Źródła energii w przyszłości

Specjaliści, politycy, przywódcy państw oraz całe społeczeństwa zastanawiają się nad przyszłością energetyki oraz jej efektywnością. Jedno jest pewne: z powodu ograniczonych źródeł paliw kopalnych konieczne będzie wykorzystanie alternatywnych źródeł energii.

Ludzkość potrzebuje silnego, trwałego i niezawodnego źródła energii. Nasza planeta znajduje się w otoczeniu Słońca, dlatego nikogo nie powinno dziwić, że największe, przyszłe źródła energii związane są właśnie z tą ognistą gwiazdą.

Ogniwo wodorowe

Ogniwo wodorowe działa na zasadzie baterii, która zależy od czystego tlenu i wodoru i przetwarza energię chemiczną w energię elektryczną.

Zasada działania ogniwa paliwowego opiera się na dwóch elektrodach: anodzie i katodzie oddzielonych od siebie elektrolitem (często jest to membrana). Warstwa separująca umożliwia przepływ kationów, jednak nie pozwala na przepływ elektronów. W wyniku reakcji na anodzie wodór zostaje rozbity na proton i elektron. Następnie na katodzie elektrony i protony łączą się z tlenem tworząc wodę, która wydostaje się z ogniwa.

Zalety ogniw wodorowych to m. in. :

  • Energii produkowanej przez ogniwa paliwowe nie towarzyszą spaliny
  • Wodór niezbędny dla ogniwa można uzyskać z każdej substancji bogatej w wodór
  • Wykorzystanie wodoru nie prowadzi do zanieczyszczeń środowiska
  • Istnieje możliwość łączenia pojedynczych baterii w zespoły, co sprzyja wykorzystaniu na skalę przemysłową

Największą wadą technologii opartej na ogniwach wodorowych jest wysoka cena produkcji energii z tego źródła oraz duże ilości energii niezbędne do działania ogniwa wodorowego. Obecnie prowadzone są badania przez największe koncerny samochodowe nad zastosowaniem ogniw paliwowych w napędach silnikowych. Również koncerny związane z elektroniką, automatyką i robotyką pracują nad wykorzystaniem ogniw wodorowych w urządzeniach przenośnych o małej mocy m. in. w laptopach, aparatach fotograficznych, odtwarzaczach MP3.

Fuzja jądrowa

fuzja_jądrowaFuzja jądrowa często mylona z energią jądrową to reakcja chemiczna, która w odróżnieniu od energii jądrowej nie produkuje odpadów nuklearnych. Źródłem energii z fuzji jądrowej jest Słońce. Zjawisko fuzji jądrowej i produkcji przy tym olbrzymich ilości energii jest wszechobecne właśnie na Słońcu. Na Ziemi proces połączenia jąder wodoru i tworzenia jąder helu jest również możliwy dzięki energii słonecznej pochodzącej ze Słońca. Jednak na Ziemi nie mamy tak dużego ciśnienia grawitacyjnego. Dlatego też obecnie prowadzone są badania nad uzyskaniem temperatur rzędu 100-150 mln stopni Celsjusza niezbędnych do utworzenia plazmy w której z łatwością można przeprowadzić syntezę izotopów wodoru (deuteru i trytu). W efekcie otrzymujemy jądro helu, neutron i ogromne ilości energii.

Zalety fuzji jądrowej:

  • Wszechobecny deuter i tryt są niemal nieograniczonym paliwem
  • Brak zanieczyszczeń
  • Ogromne ilości energii produkowane bez odpadów radioaktywnych

 Badania nad fuzją jądrową są ciągle w początkowym stadium rozwoju. Produkcja energii z fuzji jądrowej jest jak na razie skomplikowaną i nieujarzmioną technologią.

 Energia Słońca

Najbardziej popularny sposób na produkcję energii wykorzystując Słońce jako źródło. Jedyne ograniczenia jakie możemy napotkać przy produkcji energii z kolektorów słonecznych bądź fotowoltaiki to zachmurzone niebo i cykl dnia i nocy. Jednak naukowcy znaleźli już sposób umożliwiający całodobowe pobieranie energii ze Słońca – umieszczenie paneli słonecznych  na orbicie, tak, aby niezależnie od pory dnia docierała na Ziemię energia w postaci fal elektromagnetycznych. Poniżej umieszczamy animację przedstawiającą  technologię Space Based Solar Power.

Trzy typy źródeł energii wymienione powyżej mają ogromny potencjał dla tworzenia czystej energetyki. Aby przekonać się, które z nich będzie najbardziej efektywnie energetycznie potrzebny jest nieustanny rozwój technologiczny i prowadzenie innowacyjnych badań.

 

 

Źródło: gazeta.us.edu.pl, ogniwa-paliwowe.com

 

 

Podziel się..Share on LinkedInTweet about this on TwitterShare on Google+Share on Facebook

Zobacz także: