Was sind die fünf Arten erneuerbarer Energien?

Am Ursprung aller erneuerbaren Energien, die die Menschheit heute nutzt, gibt es nur zwei Hauptquellen: die Sonne und die Erde. Spezialisten klassifizieren diese Energien jedoch gerne in fünf Haupttypen, die jeweils ihre eigenen Besonderheiten haben.

Mit dem Begriff erneuerbare Energie werden Energien bezeichnet, die zumindest im menschlichen Maßstab unerschöpflich und in großen Mengen verfügbar sind. Somit gibt es fünf Haupttypen erneuerbarer Energien: Solarenergie, Windenergie, hydraulische Energie, Biomasse und Geothermie. Ihr gemeinsames Merkmal ist, dass sie während der Betriebsphase keine (oder nur geringe) Schadstoffemissionen verursachen und somit zur Bekämpfung des Treibhauseffekts und der globalen Erwärmung beitragen.

Photovoltaik oder thermische Solarenergie

Sonnenenergie ist die Energie, die aus der Sonnenstrahlung gewonnen werden kann.

Photovoltaische Solarenergie muss von solarthermischer Energie unterschieden werden. Photovoltaik-Solarenergie entspricht dem Strom, der von sogenannten Photovoltaikzellen erzeugt wird. Diese Zellen erhalten Sonnenlicht und können einen Teil davon in Elektrizität umwandeln. Modularität ist einer ihrer Vorteile. In der Tat können Photovoltaikmodule sowohl für Haushaltszwecke als auch für die Energieerzeugung in großem Maßstab verwendet werden.

In einem thermischen oder thermodynamischen Sonnenenergiesystem wird Sonnenstrahlung zum Erhitzen eines Fluids verwendet. Wasser zum Beispiel wie bei einigen Warmwasserbereitern. Wenn ein Konzentrationssystem – ein Satz Spiegel – hinzugefügt wird, kann die Sonne die Flüssigkeit auf etwa 1.000 ° C erwärmen, und die Technologie kann beispielsweise zur Stromerzeugung verwendet werden.

Der Nachteil von Solarenergie ist, dass es sich um intermittierende Energie handelt. Es kann – heute jedenfalls – nur dann genutzt werden, wenn die Sonne scheint.

Luft ist die Quelle der Windkraft

Die Vorfahren der Windkraftanlagen sind Windmühlen. Windkraftanlagen erzeugen Energie – beispielsweise Elektrizität, wenn sie an einen Generator gekoppelt sind – aus der Bewegung von Luftmassen. Sie nutzen die kinetische Energie des Windes.

Windkraftanlagen können an Land installiert werden. Wir sprechen dann von Onshore-Windkraftanlagen. Sie sind technisch am einfachsten vorstellbar. Selbst wenn die Plätze, die für sie reserviert werden können, schnell ausgehen könnten. Am effizientesten könnten auf See installierte Windkraftanlagen sein, die als Offshore-Windkraftanlagen bezeichnet werden.

Windkraft ist wie Sonnenenergie intermittierende Energie. Windkraftanlagen produzieren nur, wenn der Wind weht. Im Gegensatz zu Sonnenkollektoren kann es jedoch schwierig sein, eine Windkraftanlage in Ihrem Garten zu installieren. Die Technologie ist eher großen Installationen vorbehalten.

Hydraulische Energie dank Meeresströmungen

Der Begriff hydraulische Energie bezieht sich auf die Energie, die durch Nutzung von Wasser gewonnen werden kann. Eine Energiekategorie, die weniger den Wetterbedingungen unterliegt, aber der Massenproduktion vorbehalten bleibt. In hydraulischen Energien finden wir:

  • Dämme, die große Mengen Wasser auf Turbinen abgeben, um Strom zu erzeugen.
  • Gezeitenenergie, die auf der potentiellen Energie der Gezeiten spielt, eine Energie, die mit den Unterschieden im Wasserstand und den von ihnen induzierten Strömungen zusammenhängt.
  • Gezeitenenergie, die Meeresströmungen nutzt.
  • Wellenenergie, die auf der kinetischen Energie von Wellen und Wellen beruht.
  • Die Wärmeenergie, die – umsichtig zu sein, um insbesondere eine Störung der natürlichen Meeresflüsse zu vermeiden – aus dem Temperaturunterschied zwischen Tiefwasser und Oberflächenwasser entnommen werden kann.
  • Osmotische Energie, die dank des Druckunterschieds, der durch den Salzgehaltunterschied zwischen Meerwasser und Süßwasser entsteht, Strom erzeugt.

Biomasseenergie aus organischen Materialien

Biomasse kann zu einer Wärme-, Strom- oder Brennstoffquelle werden. Es können verschiedene Techniken implementiert werden, um seine Energie abzuleiten: Verbrennung, Vergasung, Pyrolyse oder sogar Methanisierung zum Beispiel.

Biomasseenergie kann lokal erzeugt werden. In einigen Fällen muss jedoch darauf geachtet werden, dass es nicht mit der Nahrungskette konkurriert.

Biomasseenergie umfasst:

  • Die Ahnenquelle ist Holz. Es kann Wärme, Strom oder Biokraftstoffe erzeugen (Hydrolyse von Cellulose zu Glucose, dann Fermentation zu Ethanol).
  • Biokraftstoffe, flüssig oder gasförmig, die aus der Umwandlung von Pflanzen wie Raps oder Rüben (1. Generation) stammen, die aus Zellulosematerialien (2. Generation) oder von Mikroorganismen wie Mikroalgen (3. Generation) stammen.

Es ist zu beachten, dass Biomasse nur dann als erneuerbare Energiequelle betrachtet werden kann, wenn ihre Regeneration größer ist als ihr Verbrauch.

Energie aus dem Boden beziehen, Geothermie

Geothermie ist erneuerbare Energie, die aus der Gewinnung von im Boden enthaltener Energie gewonnen wird. Diese Wärme resultiert im Wesentlichen aus dem radioaktiven Zerfall der in den Gesteinen enthaltenen spaltbaren Atome. Es kann zum Heizen, aber auch zur Stromerzeugung verwendet werden. Es ist eine der wenigen Energien, die nicht von den atmosphärischen Bedingungen abhängt.

Andererseits hängt es von der Tiefe ab, aus der es gezogen wird. Tiefe Geothermie – rund 2.500 Meter bei 150 bis 250 ° C – ermöglicht die Stromerzeugung. Mittlere Geothermie – insbesondere in Wasservorkommen bei 30 bis 150 ° C – versorgt städtische Heiznetze. Geothermie mit sehr geringer Energie – zwischen 10 und 100 Metern Tiefe und weniger als 30 ° C – wird von Wärmepumpen verwendet.

Beachten Sie jedoch, dass die Geschwindigkeit, mit der diese Wärme entnommen wird, die Geschwindigkeit, mit der sie sich im Erdinneren bewegt, nicht überschreiten darf, damit die Geothermie nachhaltig bleibt.