Бъдещето на изкопаемите горива срещу възобновяемата енергия днес -
Самата концепция за алтернативна енергия е интересна. В нашето световно общество това просто означава енергия, която се получава от източници, различни от нашите основни източници на енергия, тоест изкопаеми горива. Въглищата, петролът и природният газ са трите изкопаеми горива, от които зависим в по-голямата си част за нашите енергийни нужди, от отопление на дома и електричество до гориво за нашите автомобили и масовия транспорт.
Проблемът е, че изкопаемите горива не са възобновяеми. Запасите му са ограничени и в крайна сметка ще бъдат изчерпани. Няма как да пренебрегнем или опровергаем това заключение.
Изкопаемите горива се образуват от растения и животни, живели преди стотици милиони години и останали заровени под повърхността на Земята, където останките им са превърнати в запалими материали, които използваме. Всъщност първото известно изкопаемо гориво се е формирало през камбрийския период преди около 500 милиона години, дори преди да се появят първите динозаври. Това е именно периодът, когато основните групи се появяват за първи път на Земята.животни. По-късните видове изкопаеми горива, които съставляват по-голямата част от нестандартните горива като торф или кафяви въглища, започнаха да се формират по-късно, преди 5 милиона години в периода на плиоцена. При нашето ниво на потребление тези горива не могат да се образуват толкова бързо, за да посрещнат бъдещите ни енергийни нужди.
Въпреки обещанието за алтернативни енергийни източници, по-подходящо наречени възобновяема енергия, днес те колективно осигуряват само 7% от световните енергийни нужди. Това означава, че изкопаемите горива, заедно с ядрената енергия, доставят 93% от световните енергийни ресурси.
Ядрената енергия, която се произвежда предимно от делене на атоми, покрива само 6% от световните енергийни доставки. Вероятно този източник е непривлекателен като основен ресурс поради възможната опасност, свързана с освобождаването на енергия от атома, както и социалния натиск, генериран от това. Но все пак някои правителства, като Съединените щати, виждат нейния огромен потенциал и залагат на по-нататъшното използване на ядрената енергия.
Като цяло световното търсене на енергия е около 400 квадрилиона (милиона на 4-та степен) британски топлинни единици (BTU от British Thermal Units) годишно. Британската топлинна единица е приблизително равна на енергията и топлината, отделени по време на изгарянето на една кибритена клечка. Нефтът, въглищата и природният газ осигуряват приблизително 88% от световните енергийни нужди или около 350 квадрилиона BTU. В това количество първенството принадлежи на петрола, който осигурява около 41% от световните енергийни доставки или около 164 квадрилиона британски топлинни единици. Въглищата осигуряват 24% от световната енергия, или 96 квадрилиона BTU, а природният газ осигурява останалите 22%, или 88квадрилиона британски топлинни единици.
Проблемът е също така, че унищожаваме екосистемите, като разработваме находища на нефт, въглища, природен газ и ги използваме. Разбира се, ако имаше начин да се използват изкопаеми горива, без да се навреди на околната среда, всичко щеше да е наред. Добивът на горива и производството на петрол причиняват непоправима вреда на околната среда.
Дилемата за изкопаеми горива
Изкопаемите горива ни предоставят ценна услуга. Не е толкова проблематично да го използваме за енергия, колкото обратната страна на този процес, която е причината за всички проблеми. Производно на изгарянето на изкопаеми горива е въглеродният диоксид (CO2), парниковият газ номер едно, допринасящ за глобалното затопляне. Обосновано е, че изгарянето на това гориво е най-големият фактор, който освобождава парникови газове в атмосферата. През 20-ти век средната температура на Земята се повиши с 1 градус по Фаренхайт (1°F). Това е периодът на най-голямото нарастване на населението и индустриалното развитие в историята на Земята.
Въздействието на глобалното затопляне върху околната среда е много обширно и обхваща много области. В Арктика и Антарктика по-високите температури причиняват топене на ледниците, което води до покачване на морското равнище и промяна на състава на заобикалящата морска вода. Покачването на морското равнище само ще попречи както на заселването на хора по бреговете, така и на селското стопанство, риболова и съществуването на курортния сектор. Замърсяването на въздуха е друг пряк резултат от използването на изкопаеми горива и води до образуването на смог и влошаване на човешкото здраве, потиска растежа на растенията.
Но съществува и голяма заплаха за съществуването на естествените екосистеми поради добива и потреблението на изкопаеми горива, особено въглища и нефт. разлятонефтът активно унищожава екосистемите, а добивът на въглища е обеднял техните местообитания.
Компаниите за нефт, въглища и природен газ познават всички тези проблеми. Но докато нашите възобновяеми енергийни източници станат достатъчно жизнеспособни като основни доставчици на енергия, те ще продължат да разработват находища на изкопаеми горива, за да задоволят нашите енергийни нужди. А ние от своя страна ще трябва да разчитаме на компаниите да осигуряват енергия от възобновяеми източници, когато изкопаемите горива бъдат изчерпани. Много петролни компании, например, вече се включват в разработването на по-устойчиви технологии за възобновяема енергия. Например Британската петролна компания се превърна в един от водещите световни доставчици на слънчева енергия и планира да засенчи собствения си бизнес за производство на петрол с този алтернативен начин за генериране на енергия в близко бъдеще.
Суровини за енергията на бъдещето
Колко ограничени са нашите запаси от изкопаеми горива? Според някои оценки те ще бъдат изчерпани през следващите 50 години, докато други твърдят, че това ще се случи в рамките на 100-120 години. За да обобщим: трябва да се освободим от зависимостта от изкопаемите горива като източник на енергия и нямаме друг избор освен да навлезем в ерата на нова, алтернативна, възобновяема енергия.
Никой всъщност не знае кога от недрата на Земята ще бъде извлечена последната капка петрол, парче въглища или кубичен метър природен газ. Всичко това ще зависи от това колко добре разбираме реалната нужда от енергия, заедно с това колко добре можем да развиваме и използваме възобновяеми енергийни източници.
И тук има един много важен фактор: нарастването на населението. Тъй като населението ще нарасне до 9 милиарда душипрез следващите 50 години търсенето на енергия в света ще нарасне пропорционално. Това не само ще бъде стимул за развитието на възобновяемата енергия, за да оцелее с нарастващия растеж на населението, но и да замени производството на енергия от изкопаеми горива, ако искаме да посрещнем бъдещите енергийни нужди.
Около 2020 г. световното потребление на енергия ще се увеличи с 50% или допълнителни 207 квадрилиона BTU. Ако световното потребление на възобновяема енергия остане в стагнация, тогава наличните изкопаеми горива ще бъдат изразходвани след 104 години или по-малко. Ясно е, че възобновяемите енергийни ресурси ще играят все по-важна роля в смесената енергийна индустрия на следващия век.
Нова енергийна ера
Слънцето, вятърът и водата са източници на перфектна енергия... но зависи къде се намирате. Те са незамърсяващи, възобновяеми и ефективни. Те са прости: всичко, от което се нуждаете, е слънчева светлина, течаща вода и/или вятър. Използването на такава „възобновяема помощ“ намалява глобалното разпространение на CO2 и също така добавя така необходимата гъвкавост към смесения енергиен ресурс, намалявайки нашата зависимост от ограничените запаси от изкопаеми горива.
По същество тези възобновяеми енергийни източници създават собствена енергия. Нашата цел е да уловим и използваме тяхната механична сила и да я превърнем в електричество – възможно най-ефективната и продуктивна форма. Има повече от достатъчно възобновяеми енергийни източници, за да се отговори на търсенето завинаги. Предизвикателството е да развием способността за ефективно и икономично улавяне, съхраняване и използване на енергия, когато имаме нужда от нея.
Например, нека вземем слънчевата енергия. Краен източникенергията е слънцето. Неговата енергия се намира във всички неща, включително изкопаемите горива. Растенията зависят от слънцето, за да създават хранителни вещества, животните ядат растения и двете се очертават като ключови съставки за изкопаемите горива. Без слънцето нищо на тази планета не би съществувало.
Слънцето също така осигурява достатъчно енергия, която може да се съхранява и използва дълго след залез и дори по време на дълги облачни периоди. Но предоставянето му... е много по-лесно да се каже, отколкото да се направи. Това е сериозна пречка пред превръщането на слънчевата енергия в основен поток за глобално потребление в близко бъдеще. Технологията е готова за широко използване, но би било твърде скъпо да се замени сегашната енергийна инфраструктура с изкопаеми горива. Според Европейската асоциация за производство на фотоволтаици слънчевата енергия може да захранва повече от 1 милиард души до 2020 г. и 26% от световните енергийни нужди до 2040 г.
Вятърната и водната енергия, които се използват ефективно от поколения, също бързо набират скорост на енергийните пазари. Принципът на тяхната работа е, че силата на вятъра и водните потоци преминава през турбини, които превръщат енергията си в електричество. В търговията вятърната енергия обикновено се събира от „вятърни паркове“, които по същество се състоят от стотици вятърни турбини (мелници), разпръснати върху големи участъци земя.
Водноелектрическата енергия се използва по няколко различни начина. Най-популярният е чрез язовири, като язовира Хувър на река Колорадо. Друга форма на водноелектрическа енергия е да се използва силата на приливите и отливите. Приливните електроцентрали събират енергията, създадена от издигането ипадащо ниво на водата, превръщайки я в електричество. Такива станции се използват от 1900 г.
Енергията от биомаса или енергията от изгарянето на растения и други органични материали е един от най-ранните източници на енергия, познати на човека. Дървото преди е било основният източник на топлина и тази употреба все още се наблюдава в много развиващи се страни. Повечето хора в развитите страни използват дърва само за естетически цели или вторично изгаряне, ограничено главно до камини.
В заключение можем да кажем, че учените са единодушни: нито един вид получаване на алтернативна енергия, при условие че се използва само един от тях, няма да може да задоволи бъдещите нужди на обществото. Решението на проблема ще се крие в комплекс от различни енергийни технологии, които имат обща черта - не изчерпват природните ни ресурси и не разрушават околната ни среда.