3.11 Основні напрями альтернативної енергетики

Скільки б років не налічувала історія людства, вона завжди пов’язана з енергетикою. Коли людині вже не вистачало власної біоенергетики (енергії власних м’язів), на допомогу прийшла більш потужна біоенергетика різних тварин. Так, важку роботу виконували коні, в Індії до праці залучались слони. Винайдення вітрил та вітряків дало початок використанню енергії вітру, а млини, що приводились в рух потоками води річок, мовою сучасної техніки – гідроенергетика. Енергія вітру або потоків води річок – відтворювані джерела енергії. Але людині, як кажуть, все мало, особливо енергії, і наступає, так званий, вік «пара» – вік парових двигунів, для роботи яких використовуються вже не відтворювані запаси енергії: вугілля чи дрова згоряють в топках теплових двигунів. Далі все більшого застосування знаходять нафтопродукти, які і сьогодні є одним з основних джерел енергії. Запаси нафти і газу, які природа створювала в своїх надрах сотнями тисяч років, в недалекому майбутньому закінчаться. Тому вже тепер на зміну традиційним джерелам енергії ведуться пошуки і впровадження, так званих, альтернативних джерел енергії. Альтернативні (від латинського alter), що значить інші, ніж традиційні джерела енергії, хоча навіть атомна енергетика у даний час, по суті, стала традиційною у світовій енергетиці Але запаси ядерного «пального» на Землі теж обмежені і, крім того, ядерна енергетика несе у собі потенціальну екологічну загрозу. Близьким до ідеального вирішенням енергетичної проблеми було б використання керованої термоядерної реакції, де використовується важкий і надважкий водень, запаси якого для роботи термоядерних реакцій практично необмежені. Але (знову те ж саме «але») поки що проблема керованої термоядерної реакція не вирішена. Тому доводиться проводити пошуки альтернативних джерел енергії, у першу чергу відновлюваних. До сучасних альтернативних джерел енергії можна віднести такі напрями енергетики у порядку їх найбільшого застосування:

1. Вітроенергетика

Сама назва вказує, що джерелом енергії є енергія рухомого повітря, тобто вітру.

2. Геліоенергетика

Геліоенергетика – буквально значить енергія, отримана від Сонця (від гелі ос – грецьк. Ήλιος, Helios – Сонце). В останньому розділі курсу фізики в темі «Теплове випромінювання» буде розглянуто питання про кількість енергії, яку отримує за одну секунду Земля від Сонця, тобто потужність сонячного випромінювання, і вона становить . Максимальну потужність, яку може дати 1 м² поверхні Землі з врахуванням поглинання атмосферою, становить 1 кВт. У даний час найбільш поширеним методом використання сонячної енергії є сонячні батареї – напівпровідникові фотоелементи, які безпосередньо перетворюють енергію світла в енергію електричного струму.

3. Геотермальна енергетика

Геотермальна енергія (природне тепло Землі), акумульована в перших десятьох кілометрах Землі, в 10 разів перевищує геологічні ресурси усіх видів палива, разом узятих. Перше місце по виробленню електроенергії з гарячих гідротермальних джерел займає США. У долині Великих Гейзерів (штат Каліфорнія) на площі 52 км діє 15 установок, потужністю понад 900 МВт.

В Україні найбільш перспективними регіонами для використання геотермальної енергії є Крим, Закарпаття, Донецька, Полтавська, Харківська і Херсонська області.