizadas barragens poderosas, e a geração de corrente ocorre sob a influência do fluxo natural da água. Isso se deve ao impacto negativo significativo de usinas hidrelétricas poderosas nas paisagens naturais dos rios, suas inundações rasas e catastróficas.

Os ambientalistas não se opõem ao uso da energia natural das marés marítimas e oceânicas. A conversão de energia cinética em energia elétrica, neste caso, ocorre em estações de marés especiais.

A energia geotérmica é o calor da Terra.

A superfície da Terra irradia calor não apenas em locais onde as fontes sísmicas quentes são ejetadas, como, por exemplo, em Kamchatka, mas também em quase todas as regiões do planeta. Para extrair o calor da terra, são utilizadas bombas de calor especiais e, em seguida, ele é convertido em energia elétrica ou usado como calor. O princípio de funcionamento das instalações baseia-se nas leis da termodinâmica e nas leis físicas do comportamento de líquidos e gases, em particular o freon.

O tipo de projeto da bomba determina a fonte primária de energia, como solo-ar ou solo-água.

Biocombustível.

O princípio de obtenção de biocombustíveis baseia-se no processamento de produtos orgânicos em instalações especiais. Durante o processamento, é gerada energia térmica ou elétrica. Os biocombustíveis podem ser líquidos, sólidos ou gasosos. Sólidos, por exemplo, incluem briquetes de combustível, líquido - bioetanol, gasoso - biogás. Suas variedades incluem gás de aterro, que é formado em aterros sanitários. O uso de biogás de aterros antigos ajuda a resolver os problemas de reciclagem de resíduos.

Fonte de energia alternativa: o que é e por que é necessária

Até hoje, a energia é baseada em formas bem desenvolvidas e comprovadas de produzir eletricidade. São conhecidas usinas nucleares, elétricas e hidrelétricas. Todos eles trabalham com o uso dos recursos do nosso planeta, que mais cedo ou mais tarde se esgotam, ou envolvem reações que podem causar danos irreparáveis.

Em 2017, o percentual de utilização desses recursos foi distribuído da seguinte forma:

• 39,3% - carvão;
• 22,9% - gás natural;
• 16% - água;
• 10,6% - energia nuclear;
• 4,1% - óleo.

Hoje, esta área promissora está à procura de substâncias e processos no mundo circundante que sejam capazes de:

• renove seu recurso (ou seja, seja inesgotável);
• representam um substituto completo para os tradicionais em termos de qualidade;
• ser econômico;
• não prejudique o meio ambiente.

O que há de errado com as fontes de energia tradicionais?

Carvão, petróleo e gás ainda não encontraram um substituto completo para si mesmos na produção de energia necessária para a humanidade. No entanto, seus estoques são limitados e não recuperáveis.

Por exemplo, nossa Terra gastou até 350 milhões de anos para criar petróleo e gás, e esgotamos seus recursos em um ritmo muito mais rápido.

Cerca de 90% da energia do planeta em 2010 foi produzida pela queima de combustíveis fósseis e biocombustíveis a partir de matérias-primas vegetais ou animais. E até 2040, a participação dessa produção não cairá abaixo de 80%. Ao mesmo tempo, o consumo de energia está crescendo: até o 40º ano - em 56%.

Em 2012, os cientistas indicaram que todo o suprimento de gás do planeta terminaria em 2052, e o petróleo duraria um pouco mais - até 2060. Ou seja, nossos filhos já podem pegar o momento em que um petroleiro ou um gasoduto não será útil e as florestas serão derrubadas.

As emissões nocivas para a atmosfera associadas aos produtos da combustão e à geração de energia nuclear são destruidores da camada de ozônio e condutores do aquecimento global.

Assim, toda a civilização moderna, por mais que políticos e produtores de petróleo a descartem, enfrenta uma questão global - qual fonte de energia substituirá as tradicionais, preservando o meio ambiente.

Indústria de energia térmica

O setor de energia mais comum na Rússia.As usinas termelétricas do país produzem mais de 1.000 MW usando carvão, gás, derivados de petróleo, depósitos de xisto e turfa como matéria-prima. A energia primária gerada é posteriormente convertida em eletricidade. Tecnologicamente, essas estações têm muitas vantagens, que determinam sua popularidade. Isso inclui condições de operação pouco exigentes e facilidade de organização técnica do fluxo de trabalho.

As instalações de energia térmica na forma de instalações de condensação e usinas combinadas de calor e energia podem ser construídas diretamente nas áreas onde o recurso consumível é extraído ou onde o consumidor está localizado. As flutuações sazonais não afetam a estabilidade das estações, o que torna essas fontes de energia confiáveis. Mas também há desvantagens nas usinas termelétricas, que incluem o uso de recursos de combustível esgotáveis, poluição ambiental, necessidade de conectar grandes quantidades de recursos de mão de obra etc.

O que escolher: fontes de energia renováveis ​​ou energia nuclear?

Historicamente, a energia nuclear, a carvão e a hidrelétrica têm sido grandes fontes de energia

Portanto, sem levar em consideração o fato de que muitos países do mundo estão intimamente envolvidos no desenvolvimento do setor de energia renovável, a liderança da Federação Russa planejava receber apenas 4,5% de energia de energia renovável até o início de 2020, percebendo que as reservas de hidrocarbonetos não são ilimitadas

O governo russo está contando com a geração de energia a longo prazo a partir de plutônio e energia de fusão; tais fontes de energia não são totalmente exploradas e representam uma ameaça real para a humanidade. Isso se aplica ao desenvolvimento e aplicação de toda a energia nuclear.

Com o objetivo de mais pesquisas sobre energia nuclear na França em 2007, foi iniciada a construção de um reator termonuclear experimental de importância internacional.

O projeto foi fundado por um grupo de vários países, incluindo a Rússia. O principal objetivo da criação de tal projeto foi comprovar o possível uso comercial da energia obtida da fusão termonuclear como fonte de energia elétrica. Ainda não foi encontrada uma solução para este problema.

De acordo com os cálculos dos cientistas envolvidos no estudo dos processos termonucleares, a quantidade de energia recebida deles até 2100 não poderá exceder a barra de 100 GW, que é um baixo indicador de resolução dos problemas da humanidade associados à geração de eletricidade . Como exemplo, podemos tomar o fato de que as usinas de energia do mundo moderno fornecem 4.000 GW de eletricidade.

A única forma de resolver o problema de obtenção de energia elétrica é a transição da humanidade para fontes de energia renovável com o uso paralelo de tecnologias que contribuam para a economia de energia elétrica. A vantagem dessa transição será a preservação do clima do planeta. Todas as finanças necessárias para iniciar este processo estão disponíveis.

Energia alternativa na Rússia moderna

Em comparação com anos anteriores, a energia alternativa na Rússia está se desenvolvendo mais rapidamente, mas não é dominante. Hoje, a maior parte da energia do país é produzida a partir de fontes tradicionais.

Usinas de energia solar

Usina de energia solar nos Urais

As regiões do sul do país, bem como a Sibéria Ocidental, Oriental e o Extremo Oriente têm potencial para a produção de eletricidade solar. Na Rússia, é promissor extrair energia do Sol, então projetos nesse sentido recebem apoio do Estado.

Usinas hidrelétricas e maremotrizes

A Rússia está usando ativamente o potencial hídrico para gerar eletricidade: de acordo com dados de 2017, o país possui 15 usinas com capacidade superior a 1.000 megawatts e também centenas de estações com capacidade menor. A energia gerada por uma usina hidrelétrica custa metade da gerada por uma usina termelétrica.

As estações de maré exigem grandes finanças, portanto, o desenvolvimento dessa direção na Federação Russa não ocorre. De acordo com as previsões dos cientistas, as TPPs podem representar um quinto da eletricidade produzida na Rússia.

turbinas eólicas

É impossível instalar geradores com eixo horizontal de rotação na Rússia devido à baixa velocidade do vento. No entanto, estruturas com um eixo de rotação vertical são frequentemente usadas.

Usina eólica na região de Ulyanovsk

Em 2018, a capacidade total de turbinas eólicas na Rússia era de 134 megawatts. A maior usina da região de Ulyanovsk (capacidade - 35 megawatts).

Estações geotérmicas

Existem 5 usinas geotérmicas na Rússia, três das quais estão localizadas em Kamchatka. De acordo com dados de 2016, o GeoPP gera 40% da eletricidade consumida nesta península.

Aplicação de biocombustível

A produção de combustível também é organizada na Rússia. Ao mesmo tempo, é mais lucrativo para o país desenvolver biocombustíveis sólidos do que líquidos. Agora a produção é realizada em uma fábrica em Vladivostok.

usina nuclear

A Rússia está produzindo eletricidade usando energia nuclear e continua a se desenvolver nessa direção.Novas estações estão sendo construídas, novos métodos de extração estão sendo aplicados. De acordo com dados de 2019, 10 usinas nucleares operam na Rússia. A Federação Russa ocupa o segundo lugar no mundo em termos de capacidade de geração de energia usando usinas nucleares; a República Popular da China venceu o campeonato nesta indústria.

Energia eólica

Os parques eólicos são uma forma promissora de geração de energia, principalmente em locais onde a direção do vento é constante.

O método de obtenção dessa energia não polui o ambiente natural. No entanto, há uma dependência da inconstância das direções e da força do vento. Embora essa dependência possa ser parcialmente suavizada pela instalação de volantes e uma variedade de baterias.

Mas a construção, manutenção e reparo de parques eólicos não é barato. Além disso, sua operação é acompanhada de ruído, interfere com pássaros e insetos e reflete ondas de rádio com peças rotativas.

Energia alternativa para data centers

Os proprietários de data centers estão cada vez mais interessados ​​em fontes alternativas de eletricidade. A única maneira de manter a taxa de crescimento da capacidade aqui é reduzir significativamente os custos de implantação, manutenção e resfriamento de data centers. Existem várias opções.

Por exemplo, o calor gerado durante a operação de servidores pode ser direcionado para aquecimento de ambientes. Assim, em 2015, o Yandex aqueceu uma cidade inteira na Finlândia. Ao fornecer calor para a cidade, a Yandex conseguiu reembolsar parte de seus custos de eletricidade.

A refrigeração de data centers é um dos itens de despesas mais vorazes para empresas de TI. Em média, a refrigeração representa 45% dos custos de energia.

Uma forma original de economizar na refrigeração do equipamento é usar o "freecooling". Ou, simplesmente, para resfriar os servidores com ar da rua.Para a Rússia, onde faz frio na maior parte do ano, isso é especialmente verdadeiro.

Outra maneira de resfriar o ar no data center, permitindo que você economize sobre os custos de energia — método de resfriamento adiabático. Neste caso, a água é pulverizada para diminuir a temperatura. Ao evaporar, leva calor e de uma forma tão simples reduz a temperatura do ar.

Em qualquer caso, antes de experimentar, é aconselhável realizar uma auditoria energética detalhada. Os seus resultados permitirão analisar o estado do consumo de energia e identificar oportunidades de poupança de recursos energéticos.

Por que precisamos de fontes alternativas de energia

Quando as fontes esgotáveis ​​de energia (combustíveis fósseis) acabarem, a humanidade terá que mudar para AES (fontes alternativas de energia). A partir de 2017, 35% da eletricidade gerada na Rússia foi produzida de forma livre de carbono - em usinas nucleares e hidrelétricas.

O uso de fontes de energia tradicionais é problemático pelas seguintes razões:

• O TPP usa combustível que se esgotará em um futuro próximo. De acordo com as piores estimativas, isso acontecerá em 30 anos;
• O custo dos combustíveis fósseis está subindo, então o preço da eletricidade está subindo;
• Os produtos de geração de eletricidade poluem o meio ambiente;
• O calor gerado pelas estações provoca o aquecimento global.

A humanidade tem apenas um caminho - a transição para a AIE.

Ebb e fluxo de energia

A conversão da energia das marés em eletricidade é realizada em usinas de energia das marés de duas maneiras:

1. O primeiro método, de acordo com o princípio da conversão de energia, é semelhante à conversão de energia em uma usina hidrelétrica pela rotação de uma turbina conectada a um gerador elétrico;
2. O segundo método utiliza a energia do movimento da água; Este método é baseado na diferença do nível da água durante as marés altas e baixas.

Os prós

• A energia solar é um recurso renovável. Enquanto o Sol existir, sua energia chegará à Terra.
• A geração de energia solar não resulta em poluição da água ou do ar porque não há reação química da queima do combustível.
• A energia solar pode ser usada de forma muito eficiente para fins práticos, como aquecimento e iluminação.
• Os benefícios da energia solar são frequentemente vistos para o aquecimento de piscinas, resorts e tanques de água em todo o mundo.

Os contras

• A energia solar não produz energia se o sol não estiver brilhando. Noite e dias nublados limitam severamente a quantidade de energia produzida.
• As usinas de energia solar podem ser muito caras para construir.

Principais tipos de energia renovável

Energia do sol

A energia solar é considerada a principal fonte de energia e amiga do ambiente. Até o momento, métodos termodinâmicos e fotoelétricos foram desenvolvidos e usados ​​para gerar eletricidade. Confirma-se o conceito de operacionalidade e perspectivas das nanoantenas. O sol, sendo uma fonte inesgotável de energia ecologicamente correta, pode muito bem atender às necessidades da humanidade.

Energia eólica

A energia eólica tem sido usada com sucesso por pessoas há muito tempo e moinhos de vento. Os cientistas estão desenvolvendo novos e melhorando os parques eólicos existentes. Reduzindo custos e aumentando a eficiência dos aerogeradores. Eles são de particular relevância nas costas e em áreas com ventos constantes.Ao converter a energia cinética das massas de ar em energia elétrica barata, os parques eólicos já estão contribuindo significativamente para o sistema energético de cada país.

energia geotérmica

As fontes de energia geotérmica usam uma fonte inesgotável - o calor interno da Terra. Existem vários esquemas de trabalho que não alteram a essência do processo. O vapor natural é limpo de gases e alimentado em turbinas que giram geradores elétricos. Instalações semelhantes operam em todo o mundo. As fontes geotérmicas fornecem eletricidade, aquecem cidades inteiras e iluminam as ruas. Mas o poder da energia geotérmica é usado muito pouco e as tecnologias de produção têm baixa eficiência.

Energia das marés e das ondas

A energia das marés e das ondas é um método em rápido desenvolvimento de converter a energia potencial do movimento das massas de água em energia elétrica. Com uma alta taxa de conversão de energia, a tecnologia tem um grande potencial. É verdade que só pode ser usado nas costas dos oceanos e mares.

energia de biomassa

O processo de decomposição da biomassa leva à liberação de gás contendo metano. Purificado, é usado para gerar eletricidade, aquecimento de ambientes e outras necessidades domésticas. Existem pequenas empresas que atendem plenamente às suas necessidades energéticas.

Energia da radiação solar eletromagnética

Pode ser usado para gerar eletricidade e calor.A conversão direta da radiação solar em energia elétrica é realizada tanto por conversão direta devido ao fenômeno do efeito fotoelétrico interno nos painéis fotovoltaicos, quanto indiretamente por métodos termodinâmicos (obtenção de vapor com alta pressão).

Planta de energia solar

Recibo energia térmica de solar é produzido absorvendo essa energia e aquecendo ainda mais a superfície e o refrigerante, tanto por coletores especiais quanto usando as técnicas de "arquitetura solar".

Conjunto de configurações para conversão de energia solar é solar usina elétrica.

Prós

A energia eólica não produz poluição que possa poluir o meio ambiente. Como nenhum processo químico ocorre, como na queima de combustíveis fósseis, não há subprodutos nocivos.

• Como a geração eólica é uma fonte de energia renovável, nunca a terminaremos.
• A agricultura e o pastoreio ainda podem ocorrer em terras ocupadas por turbinas eólicas, o que poderia ajudar a produzir biocombustíveis.
• Os parques eólicos podem ser construídos offshore.

O dispositivo e uso de coletores solares

Um coletor solar primitivo é uma placa de metal preta colocada sob uma fina camada de um líquido transparente. Como você sabe de um curso de física da escola, os objetos escuros aquecem mais do que os claros. Este fluido se move com a ajuda de uma bomba, resfria a placa e aquece ao mesmo tempo. O circuito de líquido aquecido pode ser colocado em um tanque conectado a fonte de água fria. Ao aquecer a água no tanque, o líquido do coletor é resfriado.E então volta. Assim, este sistema de energia permite obter uma fonte constante de água quente e, no inverno, também radiadores quentes.

Existem três tipos de coletores que diferem no dispositivo

Até o momento, existem 3 tipos de tais dispositivos:

• ar;
• tubular;
• apartamento.

Ar

Os coletores de ar consistem em placas de cor escura.

Os coletores de ar são placas pretas cobertas com vidro ou plástico transparente. O ar circula de forma natural ou forçada em torno dessas placas. O ar quente é usado para aquecer os cômodos da casa ou para secar roupas.

A vantagem é a extrema simplicidade de design e baixo custo. A única desvantagem é o uso de circulação forçada de ar. Mas você pode fazer sem ele.

Tubular

A vantagem de tal coletor é simplicidade e confiabilidade.

Os coletores tubulares parecem vários tubos de vidro alinhados em fila, revestidos por dentro com um material absorvente de luz. Eles são conectados a um coletor comum e o fluido circula por eles. Tais coletores possuem 2 formas de transferir a energia recebida: direta e indireta. O primeiro método é usado no inverno. O segundo é usado durante todo o ano. Há uma variação usando tubos de vácuo: um é inserido no outro e um vácuo é criado entre eles.

Isso os isola do ambiente e retém melhor o calor resultante. As vantagens são simplicidade e confiabilidade. As desvantagens incluem o alto custo de instalação.

apartamento

Para tornar os coletores mais eficientes, engenheiros propuseram o uso de concentradores.

O coletor de placa plana é o tipo mais comum.Foi ele quem serviu de exemplo para explicar o princípio de funcionamento desses dispositivos. A vantagem dessa variedade é a simplicidade e o baixo custo em comparação com outras. A desvantagem é uma perda significativa de calor que outros subtipos não sofrem.

Para melhorar os sistemas solares já existentes, os engenheiros propuseram o uso de uma espécie de espelhos chamados concentradores. Eles permitem que você aumente a temperatura da água do padrão 120 para 200 C°. Essa subespécie de coletores é chamada de concentração. Esta é uma das opções mais caras para execução, o que sem dúvida é uma desvantagem.

4º lugar. Usinas de marés e ondas

As usinas hidrelétricas tradicionais funcionam de acordo com o seguinte princípio:

1. A pressão da água é fornecida às turbinas.
2. As turbinas começam a girar.
3. A rotação é transmitida para geradores que geram eletricidade.

A construção de uma usina hidrelétrica é mais cara do que uma termelétrica e só é possível em locais com grandes reservas de energia hídrica. Mas o principal problema são os danos aos ecossistemas devido à necessidade de construção de barragens.

As usinas de energia das marés funcionam com um princípio semelhante, mas usam a força das marés para gerar energia.

Os tipos de energia alternativa "água" incluem uma direção tão interessante quanto a energia das ondas. Sua essência se resume à geração de eletricidade através do uso da energia das ondas oceânicas, que é muito superior à das marés. A usina de energia das ondas mais poderosa hoje é Pelamis P-750, que gera 2,25 MW de energia elétrica.

Balançando nas ondas, esses enormes convectores ("cobras") se dobram, como resultado do qual os pistões hidráulicos começam a se mover para dentro.Eles bombeiam óleo através de motores hidráulicos, que por sua vez acionam geradores elétricos. A eletricidade resultante é entregue à costa através de um cabo que é colocado ao longo do fundo. No futuro, o número de convectores será multiplicado e a estação poderá gerar até 21 MW.

História do uso da energia eólica

É impossível dizer exatamente quando começou o uso da energia eólica para resolver problemas econômicos de uma pessoa. Os moinhos de vento são conhecidos desde os tempos egípcios antigos. Na China antiga, os moinhos de vento eram usados ​​para bombear água dos campos de arroz. O uso de uma vela para navegação é conhecido ainda mais cedo, desde o tempo da antiga Babilônia, e isso é apenas uma evidência escrita.

A Europa naqueles dias era uma coleção de tribos selvagens. Com o aparecimento de sinais de civilização, moinhos de vento, veleiros apareceram aqui também. Mas por um longo período, o uso do vento terminou aí. Fonte muito instável e imprevisível, era impossível contar com ela sem ter uma opção de backup.

Com o desenvolvimento da produção, surgiram as primeiras bombas para levantar água de poços. Ao mesmo tempo, começou o uso de moinhos de vento como acionamento para eles. Tais dispositivos ainda funcionam hoje, são simples, confiáveis ​​e pouco exigentes em operação.

Os geradores eólicos começaram a aparecer com o advento de dispositivos para converter o movimento rotacional em eletricidade - geradores. As turbinas eólicas se desenvolveram rapidamente no século 20, embora a guerra tenha interrompido muitos projetos na Europa.

Hoje, os líderes no uso de parques eólicos são os Estados Unidos e a China. Um grande número de estações está disponível na Europa, concentrando-se na costa oeste.Acima de tudo na Dinamarca, o que é bastante compreensível - não há outras fontes neste país.

A alta eficiência das UHEs, a ausência de ventos fortes e estáveis ​​na maioria das áreas reduziram o interesse pela energia eólica. Além disso, os equipamentos que existiam naquela época não tinham alta produtividade, não permitiam produzir energia suficiente. O problema foi resolvido com o uso de geradores a gasolina ou diesel, mais confiáveis ​​e prontos para produzir o resultado desejado no momento certo.

Hoje, o interesse pela energia eólica cresceu significativamente. Surgiram novos desenvolvimentos mais eficientes que podem fornecer um número suficiente de consumidores. Além disso, existem fortes ímãs de neodímio que permitem que você faça geradores com a capacidade de trabalhar em uma velocidade rotacional lenta, o que mudou radicalmente a situação e despertou grande interesse entre os designers.