Активно обсуждается вопрос о перспективах альтернативной энергетики. Многие скептически относятся к ней, считая её заговором или непрактичной затеей. Разберёмся, что представляет собой альтернативная энергетика и каковы её текущие реалии.
Понятие альтернативности
Понятие «альтернативная энергия» относительно. Пару веков назад каменный уголь был передовой альтернативой дровам, затем нефть и газ вытеснили уголь, а в 70-х годах Бразилия почти полностью перешла на этанол в качестве автомобильного топлива. Таким образом, вчерашняя радикальная альтернатива может быстро стать мейнстримом.
Альтернативная и традиционная энергетика
Главное отличие заключается в источниках энергии. Традиционная энергетика использует невозобновляемые ресурсы: нефть (запасы которой рассчитаны примерно на 50 лет), уголь (на 100-200 лет). Альтернативная же энергетика базируется на возобновляемых источниках: солнечном излучении, приливах, геотермальной энергии, биомассе. Запасы этих ресурсов практически неисчерпаемы на ближайшие миллиарды лет. Вопрос лишь в эффективности их использования.
Виды возобновляемой энергии и их проблемы
Гидроэнергетика: На данный момент это основной вид возобновляемой энергии, использующий кинетическую энергию воды. Однако, возможности строительства крупных ГЭС ограничены, а сами плотины негативно влияют на экосистемы рек. Будущее гидроэнергетики видится в модернизации существующих ГЭС и минимизации строительства новых крупных объектов.
Солнечная энергия: Потенциал солнечной энергии огромен (в 10000 раз больше текущего потребления человечеством). Однако, её использование ограничено ночным временем, непогодой и географическим расположением. Необходимы эффективные системы хранения энергии. Тем не менее, строительство солнечных ферм идёт быстрыми темпами, лидером является Китай (мощность солнечных ферм сопоставима с мощностью всех угольных и газовых электростанций России). Эффективность солнечных батарей (около 20%) может быть значительно повышена за счёт новых материалов, например, углеродных нанотрубок, способных преобразовывать тепловое излучение в электричество.
Ветряная, геотермальная, приливная энергия и биотопливо: Ветряная энергетика требует значительных площадей, поэтому развиваются оффшорные ветряные электростанции. Китай также является лидером в этой области. Использование геотермальной энергии ограничено регионами с подходящими геологическими условиями (Камчатка, Исландия, Калифорния). Её вклад в мировую энергетику останется незначительным. Приливная энергия – дорогостоящая технология с пока неясными перспективами, хотя некоторые проекты уже реализуются. Получение биотоплива из биомассы – сложная задача, требующая снижения себестоимости по сравнению с нефтью. Главная проблема – конкуренция за земельные ресурсы.
Выводы
Нефть, газ и уголь останутся важными источниками энергии в обозримом будущем. Необходимо сократить их потребление и разрабатывать технологии улавливания углекислого газа. Ни один вид возобновляемой энергии не сможет полностью заменить ископаемое топливо в одиночку. Возобновляемая энергетика быстро развивается и вскоре станет мейнстримом. Крупные компании и государства активно инвестируют в эту сферу, что свидетельствует о её экономической привлекательности и важности для решения климатических проблем. Китай является лидером в развитии возобновляемой энергетики. Переход на возобновляемую энергетику потребует значительных изменений в инфраструктуре и технологиях. Полная картина будущего энергетического ландшафта пока неясна, но очевидно, что потребуются новые решения и подходы.