APAKAH TENAGA ALTERNATIF?

Send

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, tenaga alternatif menjadi topik minat dan perdebatan. Berkat ancaman Perubahan Iklim, dan fakta bahawa suhu global rata-rata terus meningkat tahun demi tahun, hasrat untuk mencari bentuk tenaga yang akan mengurangkan pergantungan manusia terhadap bahan bakar fosil, arang batu, dan kaedah pencemaran lain secara semula jadi semakin meningkat.

Walaupun kebanyakan konsep untuk tenaga alternatif bukanlah sesuatu yang baru, hanya beberapa dekad kebelakangan ini isu ini menjadi mendesak. Dan berkat peningkatan dalam teknologi dan pengeluaran, kos kebanyakan bentuk tenaga alternatif telah menurun sementara kecekapan semakin meningkat. Tetapi apa itu tenaga alternatif, dan apakah kemungkinan ia menjadi arus perdana?

Definisi:

Secara semula jadi, ada beberapa perdebatan tentang apa arti "tenaga alternatif" dan apa yang dapat diterapkan. Di satu pihak, istilah itu boleh merujuk kepada bentuk tenaga yang tidak meningkatkan jejak karbon manusia. Dalam hal ini, hal itu dapat mencakup hal-hal seperti kemudahan nuklear, tenaga hidroelektrik, dan bahkan hal-hal seperti gas asli dan "arang batu bersih".

Sebaliknya, istilah ini juga digunakan untuk merujuk pada kaedah yang dianggap sebagai kaedah tenaga bukan tradisional - seperti solar, angin, panas bumi, biomas, dan penambahan baru-baru ini. Klasifikasi semacam ini mengesampingkan kaedah seperti hidroelektrik, yang sudah ada selama lebih dari satu abad dan oleh itu cukup umum untuk kawasan tertentu di dunia.

Faktor lain ialah sumber tenaga alternatif dianggap "bersih", yang bermaksud bahawa mereka tidak menghasilkan bahan pencemar berbahaya. Seperti yang telah dinyatakan, ini boleh merujuk kepada karbon dioksida tetapi juga pelepasan lain seperti karbon monoksida, sulfur dioksida, nitrogen oksida, dan lain-lain. Dalam parameter ini, tenaga nuklear tidak dianggap sebagai sumber tenaga alternatif kerana menghasilkan sisa radioaktif yang sangat toksik dan mesti disimpan.

Akan tetapi, dalam semua kasus, istilah ini digunakan untuk merujuk kepada bentuk tenaga yang akan menggantikan bahan bakar fosil dan arang batu sebagai bentuk utama penghasilan tenaga dalam beberapa dekade mendatang.

Jenis Tenaga Alternatif:

Tegasnya, terdapat banyak jenis tenaga alternatif. Sekali lagi, definisi menjadi sedikit titik pelekat, dan istilah ini telah digunakan pada masa lalu untuk merujuk kepada kaedah apa pun yang dianggap tidak mainstream pada masa itu. Tetapi menggunakan istilah ini secara meluas untuk bermaksud alternatif kepada arang batu dan bahan bakar fosil, ia boleh merangkumi salah satu atau semua perkara berikut:

Hidroelektrik: Ini merujuk kepada tenaga yang dihasilkan oleh empangan hidroelektrik, di mana air jatuh (iaitu sungai atau terusan) disalurkan melalui alat untuk memutar turbin dan menjana elektrik.

Kuasa nuklear: Tenaga yang dihasilkan melalui reaksi pembelahan perlahan. Batang uranium atau unsur radioaktif lain memanaskan air untuk menghasilkan wap, yang seterusnya memutar turbin untuk menghasilkan elektrik.

Kuasa solar: Tenaga dimanfaatkan secara langsung dari Matahari, di mana sel-sel fotovoltaik (biasanya terdiri daripada substrat silikon, dan disusun dalam susunan besar) mengubah sinar Matahari secara langsung menjadi tenaga elektrik. Dalam beberapa kes, haba yang dihasilkan oleh sinar matahari dimanfaatkan untuk menghasilkan elektrik juga, yang dikenal sebagai tenaga terma suria.

Kuasa angin: Tenaga yang dihasilkan oleh aliran udara, di mana turbin angin besar diputar oleh angin untuk menghasilkan elektrik.

Kuasa Geoterma: Tenaga yang dihasilkan oleh haba dan wap yang dihasilkan oleh aktiviti geologi di kerak bumi. Dalam kebanyakan kes, ini terdiri daripada paip yang diletakkan di tanah di atas zon aktif secara geologi untuk menyalurkan wap melalui turbin, sehingga menghasilkan elektrik.

Kuasa Pasang surut:Tenaga yang dihasilkan oleh memanfaatkan pasang surut yang terletak di sekitar garis pantai. Di sini, perubahan pasang surut setiap hari menyebabkan air mengalir berulang-ulang melalui turbin, menghasilkan elektrik yang kemudian dipindahkan ke stesen janakuasa di sepanjang pantai.

Biomas: Ini merujuk pada bahan bakar yang berasal dari tumbuhan dan sumber biologi - yaitu etanol, glukosa, alga, jamur, bakteria - yang dapat menggantikan petrol sebagai sumber bahan bakar.

Hidrogen: Tenaga yang diperoleh daripada proses yang melibatkan gas hidrogen. Ini termasuk pemangkin pemangkin, di mana molekul air dipisahkan dan disatukan semula oleh elektrolisis; sel bahan bakar hidrogen, di mana gas digunakan untuk menggerakkan enjin pembakaran dalaman atau dipanaskan dan digunakan untuk memutar turbin; atau peleburan nuklear, di mana atom hidrogen sekering dalam keadaan terkawal untuk melepaskan sejumlah besar tenaga.

Tenaga Alternatif dan Boleh Diperbaharui:

Dalam banyak kes, sumber tenaga alternatif juga boleh diperbaharui. Walau bagaimanapun, syarat-syarat itu tidak dapat ditukar ganti sepenuhnya, kerana fakta bahawa banyak bentuk tenaga alternatif bergantung pada sumber yang terbatas. Sebagai contoh, tenaga nuklear bergantung pada uranium atau elemen berat lain yang mesti ditambang.

Sementara itu, tenaga angin, solar, pasang surut, panas bumi dan hidroelektrik semuanya bergantung pada sumber yang boleh diperbaharui sepenuhnya. Sinaran Matahari adalah sumber tenaga paling banyak dari semua dan, walaupun dibatasi oleh cuaca dan cuaca di siang hari, kekal - dan oleh itu tidak habis-habisnya dari sudut pandang industri. Angin juga berterusan, berkat putaran Bumi dan perubahan tekanan di atmosfera kita.

Pembangunan:

Pada masa ini, tenaga alternatif masih banyak di peringkat awal. Namun, gambaran ini berubah dengan cepat, disebabkan oleh gabungan tekanan politik, bencana ekologi di seluruh dunia (kekeringan, kebuluran, banjir, aktiviti ribut), dan peningkatan teknologi tenaga boleh diperbaharui.

Sebagai contoh, pada tahun 2015, keperluan tenaga dunia masih banyak disediakan oleh sumber seperti arang batu (41.3%) dan gas asli (21.7%). Tenaga hidroelektrik dan nuklear masing-masing masing-masing terdiri dari 16,3% dan 10,6%, sementara "pembaharuan" (iaitu solar, angin, biomassa dll) hanya 5,7%.

Ini mewakili perubahan ketara dari tahun 2013, ketika penggunaan global minyak, arang batu dan gas asli masing-masing adalah 31.1%, 28.9%, dan 21.4%. Tenaga nuklear dan hidroelektrik merangkumi 4.8% dan 2.45, sementara sumber yang diperbaharui hanya 1.2%.

Di samping itu, telah terjadi peningkatan jumlah perjanjian internasional mengenai pembatasan penggunaan bahan bakar fosil dan pengembangan sumber tenaga alternatif. Ini termasuk Arahan Tenaga Diperbaharui yang ditandatangani oleh Kesatuan Eropah pada tahun 2009, yang menetapkan matlamat penggunaan tenaga boleh diperbaharui untuk semua negara anggota untuk tahun 2020.

Pada asasnya, perjanjian tersebut menyatakan bahawa EU memenuhi sekurang-kurangnya 20% daripada keseluruhan keperluan tenaganya dengan pembaharuan pada tahun 2020, dan bahawa sekurang-kurangnya 10% dari bahan bakar pengangkutan mereka berasal dari sumber yang boleh diperbaharui pada tahun 2020. Pada bulan November 2016, Suruhanjaya Eropah menyemak semula ini sasaran, menetapkan bahawa minimum 27% daripada keperluan tenaga EU berasal dari pembaharuan pada 2030.

Pada tahun 2015, Konvensyen Kerangka Kerja Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu mengenai Perubahan Iklim (UNFCCC) bertemu di Paris untuk membuat kerangka kerja untuk mitigasi gas rumah hijau dan pembiayaan tenaga alternatif yang akan berkuatkuasa pada tahun 2020. Ini membawa kepada Perjanjian Paris, yang diadopsi pada 12 Disember 2015 dan dibuka untuk tandatangan pada 22 April (Hari Bumi), 2016, di Ibu Pejabat PBB di New York.

Beberapa negara dan negeri juga terkenal sebagai pemimpin dalam bidang pembangunan tenaga alternatif. Sebagai contoh, di Denmark, tenaga angin menyediakan hingga 140% permintaan elektrik negara, dengan lebihan yang diberikan kepada negara-negara jiran seperti Jerman dan Sweden.

Iceland, berkat lokasinya di Atlantik Utara dan gunung berapi aktifnya, mencapai 100% pergantungan pada tenaga boleh diperbaharui pada tahun 2012 melalui gabungan hidroelektrik dan tenaga panas bumi. Pada tahun 2016, kebijakan Jerman untuk menghentikan pergantungan pada minyak dan tenaga nuklear menyebabkan negara mencapai tonggak pada 15 Mei 2016 - di mana hampir 100% permintaannya untuk elektrik berasal dari sumber yang boleh diperbaharui.

Negeri California juga telah membuat kemajuan yang luar biasa dari segi pergantungannya pada tenaga boleh diperbaharui dalam beberapa tahun terakhir. Pada tahun 2009, 11.6 peratus daripada semua elektrik di negeri ini berasal dari sumber yang boleh diperbaharui seperti angin, solar, panas bumi, biomas dan kemudahan hidroelektrik kecil. Terima kasih kepada pelbagai program yang mendorong beralih ke sumber tenaga boleh diperbaharui, pergantungan ini meningkat kepada 25% pada tahun 2015.

Berdasarkan kadar penggunaan semasa, prospek jangka panjang untuk tenaga alternatif sangat positif. Menurut laporan 2014 oleh Badan Tenaga Antarabangsa (IEA), tenaga suria fotovoltaik dan tenaga terma suria akan menyumbang 27% daripada permintaan global pada tahun 2050 - menjadikannya satu-satunya sumber tenaga terbesar. Begitu juga, laporan 2013 tentang tenaga angin menunjukkan bahawa pada tahun 2050, angin dapat menyumbang hingga 18% permintaan global.

Prospek Tenaga Dunia IEA 2016 juga mendakwa bahawa pada tahun 2040, gas asli, angin dan solar akan melancarkan arang batu dan minyak sebagai sumber tenaga utama. Dan ada juga yang mengatakan bahawa - berkat perkembangan teknologi tenaga suria, angin, dan fusi - bahan bakar fosil akan menjadi usang pada tahun 2050.

Seperti semua perkara, penggunaan tenaga alternatif secara beransur-ansur. Tetapi terima kasih kepada masalah Perubahan Iklim yang semakin meningkat dan permintaan elektrik yang meningkat di seluruh dunia, kadar di mana kaedah bersih dan alternatif yang digunakan telah menjadi eksponensial dalam beberapa tahun terakhir. Kadang-kadang selama abad ini, manusia mungkin mencapai tahap menjadi neutral karbon, dan tidak terlalu lama!

Kami telah menulis banyak artikel mengenai tenaga alternatif untuk Space Magazine. Inilah Apakah Jenis Tenaga Boleh Diperbaharui yang Berbeza ?, Apa itu Tenaga Suria ?, Bagaimanakah Turbin Angin Berfungsi ?, Mungkinkah Dunia Bergerak dengan Tenaga Suria dan Angin? dan Kompromi membawa kepada Perjanjian Perubahan Iklim.

Sekiranya anda mahukan lebih banyak maklumat mengenai Tenaga Alternatif, lihatlah Tanaman Tenaga Alternatif di Ruang Angkasa. Dan inilah pautan ke Teknologi Tenaga Alternatif untuk Mengawal Perubahan Iklim.

Kami juga telah merakam episod Astronomi Cast tentang planet Bumi. Dengarkan di sini, Episod 51: Bumi.

Sumber: