Shrnutí: Ve světě se k výrobě energie používá 9 hlavních alternativních zdrojů energie. Přestože jsou neustále objevovány další zdroje, žádný z nich zatím nedosáhl takového stupně, aby mohl být využíván k zajištění energie pro fungování moderního života. V tomto článku přiblížím všechny tyto alternativní zdroje a prozradím o nich základní informace, které by měl každý znát.
- Obnovitelné zdroje jsou udržitelné, přirozeně se obnovují a jsou šetrné k životnímu prostředí
- Mezi alternativní zdroje energie, jenž jsou v současnosti na vzestupu, patří hlavně solární energie, geotermální, větrná a vodní energie
- Alternativní zdroje energie mohou mít i své nevýhody, které jsou však minimální
Všechny tyto různé zdroje energie, které na následujících řádcích detailněji představím, se používají především k výrobě elektřiny. Svět funguje na základě řady elektrických reakcí – ať už mluvíme o autě, kterým jezdíme, nebo o světle, které rozsvěcujeme. Všechny tyto různé zdroje energie přispívají k zásobě elektrické energie, která je pak prostřednictvím vedení s vysokým výkonem rozváděna na různá místa.
Typy alternativních zdrojů energie, které mají potenciál
1. Solární energie
Primárním zdrojem energie je slunce. Solární energie získává energii slunce pomocí kolektorových panelů, které vytvářejí podmínky, jež lze následně přeměnit na určitý druh energie. V poušti se často používají velká pole solárních panelů, která shromažďují dostatek energie pro nabíjení malých rozvoden, a mnoho domů využívá solární systémy k zajištění teplé vody, chlazení a doplnění elektrické energie.
Problémem solárních systémů je skutečnost, že ačkoli je k dispozici velké množství slunečního světla, pouze v některých zeměpisných oblastech světa dopadá přímá sluneční energie dostatečně dlouho na to, aby bylo možné z tohoto zdroje vyrábět použitelnou energii.
Její dostupnost je také závislá na změnách ročních období a počasí, kdy nemusí být vždy využita. Pro produktivní využití vyžaduje vysoké počáteční investice, protože technologie skladování solární elektřiny ještě nedosáhla svého optimálního potenciálu.
2. Větrná energie
Větrná energie je stále rozšířenější. Díky novým inovacím, které umožňují vznik větrných elektráren, jsou stále častěji k vidění. Pomocí velkých turbín, které berou dostupný vítr jako sílu k otáčení, může turbína následně otáčet generátorem a vyrábět elektřinu.
Vyžaduje to vysoké investice a rychlost větru také není pokaždé stejná, což ovlivňuje výrobu energie. Ačkoli se to mnohým zdálo jako ideální řešení, realita větrných elektráren začíná odhalovat nepředvídané ekologické dopady, které z ní nemusí dělat ideální volbu.
3. Geotermální energie
Geotermální energie je energie, která se získává z podzemí. Je čistá, udržitelná a šetrná k životnímu prostředí. Vysoké teploty vznikají nepřetržitě uvnitř zemské kůry pomalým zpožďováním radioaktivních částic. Horké horniny přítomné pod zemí ohřívají vodu, která produkuje páru. Pára se pak zachycuje a pomáhá pohánět turbíny. Rotující turbíny pak pohánějí generátory.
Geotermální energii lze využívat v obytných jednotkách nebo ve velkém měřítku v průmyslových aplikacích. Ve starověku se používala ke koupání a vytápění prostor. Geotermální zařízení mají obvykle nízké emise, pokud čerpají použitou páru a vodu zpět do zásobníku.
Největší nevýhodou geotermální energie je, že ji lze vyrábět pouze na vybraných místech po celém světě. Největší skupina geotermálních elektráren na světě se nachází v The Geysers, geotermálním poli v Kalifornii ve Spojených státech.
Další nevýhodou je, že tam, kde nejsou žádné podzemní zásoby, může vytváření geotermálních elektráren zvýšit riziko zemětřesení v oblastech, které jsou již považovány za geologicky horká místa.
4. Vodíková energie
Vodík je dostupný s vodou (H2O) a je nejběžnějším prvkem dostupným na Zemi. Voda obsahuje dvě třetiny vodíku a lze ji nalézt v kombinaci s dalšími prvky. Po jeho oddělení jej lze použít jako palivo pro výrobu elektřiny. Vodík je obrovským zdrojem energie a lze jej využít jako zdroj paliva pro pohon lodí, vozidel, domácností, průmyslu a raket. Je zcela obnovitelný, lze jej vyrábět podle potřeby a nezanechává v atmosféře žádné toxické emise.
5. Přílivová energie
Přílivová energie využívá přílivu a odlivu k přeměně kinetické energie přílivu a odlivu na elektrickou energii. Výroba energie pomocí přílivové energie je nejrozšířenější v pobřežních oblastech. Energie přílivu a odlivu patří mezi obnovitelné zdroje energie a vyrábí velké množství energie i při nízké rychlosti přílivu a odlivu.
Při zvýšené výšce vodní hladiny v oceánu vznikají přílivy a odlivy, které se v oceánu prohánějí sem a tam. Aby bylo možné z potenciálu přílivové energie získat dostatečné množství energie, podle mého průzkumu musí být výška přílivu alespoň o pět metrů vyšší než odliv.
Obrovské investice a omezená dostupnost lokalit jsou některé z nevýhod přílivové energie. Vysoké stavební náklady a vysoké tarify za výkup energie způsobují, že kapitálové náklady na přílivové elektrárny jsou velmi vysoké.
6. Energie vln
Energie vln vzniká z vln, které se vytvářejí v oceánech. Jelikož oceánům vládne gravitace Měsíce, je využití jejich energie atraktivní možností. Byly zkoumány různé techniky přeměny energie vln na elektrickou energii pomocí struktur podobných přehradám nebo zařízení ukotvených na dně oceánu na vodní hladině nebo těsně pod ní.
Energie vln je obnovitelná, šetrná k životnímu prostředí a nepoškozuje atmosféru. Lze ji využívat v pobřežních oblastech mnoha zemí a může pomoci snížit závislost země na zahraničních palivech.
Výroba energie z vln může poškodit mořský ekosystém a může být také zdrojem rušení soukromých a komerčních plavidel. Je velmi závislá na vlnové délce a může být také zdrojem vizuálního a hlukového znečištění. Tato energie je také méně intenzivní ve srovnání s energií dostupnou v severnějších a jižnějších zeměpisných šířkách.
7. Vodní energie
Řekl bych, že si mnoho lidí neuvědomuje, že většina měst a obcí na světě je závislá na vodní energii, a tomu tak bylo již po celé minulé století. Pokaždé, když vidíte velkou přehradu, dodává někde vodní energii do elektrické stanice. Síla vody se využívá k roztáčení generátorů, které vyrábějí elektřinu, jež se pak používá. Neznečišťuje životní prostředí, neprodukuje odpad ani toxické plyny a je šetrná k životnímu prostředí.
Problémy, se kterými se vodní energie v současnosti potýká, souvisejí se stárnutím přehrad. Mnohé z nich potřebují rozsáhlou obnovu, aby zůstaly funkční a bezpečné, a to stojí obrovské peníze. Problémy způsobuje také odčerpávání světových zásob pitné vody, protože se může stát, že obce budou muset spotřebovávat i vodu, která jim dodává energii.
8. Energie z biomasy
Energie z biomasy se vyrábí z organických materiálů a je běžně využívána po celém světě. Chlorofyl přítomný v rostlinách zachycuje sluneční energii přeměnou oxidu uhličitého ze vzduchu a vody ze země na sacharidy prostřednictvím procesu fotosyntézy. Při spalování rostlin se voda a oxid uhličitý opět uvolňují zpět do atmosféry.
Biomasa obecně zahrnuje plodiny, rostliny, stromy, odřezky ze zahrad, dřevní štěpku a živočišné odpady. Energie z biomasy se používá k vytápění a vaření v domácnostech a jako palivo v průmyslové výrobě.
Sběr paliva je však spojen s těžkou prací. Tento druh energie produkuje do atmosféry velké množství oxidu uhličitého. Při nedostatečném větrání způsobují paliva, jako je hnůj, při vaření v interiéru znečištění ovzduší, které představuje vážné zdravotní riziko. Neudržitelné a neefektivní využívání biomasy navíc vede k ničení vegetace, a tím ke zhoršování životního prostředí.
9. Jaderná energie
Jaderná energie je sice stále velkým předmětem diskusí o tom, nakolik je její využívání bezpečné a zda je skutečně energeticky efektivní, vezmeme-li v úvahu odpad, který produkuje – faktem však je, že zůstává jedním z hlavních obnovitelných zdrojů energie, které má svět k dispozici.
Energie vzniká specifickou jadernou reakcí, která se následně shromažďuje a využívá k pohonu generátorů. Přestože téměř každá země má jaderné generátory, existují moratoria na jejich používání nebo výstavbu, protože vědci se snaží vyřešit otázky bezpečnosti a likvidace odpadu.
Jaderná energie se vyrábí z uranu, neobnovitelného zdroje energie, jehož atomy se štěpí (procesem zvaným jaderné štěpení) a vytváří se teplo a nakonec elektřina. Vědci se domnívají, že uran vznikl před miliardami let při vzniku hvězd. Uran se nachází v celé zemské kůře, ale jeho těžba a zpracování na palivo pro jaderné elektrárny je většinou příliš obtížné nebo drahé.
Jaderná energetika bude v budoucnu využívat reaktory na rychlých neutronech, a to nejen díky využití asi 60násobného množství energie z uranu, ale také díky uvolnění možnosti využít jako palivo thorium, které je hojnějším prvkem. Nyní se přibližně 1,5 milionu tun ochuzeného uranu, který je považován za pouhý odpad, stává zdrojem paliva. V podstatě tak při provozu „obnoví“ svůj vlastní zdroj paliva. Možným výsledkem je, že zdroj paliva pro reaktory na rychlých neutronech je tak bohatý, že jeho výrazné vyčerpání je z praktického hlediska téměř nemožné.
Často kladené dotazy
❓Jaké jsou nejčastější alternativní zdroje energie a jak fungují?
Existuje mnoho různých alternativních zdrojů energie, ale některé z nejčastějších jsou solární energie, větrná energie, vodní energie a geotermální energie. Solární energie se využívá k výrobě elektřiny pomocí solárních panelů, které zachytávají energii ze slunce. Větrná energie se získává z turbín, které využívají sílu větru k výrobě elektřiny. Vodní energie využívá sílu tekoucí vody k pohánění vodních turbín, které zase vyrábí elektřinu. Geotermální energie využívá tepla zemského jádra a může být využívána k vytápění domů nebo k výrobě elektřiny pomocí geotermálních elektráren.
❓Jaké jsou výhody použití alternativních zdrojů energie?
Použití alternativních zdrojů energie má mnoho výhod. Může pomoci snížit závislost na fosilních palivech, snížit emise skleníkových plynů a pomoci chránit životní prostředí. Alternativní zdroje energie jsou také nevyčerpatelné a mohou pomoci snížit náklady na energie dlouhodobě.
❓Jaká je budoucnost alternativních zdrojů energie?
Alternativní zdroje energie mají velký potenciál a mohou hrát klíčovou roli v budoucím energetickém mixu. Technologie, které se používají k výrobě energie z alternativních zdrojů, se stávají stále účinnějšími a levnějšími. Díky tomu se mohou stát alternativní zdroje energie konkurenceschopnými s tradičními zdroji energie a mohou se stát dominantními zdroji energie v budoucnosti.
Užitečné odkazy:
Nevyužitý potenciál obnovitelných zdrojů v Česku – e15.cz
10 nejlepších alternativních zdrojů energie [ENG] – TDC/youtube.com
Alternativní zdroje energie [ENG] – vedantu.com
