10 Energieressourcen, die schließlich fossile Brennstoffe ersetzen könnten

10 Energieressourcen, die schließlich fossile Brennstoffe ersetzen könnten

Seit dem 19. Jahrhundert haben fossile Brennstoffe unsere Häuser, Schulen, Arbeitsplätze, Regierungsgebäude, Gefängnisse und Produktionsunternehmen angetrieben. Fossile Brennstoffe bieten eine zuverlässige und kostengünstige Möglichkeit, unsere Welt zu betreiben, aber sie geben auch schädliche Emissionen in die Atmosphäre aus. Wir hoffen, dass erneuerbare Energien eines Tages fossile Brennstoffe vollständig ersetzen und es uns ermöglichen, die Zerstörung des Planeten zu verlangsamen und sogar umzukehren.

Die Kosten für erneuerbare Energien sinken, und wir können in den nächsten ein oder zwei Jahrzehnten die fossilen Brennstoffe vollständig aus der Energieerzeugung in Phase stürzen. Ja, es ist eine optimistische Schätzung, aber sie stimmt mit den Interessen der meisten Menschen überein, nämlich eine zuverlässige und erschwingliche Energiequelle, während sie gleichzeitig unsere Umwelt bewahrt.

Hier sind 10 Energieressourcen, die schließlich fossile Brennstoffe in nicht allzu ferner Zukunft ersetzen könnten.

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10 Sonnenenergie

Was ist Sonnenenergie?

Solarenergie ist heute die umweltfreundlichste und produktivste Quelle für erneuerbare Energien, und die Vereinigten Staaten besitzen einige der am häufigsten vorkommenden Solarressourcen der Welt der Welt. Wir können Solartechnologie verwenden, um leichte, warme Innen- und Wärmewasser für Haushalts-, Handels- oder Industriezwecke zu liefern.

Heute verwandelt eine breite Palette von Geräten Sonnenschein in nutzbare Energie. Passives Solardesign für Weltraumheizung und Kühlung, Solarphotovoltaik für Strom und Solarwasserheizung gehören zu den am häufigsten genutzten Solartechnologien für Häuser und Unternehmen. Solarlösungen helfen Unternehmen und Branchen, ihre Energiequellen zu diversifizieren, die Effizienz zu steigern und Geld zu sparen.

Solarenergie hat zahlreiche Vorteile gegenüber fossilen Brennstoffen, darunter signifikant niedrigere Kohlenstoffemissionen und langfristige Nachhaltigkeit. Es hat jedoch Mängel. Zum einen ist es unmöglich, nachts Sonnenenergie zu sammeln. In Gebieten oder Ländern mit minimalem Sonnenlicht haben Sonnenkollektoren kaum Auswirkungen. Außerdem ist die anfängliche Installation eines Solarstromsystems ziemlich teuer. Die Raumbeschränkung ist ebenfalls ein Problem; Je mehr Sonnenkollektoren Sie benötigen, desto mehr Platz benötigen Sie.

9 Windergie

Energie 101: Windenergie

Windenergie, auch als Windkraft bezeichnet, entsteht mit einer Windkraftanlage, einem Gerät, das die Energie des Windes nutzt, um Strom zu erzeugen. In jedem beweglichen Objekt gibt es kinetische Energie, und Wissenschaftler und Ingenieure nutzen den Wind, um sauberen Strom zu erzeugen.

Das Potenzial von Windkraftanlagen ist nicht darum zu werden. Kleine Windkraftanlagen können 100 Kilowatt Strom erzeugen, um ein Haus zu führen. Windturbinen mit Rotorblättern, die sich in einer Länge von 40 Metern erstrecken, können 1 erzeugen 1.8 Megawatt Strom. Die von riesigen Turbinen erzeugte Leistung kann ab 4 reichen.8 bis 9.5 Megawatt.

Laut Carbontracker.Org ist das Potenzial der Windenergie zusammen mit Sonnenenergie erheblich höher als das von fossilen Brennstoffen und können zusammen den weltweiten Energiebedarf mehr als erfüllen. Derzeit können wir mindestens 6.700 Petawattstunden von Sonne und Wind mit vorhandener Technologie auf der ganzen Welt erfassen, was mehr als das 100-fache des weltweiten Energieverbrauchs ist.


8 Geothermie

Energie 101: Geothermische Energie

Die geothermische Kraft, auch als geothermische Energie bekannt, ist ein in sich geschlossenes und zuverlässiges Stromerzeugungssystem, das die im Erdmagma enthaltene thermische Energie nutzt. Geothermische Energie wird über Dampf aus Stauseen unter der Erdoberfläche geerntet. Der Dampf dreht eine Turbine, die einen Generator dreht, der Energie erzeugt.

Geothermische Kraftwerke gibt es in drei Formen: Trockendampf, Binärzyklus und Blitzdampf. Hydrothermale Flüssigkeiten, hauptsächlich Dampf, werden in trockenen Dampfanlagen verwendet. Sie waren die ersten geothermischen Kraftwerke, die konstruiert wurden. Blitzdampfanlagen sind jedoch die häufigste Art von Geothermiekraftwerk, die heute verwendet wird. Diese Pflanzen verwenden verdampftes Wasser von mehr als 182 ° C (360 ° F). Schließlich laufen Binärzykluskraftwerke auf Wasser bei Temperaturen zwischen 107 ° und 182 ° C (225 ° -360 ° F).

Die Vereinigten Staaten schaffen weiterhin den geothermischsten Elektrizität der Welt mit über 3.5 Gigawatt, die hauptsächlich im westlichen Teil des Landes erzeugt wurden. Diese Menge reicht aus, um um 3 zu profitieren.5 Millionen Häuser.

7 Wasserkraft

Wasserkraft 101

Wasserkraft ist eine Form der Energie, die durch den Wasserfluss erzeugt wird. Die Praxis, Wasser auszunutzen, stammt über 2.000 Jahre zurück.

Wir verwenden typischerweise einen Damm oder eine Umleitungskonstruktion, um den Fluss eines Wasserkörpers zu verändern, um Wasserkraft oder Wasserkraft zu sammeln. Das DAM -System verwendet Turbinen und Generatoren, um kinetische Energie in Strom umzuwandeln, die anschließend auf Eigenschaften im gesamten elektrischen Netz verteilt sind.

Wasserkraft war eine der frühesten Ressourcen, die zur Erzeugung von Strom verwendet wurden, und machte die Mehrheit der jährlichen jährlichen Stromerzeugung in den USA bis 2019 aus. Wasserkraft macht nun 37% der gesamten Stromerzeugung erneuerbarer Strom in den USA und 7% der Gesamtstromproduktion in den USA aus.


6 Biomasse

Wie Biomasse funktioniert

Biomasse ist eine erneuerbare organische Ressource und stammt aus Tieren und Pflanzen. Biomasseergie oder Energie, die aus Lebewesen stammen, wurden von Menschen verwendet, seit die frühesten Höhlenbewohner Holzbrände zum Kochen und Heizen verwendeten. Heute verwenden wir Biomasse für Stromerzeuger und andere Maschinen.

Derzeit ist Holz immer noch die häufigste Quelle für Biomasseergie. Andere potenzielle Quellen sind Lebensmittelpflanzen, grasbewachsene und holzige Pflanzen, ölreiche Algen, landwirtschaftliche oder Forstreste sowie der organische Bestandteil der industriellen und kommunalen Abfälle. Sogar Deponie-Dämpfe, die Methan enthalten, wird der Hauptbestandteil der Erdgas-Can verwendet, um Biomasseergie zu erzeugen.

Biomasse war die vorherrschende Quelle des jährlichen Energieverbrauchs in den USA bis Mitte des 19. Jahrhunderts. Biomasse ist in vielen Ländern ein häufiger Kochen und Heizungsstoff, insbesondere in Entwicklungsländern. Um die Kohlendioxidemissionen aus dem Gebrauch fossiler Brennstoffe zu minimieren.

5 Wasserstoffenergie

Wasserstoff: Kraftstoff der Zukunft?

Wasser, Pflanzen, Tiere und Menschen enthalten große Mengen von Wasserstoffatomen. Obwohl es in fast allen Molekülen der lebenden Organismen gefunden wird, ist es als Gas knapp. Es kann jedoch als Brennstoff für die Energieerzeugung verwendet werden, sobald es von den Molekülen getrennt wurde. Erdgas, Kernenergie, Biogas und erneuerbare Energiequellen wie Sonne und Wind können zur Erzeugung von Wasserstoff verwendet werden.

Wasserstoff ist ein umweltfreundlicher Kraftstoff, der Wasser erzeugt, wenn es in einer Brennstoffzelle verbrannt wird. Aus diesem Grund ist es ein beliebter Treibstoff für den Transport und die Stromerzeugung. Wir können es in Automobilen, Häusern, tragbaren Stromquellen und anderen Anwendungen verwenden. Wasserstoff ist zu einer beliebten Technik für die Aufbewahrung erneuerbarer Energien für die Nutzung zu einem späteren Zeitpunkt geworden.

Heute gibt es verschiedene Möglichkeiten zur Herstellung von Wasserstoffbrennstoff. Erdgasreformation (ein thermischer Prozess) und die Elektrolyse sind die am häufigsten verwendeten Technologien. Solarbetriebene und biologische Prozesse sind ebenfalls realisierbar.


4 Flutenergie

Gezeitenkraft 101

Gezeitenenergie leitet. Wenn sich Wasser durch eine Verengung bewegt, die das Wasser schneller bewegt, erzeugen die Gezeitenströmungen ausreichend Energie für die Ernte.

Standorte mit signifikanten Gezeitenbereichen (der Unterschied zwischen Fluten und hohen Gezeiten) und wenn Gezeitenkanäle und Wasserstraßen kleiner werden und die Gezeitenströmungen stärker werden, sind gute Kandidaten für die Ernte von Gezeitenenergie. Obwohl sich zahlreiche Demonstrationsprojekte in verschiedenen Bauphasen befinden, gibt es in den USA keine kommerziell operativen Gezeitenergie -Erzeugungspflanzen in den USA.

3 Wellenenergie

Wie es funktioniert: Wellenenergie

Wellenenergie ist eine erneuerbare Energiequelle, die von Ozeanwellen erzeugt wird. Im Gegensatz zu Gezeitenergie, die aus dem Anstieg und Fall des Meeresspiegels abgeleitet wird, der durch die Gravitationszüge verursacht wird, stammt die Wellenenergie von Wellen,.

Die Wellenenergie -Technologie kann in drei Kategorien unterteilt werden. Der erste verwendet Schwimmer oder Bojen, um Elektrizität aus Seeschwellungen zu erzeugen, die dann zur Stromversorgung von Hydraulikpumpen verwendet werden. Die zweite Form erzeugt Elektrizität, indem er Wasser in einer zylindrischen Welle unter Verwendung einer oszillierenden Wassersäule steigt und fällt. Ein sich verjüngender Kanal, entweder auf oder vor der Küste, wird in der dritten Art verwendet. Alle diese Methoden können entweder Onshore oder Offshore sein.

Wellen- und Flutenergie sind zuverlässiger als viele andere erneuerbare Energiequellen, da sie eine längere Lebensdauer haben und effizienter sind. Andere erneuerbare Ressourcen, e.G., Solar- und Windkraft, waren immer unvorhersehbar, und Wellen- und Flutenergie sind wie sie in der Natur veränderbar. Im Gegensatz zu vielen anderen erneuerbaren Energiequellen sind Wellen- und Gezeitenmuster jedoch vorhersehbarer.


2 Kernenergie

Kernenergie erklärte: Wie funktioniert es?? 1/3

Spaltung oder das Brechen von Uranatomen in einem Kernreaktor ist, wie Kernenergie erzeugt wird. Der Kern eines Atoms (oder der Kern) besteht aus Protonen und Neutronen, die von Elektronen umgeben sind. Die Bindungen, die den Kern zusammenhalten. Wenn diese Bindungen durch Kernspaltung gebrochen werden, wird diese Kernenergie freigesetzt, die verwendet werden kann, um Strom zu erzeugen.

Die Kernenergie ist eine effiziente Methode zum Kochen von Wasser, um mit Dampfturbinen zu produzieren. Ein einzelnes Uranpellet mit einem Durchmesser und der Länge von etwa 1 cm hat die äquivalente Energie von drei Barrel Öl, 1.000 Kilogramm (2.200 Pfund) Kohle oder 5.181 Kubikmeter (17.000 Kubikfuß) Erdgas. Jedes Uranium -Brennstoffpellet kann fünf Jahre lang genug Wärme liefern.

Uran ist eines der reichlichsten Metalle der Welt, sodass es für die kommenden Jahre Kraftstoff für die kommerziellen Kernkraftwerke liefern kann. Dennoch wird Kernenergie allgemein als nicht erneuerbare Energiequelle angesehen. Kernenergie ist an und für sich eine erneuerbare Energieressource. Die in Kernkraftwerken verwendeten Materialien sind jedoch nicht.

1 Ozean -Wärmeenergieumwandlung (OTEC)

Wärmeenergieumwandlung (OTEC): Die Zukunft von Baseload, Versandversandelergie

Ozeanthermieergieumwandlung (OTEC) erzeugt elektrische Energie, die den Temperaturunterschied zwischen Tiefsee und Gewässern in der Nähe der Oberfläche nutzt, um einen Wärmemotor zu betreiben.

Das Arbeitssystem von OTEC ähnelt dem Arbeitssystem des Regenzyklus. Der Zyklus des Regens (hydrologischer Zyklus) tritt auf, wenn die Sonne Wassermoleküle tagsüber in die Wolken verdampft. Dann bläst der Wind sie in Richtung Land. Wenn in den Wolken Kondensation auftritt.

OTEC ahmt dieses System nach, nämlich das Meerwasser mit hohem Temperatur (warm) Oberflächenwasser und verdampft es in eine Turbine, um Strom zu erzeugen und es dann erneut mit kaltem Meerwasser aus dem Tiefenmeer zu kondensieren und dann den Zyklus zu wiederholen.

Höhere Stromkosten, bedeutendere Sorgen um die globale Erwärmung und ein staatliches Engagement für die Energiesicherheit haben kürzlich die erste Kommerzialisierung der OTEC in tropischen Inselgemeinden, in denen Öl verwendet wird, um eine große Menge an Strom zu schaffen, wirtschaftlich ansprechend ansprechend gemacht. Dieser Inselmarkt ist enorm, selbst innerhalb der Vereinigten Staaten. International ist es um ein Vielfaches größer. Wenn sich die OTEC-Technologie verbessert, sollte sie im Südosten der Vereinigten Staaten kostengünstiger werden.