HVA ER ALTERNATIV ENERGI?

Send

De siste årene har alternativ energi vært gjenstand for intens interesse og debatt. Takket være trusselen om klimaendringer og det faktum at gjennomsnittlige globale temperaturer fortsetter å stige år etter år, har drivkraften til å finne energiformer som vil redusere menneskehetens avhengighet av fossile brensler, kull og andre forurensende metoder, naturlig nok blitt intensiveret.

Selv om de fleste konsepter for alternativ energi ikke er nye, har det først de siste tiårene problemet blitt presserende. Og takket være forbedringer innen teknologi og produksjon har kostnadene for de fleste former for alternativ energi falt mens effektiviteten har økt. Men hva er alternativ energi, og hva er sannsynligheten for at den blir mainstream?

Definisjon:

Naturligvis er det en viss debatt om hva “alternativ energi” betyr og hva den kan brukes på. På den ene siden kan begrepet referere til energiformer som ikke øker menneskehetens karbonavtrykk. I denne forbindelse kan det omfatte ting som kjernefysiske anlegg, vannkraft og til og med ting som naturgass og "rent kull".

På den annen side brukes begrepet også for å referere til det som i dag anses å være ikke-tradisjonelle energimetoder - som sol, vind, geotermisk, biomasse og andre nyere tilsetninger. Denne typen klassifisering utelukker metoder som vannkraft som har eksistert i over et århundre og er derfor ganske vanlige for visse regioner i verden.

En annen faktor er at alternative energikilder anses for å være “rene”, noe som betyr at de ikke produserer skadelige miljøgifter. Som allerede nevnt kan dette referere til karbondioksid, men også andre utslipp som karbonmonoksid, svoveldioksid, nitrogenoksid og andre. Innenfor disse parametrene regnes ikke kjernekraft som en alternativ energikilde fordi den produserer radioaktivt avfall som er svært giftig og må lagres.

I alle tilfeller brukes imidlertid begrepet for å referere til energiformer som vil erstatte fossilt brensel og kull som den dominerende formen for energiproduksjon de kommende tiårene.

Typer alternativ energi:

Strengt tatt er det mange typer alternativ energi. Igjen blir definisjoner et lite stikkpunkt, og begrepet har tidligere blitt brukt for å referere til enhver metode som ble ansett som ikke-mainstream den gangen. Men hvis du bruker begrepet bredt for å bety alternativer til kull og fossilt brensel, kan det omfatte ett eller alt av følgende:

vannkraft: Dette refererer til energi generert av vannkraftsdammer, der fallende vann (dvs. elver eller kanaler) kanaliseres gjennom et apparat for å spinne turbiner og generere strøm.

Kjernekraft: Energi som produseres gjennom langsomme fisjon-reaksjoner. Uranestenger eller andre radioaktive elementer varmer vann for å generere damp, som igjen spinner turbiner for å generere strøm.

Solenergi: Energi som er utnyttet direkte fra solen, der solceller (vanligvis sammensatt av silisiumsubstrat og anordnet i store matriser) konverterer solstrålene direkte til elektrisk energi. I noen tilfeller blir varmen som produseres av solskinn utnyttet til å produsere strøm også, som er kjent som sol-termisk kraft.

Vindkraft: Energi generert av luftstrøm, der store vindturbiner blir spunnet av vind for å generere strøm.

Geotermisk kraft: Energi generert av varme og damp produsert av geologisk aktivitet i jordskorpen. I de fleste tilfeller består dette av at rør plasseres i bakken over geologisk aktive soner for å kanalisere damp gjennom turbiner, og dermed generere strøm.

Tidevannskraft:Energi generert av tidevannsseler som ligger rundt strandlinjene. Her fører de daglige tidevannet til tidevannet til at vann strømmer frem og tilbake gjennom turbiner, og genererer strøm som deretter overføres til kraftstasjoner langs kysten.

biomasse: Dette refererer til drivstoff som er avledet fra planter og biologiske kilder - dvs. etanol, glukose, alger, sopp, bakterier - som kan erstatte bensin som en drivstoffkilde.

hydrogen: Energi hentet fra prosesser som involverer hydrogengass. Dette kan omfatte katalytiske omformere, der vannmolekyler brytes fra hverandre og gjenforenes ved elektrolyse; hydrogenbrenselceller, der gassen brukes til å drive forbrenningsmotorer eller oppvarmes og brukes til å spinne turbiner; eller kjernefusjon, der atomer av hydrogen smelter sammen under kontrollerte forhold for å frigjøre utrolige mengder energi.

Alternativ og fornybar energi:

I mange tilfeller kan også alternative energikilder fornyes. Vilkårene er imidlertid ikke helt utskiftbare, på grunn av det faktum at mange former for alternativ energi er avhengig av en begrenset ressurs. For eksempel er kjernekraft avhengig av uran eller andre tunge elementer som må utvinnes.

I mellomtiden er vind, sol, tidevann, geotermisk og vannkraft avhengig av kilder som er helt fornybare. Solens stråler er den rikeligste energikilden av alle, og er begrenset av vær og daglige patters, er flerårige - og derfor uutømmelige fra industriens synspunkt. Vind er også en konstant, takket være jordas rotasjon og trykkendringer i atmosfæren.

Utvikling:

Foreløpig er alternativ energi fortsatt veldig i sin spede begynnelse. Imidlertid er dette bildet raskt i endring, på grunn av en kombinasjon av politisk press, økologiske katastrofer over hele verden (tørke, hungersnød, flom, stormaktivitet) og forbedringer innen fornybar energiteknologi.

Fra 2015 ble for eksempel verdens energibehov fremdeles hovedsakelig forsynt av kilder som kull (41,3%) og naturgass (21,7%). Vannkraft og kjernekraft utgjorde henholdsvis 16,3% og 10,6%, mens "fornybar energi" (dvs. sol, vind, biomasse osv.) Utgjorde bare 5,7%.

Dette representerte en betydelig endring fra 2013, da det globale forbruket av olje, kull og naturgass var henholdsvis 31,1%, 28,9% og 21,4%. Kjerne- og vannkraft utgjorde 4,8% og 2,45, mens fornybare kilder utgjorde bare 1,2%.

I tillegg har det vært en økning i antall internasjonale avtaler om begrensning av bruk av fossilt brensel og utvikling av alternative energikilder. Disse inkluderer direktivet om fornybar energi undertegnet av EU i 2009, som satte mål for bruk av fornybar energi for alle medlemsland for året 2020.

I utgangspunktet uttalte avtalen at EU oppfyller minst 20% av sitt totale energibehov med fornybar energi innen 2020, og at minst 10% av transportdrivstoffet deres kommer fra fornybare kilder innen 2020. I november 2016 reviderte EU-kommisjonen disse mål, som fastslår at minimum 27% av EUs energibehov kommer fra fornybar energi innen 2030.

I 2015 møttes FNs rammekonvensjon om klimaendringer (UNFCCC) i Paris for å komme med et rammeverk for reduksjon av klimagasser og finansiering av alternativ energi som skulle tre i kraft innen 2020. Dette førte til Parisavtalen, som ble adoptert 12. desember 2015 og åpnet for underskrifter 22. april (Earth Day), 2016, ved FNs hovedkvarter i New York.

Flere land og stater har også blitt kjent for deres ledelse innen alternativ energiutvikling. For eksempel gir vindkraft i Danmark opptil 140% av landets etterspørsel etter strøm, og overskuddet blir gitt til naboland som Tyskland og Sverige.

Island, takket være sin beliggenhet i Nord-Atlanteren og de aktive vulkanene, oppnådde 100% avhengighet av fornybar energi innen 2012 gjennom en kombinasjon av vannkraft og geotermisk kraft. I 2016 resulterte Tysklands politikk for å utfasing avhengighet av olje og kjernekraft at landet nådde en milepæl 15. mai 2016 - der nesten 100% av etterspørselen etter strøm kom fra fornybare kilder.

Staten California har også gjort imponerende fremskritt når det gjelder sin avhengighet av fornybar energi de siste årene. I 2009 kom 11,6 prosent av all elektrisitet i staten fra fornybare ressurser som vind, sol, geotermisk, biomasse og små vannkraftverk. Takket være flere programmer som oppmuntrer til å bytte til fornybare energikilder, økte denne avhengigheten til 25% innen 2015.

Basert på dagens vedtakstakt, er de langsiktige utsiktene for alternativ energi ekstremt positive. I følge en rapport fra 2014 fra Det internasjonale energibyrået (IEA), vil solcellekraft og solvarmekraft utgjøre 27% av den globale etterspørselen innen 2050 - noe som gjør den til den største energikilden. Tilsvarende indikerte en 2013-rapport om vindkraft at vind innen 2050 kunne utgjøre opptil 18% av den globale etterspørselen.

IEAs World Energy Outlook 2016 hevder også at innen 2040 vil naturgass, vind og solformørkelse kull og olje som de dominerende energikildene. Og noen går til og med så langt å si at - takket være utviklingen innen teknologi for sol-, vind- og fusjonskraft - vil fossilt brensel bli foreldet innen 2050.

Som med alle ting, har adopsjonen av alternativ energi vært gradvis. Men takket være det økende problemet med klimaendringer og økende etterspørsel etter elektrisitet over hele verden, har hastigheten som rene og alternative metoder blir tatt i bruk blitt eksponentiell de siste årene. En gang i løpet av dette århundret kan menneskeheten nå et punkt om å bli karbonnøytral, og ikke et øyeblikk for snart!

Vi har skrevet mange artikler om alternativ energi for Space Magazine. Her er hva er de forskjellige typene fornybar energi ?, Hva er solenergi ?, Hvordan fungerer en vindturbin ?, Kan verden løpe på sol- og vindkraft? Hvor kommer geotermisk kraft fra? og kompromisser fører til avtale om klimaendringer.

Hvis du vil ha mer informasjon om Alternativ energi, kan du sjekke Alternative Energy Crops in Space. Og her er en lenke til alternative energiteknologier for å kontrollere klimaendringer.

Vi har også spilt inn en episode av Astronomy Cast alt om planeten Jorden. Hør her, avsnitt 51: Jorden.

kilder: