Первые ветряные мельницы были построены примерно в 200 г. до н.э. в Китае и на Ближнем Востоке. Первый ветряной электрогенератор был изготовлен в США в 1942 году. Чтобы генератор работал, требуется, чтобы скорость ветра превышала 6 метров в секунду. Ныне ветровая электроэнергия производится в 55-ти странах мира. Крупнейший в мире ветряной электрогенератор расположен на Гавайях, длина его лопасти немногим уступает длине футбольного поля.

Объемы потребления электроэнергии среднестатистическим жителем США удваиваются каждые 20 лет. Американские дома потребляют треть произведенного в стране электричества, на их долю приходится 35% загрязнителей окружающей среды. Всего в США насчитывается примерно 100 млн. частных домов и 5 млн. коммерческих зданий.

По данным Министерства Энергетики СШАDepartment of Energy, в среднестатистическом домеквартире жителя США 44% энергии тратится на обогревохлаждение, 13% на нагрев воды, 12% — на освещение, 8% — на работу холодильника, 6% — на работу домашних электронных приборов, 5% — на работу стиральной и сушильной машин, 4% — на работу кухонных приборов. При этом 20% энергии, которая используется дома, потребляют электроприборы — даже в выключенном состоянии.

Первые ветряные мельницы были построены примерно в 200 г. до н.э. в Китае и на Ближнем Востоке. Первый ветряной электрогенератор был изготовлен в США в 1942 году. Чтобы генератор работал, требуется, чтобы скорость ветра превышала 6 метров в секунду. Ныне ветровая электроэнергия производится в 55-ти странах мира. Крупнейший в мире ветряной электрогенератор расположен на Гавайях, длина его лопасти немногим уступает длине футбольного поля. За двадцать лет стоимость киловатт-час электричества, выработанного ветряной электростанцией, снизилась с 40 до 5 центов за киловатт и вплотную приблизилась к стоимости электричества, добываемого за счет сжигания нефти, газа, угля и использования ядерной энергии. По данным Американской Ассоциации Энергии ВетраAmerican Wind Energy Association, стоимость строительства ветряной электростанции уменьшилась до $1 млн. на 1 МВт мощности — это примерно равно стоимости строительства АЭС. По эффективности вложений ветряные электростанции превосходят лишь газовые. Однако, в отличие от газа, энергия ветра бесплатна. Ее большим преимуществом перед ядерной энергетикой является то, что не существует проблемы хранения и переработки отработанного топлива. Слабым местом использования энергии ветра является недостаточная «энергетическая плотность» этого природного ресурса — для производства необходимого количества тепла или электричества необходимо значительное число генераторов. Ветровые турбины не могут быть размещены повсеместно, поскольку не везде достаточно ветрено, а в тех местах, где ветра много, строительство и эксплуатация ветровых ферм могут оказаться неоправданно дорогостоящими ввиду удаленности от потребителя.

Первые приливные электростанции были построены в начале 1960-х годов во Франции и СССР. Наиболее крупные проекты такого рода были реализованы в Великобритании, Канаде и Австралии. По оценкам экспертов экологической организации Greenpeace, ресурсы приливной энергии в мире таковы, что их использование позволит получить такое количество энергии, которое в 5 тыс. раз превышает современные потребности человечества в электричестве. По данным исследовательского центра Мировой Энергетический СоветWorld Energy Council, ныне невозможно говорить об экономических перспективах использования потенциально бесплатной энергии морских волн. Причиной является отсутствие внушающей доверие информации о результатах эксплуатации немногих ныне действующих приливных электростанций. Кроме того, приливные станции наиболее выгодно строить на участках побережья, где наблюдаются наиболее высокие волны — это, в свою очередь, делает маловероятным, строительство в этом районе крупных предприятий, заинтересованных в дешевом электричестве.

Биомасса — возобновляемый источник энергии, производимый из органических материалов: отходов древесины, сельского хозяйства и мусора. Эти материалы могут непосредственно сжигаться, например, для разогрева воды или преобразовываться в газ для последующего сжигания. Сжигание биомассы обеспечивает 0.5% всей «чистой» электроэнергии, производимой в США. К достоинствам этого способа получения энергии относится его дешевизна. Кроме того, сжигание мусора позволяет беречь окружающую среду. Однако процесс сжигания негативно влияет на состояние атмосферы (Киотский Протокол одобряет использование такого рода электростанций). Кроме того, обеспечение топливом подобных электростанций является достаточно трудной задачей. По данным World Energy Council, в мире произведено крайне мало научных исследований об эффективности использования биомассы в энергетике.

Повсеместно на глубине 5-10 км под поверхностью земли протекают геотермальные воды, которые возможно использовать для получения энергии. Нагретые подземные воды выходят на поверхность земли в виде горячих источников или гейзеров, это тепло может быть трансформировано в электрическую энергию или может использоваться непосредственно для обогрева домов и теплиц. Первый опыт генерирования электричества из геотермальных источников имел место в Италии в 1904 году. Впоследствии аналогичные электростанции были построены в Новой Зеландии, в Японии, на Филиппинах и в США. Рейкьявик, столица Исландии, отапливается геотермальными водами. Ныне на долю геотермальных электростанций приходится 1.6% «чистой» электроэнергии, производимой в США. К достоинствам этого метода получения энергии относится ее дешевизна и экологическая чистота. К недостаткам — невозможность строительства геотермальных станций в большинстве регионов планеты. Кроме того, есть пример того, когда построенная электростанция годами простаивала без дела, поскольку источник горячих вод неожиданно иссяк.   

Человек начал использовать энергию воды более 2 тыс. лет назад. На сегодняшний день энергия падающей воды — самый популярный вид энергии, добываемой их возобновляемых источников. Она обеспечивает 17.5% потребностей человечества в электричестве. В США на долю гидроэлектростанций приходится 97.9% всей «чистой» энергии. США находятся на втором месте в мире по объемам электроэнергии, произведенной ГЭС. Некоторые страны практически полностью обеспечивают свои потребности в электричестве за счет гидроэнергетики: Швейцария — на 70%, Новая Зеландия — на 75%, Норвегия — на 99%.

Двадцать лет назад киловатт-час электричества, полученный за счет использования энергии Солнца, стоил $2.50. В настоящий момент его стоимость снизилась до 7- 23 центов. На энергию Солнца приходится примерно 0.5% электричества, произведенного в мире в 2006 году. На протяжении веков идея использования солнечной радиации для получения энергии не находила эффективного технологического решения. В 1767 году в Швеции был изготовлен первый термальный солнечный коллектор. В США в 1891 году было запатентовано первое устройство, использовавшее солнечные лучи для подогрева воды. Этот патент был приобретен двумя чиновниками, которые к 1897 году оснастили солнечными обогревателями воды треть домов в калифорнийском городе Пасадена. В 1921 году Альберт Эйнштейн получил Нобелевскую премию по физике за исследования в этой сфере. По данным Национальной Лаборатории по Возобновляемым Источникам ЭнергииNational Renewable Energy Laboratory, стоимость фотоэлектрических батарей в 2007 году в сравнении с 2000-м годом снизилась на 23%. Подсчитано, что количества кремния, содержащегося в одной тонне песка (кремний используется для производства солнечных панелей) достаточно для производства такого количества электроэнергии, которое может быть получено в результате сжигания 500 тыс. тонн угля.

Несколько десятков животноводческих ферм в США производят электроэнергию из коровьего навоза. Стоимость установки, которая способна перерабатывать навоз и выделять из него горючий газ метан, составляет $800 тыс. Экскрементов, ежесуточно производимых стадом из 2 тыс. коров, хватает, чтобы выработать 145 кВт электроэнергии — этого достаточно, чтобы полностью обеспечить потребности фермы и нескольких жилых домов. Аналогичные установки ныне действуют также в Японии и Китае — топливом их снабжают не только коровы, но и свиньи.

27 Марта 2008 Washington ProFile

Washington ProFile