Contenuto
- Panoramica delle risorse rinnovabili
- Energia solare
- Hydro Power
- Energia eolica
- biocarburanti
- Energia geotermica
- Energia nucleare: pulita, ma non rinnovabile
- Opzioni di energia rinnovabile
L'interesse per le cosiddette fonti di energia rinnovabili è aumentato di concerto con le crescenti preoccupazioni negli Stati Uniti e nel mondo per i cambiamenti climatici. Esistono ampie prove scientifiche che collegano i gas serra e altri composti emessi dalla combustione di fonti non rinnovabili come i combustibili fossili (carbone, petrolio e gas naturale) con effetti indesiderati sia sul clima del mondo che sulla salute umana.
Esistono cinque tipi base di fonti di energia rinnovabile. Questi sono biomassa, energia idroelettrica, geotermica, eolica e solare. Le risorse rinnovabili hanno il vantaggio di auto-rifornirsi: il mondo non si esaurirà mai. Hanno lo svantaggio, tuttavia, di essere "limitati dal flusso", il che significa che gli umani non possono semplicemente aumentare l'offerta di questi combustibili in risposta alla crescente domanda. Se una centrale idroelettrica viene costruita su un fiume con un flusso che diminuisce inesorabilmente nel tempo, non c'è quasi nulla che gli ingegneri possano fare per guidare più acqua attraverso le turbine idroelettriche dell'impianto.
Panoramica delle risorse rinnovabili
Quando la popolazione degli Stati Uniti era molto più piccola di quanto lo sia oggi e la tecnologia energetica era nella sua relativa infanzia, bruciare legna, anche se ad alta intensità di manodopera, era sufficiente per soddisfare il fabbisogno energetico delle nazioni. Verso la metà del 1800, non c'erano apparecchi elettrici e le esigenze di riscaldamento e di cottura erano i principali motori della ricerca di combustibili di qualsiasi tipo. Poi è seguita la Rivoluzione industriale e lo sviluppo dell'energia elettrica, e negli ultimi 150 anni circa, i combustibili fossili hanno fornito la stragrande maggioranza del fabbisogno energetico dell'umanità sia negli Stati Uniti che nel mondo.
Le energie rinnovabili sono state un importante "dovrebbe" nelle conversazioni sulle fonti energetiche per decenni, ma solo negli anni '90 il loro uso ha iniziato a decollare negli Stati Uniti A partire dal 2017, l'11 percento di tutta l'energia e il 17 percento di elettricità sono stati prodotti utilizzando un risorsa rinnovabile e il 57 percento dell'energia rinnovabile era dedicato alla generazione di energia elettrica.
Un elenco di risorse rinnovabili e la quantità di energia derivata da ciascuna di esse è disponibile sul sito di amministrazione delle informazioni energetiche nelle risorse.
Energia solare
L'energia del sole può essere raccolta e convertita in calore ed elettricità in diversi modi. L'ovvia trappola nell'affidarsi a questo tipo di risorsa rinnovabile è che il sole non è sempre visibile, e anche nella mezza giornata o così che il sole è sopra l'orizzonte nella maggior parte dei luoghi, la copertura nuvolosa può rendere la quantità di energia solare radiante trascurabile in alcuni giorni. Poiché l'elettricità non può essere immagazzinata in grandi quantità (le batterie, sebbene utili, difficilmente rappresentano una sostanziale riserva di elettricità), l'energia solare non è così utile per le esigenze 24 ore su 24. Tuttavia, le matrici di celle fotovoltaiche (FV) in zone soleggiate possono fornire energia sufficiente per una piccola comunità.
Hydro Power
L'energia idroelettrica (o l'energia idroelettrica, come talvolta viene scritta) è l'energia generata dall'energia cinetica dell'acqua che scorre. L'acqua ha una massa, spesso molto, e l'acqua che scorre possiede ovviamente una certa velocità; l'energia non è altro che il prodotto della massa moltiplicato per il quadrato della velocità moltiplicato per una costante. Come la luce del sole, la quantità di acqua che scorre in una determinata area non è del tutto prevedibile, sebbene i progetti idroelettrici di solito siano pieni di meno incertezza rispetto al solare o al vento in termini di disponibilità della risorsa.
L'energia idroelettrica è stata la principale risorsa di energia rinnovabile negli Stati Uniti a partire dal 2018, sebbene la sua quota tra le energie rinnovabili sia in calo come fonti rinnovabili man mano che le materie prime diventano nel complesso più prevalenti. La considerazione principale con questo tipo di energia è che può disturbare gli ecosistemi e gli habitat della fauna selvatica. Poiché molti progetti idrografici coinvolgono dighe, i laghi artificiali che ne risultano possono letteralmente inondare le creature dalle loro case.
Energia eolica
Il vento è il movimento dell'aria e questo movimento è causato dal fatto che la superficie terrestre varia molto da un posto all'altro (ad esempio, l'acqua qui, un deserto lì, le montagne laggiù) e queste diverse superfici assorbono e rilasciano calore da il sole in diversi modi. Generalmente, l'aria sulla terra si riscalda e si alza e l'aria fresca proveniente dagli oceani si precipita dentro per sostituirla; la sera, il vento soffia di nuovo verso l'acqua. Il vento è quindi davvero una forma di energia solare, anche se la rotazione fisica del pianeta sul suo asse contribuisce in una certa misura alle correnti del vento.
L'energia eolica è meravigliosamente economica, ma purtroppo l'imprevedibilità dei modelli eolici la rende una scelta non ottimale per la generazione di energia su scale significative.
biocarburanti
Chiamata anche biomassa, i biocarburanti rappresentano una forma diversificata e in rapida espansione di energia rinnovabile. Vari materiali dagli esseri viventi possono essere convertiti in energia, dalla materia vegetale in decomposizione (incluso il legno e i rifiuti dei centri di lavorazione del legno) alla spazzatura al letame e alle acque reflue. I biocarburanti come l'etanolo (un biogas) possono assumere alcuni degli stessi ruoli della benzina tradizionale e del gasolio.
Questi carburanti non solo riducono il "livello di carbonio" del comune o dell'entità che li utilizza, ma eliminano i rifiuti in modo estremamente utile, ottenendo una vittoria. Mentre i combustibili fossili rilasciano anidride carbonica a lungo immagazzinata nell'atmosfera quando vengono bruciati, le piante, un importante contributo ai biocarburanti, assorbono effettivamente l'anidride carbonica che viene rilasciata quando i biocarburanti vengono bruciati, creando uno schema più ciclico.
Energia geotermica
Questo tipo di energia deriva dall'energia termica rilasciata dalle profondità della Terra stessa grazie ai processi di decadimento radioattivo nelle rocce molto al di sotto della superficie dei pianeti. La sua elevata affidabilità e il fatto che può essere generato localmente lo rendono un'opzione di risorsa rinnovabile sempre più attraente.
Il calore si sposta dal centro della Terra (il nucleo) verso l'alto attraverso il mantello e infine sulla crosta spessa da 3 a 5 miglia. Le persone possono toccare le molle sotterranee calde risultanti e utilizzare il calore per alimentare una varietà di processi. Questo rinnovabile, per definizione, non sta andando via, ma è forse più potente di quanto molti credano: il centro della Terra è, che ci crediate o no, più caldo della superficie del sole!
Energia nucleare: pulita, ma non rinnovabile
Una rigorosa definizione di risorse rinnovabili ometterebbe l'energia nucleare dalla considerazione, perché l'energia nucleare si basa sull'uranio, un elemento che non è in offerta infinita. Invece, l'energia nucleare è raggruppata con le energie rinnovabili nel senso di essere "pulite" o prive di rifiuti che contribuiscono all'inquinamento e al riscaldamento globale.
In questo tipo di generazione di energia, gli atomi di uranio sono suddivisi in un processo chiamato fissione nucleare che rilascia enormi quantità di energia per unità di massa. Questa energia viene utilizzata per pilotare turbine a vapore. Lo spettro delle ricadute radioattive che raggiungono l'ambiente a causa di disavventure nei reattori nucleari ha tormentato l'industria per decenni, ma ciò non ha fermato i suoi progressi e lo sviluppo generali.
Opzioni di energia rinnovabile
Quindi, se sei interessato a "diventare verde" te stesso ma non hai idea da dove cominciare, come fanno gli individui e le aziende a implementare le energie rinnovabili nella loro vita quotidiana?
Un modo ovvio, sebbene non sempre pratico, è quello di generare energia da fonti rinnovabili, nel luogo in cui verrà utilizzata.Ciò potrebbe significare l'installazione di celle solari fotovoltaiche sul tetto di casa o, se sei uno sviluppatore o un amministratore, un ufficio o un edificio scolastico. Altre opzioni sono le pompe di calore geotermiche private e il calore e l'energia derivati dalla biomassa. Potresti anche essere in grado di acquistare energia rinnovabile dalla tua azienda elettrica se offre un'opzione "prezzi verdi" o "marketing verde". Il coordinamento con il governo municipale è un ottimo punto di partenza qui.