21ος αιώνας αιώνας τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

Βακτήρια εν' δράσει

Το πιο οικολογικά καθαρό καύσιμο είναι το υδρογόνο. Με την καύση του, το μόνο πράγμα που παράγεται είναι το … νερό! Η απόκτηση, η μεταφορά και η αποθήκευσή του, δεν πραγματοποιείται εύκολα. Πολλά εργαστήρια αναπτύσσουν τεχνολογίες για την απόκτηση μεγάλων ποσοτήτων υδρογόνου σύμφωνα με την πρόγνωση, το οποίο σύντομα θα αντιπροσωπεύει την βασική πηγή καυσίμων για την βιομηχανία. Φοιτητές του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνιας, έχουν βρει τρόπο να χρησιμοποιούν βακτήρια για να παράγουν υδρογόνο από βιομάζα. Τέσσερες φορές περισσότερο από την ζύμωση!!! Και ανεξάρτητα από το περιεχόμενο που προέρχεται η βιομάζα.

Οι μικροβιακοί πυρήνες καυσίμων επεξεργάζουν το υδρογόνο από κάθε διαλυμένη οργανική ουσία βιομηχανικά, δημόσια και γεωργικά απόβλητα. Ταυτόχρονα καθαρίζουν και τα απόνερα!!! Η ανάπτυξη αυτή αποκαλείται «Μικροβιακή παραγωγή υδρογόνου, επιτάχυνση με ηλεκτροχημικές μεθόδους». Η ποσότητα επεξεργασμένου υδρογόνου, εξαρτάται βασικά από το «εμπόδιο της ζύμωσης». Όταν εφαρμόζονται ηλεκτρικές εκκενώσεις σε κλίμακα 0,25 V, το μικρόβιο συνεχίζει να λειτουργεί μέχρι την απόλυτη αποσύνθεση της βιομάζας σε υδρογόνο και πολύ μικρές ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα.

Στα πειράματα χρησιμοποιούνται παραμορφωμένα βακτήρια, ειδικά σχεδιασμένα για τον καθαρισμό των λυμάτων. Όταν προλαμβάνεται πρόσβαση του οξυγόνου και προστίθεται ηλεκτρική εκκένωση, τα βακτήρια αρχίζουν να επεξεργάζονται το υδρογόνο.

Εγκαταστάσεις θερμικών αντλιών

Οι θερμικές αντλίες που είναι συνδεδεμένες με την γη δεν παράγουν θερμότητα. Λόγω της αντίστροφης διαδικασίας ψύξης της θέρμο-αντλίας, που λειτουργεί από ηλεκτρική μηχανή, αποσύρει υπόγεια θερμότητα (ή τη θερμότητα των υπόγειων υδάτων ή την θερμότητα στις δεξαμενές) με χαμηλότερο επίπεδο θερμοκρασίας και το μετατρέπει σε διαφορετική ένταση, επειδή αναπτύσσεται σε σημαντικά υψηλότερη θερμοκρασία. Αυτός ο νόμος είναι εναντίον της φύσης και δεν παρέχεται δωρεάν. Η τιμή είναι το κόστος για τον ηλεκτρισμό με τον οποίο λειτουργεί η αντλία, η οποία θα «κινεί» την γήινη (υδάτινη) θερμότητα. Μέση τιμή για την ηλεκτρική ενέργεια για τις αντλίες, σε σύγκριση με την παραγόμενη χρήσιμη θερμότητα είναι 1 προς 4,8 το οποίο σημαίνει ότι εάν η ενέργεια που καταναλώθηκε είναι 1 KW, η θέρμο-ενέργεια θα είναι 4,8 KW.

Εάν η θερμοκρασία των υπόγειων υδάτων είναι 12 βαθμούς κελσίου και εάν μετά το πέρασμά του από την συσκευή της θέρμο-αντλίας εισαχθεί ξανά πίσω στο έδαφος με θερμοκρασία 2 βαθμών κελσίου, τότε κάθε κυβικό μέτρο νερού που πέρασε από το σύστημα θα εξελιχθεί σε χρήσιμη ενέργεια των 12 KW.

Εάν μία αντλία με χωρητικότητα 10 λίτρα / δευτερόλεπτο λειτουργεί για 10 λεπτά, τότε θα αντλήσει στο σύστημα 6m3 νερού, το οποίο σημαίνει ότι θα μετατραπούν περίπου 46 KW θέρμο ενέργειας, το οποίο ισοδυναμεί σε θέρμο γεννήτρια (π.χ. ηλεκτρικό μπόιλερ) με χωρητικότητα 270KW, από την ηλεκτρική ενέργεια, απαραίτητη για τη διαδικασία εγκατάστασης και θα είναι χαμηλότερη από 60KW.

Η αναφερόμενη τεχνολογική διαδικασία στο παράδειγμα χρησιμοποιεί το λεγόμενο σύστημα θέρμο άντλησης «νερό νερό». Είναι ένα από τα πιο οικονομικά συστήματα θέρμανσης (σχετικό για ψύξη το καλοκαίρι). Αυτό το σύστημα είναι ακόμα πιο αποτελεσματικό, όταν ο ηλεκτρισμός, που είναι απαραίτητος για τις αντλίες παρέχεται από τον ήλιο, μέσο φώτο βολταϊκών η ανεμογεννητριών.

Ο αιώνιος κύκλος του νερού στην φύση

Τεχνολογίες αξιοποίησης της υδροενέργειας Τα Υδροκίνητα συστήματα χρησιμοποιούν την κινητική ενέργεια του νερού, για λογαριασμό του τεχνητά κατασκευασμένου καταρράκτη. Αυτή είναι πολύ εκτεταμένη υδροτεχνολογία, η οποία δεν εσωκλείει την χρήση όλων των φυσικών χαρακτηριστικών του νερού σε όλη τους την αξία.
Τα υδροηλεκτρικά συστήματα μετατρέπουν την κινητική ενέργεια, που εμπεριέχεται στα ρέοντα ύδατα, σε ηλεκτρική ενέργεια με την χρήση υδραυλικών τουρμπινών και ηλεκτρικών γεννητριών. Η ενεργειακή δυνατότητα της ροής είναι η λειτουργία της ποσότητας του νερού και του ύψους της πτώσης. Με τις σύγχρονες τεχνολογίες, η αποδοτικότητα των υδροηλεκτρικών συστημάτων μπορεί να γίνει μεγαλύτερη από την αποδοτικότητα των υδροκίνητων.
Η υδροενεργειακή δυνατότητα ενός ποταμού δεν εξαρτάται από τον αριθμό και την αποθήκευση των φραγμάτων σε αυτό, αλλά από την χωρητικότητα και τη ροή του ποταμού. Μόνο το τρεχούμενο νερό μπορεί να περιστρέφει τις τουρμπίνες ενός υδροηλεκτρικού συστήματος.

Μπορεί να αποφευχθεί το φράξιμο του νερού, η διακοπή του, και μετά ο επαναπροσανατολισμός του προς τις τουρμπίνες με τεχνητό τρόπο, με σωλήνες και άλλο εξοπλισμό. Αυτό μπορεί να γίνει με μετασχηματιστές της κινητικής ενέργειας στην ελεύθερη ροή του νερού (π.χ. εντελώς βυθισμένες τουρμπίνες). Αυτό έχει τουλάχιστον δύο θετικά αποτελέσματα. Το πρώτο είναι το σημαντικά μειωμένο κόστος και το δεύτερο είναι ότι είναι φιλικό προς το περιβάλλον.

Η κύρια ουσιαστική διαφορά μεταξύ των υδροηλεκτρικών και υδροκίνητων συστημάτων είναι ότι τα υδροκίνητα χρησιμοποιούν την εισροή του νερού ΜΟΝΟ ΜΙΑ ΦΟΡΑ με υψηλή ενεργειακή δύναμη ως αποτέλεσμα τεχνητά κατασκευασμένου υδροκίνητου συστήματος, και οι προτεινόμενες τεχνολογίες για υδροηλεκτρικά συστήματα χρησιμοποιούν την ροή του νερού ΠΟΛΛΕΣ ΦΟΡΕΣ, χωρίς συστήματα με φυσικά χαμηλή ενεργειακή δύναμη.

Σε σύγκριση με τους ύδρο σταθμούς, οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί έχουν μικρότερη φόρτωση και αδυνατούν να παρουσιάσουν υδραυλικές διακοπές και παύση των τουρμπινών όταν το φορτίο πέφτει απότομα, κάτι το οποίο είναι αναπόφευκτο για τις τουρμπίνες κατά μέσο όρο. Το τελευταίο αναγκάζει τους κατασκευαστές να τους ταξινομούν σε σχέση με την δύναμη για αυτά τα αναπόφευκτα φορτία, έτσι γίνονται πιο ακριβά και αυξάνεται και η αρχική επένδυση για ένα κλασσικό υδροκίνητο σύστημα. Και οι συνηθισμένες καταστάσεις για υδροκίνητα συστήματα δεν έχουν αναλογία με τις υδροκίνητες εγκαταστάσεις, επειδή η ροή του ποταμού έχει πολύ μικρότερη ενεργειακή δύναμη. Σαν σύνολο, αυτό κάνει τα υδροηλεκτρικά συστήματα περισσότερο ασφαλές και πολύ πιο αξιόπιστα.

Οι εγκαταστάσεις υδροκίνητης ενέργειας και οι σταθμοί τοποθετούνται απευθείας στα ποτάμια και τα κανάλια, συμπεριλαμβάνοντας πλωτήρες που είναι αγκυροβολημένοι σε αυτούς. Δεν αλλάζουν την κοίτη του ποταμού και δεν μειώνουν τα επίπεδα του νερού.