2. Топливные элементы

На первый взгляд водородные топливные элементы могут показаться идеальной альтернативой. Они способны вырабатывать энергию, используя лишь водород и кислород. В результате единственным отходом, который может быть выброшен в атмосферу, является вода.

К сожалению, несмотря на то, что водород является самым распространенным элементом во Вселенной, практически весь он связан в молекулах. Итак, чтобы получить чистый водород, необходимо затратить определенную энергию.

Впрочем, уже сейчас есть транспортные средства, работающие на водородных топливных элементах, а в Японии проходят тестирование системы элементов, которые обеспечивают жилые дома электричеством и горячей водой.

3. Атомная энергия

Атомная энергия, несмотря на все опасности (ярко продемонстрированные в 1986 году на ЧАЭС), являются важным источником энергии.

Сейчас для получения энергии используют ядерный распад. Параллельно ученые работают над созданием генераторов, работающих на принципе ядерного синтеза. Разработки термоядерных реакторов также не прекращаются.

4. Преобразование тепловой энергии океана

70% поверхности нашей планеты покрыто океаном. Вода - натуральный аккумулятор солнечной энергии. Если совместить эти два природных фактора, то можно получать электричество благодаря разнице температур поверхности воды и глубин океана.

Есть три основных вида добычи энергии таким способом.

Закрытый цикл: жидкость с низкой температурой кипения (например, аммиак) нагревается теплой водой, а полученная пара крутит турбину, которая вырабатывает электричество. Затем пар охлаждается холодной водой.

Открытый цикл: практически то же самое, но без жидкости-посредника. Теплая вода превращается в пар с низким давлением, который используется для получения электричества. Затем пар охлаждается и превращается в пресную воду, пригодную для использования.

Гибридный цикл: закрытый цикл используется для получения электричества, которое затем используется для поддержания условий открытого цикла.

5. Гидроелектричество

Приливы, течение или падения воды можно использовать для получения электричества. Уже сейчас ГЭС дают до 20% электрической энергии в мире. Ранее считалось, что эта энергия полностью «чистая» и добывается без всякого вреда для окружающей среды. Однако впоследствии были обнаружены серьезные выбросы углекислого газа и метана в результате разложения растительных материалов, гибнущих в процессе добычи энергии.

6. Биомасса

Как биотопливо можно использовать самые разнообразные органические материалы, начиная от дерева и заканчивая отходами жизнедеятельности животных. Биомассу или сжигают непосредственно, либо используют для получения этанола (этилового спирта) или подобных горючих материалов.

В отличие от некоторых других возобновляемых источников энергии, биотопливо не является экологически чистым ее источником. Сжигание биомассы вызывает большие выбросы углекислого газа. Однако сейчас продолжаются эксперименты по выделению и дальнейшему использованию водорода из биомассы с помощью бактерий.

7. Нефть

Черное золото, безусловно, остается одним из важных источников энергии для человечества. Да и не только энергии. Множество вещей, от керосина до пластика и асфальта, являются производными от нефти. Однако сейчас нефть становится дефицитом.

По оценкам экспертов, при сегодняшних показателях потребления нефти ее залежей может хватить на весь XXI век. Впрочем, это оптимистические прогнозы. Кроме того, использование нефти и особенно ее аварийные утечки в воду сильно загрязняют окружающую среду.

8. Ветер

На сегодняшний день энергия ветра удовлетворяет лишь 0,1% потребностей человечества в электричестве. Но в будущем прогнозируется рост этой доли.

Развивая концепцию ветряных электростанций, ученые предложили добывать энергию ветра на высоте 4,6 км. Устройства с пропеллерами (которые также должны работать как турбины) будут висеть в воздухе и передавать энергию на землю через кабель. Представляете такого «воздушного змея» с турбиной?

9. Уголь

Уголь стал горючим, питавшим индустриальную революцию. До сих пор он играет важную роль в обеспечении населения энергией. Основным преимуществом угля являются его большие залежи. По мнению экспертов, при нынешних темпах потребления его хватит на 200-300 лет.

Вместе с тем уголь наносит вред окружающей среде. При сжигании угля в воздух попадают сера и азот. Взаимодействуя с водой в атмосфере, эти элементы могут приводить к возникновению кислотных дождей. Кроме того, выделяется большое количество углекислого газа, который влияет на глобальное потепление.

10. Солнечная энергия

Доступная энергия, которая не загрязняет окружающую среду, принимается буквально с неба. Солнечные лучи несут достаточно энергии, которую, на первый взгляд, достаточно легко получить. Австралийская «Солнечная башня» - это электростанция, которая работает на энергии солнца и воздуха. Расположенная у подножия башни система, улавливает солнечные лучи, будет нагревать окружающий воздух из-за разницы давления. Нагретый воздух будет подниматься вверх и будет крутить расположенные в башне турбины электрогенераторов. Расчетная мощность этой почти километровой башни - 200 МВт.

Основными недостатками солнечной энергии являются высокая стоимость оборудования и необходимость большого пространства для сбора значительного количества энергии. Кроме того, получения энергии будет в значительной мере зависеть от погоды и атмосферных условий.