Obnovitelné zdroje energie

Obnovitelné zdroje energie, kromě hydroenergie, dávají méně než 1% celkově potřebné energie. V budoucností se to musí změnit proto že je neobnovitelných zdrojů energie stále méně, a i jejich škodlivé působení je mnohem větší v posledních několika desetiletí. Slunce dává Zemí 15 tisíc více energie než je lidstvo schopno spotřebovat, ale přes to někteří lidé na Zemí mrznou. Z toho je viditelné že se obnovitelné zdroje energie musí a můžou začít více využívat a že se nemusíme starat o energii po fosilních paliv. Vývoj obnovitelných zdrojů energie (zvlášť z větru, vody, slunce a biomasy) je důležitý kvůli několika důvodům:

• obnovitelné zdroje energie mají velmi důležitou roly v zmenšování emise kysličníku uhličitého (CO2)do atmosféry.zmenšování emise CO2 do atmosféry je také politika EU.
• zvětšování podílu obnovitelných zdrojů energie zvětšuje energetické zachovávání systému. Také pomáhá v zlepšování bezpečností doručování energie na takový způsob že zmenšuje závislost na dovozu energetických surovin a elektrické energie.
• očekává se že se obnovitelné zdroje energie stanou ekonomický konkurenční konvečním zdrojům energie v střední až dlouhém období.

Několika technologii, zvlášť energie větru, malé hydrocentrály, energie z biomasy a sluneční energie, jsou ekonomický konkurenční. Ostatní technologie jsou ještě stále závisle na poptávce na trhů a proto ještě nejsou splatné poměrně na klasické zdroje energie. Proces přijímání nových technologii velmi je pomalý a zdá se že se stále o trochu vzdaluje. Hlavní problém v instalaci nových továrních zařízení je začáteční cena. To zvyšuje cenu té energie v prvních několika léty na úroveň úplné nesplatností s ohledem na ostatní komerční dostupné zdroje energie. Velká část ve výrobě energie z obnovitelných zdroje energie výsledek je ekologická uvědomělost obyvatelů kteří přes začáteční ekonomickou nesplatnost instalují tovární zařízení pro výrobu "čisté" energie. Evropský spolek má strategii zdvojnásobování použití obnovitelných zdrojů energie od roku 2003 až 2010. to znamená že by se celková část obnovitelných zdrojů zvětšil ze momentálních 6% na 12% roku 2010. ten plán obsahuje řadu opatření kterými by se podnítily soukromý investice do objektu pro změnu obnovitelné energie do využitelné energie (největší části do elektrické energie). Kvůli momentální finanční krize v které jsou největší státy v Evropské Unii, pravděpodobně je že se ten plán zcela neuskuteční.

Nejzajímavější obnovitelné zdroje energie (energie větru, energie Slunce, energie vody a biomasy) jsou vysvětlené na zvláštních stránkách a méně zajímavé obnovitelné zdroje energie budou popsané v pokračování. Sluneční radiace je základní původce většiny obnovitelných energie, ale jsou ještě některé zdroje které nepochází z ní. To jsou geotermální energie a energie kterou můžeme dostat z přílivu a odlivu.

Geotermální energie (Geothermal energy)

Geotermální energie se vztahuje na používání teploty vnitra Země. Aby se ta energie využila vyvinuté jsou různé technologie, ale abychom zjednodušili můžeme je rozdělit na přímé a nepřímé. Přímé využití znamená používání horké vody která vyráží (nebo se čerpá) z podzemí. Může se na různé způsoby používat: např. používání v lázních, pro topení v domech nebo zahřívání skleníku, pro některé výrobní postupy v průmyslu (např. pasterizování mléka). Nepřímé používání geotermální energie znamená dostávání elektrického proudu. Tady se způsob práce mnoho nerozlišuje od klasických termoelektráren na uhlí nebo mazut – rozdíl je jenom ve způsobu kterým se dostává vodní pára. Závisle na teplotě vody (neb páry) v podzemí rozvinuto je několika technologii. Výhoda tohoto zdroje je že je levný, stabilní a trvanlivý, není potřeba za palivem, v pravidlu nemá škodlivých emisích, kromě vodní páry, ale občas můžou být i druhé plyny. Špatné je to že je málo míst kde se horká voda v podzemí nenachází na příliš velké hloubce – taková území, takzvané geotermální zóny jsou vedle sopkách nebo vázané při hranici litosférních deskách. S ohledem na to že jsou to území kde jsou často zemětřesení samá stavba továrních zařízení vyžaduje zvětšené výdeje. Často jsou ta místa vzdálena od obydlených krajů a tak se ještě více zvětšují výdeje přenosu energie, a občas jsou to ochrana místa a stavba není dovolená (např. Yellowstone). Mezi státy které jsou v čele jsou Spojené Státy Americké, Filipíny, Mexiko a Japonsko.

Energie přílivu a odlivu (Tidal power)

Energie přílivu a odlivu vzniká ze gravitačních sil Slunce a Měsíce. Prozatím ještě nejsou velké komerční dosahy v exploataci té energie, ale potenciál není malý. Ta se energie může dostat tam kde jsou mořské změny výrazně zdůrazněné (např. jsou místa kde je rozdíl mezi přílivem a odlivem vetší než 10 metrů ). Zásady jsou jednoduché a velmi podobné zásadám hydroelektrárny. Na začátku zálivu se děla hráz a když se zvedne hladina vody tak se vpouští přes turbíny do zálivu. Když se záliv naplní hráz se zavírá a počká se aby hladina vody kleslá. Pak se voda stejným způsobem vpouští ven ze zálivu.

Nejznámější elektrárna která využívá energii přílivu a odlivu je na ústí řeky Rance ve Francii. Vystavěna je kolem roku 1960 a ještě stále pracuje.

V jednodušším případě voda se pouští přes turbíny jenom jedním směrem a v tom případě turbíny jsou jednoduší (jednosměrné, a ne dvousměrné). Hlavní problémy u takový exploatace energie přílivu a odlivu jsou nestálost (musí se čekat aby se hladina vody dostatečně zvedla nebo aby dostatečně klesla) a malý počet míst výhodných pro exploataci takového druhu energie. Nejznámější je elektrárna na ústí řeky Rance ve Francii( obrázek)vystavěna šedesátých létech 20. století, která ještě stále pracuje. Rusko vystavělo malou elektrárnu u Murmansku, Kanada v zálivu Fundy, Čína několika elektráren, ale ani jeden z těch státu nerealizoval významný pokrok. Alternativní způsob využívání vztahuje se na lokaci elektráren v mořské úžině kde se kvůli kanalizování přílivní vlny zvětšuje její energie, a pro pohon generátoru používaly by se podvodní turbíny podobné těmi u elektráren. Stejným způsobem by se mohla využívat i energie mořských proudu, ale se ta technologie ještě nepoužívá.

Energie vln (Wave power)

Zásady využívání energie vln. Z obrázku je viditelné že amplituda vln musí být velká pro účinnou změnu.

Energie vln je tvar transformované Sluneční energie která tvoří konstantní větry na některých částech Země. Ty větry způsobují konstantní vlnitost na určitých dílech a to jsou místa na kterých je možno využívání jejich energie. Velký problém u takového využívání energie je že se elektrárny musí stavět na širém moři proto že v blízkostí pobřeží vlny slábnou. To značně zvyšuje cenu stavby, ale jsou tu i problémy přenesení té energie k uživateli. Momentálně jsou hotové teprve prototypy a demonstruji se zařízení. Na obrázku můžeme vidět zásadu transformování energie vln do elektrické energie. Podle obrázku energie vln se první transformuje do proudění vzduchu a ten vítr pohání turbínu. Amplituda vln musí být velká aby změna byla účinná.