Възобновяеми и алтернативни енергийни ресурси

Учени, изобретатели, частни компании, академични институции и правителствени агенции по целия свят инвестират значителни ресурси в разработването на възобновяеми и алтернативни енергийни източници. Целта е да се използват естествени процеси за производство на чиста енергия, която захранва домове, машини, превозни средства и фабрики, без да вреди на околната среда. Геотермална, слънчева, вятърна енергия и биомаса са водещи в прехода към устойчиви източници.

Геотермална енергия

Геотермалната енергия представлява безвреден топлинен ресурс, извличан от Земята чрез термопомпи. Тя се получава от плитка подземна вода, горещи скали под повърхността и магма, разположена близо до земното ядро. Плитка вода до 3 метра дълбочина достига 10‑15 °C. Програмата за геотермални технологии на Министерството на енергетиката на САЩ сътрудничи с частния сектор, университети и национални лаборатории за разработка на иновативни решения, насочени към подобряване на системите, хидротермалната енергия и нискотемпературните ресурси.

Слънчева енергия

Слънчевата енергия включва различни технологии, които преобразуват слънчевата радиация в топлина, електричество, светлина, охлаждане и топла вода за жилищни и търговски сгради. Концентрираната слънчева енергия захранва големи електростанции, докато пасивните слънчеви системи използват слънчевата топлина за отопление. Фотоволтаичните панели преобразуват светлината директно в електричество, а слънчевите бойлери осигуряват топлина и охлаждане за индустриални приложения.

Вятърна енергия

Вятърната енергия се използва от векове за помпене на вода, задвижване на мелници и смилане на зърно. Съвременните вятърни турбини генерират електричество, като техните три въртящи се перки улавят кинетичната енергия на вятъра и я предават на генератор. Технологично напредналите турбини разполагат с анемометър за измерване на скоростта и сила на вятъра, а сърво‑мотор ориентира перките в посоката на вятъра. За ефективно производство електричество е необходим вятър поне 8 mph (≈13 km/h) за минимум 18‑20 часа на ден.

Биомаса

Биомасата представлява енергия, получена от живи или наскоро живели растителни материали – дърва, култури, водороден газ, тор и алкохолни горива. Дървесината е най‑разпространеният материал. При фотосинтезата растенията преобразуват слънчевата радиация в глюкоза, отделяйки кислород и улавяйки въглероден диоксид. При изгаряне биомасата освобождава същото количество CO₂, което е абсорбирала, което я прави практически въглеродно неутрална в сравнение с изкопаемите горива.