Возобновляемые ресурсы можно увидеть ежедневно по всему миру. Упор на возобновляемые и устойчивые ресурсы, как на энергию, так и на другие материальные блага, может оказать большое воздействие на окружающую среду за счет уменьшения воздействия на окружающую среду.
Что делает ресурс возобновляемым?
Согласно Университету штата Орегон, возобновляемый ресурс определяется как природный ресурс, который обновляется быстрее или равен скорости потребления . Возобновляемые ресурсы отличаются от ресурсов, которые когда-то истощаются, никогда не возвращаются, например, ископаемое топливо. Использование и выращивание возобновляемых ресурсов помогает свести к минимуму влияние человечества на Землю, поддерживая при этом растущее население, отмечает Investopedia .
- Переработка возобновляемых ресурсов: иногда возобновляемые ресурсы и переработка могут идти рука об руку. Бумага и деревья, например, могут быть возобновляемым ресурсом, когда деревьям дается достаточно времени для повторного посева и пополнения вырубленных лесов.
- Равенство возобновляемых источников энергии: все возобновляемые ресурсы не равны, как подчеркивает Scitable by Nature Education . Каждый ресурс обновляется в разных временных масштабах. Таким образом, примеры возобновляемых ресурсов можно разделить на три категории: устойчивые или неисчерпаемые, естественно возобновляемые ресурсы и возобновляемые товары.
Пять основных возобновляемых источников энергии
По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), использование возобновляемых источников энергии приносит пользу окружающей среде и обществу . Управление энергетической информации США FAQ (EIA) сообщает возобновляемых источников энергии производится 15% энергии в США в 2016 году.
1. Энергия ветра
В документе NREL Controllable Grid Interface подробно описан процесс преобразования энергии ветра в электричество. По данным Министерства энергетики США (EERE), новые технологии могут способствовать более широкому использованию ветряных турбин на суше и в океане. В 2016 году 5,6% энергии, производимой в США, приходилось на энергию ветра . Два основных типа производства ветровой энергии, объясняемые ОВОС, включают:
- Вертикальная ось. Этот тип турбины работает с вертикальным валом главного вращателя. Турбина с вертикальной осью хорошо работает в районах с переменными скоростями ветра.
- Горизонтальная ось. Этот тип турбины имеет вращающийся вал, установленный горизонтально на вертикальной башне или опоре. Эта турбина хорошо работает на плоских больших участках, таких как поле или океан.
2. Гидроэнергетика
Согласно часто задаваемым вопросам EIA, 6,5% энергии, вырабатываемой в США, вырабатывается за счет использования энергии воды. Департамент энергетики США (DOE) объясняет , что этот динамический источник энергии может быть произведено несколькими способами:
- Гидроэнергетика с водохранилищем или плотиной : при этом используются плотины для хранения большого количества воды, которая высвобождается, когда электричество необходимо для работы турбин для выработки электроэнергии в течение многих недель и месяцев. В США 2400 плотин производят гидроэлектроэнергию.
- Насосно-аккумулирующая гидроэнергетика: Здесь вода хранится в нижнем и верхнем резервуаре. Во время избытка энергии вода закачивается и сбрасывается в нижний резервуар через турбины для производства электроэнергии в периоды спроса.
- Русловая или отводная гидроэнергетика : этот тип энергии извлекается из естественного стока рек.
- Приливная или морская гидроэнергетика : по данным Международной ассоциации гидроэнергетики, этот тип энергии вырабатывается приливами океанов и морей .
3. Геотермальная энергия
Производство энергии почти без выбросов может быть произведено с использованием постоянных температур земли. Геотермальная энергия может обогревать и охлаждать дома и предприятия с помощью геотермальных тепловых насосов (GHP). В отчете Renewable Energy World за 2017 год говорится, что США являются мировым лидером в производстве геотермальной энергии, на которую в 2016 году приходилось 0,4% потребностей США в энергии.
Геотермальная энергия работает через системы замкнутого или открытого цикла. Вы найдете множество преимуществ геотермальной энергии , но есть и недостатки насосов , в зависимости от выбранной системы. Это может включать загрязнение почвы в некоторых старых системах с замкнутым контуром. Отчеты Proceedings World Geothermal Congress из 1,4 миллиона систем в США, 90% являются системами с замкнутым контуром и только 10% являются системами с открытым контуром.
4. Солнечная энергия
В 2016 году США произвели 0,9% своей энергии из солнечной энергии. Bloomberg отмечает, что в том же году производство солнечной энергии в США увеличилось на 95%. Министерство энергетики объясняет: «Существует два основных типа технологий солнечной энергии — фотоэлектрическая (PV) и концентрированная солнечная энергия (CSP)».
- Фотогальваника пропускает солнце через определенную среду, такую как медь или кремний, чтобы использовать энергию солнечного излучения . Это тип, который используется на крышах для жителей и зданий.
- Концентрация солнечной энергии используется в крупномасштабном производстве электроэнергии с использованием зеркал, которые помогают направлять солнечные лучи на приемники для производства тепла и электричества.
Пассивные солнечные системы сокращают количество энергии, традиционно необходимой для питания объекта, например здания или дома.
5. Биомасса и биотопливо
В 2016 году биомасса произвела 1,5% возобновляемых источников энергии США. Мир объясняет, как биомассу можно использовать для получения биоэнергии и производства биотоплива.
- Биоэнергия – это тепло, получаемое от прямого сжигания древесины. Источниками являются остатки сельскохозяйственных культур, лесов, первичных и вторичных мельниц, а также отходы, согласно странице карт биомассы NREL . Это использовалось на протяжении веков для приготовления пищи и обогрева дома, отмечает Renewable Energy World.
- Биотопливо может быть жидким биотопливом или биогазом. Биоэнергетические культуры, такие как просо и другие, сельскохозяйственные культуры и отходы могут быть преобразованы в жидкое биотопливо. В то время как отходы на свалках производят метан, который используется, биогаз может быть получен из человеческих сточных вод и отходов животных, поясняется на странице EIA «Объяснение биомассы» .
Энергия из биомассы в США поступает «43% из древесины и биомассы, полученной из древесины, 46% из биотоплива (в основном этанола) и около 11% из бытовых отходов», согласно странице EIA «Объяснение биомассы».
Устойчивые ресурсы
Устойчивые ресурсы — это те, которые доступны постоянно или кажутся бесконечными. Эти ресурсы неисчерпаемы и могут использоваться бесконечно.
Солнце и солнечная энергия
Солнце, которое, как ожидается, будет существовать еще шесть миллиардов лет, по сравнению с продолжительностью жизни человека кажется вечным. Это делает солнечную энергию надежным источником.
Энергия воздуха
Земля — единственная известная планета с атмосферой, состоящей из воздуха, которая делает возможной жизнь, отмечает Space.com . Важными и основными компонентами являются азот, кислород, углекислый газ и водород. Однако загрязнение воздуха превращается в угрозу.
- Водород – самый распространенный элемент во Вселенной. В EIA поясняется, что он используется при обработке металлов и нефти, производстве удобрений. Он также используется в качестве топлива в ракетах и, в последнее время, в автомобилях .
- Ветер — это воздух, который движется в ответ на разницу температур в определенной местности. Он перемещается из мест с высоким давлением в места с низким давлением, и его скорость является ценным источником энергии, согласно Университетской корпорации атмосферных исследований . Энергия ветра используется на протяжении многих веков.
Энергия приливов
Как заявляет Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) , «приливы — одно из самых достоверных явлений в мире». Они вызваны гравитацией, которую солнце и луна воздействуют на океаны, и инерцией, которая заставляет воду двигаться. Континентальные береговые линии являются основным фактором, влияющим на направление и силу прилива. Приливная энергия является основным альтернативным источником.
Геотермальная энергия
Эта энергия использует почти постоянное тепло, доступное на более глубоких уровнях почвы, для обогрева и охлаждения зданий, будь то дома, учреждения или теплицы. Геотермальная энергия доступна повсюду на суше.
Возобновляемые ресурсы
Возобновляемые ресурсы — это те, которые естественным образом пополняются с устойчивой скоростью, когда они не загрязняются и не разрушаются в результате деятельности человека, и в этом случае они имеют длительный период возобновления.
Воды
Подземные воды и открытые источники воды, такие как реки и ручьи, зависят от функционального и растительного водосбора для пополнения и необходимы для питья, выращивания сельскохозяйственных культур и многих производственных процессов. Более того, как сообщает National Geographic , вырубка лесов приводит к уменьшению количества осадков и нарушению круговорота воды. Эти источники также загрязняются загрязняющими веществами, которые могут воздействовать на окружающую среду и здоровье человека . Необходимо беречь воду и эффективно использовать ее, чтобы не допустить ее дефицита.
Гидроэнергетика
Гидроэлектроэнергия обычно производится с помощью плотин, а реки могут высохнуть из-за вырубки лесов, что снижает гидроэнергетику, если леса в водосборной площади не защищены.
Почва
Почему почва так важна? субстрат для жизни и выращивания сельскохозяйственных культур. Он может деградировать, загрязняться и терять плодородие и продуктивность, что делает сохранение почвы важным.
Возобновляемые товары
Возобновляемые товары — это те предметы, которые истощаются, но тщательный сбор урожая, посадка и переработка могут сделать возобновляемыми товары, которые в противном случае могли бы быть потеряны.
Деревья и культуры
Деревьям требуется больше лет для роста и созревания, чем однолетним и двухлетним культурам, а это означает, что возобновляемость последних выше. По данным Продовольственной сельскохозяйственной организации, при хорошей погоде и наличии воды можно собрать три и более урожая в год .
- Однолетние продовольственные культуры производят большую часть продуктов питания — зерновые, бобовые, семена масличных культур, овощи и многие фрукты.
- Волокна получают из хлопка, льна, конопли и джута.
- Пастбища и кормовые культуры являются основным источником корма для животных, дающих молоко, мясо и кожу.
- Многолетние деревья производят много фруктов, масла и таких материалов, как каучук.
- Древесина и целлюлоза получаются путем вырубки лесов и деревьев, что в настоящее время происходит неустойчивыми темпами. Всемирный фонд дикой природы (WWF) опасается, что «нерациональные вырубки лесов некоторыми предприятиями бумажной промышленности ухудшают состояние лесов, ускоряют изменение климата и приводят к гибели диких животных». Сорок процентов древесины используется только для изготовления бумаги и картона. WWF призывает к 2020 году производить 70% бумаги из вторичного сырья для защиты лесов.
Натуральные удобрения
Есть Что содержится в садовых удобрениях? которые использовались до появления невозобновляемых химических удобрений в сельском хозяйстве. На них полагаются органическое земледелие и сады. К ним относятся навоз и компост из сельскохозяйственных и животных отходов, рыбная и кровяная мука из промышленных отходов, гуано птиц и летучих мышей, Удобрение из ламинарии .
Биоэнергетика
Этот популярный альтернативный источник энергии включает отходы биомассы, биоэнергетические культуры, такие как просо пшеничное, тополь и мискантус , а также производство метана на свалках или отходов животноводства. Биогаз и биоэтанол также могут быть получены из биомассы и энергетических культур.
Переход к устойчивым и возобновляемым товарам
Возобновляемые ресурсы имеют решающее значение для дальнейшего выживания жизни на Земле. В то время как возобновляемые ресурсы выращивались веками, использование таких ресурсов, как энергия океанов и солнечная энергия, является новым. Более широкое использование этих ресурсов может улучшить качество жизни на Земле.