Alternatywne źródła energii

Trudno w dzisiejszych czasach wyobrazić sobie życie bez użytkowania energii elektrycznej. Energia była, jest i będzie potrzebna ludziom w ich życiu. Jej postać, forma czy wykorzystanie może być różne, ale przede wszystkim potrzebujemy jej przy produkcji przemysłowej, transporcie, ogrzewaniu domów czy oświetleniu. Początkowo tej energii dostarczało nam środowisko w postaci zasobów naturalnych nieprzetworzonych paliw, jak np. drewna, węgla brunatnego, kamiennego, ropy naftowej czy gazu. Jednak ciągły wzrost zapotrzebowania na energię, kurczenie się zasobów kopalnianych oraz względy ekologiczne i ekonomiczne stawiają przed ludźmi nowe zadania i wyzwania w tej dziedzinie. Zwłaszcza w ostatnich latach dąży się do opracowania efektywnych metod pozyskiwania prądu ze źródeł odnawialnych takich jak: Słońce, woda, czy naturalne ciepło Ziemi. Atrakcyjność i zalety tych źródeł coraz bardziej utwierdzają się też w świadomości ich użytkowników.
Zawartość węgla kamiennego i ropy naftowej w skorupie ziemskiej jest ograniczona. Trzeba się liczyć z tym, że za kilkadziesiąt lat przy dużym wydobyciu może nastąpić wyczerpanie ich zasobów. Zastosowanie węgla kamiennego i ropy naftowej jako paliw jest ponadto jedną z ważnych przyczyn niszczenia środowiska. Sprzyja to nadmiernemu wzrostowi i zawartości dwutlenku węgla w powietrzu i jest jedną z przyczyn efektu cieplarnianego, tzn. ocieplenie klimatu na kuli ziemskiej, co może spowodować poważne zakłócenia równowagi w przyrodzie. Ponadto ze spalinami przedostaną sie również inne zanieczyszczenia, m.in. dwutlenku siarki SO2, powodujące kwaśne opady (potocznie zwane kwaśnymi deszczami) oraz trujący tlenek węgla CO.
Znanym ludzkości od wieków źródłem energii jest wiatr, który pośrednio też jest wywoływany przez energię słoneczną. Siłę wiatru wykorzystywano w żegludze morskiej do poruszania żaglowców do poruszania wiatraków służących jako młyny do mielenia zboża na mąkę oraz do wypompowywania nadmiaru wód z kanałów, np. w Holandii.
Energetyka wiatrowa jest jedną z najszybciej rozwijających się sektorów energetyki niekonwencjonalnej na świecie. Polska jest przeciętnym krajem jeśli brać pod uwagę zasoby energetyczne wiatru. Tylko w niektórych regionach kraju średnia prędkość wiatru przekracza 4 m/s, co stanowi minimalną prędkość startową większości elektrowni. Są one jednak na tyle duże, żeby w przypadku właściwej polityki Państwa stać się bardzo wydajnym źródłem energii elektrycznej.
Energia wiatru jest dziś powszechnie wykorzystywana także w gospodarstwach domowych, jak i na szerszą skalę w elektrowniach wiatrowych. Stosowanie tego typu rozwiązań nie jest bardzo kosztowne, ze względu na niezbyt skomplikowaną budowę urządzeń jak i nieskomplikowaną eksploatację.
W krajach bogatych, o dużym nasłonecznieniu, zaczyna sie wykorzystywać energię słoneczną, którą gromadzi się za pomocą baterii zbudowanych z materiałów łatwo pochłaniających energię. Rodzajem baterii słonecznych są panele. Jest to rodzaj dachów, które służą do ogrzewania wody w sieci wodociągowej w domach. W ten sposób zastępuje się ogrzewanie wody przez tradycyjne ciepłownie węglowe. Czynione są również próby instalowania potężnych baterii słonecznych, które mogłyby gromadzić duże ilości energii słonecznej wystarczającej do poruszania generatorów wytwarzających prąd elektryczny w elektrowniach. Opracowywane są również projekty niewielkich baterii słonecznych, które znalazłyby zastosowanie w komunikacji do poruszania samochodów, a także innych pojazdów. Energia słoneczna może być przetwarzana na prąd i ciepło przez instalacje zamontowane na dachach budynków i w miejscach zabudowanych. Takie warunki występują na około 0,5% powierzchni Polski.
Promieniowanie słoneczne jest wykorzystywane głównie w rolnictwie, ciepłownictwie (cieplne kolektory słoneczne) oraz elektroenergetyce (ogniwa fotowoltaiczne). Jednakże największe szanse rozwoju w krótkim okresie mają technologie oparte na wykorzystaniu kolektorów słonecznych.
Obecnie coraz częściej budowane są małe, lokalne elektrownie, w których prądnice (generatory do wytwarzania prądu) poruszane są za pomocą dużych śmigieł, obracających się dzięki sile wiatru. Pod wpływem energii słonecznej woda paruje z dużych zbiorników wodnych, a następnie skrapla się, dając początek rzekom, których woda z powrotem spływa do mórz i oceanów. Poruszająca się woda może być również źródłem energii. Ten rodzaj energii stosowany od dawna do poruszania turbin w młynach. Obecnie najczęściej buduje się elektrownie wodne, w których do poruszania turbin generatorów wykorzystuje się naturalny spadek wód, np. w górach lub wznosi się w tym celu ogromne tamy spiętrzające wodę. Elektryczność powstaje dzięki poruszaniu przez wodę urządzenia zwanego turbiną, połączonego bezpośrednio z prądnicą. Turbina to wydajniejsza wersja dawnego koła wodnego. Jest ona tak zaprojektowana, aby odbierać poruszającej się wodzie możliwie jak najwięcej energii.
Hydroelektrownie buduje się często w terenach górzystych, gdzie występuje dużo opadów. Jezioro lub zbiornik wodny gromadzi wodę wysoko ponad elektrownią. Ilość potencjalnej energii zależy od wysokości spadku wody.
Energia jądrowa bezpiecznie otrzymywana i stosowana nie powoduje zanieczyszczeń środowiska. Jednak i tutaj o bezpieczeństwie decyduje rozważna i odpowiedzialna działalność człowieka. Awarie urządzeń, w których zachodzą reakcje jądrowe, są groźne w skutkach dla środowiska, powodują bowiem choroby wywołane skażeniem substancjami promieniotwórczymi oraz napromieniowaniem. Ważne jest również odpowiednie unieszkodliwianie odpadów promieniotwórczych, tak aby nie miały one kontaktu ze środowiskiem naturalnym. Energia jądrowa zamiast dla dobra ludzkości wykorzystywana jest również przeciwko niej. Bomby atomowe powodują bezpośrednie zniszczenia niewyobrażalne w skutkach. Konsekwencje ich wybuchu w postaci skażenia promieniotwórczego stwarzają niebezpieczeństwo życia jeszcze przez wiele lat.
ludzkość znajduje się na dobrej drodze -drodze dalszego rozwoju metod pozyskiwania energii z niekonwencjonalnych źródeł. Przy czym należy dodać, iż ze względu na stosunkowo niski poziom rozwoju ekonomicznego - co powoduje podniesienie kosztów produkcji - obecnie alternatywne źródła energii opłaca się stosować jedynie lokalnie.
Stosunkowo duży koszt budowy elektrowni zasilanych źródłami odnawialnymi jest spowodowany koniecznością stosowania trudnych technicznie, jeśli chodzi o budowę urządzeń, co spowodowane jest z kolei uwzględnieniem zmieniających się warunków atmosferycznych. Dopiero w niedalekiej przyszłości gdy nastąpi odpowiedni rozwój technologiczny będą one mogły być wykorzystywane na szerszą skalę.