10 ressources énergétiques qui pourraient éventuellement remplacer les combustibles fossiles

10 ressources énergétiques qui pourraient éventuellement remplacer les combustibles fossiles

Depuis les années 1800, les combustibles fossiles ont propulsé nos maisons, nos écoles, nos lieux de travail, nos bâtiments gouvernementaux, nos prisons et nos entreprises manufacturières. Les combustibles fossiles offrent un moyen fiable et rentable d'alimenter notre monde, mais ils émettent également des émissions nuisibles dans l'atmosphère. Nous espérons que les énergies renouvelables remplaceront un jour complètement les combustibles fossiles, nous permettant de ralentir et même d'inverser la dévastation de la planète.

Le coût des énergies renouvelables est en baisse et nous pouvons éliminer entièrement les combustibles fossiles de la production d'énergie au cours de la prochaine décennie ou deux. Oui, c'est une estimation optimiste, mais elle s'aligne sur les intérêts de la plupart des gens, qui doit avoir une source d'énergie fiable et abordable tout en conservant simultanément notre environnement.

Voici 10 ressources énergétiques qui pourraient éventuellement remplacer les combustibles fossiles dans un avenir pas trop lointain.

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10 énergie solaire

Qu'est-ce que l'énergie solaire?

L'énergie solaire est la source d'énergie renouvelable la plus respectueuse et la plus prolifique aujourd'hui, et les États-Unis possèdent certaines des ressources solaires les plus abondantes au monde. Nous pouvons utiliser la technologie solaire pour fournir à l'intérieur léger, chaud et chauffer de l'eau à des fins ménagères, commerciales ou industrielles.

Aujourd'hui, un large éventail d'appareils convertissent le soleil en énergie utilisable. Conception solaire passive pour le chauffage et le refroidissement de l'espace, le photovoltaïque solaire pour l'électricité et le chauffage de l'eau solaire sont parmi les technologies solaires les plus utilisées pour les maisons et les entreprises. Les solutions solaires aident les entreprises et les industries à diversifier leurs sources d'énergie, à augmenter l'efficacité et à économiser de l'argent.

L'énergie solaire présente de nombreux avantages par rapport aux combustibles fossiles, notamment des émissions de carbone significativement plus faibles et une durabilité à long terme. Il a cependant des défauts. D'une part, il est impossible de collecter l'énergie solaire la nuit. Dans les régions ou les pays avec un minimum de soleil, les panneaux solaires n'auront guère d'effet. De plus, l'installation initiale d'un système d'énergie solaire est assez coûteuse. La contrainte spatiale est également une préoccupation; Plus vous avez besoin de panneaux solaires, plus vous aurez besoin d'espace.

9 Énergie éolienne

Énergie 101: énergie éolienne

L'énergie éolienne, également connue sous le nom d'énergie éolienne, est créée à l'aide d'une éolienne, un appareil qui exploite l'énergie du vent pour produire de l'électricité. L'énergie cinétique existe dans chaque objet en mouvement, et les scientifiques et les ingénieurs exploitent le vent pour générer une électricité propre.

Le potentiel des éoliennes n'est pas inégal. Les petites éoliennes peuvent générer 100 kilowatts d'électricité pour gérer une maison. Les éoliennes avec des lames de rotor qui s'étendent sur 40 mètres (130 pieds) de longueur peuvent générer 1.8 mégawatts d'électricité. La puissance générée par les turbines géantes peut aller de 4.8 à 9.5 mégawatts.

Selon CarbonTracker.L'org, le potentiel de l'énergie éolienne, avec l'énergie solaire, est nettement supérieure à celle des combustibles fossiles, et combinés, ils peuvent plus que répondre à la demande d'énergie mondiale. Actuellement, nous pouvons capturer au moins 6 700 Petawatt-heures du soleil et du vent avec la technologie existante à travers le monde, ce qui est plus de 100 fois la consommation mondiale d'énergie.


8 énergie géothermique

Énergie 101: énergie géothermique

La puissance géothermique, également connue sous le nom d'énergie géothermique, est un système de production d'électricité autonome et fiable qui utilise l'énergie thermique contenue dans le magma terrestre. L'énergie géothermique est récoltée par vapeur à partir de réservoirs sous la surface de la Terre. La vapeur transforme une turbine, qui fait tourner un générateur, ce qui génère de l'énergie.

Les centrales géothermiques se présentent sous trois formes: vapeur sèche, cycle binaire et vapeur flash. Les fluides hydrothermaux, principalement à la vapeur, sont utilisés dans les plantes à vapeur sèche. Ils ont été les premières centrales géothermiques à être construites. Cependant, les plantes à vapeur flash sont le type de centrale géothermique le plus fréquent utilisé aujourd'hui. Ces plantes utilisent une eau vaporisée de plus de 182 ° C (360 ° F). Enfin, les centrales à cycle binaire fonctionnent sur l'eau à des températures entre 107 ° et 182 ° C (225 ° -360 ° F).

Les États-Unis continuent de créer l'électricité la plus géothermique du monde, avec plus de 3.5 gigawatts générés principalement dans la partie ouest du pays. Ce montant est suffisant pour alimenter environ 3.5 millions de maisons.

7 hydroélectricité

Hydroélectricité 101

L'hydroélectricité est une forme d'énergie générée par l'écoulement de l'eau. La pratique de profiter de l'eau remonte à plus de 2 000 ans lorsque les anciens Grecs employaient de l'eau pour conduire des machines à broyage de céréales.

Nous utilisons généralement un barrage ou une construction de détournement pour changer le débit d'un plan d'eau pour collecter l'hydroélectricité ou l'électricité hydroélectrique. Le système de barrage utilise des turbines et des générateurs pour convertir l'énergie cinétique en électricité, par la suite distribuée à des propriétés à travers le réseau électrique.

L'hydroélectricité a été l'une des premières ressources utilisées pour produire de l'électricité, et elle représentait la majorité de la production annuelle totale d'électricité renouvelable aux États-Unis jusqu'en 2019. L'hydroélectricité représente désormais 37% de la production totale d'électricité renouvelable aux États-Unis et 7% de la production totale d'électricité aux États-Unis.


6 biomasse

Comment fonctionne la biomasse

La biomasse est une ressource organique renouvelable et provient des animaux et des plantes. L'énergie de biomasse, ou énergie dérivée des êtres vivants, est utilisée par l'homme depuis que les premiers habitants de la grotte ont utilisé des incendies de bois pour la cuisson et le chauffage. Aujourd'hui, nous utilisons la biomasse pour les générateurs d'électricité et autres machines.

Actuellement, le bois est toujours la source la plus courante d'énergie de la biomasse. D'autres sources potentielles sont les cultures alimentaires, les plantes herbeuses et ligneuses, les algues riches en pétrole, les résidus agricoles ou forestiers et la composante biologique des déchets industriels et municipaux. Même les fumées de décharge - qui contiennent du méthane, la principale composante du gaz naturel-can-can-can pour générer de l'énergie de biomasse.

La biomasse était la source prédominante de la consommation annuelle totale d'énergie aux États-Unis jusqu'au milieu du XIXe siècle. La biomasse est un carburant de cuisson et de chauffage commun dans de nombreux pays, en particulier dans les pays en développement. Pour minimiser les émissions de dioxyde de carbone à partir de l'utilisation des combustibles fossiles, plusieurs pays industrialisés augmentent leur utilisation de combustibles de biomasse pour le transport et la production d'énergie.

5 Énergie d'hydrogène

Hydrogène: carburant du futur?

Eau, plantes, animaux et personnes contiennent de grandes quantités d'atomes d'hydrogène. Cependant, bien qu'il se trouve dans presque toutes les molécules des organismes vivants, il est rare comme un gaz. Il peut cependant être utilisé comme carburant pour la production d'énergie une fois qu'il a été séparé des molécules. Le gaz naturel, l'énergie nucléaire, le biogaz et les sources d'énergie renouvelable comme le soleil et le vent peuvent tous être utilisés pour générer de l'hydrogène.

L'hydrogène est un carburant respectueux de l'environnement qui crée de l'eau lorsqu'il est brûlé dans une pile à combustible. Pour cette raison, c'est un carburant populaire pour le transport et la production d'électricité. Nous pouvons l'utiliser dans des automobiles, des maisons, des sources d'alimentation portables et d'autres applications. L'hydrogène est devenu une technique populaire pour stocker les énergies renouvelables pour une utilisation ultérieure.

Aujourd'hui, il existe plusieurs façons de produire du carburant d'hydrogène. La réforme du gaz naturel (un processus thermique) et l'électrolyse sont les technologies les plus couramment utilisées. Les processus à énergie solaire et biologique sont également viables.


4 énergie de marée

Puissance de marée 101

L'énergie de marée est dérivée de l'ascension naturelle et de la chute des marées et des courants de l'océan en raison d'interactions gravitationnelles entre la Terre, le Soleil et la Lune. Lorsque l'eau passe par une constriction, ce qui fait que l'eau se déplace plus rapidement, les courants de marée créent suffisamment d'énergie pour la récolte.

Les emplacements avec des gammes de marée significatives (la différence entre les marées faibles et élevées) et où les canaux de marée et les voies navigables deviennent plus petites et les courants de marée deviennent plus forts sont de bons candidats pour récolter l'énergie de marée. Bien que de nombreux projets de démonstration se trouvent à divers stades de construction, il n'y a pas d'usines de production d'énergie de marée opérationnelles aux États-Unis.

Énergie 3 vagues

Comment ça marche: l'énergie des vagues

L'énergie des vagues est une source d'énergie renouvelable générée par les vagues océaniques. Contrairement à l'énergie marémotrice, qui est dérivée de la montée et de la chute des niveaux de mer causés par les tractions gravitationnelles, l'énergie des vagues provient de vagues voyageant à travers la surface de l'océan causées par le vent.

La technologie énergétique des vagues peut être divisée en trois catégories. Le premier utilise des flotteurs ou des bouées pour produire de l'électricité à partir des houles de mer, qui sont ensuite utilisées pour alimenter les pompes hydrauliques. La deuxième forme génère de l'électricité en montant et en descendant de l'eau à l'intérieur d'un arbre cylindrique à l'aide d'une colonne d'eau oscillante. Un canal effilé, sur ou offshore, est utilisé dans le troisième type. Toutes ces méthodes peuvent être onshore ou offshore.

L'énergie des vagues et des marées est plus fiable que de nombreuses autres sources d'énergie renouvelables car elles ont une durée de vie plus longue et sont plus efficaces. Autres ressources renouvelables, E.g., L'énergie solaire et éolienne, ont toujours été imprévisibles, et l'énergie des vagues et des marées, comme elles, sont de nature variable. Cependant, contrairement à de nombreuses autres sources d'énergie renouvelables, les schémas de vagues et de marée sont plus prévisibles.


2 énergie nucléaire

L'énergie nucléaire a expliqué: comment ça marche? 1/3

La fission, ou la rupture des atomes d'uranium à l'intérieur d'un réacteur nucléaire, c'est comment l'énergie nucléaire est produite. Le noyau (ou noyau) d'un atome est composé de protons et de neutrons entourés d'électrons. Les liaisons qui gardent le noyau ensemble contiennent une énorme quantité d'énergie. Lorsque ces liaisons sont brisées par la fission nucléaire, cette énergie nucléaire est libérée, qui peut être utilisée pour produire de l'électricité.

L'énergie nucléaire est une méthode efficace pour faire bouillir l'eau pour produire des turbines à vapeur pour produire des faisceaux de carburant uranium usurant de l'électricité. Un culot d'uranium unique, d'environ 1 cm de diamètre et de longueur, a l'énergie équivalente de trois barils de pétrole, 1 000 kilogrammes (2 200 livres) de charbon, ou 5181 mètres cubes (17 000 pieds cubes) de gaz naturel. Chaque granulé de carburant d'uranium peut fournir suffisamment de chaleur pour cinq ans de production d'électricité.

L'uranium est l'un des métaux les plus abondants de la planète, il peut donc assurer du carburant pour les centrales nucléaires commerciales pour les années à venir. Néanmoins, l'énergie nucléaire est généralement considérée comme une source d'énergie non renouvelable. L'énergie nucléaire est une ressource d'énergie renouvelable en soi. Cependant, les matériaux utilisés dans les centrales nucléaires ne sont pas.

1 Conversion d'énergie thermique océanique (OTEC)

Conversion de l'énergie thermique de l'océan (OTEC): l'avenir de Basoad, énergie renouvelable distribuable

La conversion de l'énergie thermique océanique (OTEC) génère de l'énergie électrique en utilisant la différence de température entre la mer profonde et les eaux près de la surface pour faire fonctionner un moteur de chaleur.

Le système de travail de OTEC est similaire au système de travail du cycle de pluie. Le cycle de la pluie (cycle hydrologique) se produit lorsque, pendant la journée, le soleil soulève les molécules d'eau pour s'évaporer dans les nuages. Ensuite, le vent les souffle vers la terre. Lorsque la condensation se produit dans les nuages, l'eau précédemment sous forme de gaz se transforme en liquide puis descend vers la terre.

Otec imite ce système, à savoir pomper de la surface à haute température (chaud) de la surface de la surface et l'évaporer dans une turbine pour produire de l'électricité, puis la condensation avec de l'eau de mer froide tirée de la mer profonde, puis répétant le cycle.

Des coûts d'électricité plus élevés, des inquiétudes plus importantes pour le réchauffement climatique et un engagement gouvernemental envers la sécurité énergétique ont récemment rendu la première commercialisation OTEC économiquement attrayante dans les communautés insulaires tropicales où le pétrole est utilisé pour créer une grande quantité d'électricité. Ce marché insulaire est énorme, même à l'intérieur des États-Unis; à l'international, c'est beaucoup plus grand. À mesure que la technologie OTEC s'améliore, elle devrait devenir plus rentable dans le sud-est des États-Unis.