Energía alternativa

Las energías alternativas  son un conjunto de métodos prometedores para la obtención, transmisión y uso de energía (a menudo de fuentes renovables ), que no están tan extendidos como los tradicionales, pero que son de interés por la rentabilidad de su uso con, por regla general, un bajo riesgo de causar daños al medio ambiente .

Direcciones de energía alternativa

Fuentes alternativas de energía

La dirección principal de la energía alternativa es la búsqueda y el uso de fuentes de energía alternativas (no tradicionales). Las fuentes de energía  son “sustancias y procesos naturales que permiten a una persona obtener la energía necesaria para la existencia” [2] . Una fuente de energía alternativa es un recurso renovable , reemplaza las fuentes de energía tradicionales que funcionan con petróleo , gas natural extraído y carbón , que al quemarse liberan dióxido de carbono a la atmósfera , contribuyendo al crecimiento del efecto invernadero y al calentamiento global . El motivo de la búsqueda de fuentes alternativas de energía es la necesidad de obtenerla a partir de recursos y fenómenos naturales renovables o prácticamente inagotables. También se puede tener en cuenta el respeto al medio ambiente y la economía.

Clasificación de las fuentes Fuentes de energía utilizadas por el hombre.
Cómo utilizar Energía utilizada por el hombre fuente natural original
Plantas de energía solar La radiación electromagnética del sol Fusión nuclear solar
parques eólicos Energía eólica cinética fusión nuclear solar,

Movimientos de la Tierra y la Luna

Centrales hidroeléctricas tradicionales

Pequeñas centrales hidroeléctricas

El movimiento del agua en los ríos. Fusión nuclear solar
Plantas de energía mareomotriz El movimiento del agua en los océanos y mares. Movimientos de la Tierra y la Luna
plantas de energía undimotriz La energía de las olas de los mares y océanos fusión nuclear solar,

Movimientos de la Tierra y la Luna

Estaciones geotérmicas Energía térmica de las aguas termales del planeta Energía interna de la Tierra
Quema de combustibles fósiles Energía química de los combustibles fósiles La fusión nuclear solar en el pasado.
Quema de combustible renovable tradicional poco convencional Energía química de combustibles renovables Fusión nuclear solar
Plantas de energía nuclear Calor liberado por la fisión nuclear decaimiento nuclear
  1. La fuente verde indica usos no tradicionales de la energía.
  2. Las fuentes de energía renovable se rellenan en verde .
Energía eólica

Recientemente, muchos países están expandiendo el uso de plantas de energía eólica (WPP). La mayoría de ellos se utilizan en los países de Europa Occidental ( Dinamarca , Alemania , Gran Bretaña , los Países Bajos ), en los EE . UU ., en India , China .

Según la Wind Energy Association of Europe (WindEurope), según los resultados de 2019, Dinamarca (48% de la electricidad procedente del viento), Irlanda (33%), Portugal (27%), Alemania (26%) y Reino Unido ( 22% ) se convirtieron en líderes en energía eólica en Europa. ) [3] .

Biocombustibles Energía solar

Las plantas de energía solar (SPP) operan en más de 80 países.

  • Un colector solar , incluido un calentador solar de agua , se utiliza tanto para calentar agua para calefacción como para generar electricidad.
  • Torre de energía , combina energía solar y eólica. Hay dos opciones. El primero es el enfriamiento del aire calentado por el sol a una altura de varios cientos de metros y la conversión de la energía cinética de los flujos de aire descendentes en electricidad. El segundo es el calentamiento del suelo y el aire por el sol en un invernadero muy grande y la conversión de la energía cinética del flujo de aire ascendente en electricidad.
  • celdas fotovoltaicas
  • nanoantenas
Energía hidroeléctrica alternativa Energía geotérmica

Se utiliza tanto para calentar agua para calefacción como para generar electricidad. Las plantas de energía geotérmica generan gran parte de la electricidad en América Central , Filipinas, Islandia ; Islandia también es un ejemplo de un país donde las aguas termales se utilizan ampliamente para calefacción, calefacción.

  • Centrales térmicas (principio de tomar agua subterránea a alta temperatura y utilizarla en un ciclo)
  • Intercambiadores de calor de suelo (el principio de extraer calor del suelo a través del intercambio de calor)
Fuerza muscular humana

Aunque la fuerza muscular es la fuente de energía más antigua, y el hombre siempre ha buscado sustituirla por otra, en la actualidad sigue utilizándose para vehículos de fuerza muscular: una bicicleta , un patinete, un velomóvil, etc.

Energía de tormenta

La energía de las tormentas eléctricas es una forma de utilizar la energía al capturar y redirigir la energía de los rayos a la red eléctrica . Alternative Energy Holdings en 2006 anunció la creación de un modelo prototipo que puede utilizar la energía de un rayo. Se supuso que esta energía sería mucho más barata que la energía obtenida con la ayuda de fuentes modernas, tal instalación se amortizaría en 4-7 años. [7] [8]

Crioenergía

La crioenergía es una forma de almacenar el exceso de energía mediante la licuefacción del aire .

La primera central eléctrica de almacenamiento criogénico de 300 kilovatios del mundo se construyó en la zona industrial de Slough [9] .

En febrero de 2011, Dearman Engine, una startup que desarrolla motores criogénicos, se separó de Highview Power Storage [10] .

En la Armada sueca, los submarinos de la clase Gotland se convirtieron en los primeros barcos en serie con motores Stirling , que les permiten permanecer bajo el agua de forma continua hasta 20 días. En la actualidad, todos los submarinos de la Armada sueca están equipados con motores Stirling, y los constructores navales suecos ya han desarrollado la tecnología para equipar los submarinos con estos motores cortando un compartimento adicional, que alberga el nuevo sistema de propulsión. Los motores que funcionan con oxígeno líquido , que luego se usa para respirar, tienen un nivel de ruido muy bajo.

Energía gravitacional

La energía gravitatoria es la acumulación del exceso de energía almacenándolo en forma de energía potencial del campo gravitatorio.

Energy Vault ha desarrollado un proyecto para una planta de energía de almacenamiento gravitacional , que es una grúa con seis brazos, cuyos motores eléctricos actúan como generadores eléctricos al bajar los bloques, y los bloques se apilan uno encima del otro. Cuando el exceso de energía ingresa a la red eléctrica, se gasta en levantar los bloques. Y en las horas pico, cuando las grúas bajan los bloques, la energía se devuelve a la red [11] .

Fusión termonuclear controlada

Síntesis de núcleos atómicos más pesados ​​a partir de otros más ligeros para la obtención de energía, que es controlada. Todavía no se aplica.

Direcciones de energía alternativa además del uso de fuentes de energía no tradicionales

Producción de energía distribuida

Una nueva tendencia en el sector energético relacionado con la producción de calor y electricidad.

Energía del hidrógeno

Hasta la fecha, la producción de hidrógeno requiere más energía de la que se puede obtener usándolo, por lo que no puede considerarse una fuente de energía. Es sólo un medio de almacenar y entregar energía.

Según el HydrogenCouncil (una asociación de grandes empresas internacionales que incluye a Total , Toyota , BP, Shell y otras corporaciones, principalmente europeas y japonesas), en 2050 la participación del hidrógeno en el consumo de energía será del 18%.

Energía espacial

Obtención de electricidad en celdas fotovoltaicas ubicadas en órbita terrestre baja o en la Luna . La electricidad se transmitirá a la Tierra en forma de radiación de microondas [12] . Puede contribuir al calentamiento global. Todavía no se aplica.

Perspectivas

Las perspectivas para el uso de fuentes de energía renovables están asociadas a su respeto por el medio ambiente , los bajos costos de operación y la esperada escasez de combustible en las energías tradicionales.

Según la Comisión Europea , para 2020 se crearán 2,8 millones de puestos de trabajo en la industria de las energías renovables en los países de la UE . La industria de las energías renovables generará el 1,1 % del PIB [13] .

Según la AIE , para lograr cero emisiones totales de dióxido de carbono para 2050 y evitar el calentamiento global en más de 1,5 grados centígrados, dos tercios de toda la energía y el 90% de la electricidad en el planeta serán producidos por energía verde. Para 2030, el desarrollo de la energía verde creará 14 millones de nuevos puestos de trabajo. [14] [15]

Inversiones

Según un informe de la ONU, en 2008 se invirtieron 140 000 millones de dólares en todo el mundo en proyectos de energía alternativa, mientras que en la producción de carbón y petróleo se invirtieron 110 000 millones de dólares.

A nivel mundial en 2008, invirtieron $51,800 millones en energía eólica, $33,500 millones en energía solar y $16,900 millones en biocombustibles. Los países europeos invirtieron $50 mil millones en energía alternativa en 2008, Estados Unidos — $30 mil millones, China  — $15,6 mil millones, India  — $4,1 mil millones [16] .

En 2018, la inversión en el sector de las energías renovables alcanzó los 288 900 millones de USD A nivel mundial, la energía solar siguió siendo el principal destino de inversión con 139 700 millones de USD en 2018 (una disminución del 22 %). La inversión en energía eólica aumentó un 2 % en 2018 hasta los 134 100 millones de dólares. Otros sectores representaron una inversión mucho menor, aunque la inversión en bioenergía y producción de energía a partir de la incineración de residuos aumentó un 54 % hasta los 8 700 millones de dólares.

Distribución

Según datos de BP , en 2019, la participación de las fuentes de energía renovables alternativas (sin hidroelectricidad) fue del 10,8% en la generación eléctrica mundial, superando por primera vez a la energía nuclear en este indicador. [17] A partir de 2020, la capacidad de energía renovable total instalada a nivel mundial (excluyendo la energía hidroeléctrica) es de 1668 GW . Para 2020, la capacidad instalada global total de energía solar alcanza los 760 GW [18] . Para 2020, la capacidad total de energía eólica instalada a nivel mundial alcanza los 743 GW. [18] Para 2020, la capacidad global total instalada de bioenergía alcanza los 145 GW. [18] Para 2020, la capacidad instalada mundial total de energía geotérmica es de 14,1 GW. [Dieciocho]

En energía primaria (balance energético total), la participación de energía alternativa aumentó al 5%, pasando del 4,5% en 2018 y también sin pasar por la energía nuclear.

A partir de 2017, las fuentes de energía alternativas generaron el 9,6 % de la electricidad en EE. UU., incluido el 6,3 % de la energía eólica y el 1,3 % de la energía solar.

En la primera mitad de 2020, las fuentes de energía alternativas generaron un récord del 52 % de la electricidad en Alemania . El viento ocupó el primer lugar entre las fuentes de energía eléctrica, generando el 30,6% de la electricidad, y el sol cedió el 11,4%. [19]

Véase también

Enlaces

Literatura

Notas

  1. ↑ Producción bruta mundial de electricidad, por fuente, 2019 - Gráficos - Datos y estadísticas - AIE . Consultado el 13 de agosto de 2021. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2021.
  2. ↑ Fuentes de energía // Diccionario enciclopédico científico y técnico . Diccionario enciclopédico científico y técnico.
  3. ↑ Energía eólica en Europa. 2020/pág. 19 _ Consultado el 3 de agosto de 2020. Archivado desde el original el 21 de febrero de 2021.
  4. ↑ Estación Air Hydro Electric (AirHES, AeroHES) . Consultado el 29 de mayo de 2022. Archivado desde el original el 28 de marzo de 2022.
  5. ↑ Programa sobre AeroGES Copia de archivo del 28 de marzo de 2022 en Wayback Machine en NTV
  6. ↑ Publicación sobre Aero HPP Archivado el 18 de octubre de 2012 en Wayback Machine // Membrane
  7. ↑ La granja de rayos captará la energía de las descargas celestiales Copia archivada el 23 de febrero de 2011 en Wayback Machine membrana.ru
  8. ↑ Alternative Energy Holding anuncia el desarrollo de la energía del rayo Archivado el 5 de junio de 2014.
  9. ↑ Sitio web oficial de Highview Power Storage . Consultado el 23 de noviembre de 2018. Archivado desde el original el 20 de noviembre de 2018.
  10. ↑ Sitio web oficial de la startup Dearman Engine . Consultado el 23 de noviembre de 2018. Archivado desde el original el 26 de noviembre de 2018.
  11. ↑ Sitio web oficial de Energy Vault . Fecha de acceso: 25 de noviembre de 2018. Archivado desde el original el 19 de noviembre de 2018.
  12. ↑ Compañías japonesas lanzarán planta de energía solar al espacio . Archivado el 22 de septiembre de 2009 en Wayback Machine .
  13. ↑ El objetivo europeo de energías renovables puede crear 2,8 millones de puestos de trabajo . Consultado el 4 de junio de 2009. Archivado desde el original el 22 de marzo de 2013.
  14. ↑ Deutsche Welle. AIE: La humanidad ya no necesitará nuevos yacimientos de petróleo y gas . DW.COM (18 de mayo de 2021). Consultado el 18 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 18 de mayo de 2021.
  15. ↑ Net Zero para 2050. Una hoja de ruta para el sector energético mundial . Consultado el 20 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 20 de mayo de 2021.
  16. ↑ La energía verde supera la inversión en combustibles fósiles, dice la ONU
  17. ↑ Copia archivada . Consultado el 13 de agosto de 2021. Archivado desde el original el 15 de agosto de 2021.
  18. ↑ 1 2 3 4 Copia archivada . Consultado el 12 de agosto de 2021. Archivado desde el original el 15 de junio de 2021.
  19. ↑ Nettostromerzeugung im 1. Halbjahr 2020: Rekordanteil erneuerbarer Energien von 55.8 Prozent - Fraunhofer ISE  (alemán) . Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE . Consultado el 28 de julio de 2020. Archivado desde el original el 29 de julio de 2020.
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