Криптовалюты, виртуальная реальность, стартапы и инновации – все это исчезнет моментально, если вдруг человечество останется без электричества. Энергия – самое ценное, что есть у нас, и для ее получения люди используют разные источники, которые можно разделить на невозобновляемые и возобновляемые. Отдельно стоит ядерная энергетика. И каждый тип имеет свои плюсы и минусы.
Невозобновляемые источники энергии
К ним относят традиционное и давно знакомое ископаемое топливо. Природный газ, нефть, уголь – это то, что питает тепловые электростанции (ТЭЦ). При этом КПД различных ТЭЦ достигает 40%, что достаточно мало. Добавьте сюда вред для экологии – сгорая, ископаемое топливо выделяет множество вредных веществ, попадающих в атмосферу. Кроме того, добыча полезных ископаемых тоже вредит природе. И, самое главное – запасы нефти, угля, газа не бесконечны. Поэтому сегодня такие источники энергии стремятся использовать все реже.
Но отказаться от них нельзя, так как они обеспечивают самую дешевую энергию. Наиболее экологичной и дешевой является энергия, получаемая при сжигании природного газа, тем более, его запасы велики – сегодня станции, работающие на газе, являются оптимальным решением.
Ядерная энергетика
Условно ядерное топливо можно отнести к невозобновляемым источникам энергии. Но запасов урана много, расход его небольшой, и в обозримом будущем человечеству не грозит его дефицит. На радиоактивном топливе работают атомные станции (АЭС). КПД атомных станций ниже, чем у ТЭЦ, но ядерную энергетику можно назвать экологически чистой. Низкий КПД компенсируется малым количеством требуемого топлива и его почти бесконечным запасом.
Возобновляемые источники энергии
К ним относят источники энергии, которые можно возобновить быстрее, чем они расходуются. Сегодня это:
1. Биотопливо – «растительная» замена нефтепродуктам, но для выращивания сырья требуются большие территории, что уже снижает экологичность готового продукта. КПД не самый высокий, экономическая целесообразность сомнительна.
2. Энергия солнца – солнечные батареи можно установить не везде, кроме того, их производство нельзя назвать экологичным, как и утилизацию. КПД, за счет быстрого износа и зависимости от погодных условий, низкий.
3. Энергия ветра. КПД высокий, но сезонный. Экологичность сомнительна – ветряки создают сильный шум, мешают птицам, нарушают розу ветров. Производство и утилизация ветряков загрязняет окружающую среду.
4. Энергия воды. Это классические гидроэлектростанции (ГЭС). Высокий КПД (до 89%), высокая экологичность при грамотном проектировании. Альтернатива – «приливные» и «волновые» станции. Но они менее эффективны, сложны в организации и обслуживании, соответственно – требуют больших затрат.
Таким образом, сегодня наиболее эффективными и экологичными можно считать гидроэлектростанции и атомные станции. Среди других источников энергии нет таких, что превосходят ГЭС и АЭС по совокупности показателей (затраты, влияние на окружающую среду, КПД).