Ostatnie lata stanową początek rewolucji energetycznej w Polsce i na świecie. Ogromny postęp technologiczny doprowadził do momentu, w którym tradycyjne metody pozyskiwania prądu są nie tylko nieekologiczne, ale też niewystarczające i nieopłacalne. Dlatego tak ważnym elementem zrównoważonego rozwoju ekonomiczno-ekologicznego stały się odnawialne źródła energii. W poniższym artykule przedstawimy ich najważniejsze rodzaje i charakterystyczne cechy.

Energia odnawialna a nieodnawialna

Nieodnawialne źródła energii cieplnej i elektrycznej to zasoby znane od wieków. Gaz ziemny, węgiel brunatny i kamienny, ropa naftowa czy benzyna napędzały gospodarczy rozwój  świata. Dziś wiemy, że ich wykorzystanie powoduje emisję gazów cieplarnianych oraz negatywnie wpływa na zdrowie, środowisko i ekonomiczną sytuację państw. Odpowiedzią na wszystkie te problemy są odnawialne źródła energii.

Czym są więc OZE? Można je zdefiniować jako źródła energii elektrycznej, których zasoby bardzo szybko się odbudowują oraz mają niewyczerpalny i ekologiczny charakter. Istnieje wiele możliwości wykorzystania takiej bezemisyjnej produkcji. Do wytworzenia zielonej energii wykorzystuje się wiatr, wodę, promienie słoneczne, biomasę czy geotermię. Na światowych rynkach można zauważyć tendencję wzrostu zainteresowania zastosowaniem alternatywnych źródeł. Według unijnych założeń mają one stanowić istotny udział w energetycznym bilansie Europy w przyszłości.  

Ekologiczna produkcja energii elektrycznej – przykłady

Jakie są źródła energii odnawialnej i czym się charakteryzują? Oto najpopularniejsze i najbardziej efektywne metody pozyskiwania prądu i ciepła:

1. Energia wiatrowa

Jest to jeden z najbardziej dynamicznie rozwijających się sektorów energetyki. W wielu państwach powstają już nawet tzw. farmy wiatrowe. Wytwarzanie prądu i ciepła z wiatru bazuje na działaniu turbin. Silniki te składają się z wirnika, wieży i ruchomych gondoli. To właśnie dzięki nim kinetyczna energia wiatru zamienia się w energię elektryczną. Efektywność działania wiatraka zależy od prędkości wiatru, która nie powinna być mniejsza niż 4 m/s. Najlepsze warunki wykorzystania takich instalacji w Polsce występują na Pomorzu. Elektrowni wiatrowych nie można jednak umieszczać wszędzie i w skali gospodarstwa domowego nie jest ona tak korzystna, jak np. elektrownia słoneczna. Jest to jeden z dwóch rodzajów najczęściej wykorzystywanych odnawialnych źródeł.

2. Energia słoneczna

Najpopularniejszym rozwiązaniem z dziedziny OZE jest produkcja energii elektrycznej z promieniowania słonecznego. Nic dziwnego, skoro jest to również najkorzystniejsza opcja dla gospodarstw domowych i mniejszych podmiotów. Fotowoltaika wymaga sporych nakładów finansowych, ale potrafi się szybko zwrócić i ma wyjątkowo wysoką żywotność. Instalacja PV opiera się na działaniu specjalistycznych paneli, które pozyskują energię z promieniowania słonecznego i zamieniają je na prąd stały. To alternatywne źródło energii jest również wykorzystywane do wytwarzania ciepła poprzez kolektory słoneczne.

3. Energia wodna

Ta metoda pozyskiwania energii odnawialnej wykorzystuje potencjał pochodzący z siły przepływających wód. Choć nie jest tak popularna, jak fotowoltaika czy efektowna jak  wiatraki, to generuje największą moc. Jak powstaje energia w elektrowniach wodnych? Wykorzystuje się w nich przepływającą wodę, którą za pomocą zapór spiętrza się i jest kierowana do turbin. W tym miejscu obracanie się łopat doprowadza do zmiany energii kinetycznej wody w energię elektryczną. Wykorzystywanie wody jako źródła energii jest kosztowne, dlatego obecnie powstają przede wszystkim mikro elektrownie wodne.

4. Energia biomasy

Zieloną energię można wytwarzać również z tzw. biomasy. Są to substancje roślinnego i zwierzęcego pochodzenia, które uległy procesowi biodegradacji. Popularność zdobywa teza, że ta materia organiczna była pierwszym na świecie paliwem. Kluczowy w tym odnawialnym źródle jest proces fotosyntezy. Skumulowana dzięki niemu w roślinach energia słoneczna jest podczas spalania zamieniana w energię cieplną i świetlną. Pierwszą z nich można wykorzystać do produkcji prądu. Wyróżniamy trzy podstawowe rodzaje biomasy:

  • ciekła: biopaliwa,
  • gazowa: biogaz,
  • stała: rośliny i drewno.

5. Energia geotermalna

Przytoczona forma wytwarzania energii OZE wykorzystuje ciepło wody i skał znajdujących się pod powierzchnią. Te cenne zasoby bardzo trudno uzyskać, ponieważ występują głęboko we wnętrzu ziemi. Wykorzystuje się je przede wszystkim jako źródło energii cieplnej, ale można je użyć również do produkcji prądu. Energię geotermalną pozyskuje się za pomocą odwiertów. W ich trakcie pobiera się wodę lub parę wodną, która trafia do elektrowni i ulega dalszym procesom. Najczęściej to alternatywne źródło kojarzy się nam z islandzkimi gejzerami.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o odnawialnych źródłach energii, zobacz również: co warto wiedzieć o instalacjach fotowoltaicznych.