Vývoj, který umožní opuštění tradiční energie ve prospěch alternativy

O potřebě získat elektřinu z obnovitelných zdrojů se hodně mluví. Jsou šetrné k životnímu prostředí a neomezené použití.

Co brání alternativním zdrojům energie v tom, aby dnes zcela nahradily tradiční minerály? Tomu brání řada ekonomických, technických a politických důvodů. Tento článek pojednává o technických důvodech a vývoji, které jim pomohou je překonat.

Alternativní energii nejvíce představují solární a větrné elektrárny. Dávají světu velkou část čisté elektřiny.

Existuje společný problém pro všechny obnovitelné zdroje elektrické energie. S tím souvisí nejen potřeba vyrábět elektřinu, ale také ji skladovat. Koneckonců, slunce nesvítí v noci a není vždy větrno.

Zhruba řečeno, je třeba vytvořit obrovské baterie, které budou akumulovat energii, pokud je v nadbytku, a rozdávat ji, pokud to nestačí.

To je o tom, jak funguje autobaterie. Pokud motor automobilu nenastartujete, jsou všechna elektrická zařízení v automobilu napájena baterií. Když nastartujeme auto, baterie ze zdroje se stane spotřebitelem elektřiny. Generátor se stává zdrojem, jehož energie je dostatečná pro nabíjení baterie a napájení zařízení. V našem případě je generátorem slunce nebo vítr.

Ale hromadit elektřinu v průmyslovém měřítku nebylo vůbec snadné. Jednou z použitých metod je přeměna elektřiny na vodní energii. Za tímto účelem se staví dvě nádrže v různých výškách.

Je-li k dispozici dostatek elektřiny, pumpuje čerpadlo vodu z dolní nádrže do horní. A když je nedostatek, voda je vypouštěna do spodní nádrže, procházející turbíny, které jsou připojeny k elektrickým generátorům. Konstrukce takové struktury stojí miliardy dolarů a ztráta energie při jejím používání je velmi velká. Vědci proto stojí před úkolem najít nový způsob ukládání energie.

Tento problém lze vyřešit v blízké budoucnosti. Chemici objevili novou vlastnost vanadu, díky níž byla navržena baterie vanadu, která může pracovat bez ztráty kapacity až do 20 000 cyklů. A co je nejdůležitější, velikost takových baterií je téměř neomezená. Před tímto objevem byl vanad v ocelářském průmyslu používán pro kalení dílů.

Překážkou ve vývoji sluneční energie zůstává vysoká cena solárních panelů. Je to kvůli jejich složité konstrukci, která vyžaduje spojení pn, k vytvoření konstantního toku elektronů.

Po mnoha letech výzkumu vědci z Pensylvánské univerzity našli novou směs, která emituje proud elektronů z vystavení slunečnímu světlu, bez přechodu na pn. Spektroskopické studie prokázaly, že materiál je schopen emitovat elektrony z expozice viditelnému světlu. Časně známé materiály vykazovaly podobné vlastnosti, pouze z ultrafialového záření.

Tento vývoj nejen výrazně sníží náklady na solární panely, ale také zvýší míru konverze. Protože konvenční solární panely přeměňují sluneční energii s účinností asi 20%.

Nepřímo bude vývoj alternativní energie ovlivněn další důležitou událostí - objevem nového materiálu ruskými vědci Konstantinem Novoselovem a Andreem Geimem v roce 2010 - grafen. Může být použit v moderní elektronice.

Veškerý tento vývoj může dobře zlepšit metody získávání energie z obnovitelných zdrojů do té míry, že těžba uhlí, plynu a ropy nebude vhodná.

5 neobvyklých způsobů výroby elektrické energie

Nejlepší články o alternativních zdrojích energie