Топ-10 джерел енергії XХI століття

Усі ми чули про пошуки «альтернативних джерел енергії», але в реальному житті поки не помітно особливих змін. Учені намагаються знайти чистіше екологічно та ефективніше економічно джерело енергії, аби зберегти нашу планету й у той же час задовольнити потреби людства. Чи вдасться їм це? Чи є реальна альтернатива нафті?

Уже зараз можна почути про застосування сонячної енергії, водневих паливних елементів, біопалива й багато чого іншого. Представляємо десятку найбільш перспективних видів енергії XХI століття за версією Live Science.

Топ-10 джерел енергії XХI століття (Live Science)
	1. АнтиматеріяАнтиматерія складається з античастинок, що анігілюють при контакті зі звичайною матерією. У результаті виділяється величезна кількість енергії. Джерело надзвичайно привабливе, але поки що реалізоване лише в науковій фантастиці. Цікаве питання: у чому зберігати антиматерію, якщо вона анігілює з будь-якою матеріальною речовиною? NASA фінансує дослідження з розробки двигунів на антиматерії, але до практичних результатів ще далеко.
	2. Паливні елементи На перший погляд водневі паливні елементи можуть видатися ідеальною альтернативою. Вони здатні виробляти енергію, використовуючи лише водень і кисень. В результаті єдиним відходом, що може бути викинутий в атмосферу, є вода. На жаль, незважаючи на те, що водень є найпоширенішим елементом у Всесвіті, практично весь він зв’язаний у молекулах. Отже, щоб отримати чистий водень, необхідно витратити певну енергію. Втім, уже зараз є транспортні засоби, що працюють на водневих паливних елементах, а в Японії проходять тестування системи елементів, котрі постачають житлові будинки електрикою та гарячою водою.
	3. Атомна енергія Атомна енергія, незважаючи на всі небезпеки (яскраво продемонстровані в 1986 році на ЧАЕС), є важливим джерелом енергії. Зараз для отримання енергії використовують ядерний розпад. Паралельно вчені працюють над створенням генераторів, які працюватимуть на принципі ядерного синтезу. Розробки термоядерних реакторів також не припиняються.
	4. Перетворення теплової енергії океану 70% поверхні нашої планети вкрито океаном. Вода – натуральний акумулятор сонячної енергії. Якщо сполучити ці два природні фактори, то можна отримувати електрику завдяки різниці температур поверхні води й глибин океану. Є три основні види видобутку енергії таким способом. Закритий цикл: рідина з низькою температурою кипіння (наприклад, аміак) нагрівається теплою водою, а отримана пара крутить турбіну, що виробляє електрику. Потім пара охолоджується холодною водою. Відкритий цикл: практично те ж саме, але без рідини-посередника. Тепла вода перетворюється на пару з низьким тиском, що використається для отримання електрики. Потім пара охолоджується й перетворюється на прісну воду, придатну для використання. Гібридний цикл: закритий цикл використовується для отримання електрики, що потім застосовується для підтримання умов відкритого циклу.
	5. Гідроелектрика Припливи, течія чи падіння води можна використати для отримання електрики. Уже зараз ГЕС дають до 20% електричної енергії у світі. Раніше вважалося, що ця енергія цілковито «чиста» і добувається без будь-якої шкоди для довкілля. Проте згодом були виявлені серйозні викиди вуглекислого газу й метану внаслідок розкладання рослинних матеріалів, що гинуть у процесі видобутку енергії.
	6. Біомаса Як біопаливо можна використовувати найрізноманітніші органічні матеріали, починаючи від дерева і закінчуючи відходами життєдіяльності тварин. Біомасу або спалюють безпосередньо, або використовують для отримання етанолу (етилового спирту) чи подібних горючих матеріалів. На відміну від деяких інших відновлюваних джерел енергії, біопаливо не є екологічно чистим її джерелом. Спалювання біомаси спричинює великі викиди вуглекислого газу. Однак зараз тривають експерименти з виділення й подальшого використання водню з біомаси за допомогою бактерій.
	7. Нафта Чорне золото, безумовно, залишається одним із важливих джерел енергії для людства. Та й не тільки енергії. Сила-силенна речей, від гасу до пластику й асфальту, є похідними від нафти. Однак зараз нафта стає дефіцитом. За оцінками експертів, за сьогоднішніх показників споживання нафти її покладів може вистачити на все ХХІ століття. Втім, це оптимістичні прогнози. До того ж, використання нафти й особливо її аварійні витоки воду сильно забруднюють довкілля.
	8. Вітер На сьогоднішні енергія вітру задовольняє лише 0,1% потреб людства в електриці. Але в майбутньому прогнозується зростання цієї частки. Розвиваючи концепцію вітряних електростанцій, учені запропонували добувати енергію вітру на висоті 4,6 км. Пристрої з пропелерами (які також мають працювати як турбіни) будуть висіти в повітрі й передавати енергію на землю через кабель. Уявляєте такого «повітряного змія» з турбіною? Основні проблеми видобування енергії вітру – мінливість повітряних потоків і абсолютно невивчені наслідки застосування вітряків. Можливо, вони якось впливатимуть на погоду, забираючи енергію повітря.
	9. Вугілля Вугілля стало пальним, що живило індустріальну революцію. Дотепер воно відіграє важливу роль у забезпеченні населення енергією. Основною перевагою вугілля є його великі поклади. На думку експертів, за сучасних темпів споживання його вистачить на 200 – 300 років. Разом з тим вугілля завдає шкоди довкіллю. При спалюванні вугілля в повітря потрапляють сірка і азот. Взаємодіючи з водою в атмосфері, ці елементи можуть призводити до виникнення кислотних дощів. До того ж, виділяється велика кількість вуглекислого газу, що впливає на глобальне потепління.
	10. Сонячна енергія Доступна енергія, яка не забруднює навколишнє середовище, береться буквально з неба. Сонячні промені несуть достатньо енергії, яку, на перший погляд, досить легко отримати. Австралійська «Сонячна вежа» – це електростанція, котра працює на енергії сонця й повітря. Розташована біля підніжжя вежі система, що вловлює сонячні промені, буде нагрівати навколишнє повітря через різницю тиску. Нагріте повітря підніматиметься вгору й буде крутити розташовані у вежі турбіни електрогенераторів. Розрахункова потужність цієї майже кілометрової вежі – 200 МВт. Основними вадами сонячної енергії є висока вартість устаткування й необхідність великого простору для збору значної кількості енергії. До того ж, отримання енергії буде значною мірою залежати від погоди й атмосферних умов.