In der Energieproduktion Welt, Kohle, Öl und Gas haben die großen Hunde für eine lange Zeit. Jetzt hören Sie wahrscheinlich mehr über „erneuerbare Energien“ wie Wind, Geothermie und Solarenergie. Wenn Sie sich das Diagramm unten ansehen, sehen Sie eine Idee hinter der Verschiebung. Dieses Diagramm zeigt die Menge jeder verfügbaren Energieressource auf der Erde. Die häufigste Ressource ist die Sonne! Und nicht nur ein bisschen…,

Um Ihnen ein Gefühl der Skala zu geben, misst Ihr Stromunternehmen Energie in Kilowattstunden (kWh) und dieses Diagramm ist in Terawattjahren (TWy). Der Energieverbrauch für den gesamten Planeten im Jahr 2015 betrug 18,5 TWy und wächst! Das ist viel Energie! Aber die verfügbare Sonnenenergie beträgt 23.000 TWy pro Jahr – viel, um unsere Anforderungen und vieles mehr zu decken. Beachten Sie andererseits, dass die für die endlichen Quellen aufgeführten Zahlen die insgesamt verfügbaren sind, nicht pro Jahr. Ein wenig Mathematik zeigt, wie nahe wir diesen traditionellen Ressourcen sind.

Ist Solarenergie also erneuerbar?, Nicht nur ja, aber es ist die erneuerbare Ressource, die wir haben.

Selbst wenn wir so tun, als wären alle Energieressourcen gleich, ist es leicht zu erkennen, warum die Sonne eine so attraktive Option ist. Aber die meisten Menschen wissen nicht, wie all diese Ressourcentechnologien funktionieren, geschweige denn was sie sind. Lassen Sie uns also über jede dieser Energieressourcen sprechen, um Ihnen eine bessere Vorstellung davon zu geben, warum sich die Dinge ändern und wie unsere zukünftige Stromversorgung aussehen könnte.

Energieressourcen der Erde

Kurz gesagt, es gibt zwei grundlegende Arten von Energieressourcen: endlich und erneuerbar., Die Namen sind ziemlich selbsterklärend. Endliche Ressourcen sind Materialien, die in begrenzten Mengen auf der Erde vorkommen. Ja, begrenzt. Das heißt, sie werden schließlich weg sein! Bestimmte neue Technologien können unsere Fähigkeit erweitern, endliche Energieressourcen zu nutzen, aber sie werden irgendwann immer noch ausgehen. Zu diesen endlichen Ressourcen gehören Erdöl, Erdgas, Kohle und Uran – die traditionellen Energieträger. Erneuerbare Ressourcen hingegen werden kontinuierlich erzeugt und werden nicht aufgebraucht. Das ist also eine Erleichterung!, Zu den nachwachsenden Rohstoffen zählen Biomasse, Geothermie, Wind, Wasserkraft und Solar – die aufstrebenden Energieversorger. Wenn Sie mit diesen nicht vertraut sind, keine Sorge. Wir werden vergleichen, wie diese Ressourcen verwendet werden, um die Energie zu erzeugen, die buchstäblich unser Leben antreibt.

Endliche Ressourcen

Zuerst die endlichen Quellen (Erdöl, Erdgas, Kohle usw.). Die Prozesse, um diese Brennstoffe aus der Erde und in Ihr Zuhause zu bringen, sind komplex. Das Wesentliche ist jedoch Folgendes: Das Material wird entweder durch Bergbau-oder Bohrtechnologien aus dem Boden gewonnen und durchläuft dann einen Raffinierungsprozess., Das neu raffinierte Material wird verbrannt, um Wasser zu kochen und Dampf zu erzeugen. Der Dampf dreht Turbinen, die Strom erzeugen. Wenn Sie weitere Einzelheiten zu jedem dieser Themen erfahren möchten, klicken Sie auf eines der folgenden Elemente, um mehr zu erfahren: Erdöl, Erdgas, Kohle oder Uran.

Nachwachsende Rohstoffe

Jetzt zu den spannenden Sachen!, Erneuerbare Ressourcen werden alle kontinuierlich erzeugt, aber sie sind alle ein bisschen einzigartig, also hier ist eine kurze Zusammenfassung von jedem:

  • Biomasse ist organisches Material aus Pflanzen, tierischen Fetten oder Abfällen, die direkt verbrannt oder in flüssige Biokraftstoffe oder Biogas umgewandelt werden können. Die Verbrennung von Biomasse oder Biokraftstoff kocht Wasser zu Dampf, der dann Turbinen dreht und Strom erzeugt, genau wie die endlichen fossilen Brennstoffe. Holz und Ethanol sind die häufigsten Biokraftstoffe in den USA.2

  • Geothermie kommt aus heißem Wasser unterhalb der Erdoberfläche., Das Wasser wurde durch Magma erhitzt und kann direkt in nahegelegene Häuser zur Wärmeerzeugung oder in ein Kraftwerk zur Stromerzeugung gepumpt werden.

  • Wind bezieht keine Dampfkraft ein, sondern nutzt Turbinen. Wind dreht riesige Windmühlen, die einen Generator spinnt Strom zu erzeugen. Sie haben diese großen Windmühlen wahrscheinlich zufällig in ländlichen Gebieten gesehen, während Sie auf einer langen Autofahrt fahren.

  • Wasserkraft funktioniert sehr ähnlich wie Windkraft – eine natürliche Kraft (in diesem Fall ist es Wasser statt Wind) dreht Turbinen und erzeugt Strom., Wasserkraft umfasst Wellen – und Gezeitenkraft sowie thermische Energieumwandlung im Ozean (OTEC). OTEC nutzt die Temperaturdifferenz zwischen warmem Meeresoberflächenwasser und kälterem Tiefseewasser, um eine Turbine mit Dampf anzutreiben.

Und nicht zuletzt Solarenergie! Solar kann dem Heat-to-Boil-to-Steam-Muster folgen, um Strom zu erzeugen – dies wird thermosolar genannt. Diese Form der Solarenergie umfasst Sonnenkollektoren, aber sie arbeiten eher wie Spiegel und direktes Sonnenlicht zu einem konzentrierten Punkt, um Wasser zu erhitzen., Einige solarthermische Systeme verwenden Sonnenlicht, um Wasser einfach für den Einsatz in Fabriken oder Häusern zu erwärmen. Aber die häufigste Form der Solarenergie, die zur Stromversorgung von Häusern und Gebäuden verwendet wird, ist Photovoltaik oder PV-Solar. Die Sonnenkollektoren selbst sammeln Sonnenlicht und wandeln das Licht in Energie um, die wir für unsere Geräte verwenden können. Keine Turbinen hier! Wenn Sie die vollständigen Details möchten, lesen Sie unseren Beitrag, der mehr darüber erklärt, wie PV Solar funktioniert.

Nachdem wir nun wissen, was all diese Energieressourcen sind, schauen wir uns an, welche Ressourcen und Technologien wir tatsächlich nutzen., Denken Sie daran, wie wir das Potenzial der Sonne im Bild oben gesehen haben? Würde es Sie überraschen, wenn wir sagen würden, dass es eine der Ressourcen ist, die wir am wenigsten nutzen? Die folgende Tabelle zeigt die US-Stromerzeugung im Jahr 2017. Nicht einmal ein Prozent unseres Stroms stammt aus Solarenergie!