ตัวอย่างของทรัพยากรทดแทน

เนื้อหา

• ภาพรวมของทรัพยากรทดแทน
• พลังงานแสงอาทิตย์
• พลังน้ำ
• พลังงานลม
• เชื้อเพลิงชีวภาพ
• พลังงานความร้อนใต้พิภพ
• พลังงานนิวเคลียร์: สะอาด แต่ไม่สามารถทดแทนได้
• ตัวเลือกพลังงานทดแทน

ความสนใจในแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่เรียกว่าได้เพิ่มขึ้นพร้อมกับความกังวลที่เพิ่มขึ้นในสหรัฐอเมริกาและทั่วโลกเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์มากมายที่เชื่อมโยงก๊าซเรือนกระจกและสารประกอบอื่น ๆ ที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ของสารไม่ติดไฟเช่นเชื้อเพลิงฟอสซิล (ถ่านหินน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ) ที่มีผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศโลกและสุขภาพของมนุษย์

แหล่งพลังงานหมุนเวียนมีห้าประเภทพื้นฐาน เหล่านี้คือชีวมวลไฟฟ้าพลังน้ำความร้อนใต้พิภพลมและแสงอาทิตย์ ทรัพยากรทดแทนมีข้อได้เปรียบในการเติมเต็มตนเอง: โลกจะไม่มีวันหมด พวกเขามีข้อเสียเปรียบ แต่เป็น "ไหล จำกัด " หมายความว่ามนุษย์ไม่สามารถเพิ่มอุปทานของเชื้อเพลิงเหล่านี้เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้น หากโรงงานไฟฟ้าพลังน้ำถูกสร้างขึ้นบนแม่น้ำที่มีการไหลที่ลดลงอย่างไม่ลดละเมื่อเวลาผ่านไปวิศวกรแทบไม่มีอะไรที่สามารถทำได้เพื่อขับน้ำผ่านกังหันพลังน้ำที่โรงงาน

ภาพรวมของทรัพยากรทดแทน

เมื่อประชากรในสหรัฐอเมริกามีขนาดเล็กกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันและเทคโนโลยีพลังงานอยู่ในช่วงเริ่มแรกของการเผาไม้แม้ว่าจะต้องใช้แรงงานมากก็เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการด้านพลังงานของประเทศต่างๆ ตลอดช่วงกลางปี ​​1800 ไม่มีเครื่องใช้ไฟฟ้าและความต้องการความร้อนและการปรุงอาหารเป็นตัวขับเคลื่อนหลักในการค้นหาเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้ทุกประเภท จากนั้นการปฏิวัติอุตสาหกรรมและการพัฒนาพลังงานไฟฟ้าตามมาและในช่วง 150 ปีที่ผ่านมาเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ให้ความต้องการพลังงานมวลมนุษยชาติส่วนใหญ่ที่ครอบงำทั้งในสหรัฐอเมริกาและทั่วโลก

พลังงานหมุนเวียนเป็นสิ่งสำคัญที่ "ควร" ในการสนทนาเกี่ยวกับแหล่งพลังงานมานานหลายทศวรรษ แต่ในปี 1990 มีการใช้งานจริงเท่านั้นที่จะเริ่มขึ้นในสหรัฐอเมริกาในปี 2017, 11 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานทั้งหมดและ 17 เปอร์เซ็นต์ของการผลิตไฟฟ้าใช้ ทรัพยากรหมุนเวียนและ 57 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานหมุนเวียนนั้นอุทิศตนเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า

รายการของทรัพยากรหมุนเวียนและปริมาณพลังงานที่ได้รับจากแต่ละแหล่งสามารถพบได้ในเว็บไซต์การบริหารข้อมูลพลังงานในทรัพยากร

พลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานจากดวงอาทิตย์สามารถรวบรวมและแปลงเป็นความร้อนและไฟฟ้าได้หลายวิธี ข้อผิดพลาดที่ชัดเจนเกี่ยวกับการใช้ทรัพยากรทดแทนประเภทนี้คือดวงอาทิตย์ไม่สามารถมองเห็นได้เสมอและแม้กระทั่งในครึ่งวันหรือเพื่อให้ดวงอาทิตย์อยู่เหนือเส้นขอบฟ้าในสถานที่ส่วนใหญ่เมฆปกคลุมสามารถแสดงปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่เปล่งปลั่ง เล็กน้อยในบางวัน เนื่องจากไฟฟ้าไม่สามารถเก็บไว้ในปริมาณมาก (แบตเตอรี่ในขณะที่มีประโยชน์ แต่แทบจะไม่ได้เป็นตัวแทนสำรองไฟฟ้าจำนวนมาก) ดังนั้นพลังงานแสงอาทิตย์จึงไม่เป็นประโยชน์สำหรับความต้องการตลอดเวลา ยังคงอาร์เรย์ของเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ในพื้นที่ที่มีแดดสามารถให้พลังงานเพียงพอสำหรับชุมชนขนาดเล็ก

พลังน้ำ

พลังน้ำ (หรือพลังน้ำตามที่เขียนบางครั้ง) เป็นพลังงานที่เกิดจากพลังงานจลน์ของน้ำที่ไหล น้ำมีมวลบ่อยมากและน้ำที่ไหลนั้นมีความเร็วพอสมควร พลังงานไม่ได้มีอะไรมากไปกว่าผลคูณของมวลคูณกำลังสองของความเร็วคูณด้วยค่าคงที่ เช่นเดียวกับแสงแดดปริมาณน้ำที่ไหลเข้าไปในพื้นที่ที่กำหนดนั้นไม่สามารถคาดเดาได้ทั้งหมดแม้ว่าโครงการพลังน้ำมักจะเต็มไปด้วยความไม่แน่นอนน้อยกว่าแสงอาทิตย์หรือลมในแง่ของความพร้อมใช้งานของทรัพยากร

พลังงานน้ำเป็นแหล่งพลังงานทดแทนหลักในสหรัฐอเมริกา ณ ปี 2018 แม้ว่าส่วนแบ่งของพลังงานหมุนเวียนจะลดลงเนื่องจากพลังงานหมุนเวียนเป็นสินค้าโภคภัณฑ์โดยรวมจะแพร่หลายมากขึ้น การพิจารณาที่สำคัญกับอำนาจประเภทนี้คือมันสามารถทำลายระบบนิเวศและที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า เนื่องจากโครงการพลังน้ำจำนวนมากเกี่ยวข้องกับเขื่อนทะเลสาบประดิษฐ์ที่เกิดขึ้นสามารถทำให้สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่นอกบ้านได้

พลังงานลม

ลมคือการเคลื่อนที่ของอากาศและการเคลื่อนไหวนี้เกิดจากความจริงที่ว่าพื้นผิวโลกแตกต่างกันอย่างมากจากสถานที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง (เช่นน้ำที่นี่ทะเลทรายที่นั่นภูเขาที่นั่น) และพื้นผิวต่าง ๆ เหล่านี้ดูดซับและปลดปล่อยความร้อนจาก ดวงอาทิตย์ในรูปแบบที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้วอากาศเหนือพื้นดินอุ่นขึ้นและอากาศเย็นจากมหาสมุทรที่ไหลเข้ามาแทนที่มัน ในตอนเย็นลมพัดกลับไปทางน้ำ ดังนั้นลมจึงเป็นพลังงานแสงอาทิตย์รูปแบบหนึ่งแม้ว่าการหมุนรอบตัวของดาวเคราะห์บนแกนของมันจะส่งผลให้เกิดกระแสลมในระดับหนึ่ง

พลังงานลมนั้นมีราคาไม่แพงอย่างน่าอัศจรรย์แต่ทว่าความคาดเดาที่ไม่แน่นอนของรูปแบบลมทำให้มันเป็นทางเลือกที่น้อยกว่าตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการผลิตพลังงานในเครื่องชั่งขนาดใหญ่

เชื้อเพลิงชีวภาพ

หรือที่เรียกว่าชีวมวลเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นพลังงานทดแทนที่มีรูปแบบหลากหลายและขยายตัวอย่างรวดเร็ว วัสดุต่างๆจากสิ่งมีชีวิตสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานได้จากการสลายตัวของพืช (รวมถึงไม้และของเสียจากศูนย์แปรรูปไม้) ไปจนถึงขยะมูลสัตว์และสิ่งปฏิกูล เชื้อเพลิงชีวภาพเช่นเอทานอล (ก๊าซชีวภาพ) สามารถรับบทบาทบางอย่างเช่นน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซลแบบดั้งเดิม

เชื้อเพลิงเหล่านี้ไม่เพียง แต่ลด "คาร์บอน foor" ของเทศบาลหรือเอนทิตีที่ใช้พวกเขาพวกเขายังกำจัดของเสียในวิธีที่มีประโยชน์อย่างยิ่งทำให้การชนะ ในขณะที่เชื้อเพลิงฟอสซิลปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เก็บไว้เป็นเวลานานสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อถูกเผาไหม้พืชซึ่งเป็นผู้สนับสนุนหลักของเชื้อเพลิงชีวภาพใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาเมื่อเผาเชื้อเพลิงชีวภาพทำให้เกิดวัฏจักรที่มากขึ้น

พลังงานความร้อนใต้พิภพ

พลังงานชนิดนี้ได้มาจากพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาจากส่วนลึกภายในโลกด้วยกระบวนการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีในหินไกลออกไปจากพื้นผิวดาวเคราะห์ ความน่าเชื่อถือสูงและความจริงที่ว่ามันสามารถสร้างขึ้นในท้องถิ่นทำให้มันเป็นตัวเลือกทรัพยากรหมุนเวียนที่น่าสนใจยิ่งขึ้น

ความร้อนเคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางของโลก (แกนกลาง) ขึ้นไปตามชั้นบนสุดและในที่สุดก็เป็นชั้นที่มีความหนา 3 ถึง 5 ไมล์ ผู้คนสามารถแตะน้ำพุร้อนใต้ดินที่เกิดขึ้นและใช้ความร้อนเพื่อให้พลังงานกับกระบวนการที่หลากหลาย พลังงานหมุนเวียนนี้โดยนิยามแล้วจะไม่หายไป แต่อาจมีพลังมากกว่าที่หลายคนตระหนัก: ศูนย์กลางของโลกคือเชื่อหรือไม่อุ่นกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์!

พลังงานนิวเคลียร์: สะอาด แต่ไม่สามารถทดแทนได้

คำจำกัดความของทรัพยากรหมุนเวียนที่เข้มงวดจะละเว้นพลังงานนิวเคลียร์จากการพิจารณาเนื่องจากพลังงานนิวเคลียร์อาศัยยูเรเนียมซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ไม่ได้มีอยู่ในอุปทาน ในทางกลับกันพลังงานนิวเคลียร์จะถูกจัดกลุ่มกับพลังงานหมุนเวียนในแง่ของการ "สะอาด" หรือปราศจากของเสียที่มีส่วนทำให้เกิดมลภาวะและภาวะโลกร้อน

ในการผลิตพลังงานชนิดนี้อะตอมยูเรเนียมจะถูกแยกออกเป็นกระบวนการที่เรียกว่าฟิชชันนิวเคลียร์ซึ่งปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลต่อมวลหน่วย พลังงานนี้ใช้เพื่อขับเคลื่อนกังหันไอน้ำ สสารที่มีกัมมันตภาพรังสีตกลงมาถึงสภาพแวดล้อมอันเป็นผลมาจากอุบัติเหตุของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทำให้เกิดปัญหากับอุตสาหกรรมมานานหลายทศวรรษ

ตัวเลือกพลังงานทดแทน

ดังนั้นหากคุณสนใจที่จะ "เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม" ด้วยตัวเอง แต่ไม่รู้ว่าจะเริ่มต้นอย่างไรบุคคลและธุรกิจจะดำเนินการเกี่ยวกับการใช้พลังงานหมุนเวียนในชีวิตประจำวันของตัวเองได้อย่างไร

สิ่งหนึ่งที่ชัดเจนแม้ว่าจะไม่ได้ใช้งานได้จริงก็ตามคือวิธีการสร้างพลังงานจากพลังงานหมุนเวียนด้วยตัวเองในสถานที่ที่จะใช้งานนี่อาจหมายถึงการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ PV บนหลังคาบ้านของคุณหรือถ้าคุณเป็นผู้พัฒนาหรือผู้ดูแลระบบอาคารสำนักงานหรือโรงเรียน ปั๊มความร้อนใต้พิภพส่วนตัวและความร้อนและพลังงานที่ได้จากชีวมวลเป็นทางเลือกอื่น คุณอาจซื้อพลังงานทดแทนจาก บริษัท ไฟฟ้าของคุณหากมีตัวเลือก "การกำหนดราคาสีเขียว" หรือ "การตลาดสีเขียว" การประสานงานกับหน่วยงานเทศบาลของคุณเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในการเริ่มต้นที่นี่