Tässä blogikirjoituksessa tarkastelemme, miksi uusiutuva energia on saamassa huomiota fossiilisten polttoaineiden ehtymisen ja ympäristöongelmien keskellä, ja tutkimme sen potentiaalia.
Vuosien 1974 ja 1978 kaksi öljykriisiä vahvistivat öljyntuottajamaiden globaalin vaikutuksen ja saivat ihmiset ymmärtämään, kuinka riippuvaisia olemme fossiilisista polttoaineista. Öljyä tuottamattomat maat, jotka kärsivät näiden kriisien seurauksena valtavia taloudellisia tappioita, kiinnostuivat uusiutuvan energian teknologioiden kehittämisestä vähentääkseen riippuvuuttaan öljyntuonnista. Lisäksi ilmaston lämpeneminen tuotiin ensimmäisen kerran virallisesti esiin vuoden 1972 Rooman klubin raportissa, ja hiilidioksidi tunnistettiin myöhemmin ilmaston lämpenemisen pääsyyksi, mikä lisäsi uusiutuvan energian tarvetta ympäristöystävällisenä energialähteenä.
Koska fossiilisten polttoaineiden varantoja on jäljellä vain noin 40 vuotta ja useiden ydinvoimalaonnettomuuksien vuoksi kyseenalaistettiin vaihtoehtoisena energialähteenä mainostetun ydinenergian turvallisuus. Siksi uusiutuvan energian rajaton tarjonta ja vakaus nähtiin merkittävinä etuina nykyisiin energialähteisiin verrattuna. Lisäksi Kioton pöytäkirjan voimaantulon jälkeen vuonna 1997 noin 32 maata ympäri maailmaa on ottanut käyttöön hiilidioksidipäästökauppajärjestelmän, jossa ne voivat ostaa ja myydä hiilidioksidipäästöoikeuksia. Toukokuussa 2012 Korean kansalliskokous hyväksyi lakiesityksen hiilidioksidipäästökauppajärjestelmästä, ja uusiutuvan energian kehittämisen odotetaan tulevan edistetyksi hankkeena, joka tuo taloudellista hyötyä ympäristönsuojelun ja vaihtoehtoisen energian kehittämisen lisäksi.
Koreassa uusiutuva energia määritellään uuden ja uusiutuvan energian kehittämisen ja käytön edistämistä koskevan lain 2 artiklassa "energiaksi, joka on muunnettu olemassa olevista fossiilisista polttoaineista tai uusiutuvista luonnonvaroista, kuten auringonvalosta, vedestä, maalämpöenergiasta, sateesta, elävistä organismeista ja orgaanisesta aineesta, mukaan lukien aurinko-, bio-, tuuli-, pienvesivoima, polttokennot, hiilen nesteytys, kaasutus, raskasjäännöskaasutus, meri-, jäte-, maalämpö- ja vetyenergia". Uusiutuvaa energiaa kutsutaan myös uudeksi energiaksi, uusiutuvaksi energiaksi, vihreäksi energiaksi ja vaihtoehtoiseksi energiaksi maittain, ja luokittelujärjestelmä vaihtelee myös hieman. Esimerkiksi Korea erottaa bioenergian ja jäteenergian, mutta Yhdysvallat yhdistää ne ja viittaa niihin biomassana.
Korean energiaviraston tekemän tutkimuksen mukaan jäteenergian osuus uusiutuvasta energiasta Koreassa oli 67.5 %, jota seurasivat pienvesivoima (12.73 %) ja bioenergia (12.7 %). Yhdysvalloissa biomassan (mukaan lukien jäteenergia) osuus oli 53 %, jota seurasivat pienvesivoima (31 %) ja tuulivoima (11 %). Maailmanlaajuisesti bioenergia (tai jäteenergia) ja pienvesivoima ovat yleisimmin käytettyjä uusiutuvia energialähteitä, ja käytetyt energiatyypit vaihtelevat kunkin maan sijainnin ja maantieteellisten ominaisuuksien mukaan. Uusiutuva energia luokitellaan suoraan käytetyn energialähteen tyypin mukaan, ja tässä artikkelissa tarkastellaan kunkin energiatyypin määritelmiä, energiankäyttötapoja sekä etuja ja haittoja Korean uusiutuvan energian luokituksen mukaisesti.
Aurinkoenergia jaetaan aurinkolämpöenergiaan ja aurinkosähköenergiaan. Aurinkolämpöenergiaa käytetään sähkön tuottamiseen käyttämällä kerättyä aurinkolämpöä aurinkovedenlämmittimien tai höyryn tuottamiseen. Aurinkoenergia hyödyntää aurinkokennojen valosähköistä vaikutusta sähköenergian tuottamiseen. Aurinkoenergialla on haittapuolena se, että sitä on saatavilla vain rajoitetun ajan päivässä ja siihen vaikuttavat sää ja vuodenajat, mutta sillä on etuna se, että se on saasteetonta, rajatonta ja saavuttaa maan pinnalle 100,000 XNUMX kertaa suurempia määriä kuin maapallolla käytetty energia kokonaisuudessaan.
Merienergialla tarkoitetaan sähköä tai lämpöä, joka tuotetaan muuntamalla valtameren vuorovesiä, aaltoja, virtauksia, lämpötilaeroja jne. Vuorovesienergia on menetelmä, jossa vedenalaiset tuuliturbiinit upotetaan vuorovesivirtoihin ja vuoroveden voimaa käytetään turbiinien kääntämiseen. Aaltoenergiassa käytetään poijuun kytkettyä mäntää sähkön tuottamiseen aaltojen ylös- ja alaspäin suuntautuvan liikkeen aiheuttaman edestakaisen liikkeen avulla. Koska sähkö on kuitenkin tuotettava suoraan meriympäristössä, ympäristön saastumista on vaikea välttää.
Geoterminen energia tarkoittaa lämpöenergiaa, joka tulee maanpinnasta ulos pinnan kautta, joka sisältää korkean lämpötilan vettä ja kiviä. Tällä hetkellä geotermistä energiaa käytetään pääasiassa suoraan, mutta tutkimusta tehdään myös menetelmästä, jolla korkean lämpötilan vettä voidaan ottaa maasta ja haihduttaa se matalan kiehumispisteen nesteeksi turbiinien pyörittämiseksi. Geotermisen energian potentiaali sähköntuotannossa on rajaton, sillä noin 47 % aurinkoenergiasta varastoituu maahan geotermisenä energiana ja uusiutuu radioaktiivisten isotooppien hajoamisprosessin kautta maan alla.
Tuulienergia on menetelmä, jossa ilmavirran kineettinen energia muunnetaan mekaaniseksi energiaksi pyörivien tuulimyllyjen avulla, joka sitten muunnetaan sähköenergiaksi. Haittoja ovat tuulen arvaamattomuus ja tuuliturbiinit voivat pilata luonnonympäristöä, mutta laajamittaisten kompleksien sähköntuotantokustannukset ovat suhteellisen alhaiset, mikä tekee niistä kaupallisesti kannattavia. Koreassa on laajoja vuoristo- ja rannikkoalueita, joten tuulienergian tutkimukseen kohdistuu paljon kiinnostusta.
Pienvesivoiman tuotanto on periaatteeltaan samanlaista kuin suuri vesivoiman tuotanto, mutta se on mittakaavaltaan pienempi ja teknisesti yksinkertaisempi, ja se sopii yhteen paikallisten olosuhteiden kanssa. Veden potentiaalienergia muunnetaan liike-energiaksi, jota käytetään turbiinin pyörittämiseen ja sähkön tuottamiseen. Haittoja ovat kuitenkin padon rakentamisen aiheuttama ympäristötuho, korkeat alkuvaiheen rakennuskustannukset ja sähköntuotannon vaihtelut sademäärän mukaan.
Seuraavaksi on kyse energian saamisesta pääasiassa polttoaineen muodossa hajottamalla tai syntetisoimalla orgaanisia tai epäorgaanisia materiaaleja. Polttoaineen muodossa tuotettua energiaa on helppo varastoida ja kuljettaa, mikä tekee siitä erittäin arvokasta.
Bioenergialla tarkoitetaan nestemäistä, kaasumaista, kiinteää polttoainetta tai sähkö- ja lämpöenergiaa, jota saadaan hajottamalla biomassaa. Bioenergialla on etunaan helppo varastointi ja kuljetus, mutta raaka-aineena käytettävä biomassa on kasvatettava ja korjattava, ja on mahdollista, että elintarvikkeiden hinnat nousevat pilviin, kun ruokaa kulutetaan polttoaineena. Vaihtoehtoina pidetään tärkeitä orgaanista ainetta, kuten selluloosaa, hajottavien entsyymien tutkimusta ja levien käyttöä koskevaa tutkimusta.
Jäteenergialla tarkoitetaan jätteen hajottamisesta syntyviä nestemäisiä tai kaasumaisia polttoaineita tai jätteen polttamisesta saatavaa hukkalämpöä. Jäteenergia voi ratkaista jätteenkäsittelyongelmia, mutta polttoprosessissa syntyvät ympäristösaasteet ovat haittapuoli.
Hiilienergia on energiaa, joka tuotetaan muuntamalla heikkolaatuisia raaka-aineita synteettiseksi kaasuksi hiilen kaasutusteknologian avulla ja käyttämällä turbiineja. Hiilen kaasutusprosessi ja kaasun puhdistusprosessi ovat avainasemassa.
Vetyenergiaa saadaan hajottamalla vettä tai orgaanista ainetta, ja sen etuna on, että palamisen aikana ei synny juurikaan ympäristösaasteita. Jos vedyn varastointiteknologiaa kehitetään, sitä voidaan helposti kuljettaa kaasuna tai nesteenä, mikä tekee siitä yhtä kätevää kuin olemassa olevat fossiiliset polttoaineet.
Polttokennot ovat energianmuunnoslaitteita, jotka muuntavat polttoaineen kemiallisen energian sähköenergiaksi sähkökemiallisten reaktioiden avulla. Polttokennoissa on se etu, ettei niissä synny pakokaasuja, koska ne eivät pala, mutta niiltä puuttuu kaupallistamisen edellyttämä kestävyys ja taloudellinen kannattavuus.
Yhteenvetona voidaan todeta, että jokaisella uusiutuvan energian tyypillä on omat etunsa ja haittansa, mutta niiden yhteinen tavoite on käyttää kestävää energiaa ja minimoida hiilidioksidipäästöt ympäristön saastumisen vähentämiseksi. Tällä hetkellä uusiutuvan energian osuus on noin 12 % maailmanlaajuisesta sähköntuotannosta, ja Iso-Britannia ja Saksa ovat asettaneet tavoitteeksi tuottaa noin 30 % kokonaisenergiastaan uusiutuvista energialähteistä vuoteen 2030 mennessä. Myös Korea on asettanut tavoitteeksi tuottaa noin 20 % kokonaisenergiastaan uusiutuvista energialähteistä vuoteen 2030 mennessä. Näiden maailmanlaajuisten ponnistelujen myötä uusiutuvan energian tutkimusalan ja teollisuusmarkkinoiden odotetaan kasvavan ja tulevan ajan myötä tärkeämmiksi.
