Dezvoltări care vor permite abandonarea energiei tradiționale în favoarea alternativelor

Se vorbește mult despre necesitatea obținerii energiei electrice din surse regenerabile. Sunt ecologice și sunt nelimitate în utilizare.

Ce împiedică sursele alternative de energie să înlocuiască complet mineralele tradiționale astăzi? Acest lucru este împiedicat de o serie de motive economice, tehnice și politice. Acest articol discută motivele tehnice și evoluțiile care vor ajuta la depășirea acestora.

Energia alternativă este cea mai larg reprezentată de centralele solare și eoliene. Ele oferă lumii o mare parte din electricitatea curată.

Există o problemă comună pentru toate sursele regenerabile de energie electrică. Este asociat cu necesitatea nu numai de a genera energie electrică, ci și de a o păstra. La urma urmei, soarele nu strălucește noaptea și nu este întotdeauna vânt.

Aproximativ vorbind, este necesar să se creeze baterii uriașe care să acumuleze energie dacă este în exces și să le dea afară dacă nu este suficient.

Cam asta funcționează o baterie auto. Când motorul mașinii nu este pornit, toate aparatele electrice din mașină sunt alimentate de o baterie. Când pornim mașina, bateria de la sursă devine un consumator de energie electrică. Și generatorul devine sursa, a cărei energie este suficientă pentru încărcarea bateriei și pentru alimentarea dispozitivelor. În cazul nostru, generatorul este soarele sau vântul.

Dar acumularea de energie electrică la scară industrială nu a fost deloc ușoară. Una dintre metodele utilizate este transformarea energiei electrice în energie de apă. Pentru aceasta, se construiesc două rezervoare, la înălțimi diferite.

Când există suficientă energie electrică, pompele pompează apă din rezervorul inferior spre cel superior. Și atunci când există o penurie, apa este evacuată în rezervorul inferior, trecând turbine care sunt conectate la generatoare electrice. Construcția unei astfel de structuri costă miliarde de dolari, iar pierderea de energie în timpul utilizării acesteia este foarte mare. Prin urmare, oamenii de știință se confruntă cu sarcina de a găsi un nou mod de stocare a energiei.

Această problemă poate fi rezolvată în viitorul apropiat. Chimienii au descoperit o nouă proprietate de vanadiu, datorită căreia a fost proiectată o baterie de vanadiu, care poate funcționa fără pierderi de capacitate de până la 20.000 de cicluri. Dar cel mai important, dimensiunea unor astfel de baterii este aproape nelimitată. Înainte de această descoperire, vanadiul a fost utilizat în industria oțelului pentru întărirea pieselor.

Un obstacol în calea dezvoltării energiei solare rămâne costul ridicat al panourilor solare. Acest lucru se datorează designului lor complex, care necesită o joncțiune pn, pentru a crea un flux de electroni constant.

După mulți ani de cercetări, oamenii de știință de la Universitatea din Pennsylvania au găsit un nou amestec care emite un flux de electroni din expunerea la lumina soarelui, fără tranziție pn. Studiile spectroscopice au dovedit că materialul este capabil să emită electroni din expunerea la lumină vizibilă. Materialele cunoscute timpurii au arătat proprietăți similare, numai din radiațiile ultraviolete.

Această dezvoltare nu numai că va reduce semnificativ costurile panourilor solare, dar va crește și rata de conversie. Deoarece panourile solare convenționale convertesc energia solară cu o eficiență de aproximativ 20%.

În mod indirect, dezvoltarea energiei alternative va fi afectată de un alt eveniment important - descoperirea de noi oameni de știință a rusului Konstantin Novoselov și Andre Geim în 2010 a materialelor noi - Grafenul. Poate fi utilizat în electronica modernă.

Toate aceste evoluții pot îmbunătăți bine metodele de obținere a energiei din resurse regenerabile, astfel încât extracția de cărbune, gaz și petrol va fi inadecvată.

5 moduri neobișnuite de a produce energie electrică

Cele mai bune articole despre surse alternative de energie