Классическая энергетика предусматривает строительство электростанций, работающих на исчерпаемых ресурсах либо требующих возведения дамб на реках. Альтернативные методы, внедряемые со второй половины XX в., обеспечивают снижение выбросов углекислого газа. По мере распространения технологий использования ветровой или солнечной энергии появляются вопросы относительно экологической чистоты "зеленой" энергетики.
Основные технологии
По состоянию на осень 2021 г. на долю альтернативных источников приходится более 8,5% мировой выработки электроэнергии, наибольшее распространение получили:
- ветряные электростанции, массово строящиеся на территории Европы и США;
- геотермальные источники электроэнергии;
- приливные станции, использующие энергию естественного изменения уровня воды в прибрежных районах;
- солнечные батареи, используемые для электроснабжения жилых домов и небольших промышленных объектов.
Негативные явления от ветряных электростанций
Ветряк установлен на колонне высотой от 20 м, способен отклоняться в разные стороны под воздействием воздушных потоков. Производительность зависит от погодных условий, мощность доходит до 8 МВт. В конструкции предусмотрены аккумуляторная батарея и преобразователь напряжения, подключенный к сети электроснабжения.
Основные проблемы:
- Использование для изготовления композитных материалов, перерабатываемых только по технологии пиролиза. Методика требует затрат электроэнергии на уровне эффективности работы оборудования. Для снижения затрат отходы захоранивают в грунте, что является отложенной экологической проблемой.
- Шум от вращающегося рабочего колеса и искажение направления движения воздушных потоков, что негативно влияет на климат. Завихрения в атмосфере создают сложности для воздушного сообщения, искажают прохождение радиочастотного излучения. Над полями с установленными ветряками формируется зона с собственным микроклиматом, оказывающим влияние на флору и фауну. Интенсивно размножающиеся в почве микроорганизмы вырабатывают дополнительный углекислый газ, с которым как раз и борется альтернативная энергетика.
- Необходимость организации дополнительных площадок для установки ветряных генераторов за счет вырубки лесов или выравнивания ландшафта.
- Для изготовления батарей необходимы редкоземельные металлы, добыча и обогащение руды негативно сказываются на экологии.
- При вращении колеса часть вибрационных нагрузок передается через колонну в землю. Инфразвуковые колебания отпугивают насекомых, что приводит к падению численности птиц.
Негативное действие солнечных электростанций
Экологический вред от применения фотоэлементов:
- Использование солнечных батарей для электроснабжения дома предусматривает установку преобразователя напряжения и аккумуляторов, поддерживающих питание приборов ночью или при слабом освещении. Свинцово-кислотные АКБ имеют ресурс на уровне 5-7 лет и требуют утилизации.
- Организация станций с повышенной мощностью требует выделения территории для монтажа элементов, сокращает площадь пахотных земель.
- Отсутствие технологии утилизации фотоэлементов, которые постепенно деградируют с потерей эффективности работы (срок службы не более 30 лет).
- Небольшой КПД (не более 30%) и зависимость производительности от погодных условий. Панели не отличаются высокой механической прочностью и выходят из строя при попадании градин.
- Массовое использование солнечной энергии приводит к падению температуры окружающей среды. Похолодание вызывает конденсацию водяного пара с образованием облаков, что снижает эффективность работы фотоэлементов. Для уменьшения негативного влияния необходима установка батарей с КПД до 15% с одновременным увеличением площади для сохранения мощности.
Проблемы использования приливных станций
Приливные станции требуют строительства плотины, увеличивающей амплитуду изменения уровня моря. Колебания приводят к росту зоны затопления, искажению норм распределения грунтовых вод в прибрежных линиях.
Нарушение нормальной циркуляции жидкости вызывает образование льда на территории, оказавшейся позади плотины.
Возведение искусственных преград в зонах с умеренным климатом приводит к выбросам сероводорода (подобное явление считается нормой для территорий с естественными порогами).
Заключение
Принятая в США программа развития "зеленой" энергетики предусматривает инвестирование не менее 4,4 трлн долларов в год. Для сравнения, общие ежегодные вложения 20 наиболее развитых стран в модернизацию инфраструктуры не превышают 3,3 трлн долларов. Эксперты отмечают, разработка технологий термоядерного синтеза обошлась бы дешевле в десятки раз. Ни в одном плане развития "зеленой" энергетики одновременно не предусматриваются программы утилизации отходов.
Общей проблемой альтернативной энергетики является повышенная ресурсоемкость изготовления компонентов. Затраты минеральных материалов на 1 кВт мощности "зеленых" электростанций в 10 раз выше, чем для строительства классических объектов. Добыча и переработка дополнительного объема полезных ископаемых лишь ухудшит экологическую ситуацию. Не следует забывать о сложности переработки отслуживших компонентов "экологически безвредных" электростанций.
С вами была Компания СКГАЗ!
Палец вверх, подписка — неоценимая поддержка нашего труда
Вы можете ПОДПИСАТЬСЯ на наш Telegram - канал
Если статья была полезной, то обязательно поделитесь ею
Оставляйте своё мнение в комментариях!