HVAD ER ALTERNATIV ENERGI?

Send

I de senere år har alternativ energi været genstand for intens interesse og debat. Takket være truslen om klimaændringer og det faktum, at de gennemsnitlige globale temperaturer fortsætter med at stige år efter år, er drevet til at finde former for energi, der vil reducere menneskehedens afhængighed af fossile brændstoffer, kul og andre forurenende metoder, naturligt intensiveret.

Mens de fleste koncepter for alternativ energi ikke er nye, har det kun været i de sidste par årtier, at spørgsmålet er blevet presserende. Og takket være forbedringer inden for teknologi og produktion er omkostningerne ved de fleste former for alternativ energi faldet, mens effektiviteten er steget. Men hvad er alternativ energi, og hvad er sandsynligheden for, at den bliver mainstream?

Definition:

Naturligvis er der en vis debat om, hvad ”alternativ energi” betyder, og hvad den kan anvendes på. På den ene side kan udtrykket henvise til former for energi, der ikke øger menneskehedens kulstofaftryk. I denne henseende kan det omfatte ting som nukleare anlæg, vandkraft og endda ting som naturgas og "rent kul".

På den anden side bruges udtrykket også til at henvise til, hvad der i øjeblikket betragtes som ikke-traditionelle energimetoder - såsom sol, vind, geotermisk energi, biomasse og andre nylige tilføjelser. Denne form for klassificering udelukker metoder som vandkraft, der har eksisteret i over et århundrede og derfor er ganske almindelige for visse regioner i verden.

En anden faktor er, at alternative energikilder betragtes som ”rene”, hvilket betyder, at de ikke producerer skadelige forurenende stoffer. Som allerede bemærket kan dette referere til kuldioxid men også andre emissioner som kulilte, svovldioxid, nitrogenoxid og andre. Inden for disse parametre betragtes kernekraft ikke som en alternativ energikilde, fordi den producerer radioaktivt affald, der er meget giftigt og skal opbevares.

I alle tilfælde bruges imidlertid betegnelsen til at henvise til energiformer, der vil erstatte fossile brændstoffer og kul som den fremherskende form for energiproduktion i de kommende årtier.

Typer af alternativ energi:

Strengt taget er der mange typer alternativ energi. Endnu en gang bliver definitionerne lidt af et klæbepunkt, og udtrykket er tidligere blevet brugt til at henvise til enhver metode, der blev betragtet som ikke-mainstream på det tidspunkt. Men hvis man bruger udtrykket bredt for at betyde alternativer til kul og fossile brændstoffer, kan det omfatte et eller flere af følgende:

vandkraft: Dette henviser til energi, der er genereret af vandkrafts dæmninger, hvor faldende vand (dvs. floder eller kanaler) kanaliseres gennem et apparat til at spin turbiner og generere elektricitet.

Atomkraft: Energi, der produceres gennem langsomt fission reaktioner. Uranstænger eller andre radioaktive elementer varmer vand til at generere damp, som igen spinder turbiner til at generere elektricitet.

Solenergi: Energi, der er udnyttet direkte fra solen, hvor fotovoltaiske celler (normalt sammensat af siliciumsubstrat og arrangeret i store matriser) omdanner solens stråler direkte til elektrisk energi. I nogle tilfælde udnyttes den varme, der produceres af solskin, også til at producere elektricitet, der er kendt som sol-termisk energi.

Vindkraft: Energi genereret af luftstrøm, hvor store vindmøller er spundet af vinden for at generere elektricitet.

Geotermisk kraft: Energi genereret af varme og damp produceret af geologisk aktivitet i jordskorpen. I de fleste tilfælde består dette af rør, der anbringes i jorden over geologisk aktive zoner for at kanalisere damp gennem turbiner og således generere elektricitet.

Tidevandskraft:Energi genereret af tidevandssele placeret omkring kystlinjer. Her får de daglige ændringer i tidevand vand til at strømme frem og tilbage gennem turbiner, hvilket genererer elektricitet, der derefter overføres til kraftværker langs kysten.

Biomasse: Dette henviser til brændstoffer, der stammer fra planter og biologiske kilder - dvs. ethanol, glukose, alger, svampe, bakterier - der kan erstatte benzin som brændstofkilde.

brint: Energi stammet fra processer, der involverer brintgas. Dette kan omfatte katalytiske omformere, hvor vandmolekyler brydes fra hinanden og genforenes ved elektrolyse; brintbrændselsceller, hvor gassen bruges til at drive forbrændingsmotorer eller opvarmes og bruges til at spin turbiner; eller kernefusion, hvor atomer af brint smelter sammen under kontrollerede forhold for at frigive utrolige mængder energi.

Alternativ og vedvarende energi:

I mange tilfælde kan alternative energikilder også fornyes. Imidlertid er betingelserne ikke helt udskiftelige på grund af det faktum, at mange former for alternativ energi er afhængige af en endelig ressource. For eksempel er kernekraft afhængig af uran eller andre tunge elementer, der skal udvindes.

I mellemtiden er vind-, sol-, tidevands-, geotermisk og vandkraft alle afhængige af kilder, der er helt vedvarende. Solens stråler er den mest rigelige energikilde af alle, og selvom de er begrænset af vejr og daglige klodser, er flerårige - og derfor uudtømmelige fra industriens synspunkt. Vind er også en konstant takket være Jordens rotation og trykændringer i vores atmosfære.

Udvikling:

I øjeblikket er alternativ energi stadig meget i sin spædbarn. Imidlertid er dette billede hurtigt i forandring på grund af en kombination af politisk pres, verdensomspændende økologiske katastrofer (tørke, hungersnød, oversvømmelser, stormaktivitet) og forbedringer inden for vedvarende energiteknologi.

Fra 2015 var verdens energibehov fremover hovedsageligt forsynet med kilder som kul (41,3%) og naturgas (21,7%). Vandkraft og kernekraft udgjorde henholdsvis 16,3% og 10,6%, mens "vedvarende energi" (dvs. sol, vind, biomasse osv.) Udgjorde kun 5,7%.

Dette udgjorde en betydelig ændring fra 2013, hvor det globale forbrug af olie, kul og naturgas var henholdsvis 31,1%, 28,9% og 21,4%. Kernekraft og vandkraft udgjorde 4,8% og 2,45, mens vedvarende kilder kun udgjorde 1,2%.

Derudover er der sket en stigning i antallet af internationale aftaler om begrænsning af brug af fossilt brændsel og udvikling af alternative energikilder. Disse inkluderer direktivet om vedvarende energi, der blev underskrevet af Den Europæiske Union i 2009, som fastlagde mål for forbrug af vedvarende energi for alle medlemsstater for året 2020.

Grundlæggende angav aftalen, at EU opfylder mindst 20% af sit samlede energibehov med vedvarende energi inden 2020, og at mindst 10% af deres transportbrændstof kommer fra vedvarende energikilder i 2020. I november 2016 reviderede Europa-Kommissionen disse mål, der fastlægger, at mindst 27% af EU's energibehov kommer fra vedvarende energi inden 2030.

I 2015 mødtes De Forenede Nationers rammekonvention om klimaændringer (UNFCCC) i Paris for at opstille en ramme for nedbringelse af drivhusgasser og finansiering af alternativ energi, der skulle træde i kraft i 2020. Dette førte til Parisaftalen, som blev vedtaget den 12. december 2015 og åbnede for underskrifter den 22. april (Jordens dag), 2016, på FNs hovedkvarter i New York.

Flere lande og stater er også blevet noteret for deres ledelse inden for alternativ energiudvikling. F.eks. I Danmark leverer vindkraft op til 140% af landets efterspørgsel efter elektricitet, hvor overskuddet leveres til nabolande som Tyskland og Sverige.

Island takket være sin beliggenhed i Nordatlanten og dens aktive vulkaner opnåede 100% afhængighed af vedvarende energi i 2012 gennem en kombination af vandkraft og geotermisk energi. I 2016 førte Tysklands politik til afvikling af afhængighed af olie og atomkraft til, at landet nåede en milepæl den 15. maj 2016 - hvor næsten 100% af sit efterspørgsel efter elektricitet kom fra vedvarende kilder.

Staten Californien har også gjort imponerende skridt med hensyn til sin afhængighed af vedvarende energi i de senere år. I 2009 kom 11,6 procent af al elektricitet i staten fra vedvarende ressourcer som vind, sol, geotermisk energi, biomasse og små vandkraftanlæg. Takket være flere programmer, der tilskynder til at skifte til vedvarende energikilder, steg denne afhængighed til 25% i 2015.

Baseret på de nuværende adoptionssatser er de langsigtede udsigter for alternativ energi ekstremt positive. Ifølge en rapport fra 2014 fra Det Internationale Energiagentur (IEA) vil solcellekraft og solvarmekraft udgøre 27% af den globale efterspørgsel i 2050 - hvilket gør den til den største største energikilde. Tilsvarende indikerede en rapport fra 2013 om vindkraft, at vind i 2050 kunne tegne sig for op til 18% af den globale efterspørgsel.

IEAs World Energy Outlook 2016 hævder også, at naturgas, vind og sol i 2040 vil formørse kul og olie som de dominerende energikilder. Og nogle går endda så langt for at sige, at - takket være udviklingen inden for sol-, vind- og fusionskraftteknologi - vil fossile brændsler blive forældede i 2050.

Som med alle ting har vedtagelsen af alternativ energi været gradvis. Men takket være det voksende problem med klimaændringer og den stigende efterspørgsel efter elektricitet i hele verden, er den hastighed, hvorpå rene og alternative metoder bliver vedtaget, blevet eksponentiel i de senere år. Engang i dette århundrede kan menneskeheden nå det punkt at blive kulstofneutral og ikke et øjeblik for tidligt!

Vi har skrevet mange artikler om alternativ energi til Space Magazine. Her er hvad er de forskellige typer vedvarende energi ?, Hvad er solenergi ?, Hvordan fungerer en vindmølle ?, Kunne verden køre på sol- og vindkraft? Hvor kommer geotermisk energi fra? og kompromiser fører til aftale om klimaændringer.

Hvis du gerne vil have mere information om alternativ energi, kan du tjekke de alternative energiafgrøder i rummet. Og her er et link til alternative energiteknologier til kontrol af klimaforandringer.

Vi har også optaget en episode af Astronomy Cast alt om planeten Jorden. Lyt her, afsnit 51: Jorden.

Kilder: