Windkraftanlage

Ivanpah Solarkraftwerk,
in der kalifornischen Mojave-Wüste

Erneuerbare Energie

Erneuerbare Energie

Erneuerbare Energien sind jene Energien, die eine Energie- oder Brennstoffquelle nutzen, die als unerschöpflich gilt oder die mit der gleichen Rate regeneriert werden kann, mit der sie verbraucht wird.

Kernenergie gilt nicht als erneuerbare Energiequelle, da der eingesetzte Brennstoff Uran nicht begrenzt ist. Der Verbrauch von Kernbrennstoffen ist höher als die Erzeugung von natürlichem Uran.

Die Klassifizierung der erneuerbaren Energien hängt von den verwendeten natürlichen Ressourcen ab. Darunter heben wir hervor:

  • Solare Photovoltaik und thermische Energie.
  • Windkraft.
  • Hydraulikleistung
  • Gezeitenenergie
  • Energie aus Biomasse
  • Geothermie

Solarenergie

Solarenergie ist die Energie, die aus der von der Sonne emittierten Strahlung stammt. Wir unterscheiden zwei Arten der Nutzung von Solarenergie: Solarthermie und photovoltaische Solarenergie

Bei der Nutzung der Solarthermie wird die durch Sonneneinstrahlung gewonnene Wärmeenergie zur Erwärmung eines Fluids genutzt, das je nach Temperatur zur Erzeugung von heißem Wasser und sogar von Dampf verwendet wird.

Die Nutzung der photovoltaischen Sonnenenergie erfolgt durch die direkte Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie durch den sogenannten photovoltaischen Effekt. Diese Umwandlung erfolgt durch „Solarzellen“ aus Halbleitermaterialien (z. B. Silizium), die beim Auftreffen von Sonnenstrahlung Strom erzeugen.

Windkraft

Windenergieanlagen nutzen die im Wind enthaltene kinetische Energie zur Stromerzeugung durch sogenannte Windkraftanlagen. Es gibt zwei Arten von Windanlagen:

  • Isolierte Windenergieanlagen zur Stromerzeugung an entlegenen Orten für den Eigenverbrauch. Es ist sehr verbreitet, dass diese Anlagen mit Photovoltaik-Modulen kombiniert werden.
  • Windparks, die aus einer Reihe von Windkraftanlagen bestehen, um den erzeugten Strom an das Stromnetz zu verkaufen.

Die aktuelle technologische Entwicklung sowie ein besseres Wissen über die Windverhältnisse in den verschiedenen Zonen ermöglichen die Realisierung von Windparks, die in vielen Regionen der Welt an das Stromnetz angeschlossen sind.

Mini hydraulische Kraft

Die Nutzung der potentiellen Energie des Wassers aus einem Sprung zur Erzeugung elektrischer Energie wird als hydraulische Energie bezeichnet. Das Wasser bewegt eine Turbine, deren Drehbewegung mittels einer Achse auf einen Stromerzeuger übertragen wird. Diese Art von Energie gilt als erneuerbar, wenn die Leistung weniger als 10 MW beträgt (Mini Hydraulic Energy).

Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Wasserkraftwerken:

  • Fließende Wasserstationen: Diese Stationen erfassen einen Teil der Strömung durch einen Fluss und bringen sie zur Anlage, um sie zu turbinieren und Strom zu erzeugen. Danach wird dieser Strom zum Flussbett zurückgeführt.
  • Zentralen am Fuße des Damms: Diejenigen, die sich stromabwärts von Stauseen befinden, die für Wasserkraftzwecke oder andere Zwecke wie die Wasserversorgung der Bevölkerung oder die Bewässerung bestimmt sind. Sie haben den Vorteil, dass sie Energie (Wasser) speichern und zu Zeiten nutzen können, in denen sie am dringendsten benötigt werden.

Energie aus Biomasse

Biomasse ist eine Energiequelle, die auf der Verwendung von organischen Materialien pflanzlichen oder tierischen Ursprungs basiert, einschließlich der Produkte und Nebenprodukte, die bei ihrer Umwandlung anfallen. Unter dem Namen Biomasse werden Energieträger unterschiedlichster Art gesammelt: Waldreste, holzige und krautige landwirtschaftliche Abfälle, Abfälle aus verschiedenen industriellen Prozessen, Energiepflanzen, organische Stoffe aus Siedlungsabfällen, Biogas aus tierischen Abfällen oder biologisch abbaubare Abfälle Industrieanlagen, kommunale Abwasserbehandlung oder Deponie usw. Sie können auch unter dem Namen Biomasse, Biokraftstoffe, zusammengefasst werden, die ihre Hauptanwendung im Verkehr haben.

Biomasseanwendungen können in zwei Gruppen eingeteilt werden:

  • Haushalts- und Industrieanwendungen, die durch direkte Verbrennung von Biomasse arbeiten.
  • Anwendungen im Zusammenhang mit der Entstehung neuer Ressourcen und neuer Transformationstechniken wie Vergasung und Pyrolyse von Biomasse.

Gezeiten- und Wellenenergie

Die Meere und Ozeane sind riesige Sonnenkollektoren, aus denen Energie aus verschiedenen Quellen (Wellen, Gezeiten und Temperaturgradienten) gewonnen werden kann.

Die Energie, die das Meerwasser bei der Auf- und Abwärtsbewegung der Gezeiten (Strömung und Rückfluss) freisetzt, wird in Gezeitenkraftwerken verwendet und durch Wasserturbinen geleitet.

Die Energie der Wellen wird von den Winden erzeugt und ist sehr unregelmäßig. Dies hat dazu geführt, dass viele Maschinentypen zum Einsatz kamen.

Schließlich ist die Umwandlung von ozeanischer Wärmeenergie eine Methode, um die Temperaturdifferenz zwischen Oberflächenwasser und Wasser in 100 Meter Tiefe in Nutzenergie umzuwandeln. Eine Differenz von 20 ° C ist ausreichend für die Verwendung. Die Vorteile dieser Energiequelle liegen in der Tatsache, dass es sich um einen dauerhaften und umweltschonenden thermischen Sprung handelt.

Geothermie

Geothermie ist die Manifestation von Wärmeenergie, die sich in Gesteinen oder Gewässern mit hohen Temperaturen im Erdinneren angesammelt hat.

Für den Einsatz in Gebieten mit besonderen thermischen Bedingungen, beispielsweise in vulkanischen Gebieten, zirkuliert in ihnen eine Flüssigkeit, die Wärmeenergie in Form von Wärme, die sich in heißen Gebieten ansammelt, an die Oberfläche transportiert.

Die entsprechend ihrer Temperatur erzeugte Energie (hoch, mittel oder niedrig) wird entweder zur Stromerzeugung oder zum Erhitzen und Erhitzen von Wasser verwendet.

Geothermie hat den Hauptvorteil, dass ihre Umweltbelastung minimal ist und Erträge erzielt werden, die es ihr ermöglichen, mit Öl zu konkurrieren. Die Hauptnachteile bestehen jedoch darin, dass sie große Investitionen erfordern und dass Geothermiefelder relativ knapp sind und sich häufig in ungünstigen Gebieten befinden.

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Referenzen

  • Renewable Energy (en) Renewable energies come from practically inexhaustible natural sources. They are considered inexhaustible either because of the large amount of energy they contain or because they can be regenerated naturally.
  • Énergie géothermique (fr) L'énergie géothermique est une énergie renouvelable qui utilise la chaleur dans les couches intérieures de la terre. C'est une énergie propre, efficace et constante.

Geändert am: 31. Juli 2019