พลังงานสะอาดที่สำคัญที่สุดคืออะไร?
พลังงานสะอาด เป็นสิ่งที่ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อโลกมากนักเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นถ่านหินหรือน้ำมัน
เชื้อเพลิงเหล่านี้หรือที่เรียกว่าพลังงานสกปรกปล่อยก๊าซเรือนกระจกคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 ) ส่วนใหญ่มีผลกระทบด้านลบต่อสภาพภูมิอากาศของโลก
พลังงานสะอาดจะไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกหรือปล่อยออกมาในปริมาณที่น้อยกว่าต่างจากเชื้อเพลิง นั่นคือเหตุผลที่พวกเขาไม่ก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะปรากฏขึ้นมาใหม่ตามธรรมชาติทันทีที่ใช้งาน
ดังนั้นพลังงานที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษจึงเป็นสิ่งจำเป็นในการปกป้องโลกจากสภาพอากาศที่รุนแรงซึ่งมีอยู่แล้ว ในทำนองเดียวกันการใช้แหล่งข้อมูลเหล่านี้จะช่วยให้แน่ใจว่ามีพลังงานเพียงพอในอนาคตเนื่องจากเชื้อเพลิงฟอสซิลไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
ควรสังเกตว่าการได้รับพลังงานที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างใหม่ซึ่งยังอยู่ระหว่างการพัฒนาซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมบางปียังคงอยู่จนกว่าพวกเขาจะเป็นตัวแทนของการแข่งขันที่แท้จริงสำหรับเชื้อเพลิงฟอสซิล
อย่างไรก็ตามในปัจจุบันแหล่งพลังงานที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษได้รับความสำคัญเนื่องจากมีสองด้านคือการใช้ประโยชน์จากเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีราคาสูงและการคุกคามที่การเผาไหม้ของสิ่งเหล่านี้แสดงถึงสิ่งแวดล้อม พลังงานสะอาดที่รู้จักกันดีคือพลังงานแสงอาทิตย์ลมและไฟฟ้าพลังน้ำ
รายการที่มีพลังงานสะอาดที่สำคัญที่สุด
1- พลังงานแสงอาทิตย์
พลังงานประเภทนี้ได้มาจากเทคโนโลยีพิเศษที่จับโฟตอนที่มาจากดวงอาทิตย์ (อนุภาคของพลังงานแสง)
ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งที่น่าเชื่อถือเพราะสามารถให้พลังงานได้หลายล้านปี เทคโนโลยีในปัจจุบันเพื่อจับพลังงานประเภทนี้รวมถึงแผงเซลล์แสงอาทิตย์และสะสมพลังงานแสงอาทิตย์
แผงควบคุมเหล่านี้แปลงพลังงานเป็นไฟฟ้าโดยตรงซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สามารถสร้างมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
เทคโนโลยีที่ใช้ในการรับพลังงานแสงอาทิตย์
a) แผงเซลล์แสงอาทิตย์
แผงเซลล์แสงอาทิตย์เปลี่ยนพลังงานที่มาจากดวงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า การใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ในตลาดเพิ่มขึ้น 25% ในช่วงปีที่ผ่านมา
ปัจจุบันต้นทุนของเทคโนโลยีนี้มีผลกำไรในอุปกรณ์ขนาดเล็กเช่นนาฬิกาและเครื่องคิดเลข ควรสังเกตว่าในบางประเทศเทคโนโลยีนี้มีการใช้งานแล้วในวงกว้าง ตัวอย่างเช่นในเม็กซิโกมีการติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์ 20, 000 รายการในพื้นที่ชนบทของประเทศ
b) เทคโนโลยีทางอุณหพลศาสตร์
พลังงานความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์มาจากความร้อนที่เกิดจากดวงอาทิตย์ เทคโนโลยีที่มีอยู่ในพลังงานความร้อนมีหน้าที่ในการเก็บรวบรวมรังสีดวงอาทิตย์และเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน ต่อจากนั้นพลังงานนี้จะถูกแปลงเป็นไฟฟ้าผ่านชุดของการเปลี่ยนแปลงทางอุณหพลศาสตร์
c) เทคโนโลยีสำหรับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในอาคาร
ระบบให้ความร้อนและแสงสว่างในเวลากลางวันเป็นเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้กันทั่วไปในอาคาร ระบบทำความร้อนดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์และส่งไปยังวัสดุของเหลวทั้งน้ำหรืออากาศ
ในญี่ปุ่นมีการติดตั้งเครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์มากกว่าสองล้านเครื่อง อิสราเอลสหรัฐอเมริกาเคนยาและจีนเป็นประเทศอื่นที่ใช้ระบบที่คล้ายคลึงกัน
ในแง่ของระบบไฟส่องสว่างเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการใช้แสงธรรมชาติเพื่อให้แสงสว่างในพื้นที่ นี่คือความสำเร็จผ่านการรวมของแผงสะท้อนแสงในอาคาร (บนเพดานและหน้าต่าง)
ข้อเสียของพลังงานแสงอาทิตย์
- ค่าใช้จ่ายของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ยังคงสูงมากเมื่อเทียบกับพลังงานรูปแบบอื่น ๆ
- เทคโนโลยีที่มีอยู่ไม่สามารถจับพลังงานแสงอาทิตย์ในเวลากลางคืนหรือเมื่อท้องฟ้ามีเมฆมากมาก
เกี่ยวกับข้อเสียสุดท้ายนักวิทยาศาสตร์บางคนกำลังทำงานเพื่อรับพลังงานแสงอาทิตย์โดยตรงจากอวกาศ แหล่งนี้ได้รับการขนานนามว่า "พลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศ"
แนวคิดพื้นฐานคือการวางแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในพื้นที่ที่จะรวบรวมพลังงานและส่งกลับไปยังโลก ด้วยวิธีนี้แหล่งพลังงานไม่เพียง แต่จะต่อเนื่อง แต่ยังสะอาดและไม่ จำกัด
วิศวกรการบินและอวกาศของห้องปฏิบัติการวิจัยทางทะเลของสหรัฐอเมริกา Paul Jaffe ยืนยันว่า "ถ้าวางแผงโซลาร์เซลล์ไว้ในอวกาศมันจะได้รับแสง 24 ชั่วโมงต่อวันเจ็ดวันต่อสัปดาห์ในช่วง 99% ของปี" .
ดวงอาทิตย์ส่องแสงในอวกาศได้มากขึ้นดังนั้นโมดูลเหล่านี้สามารถรับพลังงานได้มากขึ้น 40 เท่าจากแผงควบคุมเดียวกันที่จะเกิดขึ้นบนโลก
อย่างไรก็ตามการส่งโมดูลไปยังพื้นที่จะมีราคาแพงเกินไปซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาของพวกเขา
2- พลังงานลม
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาลมได้ถูกนำมาใช้เพื่อให้พลังงานเรือใบและเรือโรงสีหรือเพื่อสร้างแรงกดดันเมื่อสูบน้ำ อย่างไรก็ตามมันไม่ได้จนกว่าศตวรรษที่ยี่สิบที่ผู้คนเริ่มคิดว่าองค์ประกอบนี้เป็นแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้
เมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานลมเป็นหนึ่งในสิ่งที่น่าเชื่อถือที่สุดเนื่องจากลมมีความสม่ำเสมอและไม่เหมือนดวงอาทิตย์จึงสามารถใช้งานได้ในเวลากลางคืน
ในตอนแรกค่าใช้จ่ายของเทคโนโลยีนี้สูงเกินไปอย่างไรก็ตามด้วยความก้าวหน้าที่เกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาพลังงานรูปแบบนี้ได้กลายเป็นผลกำไรที่มากขึ้น สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าในปี 2014 กว่า 90 ประเทศเป็นเจ้าของโรงงานผลิตพลังงานลมซึ่งผลิตไฟฟ้าได้ 3% ของปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดในโลก
เทคโนโลยีที่ใช้ในการรับพลังงานลม
เทคโนโลยีที่ใช้ในด้านพลังงานลมกังหันมีหน้าที่เปลี่ยนมวลของอากาศที่เคลื่อนที่เป็นพลังงาน สิ่งนี้สามารถนำมาใช้โดยโรงงานหรือแปลงเป็นไฟฟ้าผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กังหันเหล่านี้มีสองประเภท: กังหันแกนนอนและกังหันแกนตั้ง
ข้อเสียของพลังงานลม
แม้จะเป็นหนึ่งในแหล่งกำเนิดมลพิษที่ไม่แพงที่สุด แต่พลังงานลมก็มีข้อเสียทางระบบนิเวศบางประการ:
- เสาพลังงานลมรบกวนความงามของทิวทัศน์ธรรมชาติ
- ผลกระทบที่โรงงานและกังหันเหล่านี้อาจมีต่อที่อยู่อาศัยไม่แน่นอน
3- ไฟฟ้าพลังน้ำ
แหล่งพลังงานสะอาดนี้ได้รับกระแสไฟฟ้าผ่านการเคลื่อนที่ของน้ำ สายน้ำจากฝนหรือแม่น้ำมีประโยชน์มาก
เทคโนโลยีที่ใช้ในการรับพลังงานน้ำ
สิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการรับพลังงานประเภทนี้ใช้ประโยชน์จากพลังงานจลน์ที่เกิดจากการไหลของน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำได้มาจากแม่น้ำลำธารคลองหรือเขื่อน
เทคโนโลยีในด้านพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำเป็นหนึ่งในขั้นสูงสุดในแง่ของการได้รับพลังงาน ในความเป็นจริงประมาณ 15% ของกระแสไฟฟ้าที่ผลิตในโลกมาจากพลังงานประเภทนี้
ไฟฟ้าพลังน้ำมีความน่าเชื่อถือมากกว่าพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมเพราะเมื่อเขื่อนได้รับน้ำแล้วไฟฟ้าสามารถผลิตได้ในอัตราคงที่ นอกจากนี้เขื่อนเหล่านี้ไม่เพียง แต่มีประสิทธิภาพ แต่ยังออกแบบมาให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานและต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย
a) พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง
พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงเป็นส่วนหนึ่งของพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำซึ่งมีพื้นฐานมาจากการรับพลังงานผ่านคลื่น
เช่นเดียวกับพลังงานลมพลังงานชนิดนี้มีการใช้มาตั้งแต่สมัยกรุงโรมโบราณและยุคกลางซึ่งเป็นที่นิยมอย่างมากในโรงงานที่ขับเคลื่อนด้วยคลื่น
อย่างไรก็ตามจนกระทั่งศตวรรษที่ 19 มีการใช้พลังงานนี้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
โรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งแรกของโลกคือสถานีพลังงาน Rance Mareomotor ซึ่งเปิดดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2509 และใหญ่ที่สุดในยุโรปและใหญ่เป็นอันดับสองของโลก
ข้อเสียของพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำ
- การสร้างเขื่อนสร้างการเปลี่ยนแปลงในเส้นทางธรรมชาติของแม่น้ำส่งผลกระทบต่อระดับของกระแสน้ำและส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิของน้ำซึ่งอาจมีผลกระทบเชิงลบต่อระบบนิเวศ
- หากขนาดของเขื่อนเหล่านี้มากเกินไปก็สามารถสร้างแผ่นดินไหวการพังทลายของดินถล่มและความเสียหายทางธรณีวิทยาอื่น ๆ
- พวกเขายังสามารถสร้างน้ำท่วม
- จากมุมมองทางเศรษฐกิจต้นทุนเริ่มต้นของการก่อสร้างเขื่อนเหล่านี้สูง อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จะได้รับรางวัลในอนาคตเมื่อสิ่งเหล่านี้เริ่มทำงาน
- หากถึงเวลาที่เกิดภัยแล้งและเขื่อนไม่เต็มไฟฟ้าก็ไม่สามารถผลิตได้
4- พลังงานความร้อนใต้พิภพ
พลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นสิ่งที่ได้มาจากความร้อนที่เก็บรักษาไว้ในโลก พลังงานประเภทนี้สามารถรวบรวมได้ในราคาต่ำเฉพาะในพื้นที่ที่มีกิจกรรมความร้อนใต้พิภพในระดับสูง
ยกตัวอย่างเช่นในประเทศอินโดนีเซียและไอซ์แลนด์พลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถเข้าถึงได้และสามารถช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เอลซัลวาดอร์เคนยาคอสตาริกาและไอซ์แลนด์เป็นประเทศที่ผลิตไฟฟ้ารวมมากกว่า 15% มาจากพลังงานความร้อนใต้พิภพ
ข้อเสียของพลังงานความร้อนใต้พิภพ
- ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดคือเศรษฐกิจ: ค่าใช้จ่ายในการแสวงหาผลประโยชน์และการขุดเพื่อให้ได้พลังงานประเภทนี้อยู่ในระดับสูง
- เนื่องจากพลังงานประเภทนี้ไม่ได้รับความนิยมเท่ากับพลังงานรุ่นก่อน ๆ จึงไม่มีบุคลากรที่มีความชำนาญในการติดตั้งเทคโนโลยีที่จำเป็น
- หากคุณไม่ดำเนินการด้วยความระมัดระวังการได้รับพลังงานประเภทนี้อาจทำให้เกิดแผ่นดินไหว
5- พลังงานความร้อนจากน้ำ
พลังงานความร้อนใต้พิภพมาจากพลังงานน้ำและพลังงานความร้อนและหมายถึงน้ำร้อนหรือไอน้ำที่ติดอยู่ในการแตกของชั้นของโลก
ประเภทนี้ถือเป็นพลังงานความร้อนเพียงอย่างเดียวที่มีการใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน ในฟิลิปปินส์เม็กซิโกอิตาลีญี่ปุ่นและนิวซีแลนด์ได้มีการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกเพื่อใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานนี้ ในแคลิฟอร์เนียสหรัฐอเมริกา 6% ของการผลิตไฟฟ้ามาจากพลังงานประเภทนี้
ชีวมวล
สิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่หมายถึงการเปลี่ยนแปลงของสารอินทรีย์ในรูปแบบของพลังงานที่ใช้งานได้ พลังงานประเภทนี้อาจมาจากของเสียจากการเกษตรจากอุตสาหกรรมอาหารและอื่น ๆ
ตั้งแต่สมัยโบราณมีการใช้ชีวมวลรูปแบบต่าง ๆ เช่นฟืน; อย่างไรก็ตามในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมางานได้ทำในวิธีการที่ไม่สร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
ตัวอย่างนี้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่สามารถใช้ในสถานีน้ำมันและก๊าซ ต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งผลิตโดยกระบวนการทางธรณีวิทยาเชื้อเพลิงชีวภาพถูกสร้างขึ้นผ่านกระบวนการทางชีวภาพเช่นการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจน
ไบโอเอทานอลเป็นหนึ่งในเชื้อเพลิงชีวภาพที่พบมากที่สุด สิ่งนี้ผลิตผ่านการหมักคาร์โบไฮเดรตจากข้าวโพดหรืออ้อย
การเผาไหม้ของชีวมวลนั้นสะอาดกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลเนื่องจากความเข้มข้นของกำมะถันในชีวมวลต่ำกว่า นอกจากนี้การได้พลังงานผ่านชีวมวลก็จะได้รับประโยชน์จากวัสดุที่เสียไป
โดยสรุปพลังงานสะอาดและพลังงานหมุนเวียนมีศักยภาพที่จะให้พลังงานในปริมาณที่มาก อย่างไรก็ตามเนื่องจากค่าใช้จ่ายสูงของเทคโนโลยีที่ใช้ในการรับกระแสไฟฟ้าจากแหล่งเหล่านี้เป็นที่ชัดเจนว่าพลังงานประเภทนี้จะยังไม่ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างสมบูรณ์
