Alla diskussioner om klimatförändringar pekar säkert på det faktum att användningen av förnybar energi kan förhindra de värsta effekterna av den globala uppvärmningen. Anledningen är att förnybara energikällor som sol och vind inte släpper ut koldioxid och andra växthusgaser som bidrar till den globala uppvärmningen.
Under de senaste 150 åren har människor till stor del förlitat sig på kol, olja och andra fossila bränslen för att driva allt från glödlampor till bilar och fabriker. Som ett resultat har mängden växthusgaser som släpps ut när dessa bränslen förbränns nått exceptionellt höga nivåer.
Växthusgaser fångar upp värme i atmosfären som annars skulle kunna fly ut i rymden och den genomsnittliga yttemperaturen stiger. Alltså sker en global uppvärmning, följt av klimatförändringar, som även inkluderar extrema väderhändelser, förskjutning av populationer och livsmiljöer för vilda djur, stigande havsnivåer och en rad andra fenomen.
Så användningen av förnybara energikällor kan förhindra katastrofala förändringar på vår planet. Men trots att förnybara energikällor verkar vara ständigt tillgängliga och praktiskt taget outtömliga, är de inte alltid hållbara.
Typer av förnybara energikällor
1. Vatten. I århundraden har människor utnyttjat kraften i flodströmmar genom att bygga dammar för att kontrollera vattenflödet. Idag är vattenkraft världens största källa till förnybar energi, med Kina, Brasilien, Kanada, USA och Ryssland som de främsta producenterna av vattenkraft. Men medan vatten teoretiskt sett är en källa till ren energi som fylls på av regn och snö, har branschen sina nackdelar.
Stora dammar kan störa flodernas ekosystem, skada vilda djur och tvinga närboende att flytta. Dessutom samlas mycket slam på platser där vattenkraft genereras, vilket kan äventyra produktiviteten och skada utrustning.
Vattenkraftsindustrin är alltid hotad av torka. Enligt en studie från 2018 har västra USA upplevt 15 år av koldioxidutsläpp upp till 100 megaton högre än normalt i XNUMX år då kraftverk har tvingats använda kol och gas för att ersätta vattenkraft som förlorats på grund av torka. Vattenkraften i sig är direkt relaterad till problemet med skadliga utsläpp, eftersom ruttnande organiskt material i reservoarer frigör metan.
Men floddammar är inte det enda sättet att använda vatten för att generera energi: runt om i världen använder tidvatten- och vågkraftverk havets naturliga rytmer för att generera energi. Offshore-energiprojekt producerar för närvarande cirka 500 megawatt el – mindre än en procent av alla förnybara energikällor – men deras potential är mycket högre.
2. Vind. Användningen av vind som energikälla började för mer än 7000 år sedan. För närvarande finns vindkraftverk som genererar elektricitet över hela världen. Från 2001 till 2017 ökade den ackumulerade vindkraftsproduktionskapaciteten över hela världen med mer än 22 gånger.
Vissa människor rynkar på pannan på vindkraftsindustrin eftersom höga vindkraftverk förstör landskapet och bullrar, men det går inte att förneka att vindkraft är en verkligt värdefull resurs. Medan den mesta vindkraften kommer från landbaserade turbiner, dyker det också upp offshoreprojekt, varav de flesta finns i Storbritannien och Tyskland.
Ett annat problem med vindkraftverk är att de utgör ett hot mot fåglar och fladdermöss och dödar hundratusentals av dessa arter varje år. Ingenjörer utvecklar aktivt nya lösningar för vindenergiindustrin för att göra vindkraftverk säkrare för flygande vilda djur.
3. Solen. Solenergi förändrar energimarknaderna runt om i världen. Från 2007 till 2017 ökade den totala installerade kapaciteten i världen från solpaneler med 4300 %.
Förutom solpaneler, som omvandlar solljus till elektricitet, använder solkraftverk speglar för att koncentrera solens värme och producera värmeenergi. Kina, Japan och USA leder vägen inom solomvandling, men industrin har fortfarande en lång väg kvar att gå eftersom den nu står för cirka två procent av USA:s totala elproduktion under 2017. Solvärmeenergi används också över hela världen för varmvatten , Uppvärmning och kylning.
4. Biomassa. Biomassaenergi inkluderar biobränslen som etanol och biodiesel, trä- och träavfall, biogas från deponier och kommunalt fast avfall. Liksom solenergi är biomassa en flexibel energikälla som kan driva fordon, värma upp byggnader och generera elektricitet.
Användningen av biomassa kan dock orsaka akuta problem. Till exempel, kritiker av majsbaserad etanol hävdar att den konkurrerar med marknaden för matmajs och stödjer ohälsosamma jordbruksmetoder. Det finns också debatt om hur smart det är att skicka träpellets från USA till Europa så att de kan brännas för att generera el.
Samtidigt utvecklar forskare och företag bättre sätt att omvandla spannmål, avloppsslam och andra biomassakällor till energi, i syfte att utvinna värde från material som annars skulle kunna gå till spillo.
5. geotermisk energi. Geotermisk energi, som använts i tusentals år för matlagning och uppvärmning, produceras från jordens inre värme. I stor skala läggs brunnar till underjordiska reservoarer av ånga och varmvatten, vars djup kan nå mer än 1,5 km. I liten skala använder vissa byggnader bergvärmepumpar som använder temperaturskillnader flera meter under marknivå för uppvärmning och kyla.
Till skillnad från sol- och vindenergi finns geotermisk energi alltid tillgänglig, men den har sina egna bieffekter. Till exempel kan frisättningen av svavelväte i fjädrar åtföljas av en stark lukt av ruttna ägg.
Utvidga användningen av förnybara energikällor
Städer och länder runt om i världen bedriver politik för att öka användningen av förnybara energikällor. Minst 29 amerikanska delstater har satt standarder för förnybar energianvändning, vilket måste vara en viss procent av den totala energianvändningen. För närvarande har mer än 100 städer runt om i världen nått 70 % förnybar energianvändning, och vissa strävar efter att nå 100 %.
Kommer alla länder att kunna gå över till helt förnybar energi? Forskare tror att sådana framsteg är möjliga.
Världen måste räkna med verkliga förhållanden. Även bortsett från klimatförändringarna är fossila bränslen en begränsad resurs, och om vi vill fortsätta leva på vår planet måste vår energi vara förnybar.