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Energia renovável

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A 150 MW Central de Energia Solar Andasol é um comercial calha parabólica usina de energia solar térmica, localizada em Espanha. A planta Andasol usa tanques de sal derretido para armazenar energia solar para que ele possa continuar a gerar eletricidade mesmo quando o sol não está brilhando.
Burbo Banco Offshore Wind Farm, na entrada para o Rio Mersey em North West England.
Em 2010 as energias renováveis representaram 16,7% do consumo total de energia. Calor biomassa foram responsáveis por 11,4%, e energia hidroeléctrica 3,3%.

A energia renovável é a energia que vem de recursos que são continuamente reabastecidos, como luz solar , vento , chuva , marés, ondas e calor geotérmico. Cerca de 16% do consumo mundial de energia final vem de recursos renováveis, com 10% de toda a energia do tradicional biomassa, utilizada principalmente para aquecimento, e 3,4% a partir de hidroeletricidade. Novas energias renováveis (pequenas hidrelétricas, biomassa moderna, vento, solar, geotérmica e biocombustíveis) representaram outros 3% e está crescendo muito rapidamente. A quota das energias renováveis no geração de eletricidade é de cerca de 19%, com 16% da eletricidade proveniente de hidreletricidade e 3% de novas energias renováveis.

O uso de a energia eólica está a aumentar a uma taxa anual de 20%, com um nível mundial capacidade instalada de 238 mil megawatts (MW) no final de 2011, e é amplamente utilizado em Europa, ?sia, ea Estados Unidos. Desde 2004, a energia fotovoltaica passou vento como fonte de energia que mais cresce, e desde 2007 mais do que duplicou a cada dois anos. No final de 2011, a fotovoltaica (PV) capacidade mundial foi de 67.000 MW e centrais PV são populares em Alemanha e Itália. Centrais térmicas solares operam nos EUA e Espanha, ea maior delas é a 354 MW SEGS usina no Deserto de Mojave. A maior do mundo instalação de energia geotérmica é os Geysers em Califórnia , com uma capacidade nominal de 750 MW. O Brasil possui um dos maiores programas de energia renovável no mundo, envolvendo a produção de etanol combustível a partir de cana de açúcar , etanol e agora fornece 18% do combustível automotivo do país. Etanol combustível também está amplamente disponível nos EUA.

Enquanto muitos projectos de energias renováveis são em grande escala, de tecnologias renováveis também são adequados para áreas rurais e remotas, onde a energia é muitas vezes crucial na desenvolvimento humano. A partir de 2011, os pequenos sistemas solares fotovoltaicos fornecem eletricidade para alguns milhões de domicílios e micro-hydro configurado em mini-redes serve muitos mais. Mais de 44 milhões de famílias utilizam biogás feito em digestores doméstico escala para de iluminação e / ou cozinhar, e mais de 166 milhões de lares contam com uma nova geração de fogões de biomassa mais eficientes. das Nações Unidas Secretário-Geral Ban Ki-moon disse que a energia renovável tem a capacidade de levantar as nações mais pobres a novos níveis de prosperidade. Combustíveis neutros e negativos de carbono podem armazenar e transportar energia renovável através existentes de gás natural gasodutos e ser usado com infra-estrutura de transporte existente, substituir os combustíveis fósseis, e reduzir gases de efeito estufa.

Mudanças climáticas preocupações, juntamente com altos preços do petróleo, pico do petróleo e aumentando o apoio do governo, está impulsionando a legislação de energia renovável, incentivos e comercialização. Nova gastos do governo, regulação e políticas ajudaram a indústria a enfrentar a crise financeira global melhor do que muitos outros setores. De acordo com uma projecção 2011 pela Agência Internacional de Energia, geradores de energia solar podem produzir a maioria da eletricidade do mundo dentro de 50 anos, reduzindo drasticamente as emissões de gases de efeito estufa que prejudicam o ambiente.

Visão global

Capacidade de energia renovável global exclusão da energia hídrica

Fluxos de energia renováveis envolvem fenômenos naturais como luz solar , vento , marés , o crescimento das plantas, e de calor geotérmica, como o Agência Internacional de Energia explica:

A energia renovável é derivada de processos naturais que são reabastecidos constantemente. Em suas várias formas, ele deriva diretamente do sol, ou ao calor gerado nas profundezas da terra. Incluído na definição é electricidade e calor gerado a partir de energia solar, eólica, oceano, hidráulica, de biomassa, recursos geotérmicos, e os biocombustíveis e hidrogénio derivado de fontes renováveis.

Fontes de energia renováveis e as oportunidades significativas para eficiência energética existe em amplas áreas geográficas, em contraste com outras fontes de energia, que estão concentradas num número limitado de países. Implantação rápida de energia renovável e eficiência energética e diversificação tecnológica das fontes de energia, resultaria em significativa segurança energética e benefícios econômicos.

A energia renovável substitui combustíveis convencionais em quatro áreas distintas: geração de eletricidade, água quente / aquecimento, carburantes e rurais serviços (off-grid) de energia:

  • Geração de energia. A energia renovável fornece 19% da geração de eletricidade em todo o mundo. Geradores de energia renováveis estão espalhados por muitos países, e energia eólica só, já constitui uma parte significativa de eletricidade em algumas áreas: por exemplo, 14% no Estado americano de Iowa, 40% no norte do estado alemão de Schleswig-Holstein, e 20 % na Dinamarca. Alguns países obter a maioria de sua energia a partir de energias renováveis, incluindo a Islândia (100%), Noruega (98%), Brasil (86%), ?ustria (62%), Nova Zelândia (65%) e Suécia (54%).
  • Aquecimento. ?gua quente solar dá um importante contributo para calor renovável em muitos países, principalmente na China, que tem agora 70% do total mundial (180 GWth). A maioria desses sistemas são instalados em multi-family edifícios de apartamentos e conhecer uma parte das necessidades de água quente de um número estimado de 50-60000000 famílias na China. Em todo o mundo, instalada total sistemas de aquecimento solar de água satisfazer uma parte das necessidades de aquecimento de água de mais de 70 milhões de famílias. A utilização da biomassa para o aquecimento continua a crescer também. Na Suécia, a utilização nacional de energia de biomassa já ultrapassou a de óleo. Geotérmica direta para o aquecimento também está crescendo rapidamente.
  • Combustíveis para transportes. Renováveis biocombustíveis contribuíram para um declínio significativo no consumo de petróleo nos Estados Unidos desde 2006. Os 93 bilhões de litros de biocombustíveis produzidos a nível mundial em 2009 deslocadas o equivalente a um número estimado de 68 bilhões de litros de gasolina, igual a cerca de 5% da produção mundial de gasolina.

De acordo com OCDE factbook 2011-2012, a nível mundial, Islândia (85,6%) e Brasil (45,8%) explorar a maior proporção de energia renovável para suprir suas necessidades energéticas totais (incluindo outras necessidades energéticas de electricidade e) com a percentagem média mundial em 13,1%. Outros países da OCDE com uma oferta total de energia a partir de fontes renováveis de alta são - Nova Zealand(38.6%),Norway(37.3%),Sweden(32.7%),Austria(26%)Portugal(24%),Finland(24.9%),Chile(22.7%),Switzerland(18.8%),Denmark(18.8%),Canada(16.5%) e Estónia (14,4%).

Em todo o mundo, outras não Nações da OCDE com uma maior percentagem de energia renovável que representa as suas necessidades totais de energia, que em comparação com a média de Os países da OCDE (7,6%), são - Brasil (45,8%), Indonésia (34,4%), ?ndia (26,1%) e China (11,9%).

Para todos Os países da OCDE como um todo, a contribuição das energias renováveis para o fornecimento total de energia aumentou de 4,8% em 1971 para 7,6% em 2010, Em geral, a contribuição das energias renováveis para o fornecimento de energia em países não membros da OCDE é maior do que em Os países da OCDE. Com a percentagem média mundial de energia total fornecida a partir de energias renováveis em 13,1% (incluindo Os países da OCDE e países não membros da OCDE) em 2010.

Em pesquisas de opinião pública internacionais há um forte apoio para a promoção de fontes renováveis, como a energia solar ea energia eólica, exigindo utilitários para usar mais energia renovável (mesmo que isso aumenta o custo), e oferecer incentivos fiscais para estimular o desenvolvimento ea utilização dessas tecnologias . Há um otimismo substancial de que os investimentos em energias renováveis vai pagar economicamente a longo prazo.

História

US consumo de energia 1650-1900.png
US consumption.png energia

Antes do desenvolvimento do carvão em meados do século 19, quase toda a energia usada era renovável. Quase sem dúvida o mais antigo conhecido de utilização de energias renováveis, sob a forma de biomassa tradicional para abastecer incêndios, datas de 790.000 anos atrás. Utilização da biomassa para o fogo não se tornou comum até muitas centenas de milhares de anos mais tarde, em algum momento entre 200.000 e 400.000 anos atrás.

Provavelmente o uso segunda mais antiga das energias renováveis é aproveitar o vento, a fim de conduzir os navios sobre a água. Esta prática pode ser rastreada até cerca de 7000 anos para navios no Nilo.

Movendo-se para o tempo da história registrada, as principais fontes de energia renovável tradicional eram o trabalho humano, poder animal, energia hidráulica, eólica, e lenha (biomassa tradicional). Um gráfico do uso de energia nos Estados Unidos até 1900 mostra petróleo e gás natural, com aproximadamente a mesma importância em 1900, como a eólica ea solar jogado em 2010.

Em 1873, as preocupações de esgotar-se de carvão solicitado experimentos com o uso de energia solar. Desenvolvimento de motores solares continuou até a eclosão da Primeira Guerra Mundial I. A eventual importância da energia solar, no entanto, foi reconhecido em um artigo de 1911 da Scientific American: "no futuro distante, os combustíveis naturais terem sido esgotados [energia solar] permanecerá como o único meio de existência da raça humana ".

Na década de 1970 ambientalistas promovido o desenvolvimento de energias renováveis, tanto como um substituto para a eventual depleção de petróleo, assim como por uma fuga da dependência do petróleo, e as primeiras turbinas eólicas apareceu. Solar longa tinha sido usado para aquecimento e arrefecimento, mas os painéis solares eram muito caro para construir parques solares até 1980. A teoria do pico do petróleo foi publicado em 1956.

Até 2008 as energias renováveis tinha deixado de ser uma alternativa, e mais capacidade de energia renovável foi adicionado do que outras fontes, tanto nos Estados Unidos e na Europa.

Energia eólica

O Laboratório Nacional de Energia Renovável projeta-se que o custo nivelado de energia eólica vai diminuir 25% 2012-2030.
A parque eólico localizado em Manjil, Irã .

Os fluxos aéreos pode ser usada para executar turbinas eólicas. Turbinas de vento moderno utilitário escala variam de cerca de 600 kW para 5 MW de potência, embora turbinas com potência nominal de 1,5-3 MW tornaram-se o mais comum para uso comercial; a energia disponível a partir do vento é uma função do cubo da velocidade do vento, assim como o aumento da velocidade do vento, a potência aumenta de forma dramática até a saída máxima para a turbina particular. ?reas onde os ventos são mais fortes e mais constante, como offshore e alta locais de altitude, são os preferidos locais para parques eólicos. Típico factores de capacidade são 20-40%, com valores no extremo superior da gama em locais particularmente favoráveis.

Globalmente, o potencial técnico de longo prazo da energia eólica se acredita ser cinco vezes de produção global de energia de corrente total, ou 40 vezes a demanda atual de eletricidade. Isso poderia exigir turbinas eólicas para ser instalado em grandes áreas, particularmente em áreas de recursos eólicos mais elevados. Experiência recursos Offshore velocidades do vento média de ~ 90% maior do que a terra, assim recursos offshore poderia contribuir substancialmente mais energia.

Hydropower

Coulee Dam é uma hidrelétrica barragem de gravidade no rio Columbia no Estado americano de Washington. Os suprimentos de barragens quatro centrais com uma capacidade instalada de 6.809 MW e é a maior instalações de produção de energia elétrica nos Estados Unidos.

Energia em água pode ser aproveitado e utilizado. Como a água é cerca de 800 vezes mais denso do que o ar, mesmo uma corrente que flui lento de água, ou mar moderada inchar, pode produzir consideráveis quantidades de energia. Há muitas formas de energia da água:

  • A energia hidrelétrica é um termo geralmente reservado para as hidrelétricas de grande escala. Exemplos são o Coulee no Estado de Washington ea Akosombo em Gana.
  • Micro sistemas hídricos são instalações hidroeléctricas que normalmente produzem até 100 kW de potência. Eles são freqüentemente usados em áreas ricas de água como um fonte de alimentação de área remota (RAPS).
  • Run-of-the-rio sistemas hidroeléctricos derivar energia cinética dos rios e oceanos sem a criação de um grande reservatório.

Energia solar

Monocristalino célula solar.
Dish Stirling

A energia solar aplica energia a partir do sol na forma de radiação solar para aquecimento ou para gerar electricidade. Geração de eletricidade com energia solar usa tanto energia fotovoltaica ou motores de calor ( energia solar concentrada). Uma lista parcial de outras aplicações solares inclui aquecimento e climatização, através arquitetura solar, iluminação natural, solar de água quente, cozimento solar e calor de processo de alta temperatura para fins industriais.

Tecnologias solares são amplamente caracterizada como qualquer solar natural ou ativo passivo, dependendo da forma como eles capturar, converter e distribuir a energia solar. Técnicas solares ativas incluem o uso de painéis fotovoltaicos e colectores solares térmicos para aproveitar a energia. Técnicas solares passivas incluem a orientação de um edifício para a Sun, a seleção de materiais com propriedades de massa térmica ou a luz de dispersão favoráveis, e projetar espaços que circulam naturalmente ar.

Biomassa

A central de cogeração em Metz, França . A estação utiliza resíduos de madeira biomassa como fonte de energia, e fornece eletricidade e calor para 30.000 habitações.

Biomassa (material vegetal) é uma fonte de energia renovável, porque a energia que contém vem do sol. Através do processo de fotossíntese , as plantas capturam a energia do sol. Quando as plantas são queimados, liberam a energia do sol que eles contêm. Deste modo, as funções de biomassa, tal como um tipo de bateria natural para o armazenamento de energia solar. Enquanto biomassa é produzido de forma sustentável, com apenas como muito utilizado como é cultivado, a bateria irá durar indefinidamente. Em geral, existem duas abordagens principais para o uso de plantas para a produção de energia: o crescimento de plantas especificamente para o uso de energia (conhecidos como biomassa primeira e terceira geração), e utilizando os resíduos (conhecidos como biomassa de segunda geração) a partir de plantas que são usadas para outro coisas. Ver economia de base biológica. Os melhores abordagens variam de região para região de acordo com o clima, solos e geografia.

No início de 2012, 85 de 107 usinas de biomassa que operam em os EUA haviam sido citados pelos reguladores federais ou estaduais para violar as leis de ar ou de água limpa nos últimos cinco anos. O Energy Information Administration projetou que em 2017, a biomassa deverá ser de cerca de duas vezes mais caro que o gás natural, um pouco mais caro do que a energia nuclear, e muito menos caro do que os painéis solares.

Biocombustível

O Brasil tem bioetanol feito de cana disponível em todo o país. Mostrado um típico Posto de gasolina Petrobras na São Paulo com serviço de combustível duplo, marcado para A álcool (etanol) e G para a gasolina.

Biocombustíveis incluem uma ampla gama de combustíveis que são derivados a partir de biomassa. O termo abrange a biomassa sólida , combustíveis líquidos e vário biogases. Líquidos biocombustíveis incluem bioalcohols, como o bioetanol, e óleos, tais como biodiesel . Biocombustíveis gasosos incluem biogás, gás de aterro e gás de síntese.

O bioetanol é um álcool feito por fermentação dos componentes açúcar de materiais vegetais e é feita principalmente a partir de culturas açucareiras e amiláceas. Com tecnologia avançada a ser desenvolvidos, a biomassa celulósica, tais como árvores e gramíneas, também são utilizados como matérias-primas para a produção de etanol. O etanol pode ser usado como combustível para veículos, na sua forma pura, mas é normalmente usado como um aditivo da gasolina para aumentar a octanagem e melhorar as emissões dos veículos. Bioetanol é amplamente utilizado na EUA e em Brasil. No entanto, de acordo com o Agência Europeia do Ambiente, os biocombustíveis não responder às preocupações do aquecimento global.

O biodiesel é feita a partir de óleos vegetais, gorduras animais ou gorduras reciclados. O biodiesel pode ser usado como combustível para veículos em sua forma pura, mas é geralmente usado como aditivo diesel para reduzir os níveis de emissões de partículas, monóxido de carbono e hidrocarbonetos de veículos movidos a diesel. O biodiesel é produzido a partir de óleos ou gorduras utilizam transesterificação e é o biocombustível mais comum na Europa.

Biocombustíveis fornecida 2,7% do transporte do mundo combustível em 2010.

A energia geotérmica

Vapor saindo da Power Station Nesjavellir Geothermal em Islândia .

A energia geotérmica é de a energia térmica gerada e armazenada na Terra. A energia térmica é a energia que determina a temperatura da matéria. Energia geotérmica da Terra tem origem na formação original do planeta (20%) e a partir de decaimento radioactivo de sais minerais (80%). O gradiente geotérmico, que é a diferença de temperatura entre o núcleo do planeta e a sua superfície, conduz uma condução contínua de energia térmica sob a forma de calor a partir do núcleo para a superfície. O adjetivo geotérmica origina do geo raízes gregas, significando terra, e garrafa térmica, o que significa calor.

O calor que é usado para a energia geotérmica pode ser das profundezas da Terra, todo o caminho para o núcleo da Terra - 4.000 milhas (6.400 quilômetros) para baixo. No centro, as temperaturas podem chegar a mais de 9000 ° F (5000 ° C). Calor realiza a partir do núcleo de rocha circundante. Extremamente alta temperatura e pressão causar alguma rocha para derreter, que é vulgarmente conhecido como magma. Magma convects para cima, uma vez que é mais leve que a rocha sólida. Este magma em seguida aquece rocha e água na crosta, por vezes até 700 ° F (371 ° C).

A partir de nascentes de água quente, a energia geotérmica tem sido utilizada para tomar banho desde Paleolítico e para o aquecimento de espaço desde os tempos romanos antigos, mas agora é mais conhecido por geração de eletricidade.

Comercialização de energia renovável

Crescimento das energias renováveis

Geração de energia renovável e capacidade como uma proporção da mudança no poder de fornecimento global
Crescimento da energia eólica e fotovoltaica

A partir do final de 2004, a capacidade de energia renovável em todo o mundo cresceram a taxas de 10-60% ao ano para muitas tecnologias. Para a energia eólica e muitas outras tecnologias renováveis, o crescimento acelerado em 2009 em relação aos quatro anos anteriores. Mais capacidade de energia eólica foi adicionado em 2009 do que qualquer outra tecnologia renovável. No entanto, PV conectada à rede aumentou o mais rápido de todas as tecnologias das energias renováveis, com uma taxa de crescimento médio anual de 60%. Em 2010, a energia renovável constituem cerca de um terço das capacidades de geração de energia recém-construídos. Em 2014 a capacidade instalada de energia fotovoltaica provavelmente vai ultrapassar o da energia eólica, mas devido ao menor fator de capacidade de energia solar, não se espera que a energia gerada a partir de energia fotovoltaica para ultrapassar o da eólica até 2015.

Principais indicadores de energia renováveis
Indicadores globais selecionados 2008 2009 2010 2011
O investimento em nova capacidade de energia renovável (anual) (10 9 USD) 130 160 211 257
Capacidade de energia Renováveis (existente) (GWe) 1140 1230 1320 1360
Capacidade hidrelétrica (existente) (GWe) 885 915 945 970
Capacidade de energia eólica (existente) (GWe) 121 159 198 238
Capacidade solar PV (grade conectado) (GWe) 16 23 40 70
Capacidade de água quente solar (existente) (GWth) 130 160 185 232
A produção de etanol (anual) (10 9 litros) 67 76 86 86
A produção de biodiesel (anual) (10 9 litros) 12 17,8 18,5 21,4
Os países com objectivos políticos
para o uso de energia renovável
79 89 98 118

As projeções variam, mas os cientistas têm avançado um plano para alimentar 100% da energia do mundo, com vento, hidroelétrica, e energia solar até o ano de 2030.

De acordo com uma projeção de 2011 pela Agência Internacional de Energia, geradores de energia solar podem produzir a maioria da eletricidade do mundo dentro de 50 anos, reduzindo drasticamente as emissões de gases de efeito estufa que prejudicam o ambiente. Cedric Philibert, analista sênior na divisão de energia renovável no IEA disse: "Photovoltaic e plantas solares térmicos podem satisfazer a maioria da demanda mundial por eletricidade em 2060 - e metade de toda a energia precisa - com plantas eólicas, hidrelétricas e biomassa fornecimento de grande parte da geração remanescente ". "Fotovoltaica e energia solar concentrada em conjunto pode se tornar a principal fonte de eletricidade", disse Philibert.

Tendências econômicas

Custo da energia fotovoltaica na UE
Custo do petróleo em 2012 dólares (vermelho)

Todas as formas de energia são caros, mas com o tempo, a energia renovável geralmente fica mais barato, enquanto os combustíveis fósseis geralmente ficar mais caro. Um relatório de 2011 da AIE disse: "Um portfólio de tecnologias de energias renováveis está a tornar-se um custo competitivo em uma cada vez mais ampla gama de circunstâncias, em alguns casos, oferecem oportunidades de investimento, sem a necessidade de apoio económico específico", e acrescentou que "reduções de custos em tecnologias críticas , tais como a eólica ea solar, são definidas para continuar. "

O Sociedade Internacional de Energia Solar argumenta que tecnologias de energias renováveis e economia vai continuar a melhorar com o tempo, e que eles são "suficientemente avançada no momento para permitir maiores penetrações de energia renovável para a energia convencional e infra-estruturas sociais".

Hidroeletricidade

Barragem das Três Gargantas (à esquerda), Gezhouba Dam (à direita).

A Barragem das Três Gargantas no Hubei, China , tem a maior capacidade do mundo de geração instantânea (22.500 MW), com o Usina de Itaipu no Brasil / Paraguai, em segundo lugar (14.000 MW). A Barragem das Três Gargantas é operado em conjunto com o muito menor Gezhouba Dam (3.115 MW). A partir de 2012, a capacidade total de geração de este complexo de dois barragem é 25.615 MW. Em 2008, este complexo gerado 97,9 TWh de electricidade (80,8 TWh de Barragem das Três Gargantas e 17,1 TWh do Gezhouba Dam), que é 3,4% mais energia em um ano do que os 94,7 TWh gerados por Itaipu em 2008.

Desenvolvimento da energia eólica

A energia eólica: a capacidade mundial instalada
Fenton Parque Eólico no nascer do sol

A energia eólica está crescendo a mais de 20% ao ano, com um em todo o mundo capacidade instalada de 238.000 MW no final de 2011, e é amplamente utilizado em Europa, ?sia, ea Estados Unidos. Vários países alcançaram níveis relativamente elevados de penetração da energia eólica, como 21% da produção de electricidade em estacionário Dinamarca, 18% em Portugal, 16% em Espanha, 14% em Irlanda e 9% em Alemanha, em 2010. Em 2011, 83 países em todo o mundo estão utilizando a energia eólica numa base comercial.

Os 10 países por capacidade de energia eólica placa de identificação
(2012 de fim de ano)
País Capacidade Windpower
( MW)
% Do total mundial
China 75.564 ǂ 26,8
Estados Unidos 60.007 21,2
Alemanha 31.332 11.1
Espanha 22.796 8.1
?ndia 18.421 6.5
Reino Unido 8845 3.0
Itália 8144 2,9
França 7196 ǂ 2,5
Canadá 6200 2.2
Portugal 4525 1.6
( resto do mundo) 39.853 14,1
Total mundial 282.482 MW 100%

A partir de 2012, o Alta Vento Centro de Energia (Califórnia, 1020 MW) é a maior fazenda eólica do mundo. Em fevereiro de 2012, o Walney Wind Farm no Reino Unido é o maior parque eólico offshore do mundo em 367 MW, seguido por Thanet Offshore Wind Project (300 MW), também no Reino Unido. O London Array (630 MW) é o maior projeto em construção. O Reino Unido é gerador de líder mundial da energia eólica offshore, seguida pela Dinamarca.

Há muitos grandes parques eólicos em construção e estas incluem Anholt Offshore Wind Farm (400 MW), BARD Offshore 1 (400 MW), Clyde Wind Farm (548 MW), Fântânele-cogealac Wind Farm (600 MW), Greater Gabbard parque eólico (500 MW), Lincs Wind Farm (270 MW), London Array (1000 MW), Lower Snake River Projeto Eólico (343 MW), Macarthur Wind Farm (420 MW), Shepherds Plano Eólico (845 MW), ea Sheringham Shoal (317 MW).

Solar térmica

Torres solares de esquerda: PS10, PS20.

Grande centrais térmicas solares incluem a 354 MW Geradoras de Energia Solar Sistemas de usina nos EUA, Estação Solnova Energia Solar (Espanha, 150 MW), Estação Andasol Energia Solar (Espanha, 100 MW), Nevada Solar One (EUA, 64 MW), PS20 usina de energia solar (Espanha, 20 MW), ea PS10 Usina Solar (Espanha, 11 MW).

O Ivanpah Solar Power Facility é uma instalação de energia solar de 392 MW, que está em construção no sudeste da Califórnia. O Generating Station Solana é uma MW 280 usina de energia solar que está em construção perto Gila Bend, Arizona, aproximadamente 70 milhas (110 km) a sudoeste de Phoenix. O Crescent Dunes Projeto de Energia Solar é uma MW 110 projeto de energia solar térmica em construção perto Tonopah, cerca de 190 milhas (310 km) a noroeste de Las Vegas .

A indústria de energia solar térmica está crescendo rapidamente com 1,3 GW em construção em 2012 e mais planejado. A Espanha é o epicentro do desenvolvimento da energia solar térmica com 873 MW em construção, e mais 271 MW em desenvolvimento. Nos Estados Unidos, 5.600 MW de projetos de energia solar térmica foram anunciados. Nos países em desenvolvimento, três Projetos do Banco Mundial para de ciclo combinado usinas de turbina a gás integradas solares térmicos / em Egito , México e Marrocos foram aprovados.

Estações de energia fotovoltaica

De energia fotovoltaica
(GW)
2005 5.4
2006 7
2007 9.4
2008 15,7
2009 22,9
2010 39,7
2011 67,4
Capacidades de fim de ano
Nellis Usina Solar, 14 MW usina instalada em 2007 Nevada, EUA.

Células solares fotovoltaicos (PV) converter a luz solar em eletricidade e produção fotovoltaica tem vindo a aumentar a uma média de mais de 20% a cada ano desde 2002, tornando-se uma tecnologia de energia em rápido crescimento. Enquanto o vento é frequentemente citado como a fonte de energia que mais cresce, a energia fotovoltaica desde 2007 tem vindo a aumentar em duas vezes a taxa de vento - uma média de 63,6% / ano, devido à redução no custo. No final de 2011, a fotovoltaica (PV) de capacidade a nível mundial foi de 67,4 GW, um aumento anual de 69,8%. Principais países de capacidade foram, em GW: Alemanha 24,7, Itália 12,8, Japão 4,7, Espanha 4,4, dos EUA 4.4, e China 3.1.

Muitas estações de energia solar fotovoltaica foram construídos, principalmente na Europa. Em maio de 2012, as maiores usinas fotovoltaica (PV) de poder no mundo são o Agua Caliente Solar Project (EUA, 247 MW), Charanka Solar Park (?ndia, 214 MW), Golmud Solar Park (China, 200 MW), Perovo Solar Park (Ucrânia, 100 MW), Sarnia Photovoltaic Power Plant (Canadá, 97 MW), Brandenburg-Briest Solarpark (Alemanha, 91 MW), Solarpark Finow Tower (Alemanha, 84,7 MW), Estação de Montalto di Castro Fotovoltaica (Itália, 84,2 MW), ea Eggebek Parque Solar (Alemanha, 83,6 MW).

Há também muitos grandes usinas em construção. O Desert Sunlight Solar Farm é uma usina de energia solar de 550 MW em construção em Condado de Riverside, Califórnia, que irá utilizar thin-film módulos solares fotovoltaicos feitos por First Solar. O Topaz Solar Farm é uma usina fotovoltaica de 550 MW, a ser construída em San Luis Obispo County, California. O Blythe Projeto de Energia Solar é uma estação fotovoltaica 500 MW em construção em Riverside County, Califórnia. O California Solar Valley Ranch (CVSR) é uma MW 250 energia solar fotovoltaica usina, que está sendo construído pela Na SunPower Carrizo Plain, a nordeste de California Valley. O 230 MW Antelope Valley Solar Ranch é um Primeiro projecto fotovoltaico Solar que está em construção na área do vale do antílope do ocidental do deserto de Mojave, e deverá estar concluído em 2013.

Muitas destas plantas são integradas com a agricultura e sistemas que seguem caminho diário do sol no céu para gerar mais eletricidade do que os sistemas montados fixo rastreamento algum uso. Não há custos de combustível ou emissões durante o funcionamento das centrais.

No entanto, quando se trata de sistemas de energias renováveis e PV, não é apenas grandes sistemas que importam. Fotovoltaica Edifício integrado ou "no local" sistemas fotovoltaicos uso da terra e as estruturas existentes e gerar energia perto de onde ele é consumido.

Combustíveis de carbono neutro e negativo

Combustíveis neutros em carbono são combustíveis sintéticos produzidos pela hidrogenação do desperdício dióxido de carbono reciclado a partir de as emissões de gases de gás usina, recuperado de automóvel gases de escape, ou derivados de ácido carbônico na água do mar . Empresas de síntese de combustível comerciais sugerem que eles podem produzir combustíveis sintéticos para menos de petróleo combustíveis quando o petróleo custa mais de US $ 55 por barril. Metanol renovável (RM) é um combustível produzido a partir de hidrogénio e dióxido de carbono por hidrogenação catalítica , onde o hidrogénio tenha sido obtido a partir de eletrólise da água. Pode ser misturado com combustível para transporte ou processado como matéria-prima química.

O George Olah dióxido de carbono usina de reciclagem operada pela A Carbon Recycling International em Grindavík, Islândia tem vindo a produzir 2 milhões de litros de metanol combustível para transporte por ano a partir de aspiração de fumos da Power Station Svartsengi desde 2011. Ele tem a capacidade de produzir 5 milhões de litros por ano. Uma planta síntese de metano 250 kilowatt foi construído pelo Centro de Energia Solar e Hidrogênio Research (ZSW) a Baden-Württemberg e da Sociedade Fraunhofer, na Alemanha e começou a operar em 2010. Ele está sendo atualizado para 10 megawatts, com conclusão prevista para Outono de 2012. Outros desenvolvimentos comerciais estão ocorrendo em Columbia, Carolina do Sul, Camarillo, Califórnia, e Darlington, Inglaterra.

Esses combustíveis são considerados carbono neutro porque não resultar em um aumento líquido na atmosfera gases de efeito estufa . Na medida em que os combustíveis sintéticos deslocar combustíveis fósseis , ou se forem produzidos a partir de resíduos de carbono ou o ácido carbónico da água do mar, e a sua combustão é sujeito a captura de carbono na combustão ou tubo de escape, eles resultar em emissão de dióxido de carbono negativo e net remoção do dióxido de carbono da atmosfera, e, portanto, constituem uma forma de remediação de gás com efeito de estufa.

Tais combustíveis renováveis aliviar os custos e problemas de dependência de combustíveis fósseis importados, sem exigir qualquer electrificação da frota de veículos ou a conversão ao hidrogênio ou outros combustíveis, permitindo continuou veículos compatíveis e acessíveis. Combustíveis neutros em carbono oferecer energia de custo relativamente baixo armazenamento, aliviando os problemas de energia eólica e solar intermitência, e permitir a distribuição de vento, água e energia solar através de gasodutos existentes.

Noite energia eólica é considerada a forma mais econômica de energia elétrica com a qual para sintetizar combustível, porque o curva de carga para picos de energia elétrica agudamente durante as horas mais quentes do dia, mas o vento tende a soprar um pouco mais à noite do que durante o dia, por isso, o preço da energia eólica noite é muitas vezes muito menos caro do que qualquer alternativa. Alemanha construiu uma planta de 250 kilowatt metano sintética que eles estão escalando até 10 megawatts.

Desenvolvimento de biocombustíveis

Biocombustíveis fornecida 3% do transporte do mundo combustível em 2010. Mandatos para mistura de biocombustíveis existem em 31 países a nível nacional e em 29 estados / províncias. De acordo com a Agência Internacional de Energia, os biocombustíveis têm potencial para atender mais de um quarto da demanda mundial por combustíveis de transporte até 2050.

Desde os anos 1970, O Brasil tem tido um programa de etanol combustível que permitiu ao país tornar-se o segundo maior produtor mundial de etanol (depois dos Estados Unidos) eo maior exportador do mundo. Programa de etanol combustível do Brasil utiliza equipamentos modernos e barato de cana como matéria-prima, eo residual de cana-resíduos ( bagaço) é utilizado para a produção de calor e energia. Não há mais veículos leves no Brasil rodando em gasolina pura. Até o final de 2008, existiam 35.000 estações de serviço em todo o Brasil, com pelo menos uma bomba de etanol.

Quase toda a gasolina vendida nos Estados Unidos hoje é misturado com 10% de etanol, uma mistura conhecida como E10, e os fabricantes de veículos a motor já produzem veículos concebidos para funcionar em misturas de etanol muito mais elevados. Ford , Daimler AG, e GM estão entre as empresas de automóveis que vendem carros "flex-fuel", caminhões e minivans que podem usar gasolina e do etanol misturas que vão de gasolina pura até 85% de etanol (E85). Em meados de 2006, havia aproximadamente 6 milhões de veículos compatíveis com E85 em estradas dos EUA. O desafio é expandir o mercado de biocombustíveis além dos estados fazenda onde eles têm sido mais popular até à data. Veículos flex-fuel estão ajudando nesta transição porque eles permitem que os motoristas para escolher diferentes combustíveis com base no preço e disponibilidade. O Energy Policy Act de 2005, que apela para 7,5 bilhões de galões (28 milhões de m 3) de biocombustíveis a utilizar anualmente até 2012, também vai ajudar a expandir o mercado.

Desenvolvimento geotérmico

A usina Plano Oeste Ford é uma das 22 usinas no The Geysers.

A energia geotérmica é rentável, confiável, sustentável e ambientalmente amigável, mas historicamente tem se limitado a zonas próximas das placas tectônicas limites. Os recentes avanços tecnológicos têm se expandido dramaticamente o intervalo eo tamanho de recursos viáveis, especialmente para aplicações tais como aquecimento doméstico, abrindo um potencial para a exploração em larga escala. Os poços geotérmicos liberar gases de efeito estufa presos nas profundezas da terra, mas estas emissões são muito mais baixas por unidade de energia do que os dos combustíveis fósseis. Como resultado, a energia geotérmica tem o potencial para ajudar a mitigar o aquecimento global se amplamente implantada no lugar de combustíveis fósseis.

O Geothermal Associação Internacional (IGA) informou que 10.715 MW de energia geotérmica em 24 países está on-line, o que deverá gerar 67.246 GWh de eletricidade em 2010. Isso representa um aumento de 20% na capacidade de energia geotérmica on-line desde 2005. projetos IGA este vai crescer para 18.500 MW até 2015, devido ao grande número de projetos ora em análise, muitas vezes em áreas anteriormente assumidos ter pouco recurso explorável.

Em 2010, o Estados Unidos lideraram o mundo na produção de electricidade geotérmica com 3.086 MW de capacidade instalada de 77 usinas de energia; o maior grupo de usinas de energia geotérmica do mundo está localizado na The Geysers, um campo geotérmico na Califórnia . As Filipinas segue os EUA como o segundo maior produtor de energia geotérmica do mundo, com 1.904 MW de capacidade on-line; energia geotérmica representa cerca de 18% da geração de eletricidade do país.

Países em desenvolvimento

Fogões solares usam a luz solar como fonte de energia para cozinhar ao ar livre.

A energia renovável pode ser particularmente adequado para países em desenvolvimento. Em áreas rurais e remotas, transmissão e distribuição de energia gerada a partir de combustíveis fósseis pode ser difícil e caro. Produção de energias renováveis ​​localmente podem oferecer uma alternativa viável.

Os avanços tecnológicos estão se abrindo um enorme mercado novo para a energia solar: os cerca de 1,3 bilhões de pessoas ao redor do mundo que não têm acesso à rede de electricidade. Mesmo que eles normalmente são muito pobres, estas pessoas têm de pagar muito mais para a iluminação do que as pessoas nos países ricos, porque eles usam lâmpadas de querosene ineficientes. Solar custos de energia a metade tanto quanto de iluminação com querosene. Estima-se que 3 milhões de lares obter energia a partir de pequenos sistemas solares fotovoltaicos. O Quênia é o líder mundial no número de sistemas de energia solar instalados per capita. Mais de 30.000 muito pequenos painéis solares, cada uma produzindo 12 a 30 watts, são vendidos no Quénia anualmente.

Alguns Pequenos Estados Insulares (SIDS) em desenvolvimento também estão se voltando para a energia solar para reduzir seus custos e aumentar a sua sustentabilidade. Anguilla , por exemplo, tem o objetivo de obter 15% de sua energia a partir de energia solar por isso é menos dependente do caro diesel importado. O Climate & Desenvolvimento Knowledge Network está ajudando o governo reunir todas as informações de que necessita para mudar a legislação da ilha, para que ele possa integrar as energias renováveis ​​em sua grade. Barbados , também têm feito bons progressos na mudança para energias renováveis, mas muitos outros SIDS ainda estão nos estágios iniciais do planejamento de como integrar as energias renováveis ​​nas suas redes. "Para uma pequena ilha que estamos muito longe", disse Beth Barry, Coordenador do Gabinete de Anguilla Energias Renováveis. "Nós temos uma política energética e um projecto de Mudanças Climáticas política e foram centrando esforços na questão do abastecimento de energia sustentável por vários anos agora. Como resultado, temos uma grande quantidade de informação que podemos compartilhar com outras ilhas. "

Micro-hydro configurado em mini-redes também fornecem energia. Mais de 44 milhões de famílias utilizam biogás feito em digestores doméstico escala para de iluminação e / ou cozinhar, e mais de 166 milhões de lares contam com uma nova geração de fogões de biomassa mais eficientes. Combustível líquido limpo proveniente de matérias-primas renováveis ​​são usados ​​para cozinhar e iluminação em áreas pobres em energia do mundo em desenvolvimento. Álcool combustível (etanol e metanol) podem ser produzidos de forma sustentável a partir açucarado de não-alimentos, ricos em amido, e matérias-primas cellulostic. Projeto Gaia, Inc. e CleanStar Moçambique estão a implementar programas de cozimento limpos com fogões de etanol líquidos na Etiópia, Quénia, Nigéria e Moçambique.

Projectos de energias renováveis ​​em muitos países em desenvolvimento têm demonstrado que a energia renovável pode contribuir diretamente para a redução da pobreza, fornecendo a energia necessária para a criação de empresas e emprego. Tecnologias de energia renovável também podem fazer contribuições indiretas para aliviar a pobreza, fornecendo energia para cozinhar, aquecer o espaço, e iluminação. As energias renováveis ​​podem também contribuir para a educação, através do fornecimento de energia elétrica para as escolas.

Indústria e tendências políticas

Globais Novos investimentos em energia renovável

Presidente dos EUA, Barack Obama 's American Recovery and Reinvestment Act de 2009 inclui mais de US $ 70 bilhões em gastos e créditos fiscais diretos para a energia limpa e programas de transporte associados. Clean Edge sugere que a comercialização de energia limpa vai ajudar os países ao redor do mundo sair da o mal-estar econômico atual. Principais empresas de energias renováveis ​​incluem First Solar, Gamesa, GE Energy, a Q-Cells, da Sharp Solar, Siemens, SunOpta, Suntech Power, e Vestas.

Os militares também tem se concentrado no uso de combustíveis renováveis ​​nos veículos militares. Ao contrário dos combustíveis fósseis, combustíveis renováveis ​​podem ser produzidos em qualquer país, criando uma vantagem estratégica. Os militares dos EUA já se comprometeu a ter 50% do seu consumo de energia vem de fontes alternativas.

O Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA) é uma organização intergovernamental para promover a adoção de energias renováveis ​​em todo o mundo. Seu objetivo é fornecer aconselhamento político concreto e facilitar a capacitação e transferência de tecnologia. IRENA foi formado em 26 de janeiro de 2009, por 75 países que assinaram a Carta da IRENA. Em março de 2010, a IRENA tem 143 Estados membros que todos são considerados como membros fundadores, dos quais 14 também ratificaram o Estatuto.

A partir de 2011, 119 países têm alguma forma de nacional -alvo política de energias renováveis ​​ou de política de apoio renovável. As metas nacionais já existem, em pelo menos 98 países. Há também uma vasta gama de políticas a nível estadual / provincial e local.

Nações Unidas Secretário-Geral Ban Ki-moon disse que a energia renovável tem a capacidade de levantar as nações mais pobres a novos níveis de prosperidade. Em outubro de 2011, ele "anunciou a criação de um grupo de alto nível para angariar apoio para o acesso à energia, eficiência energética e uma maior utilização de energias renováveis. O grupo está a ser co-presidido por Kandeh Yumkella, o presidente da ONU e da Energia diretor-geral da Organização de Desenvolvimento Industrial das Nações Unidas, e Charles Holliday, presidente do Bank of America ".

100% de energia renovável

Crescimento da energia eólica e solar

O incentivo para usar 100% de energia renovável é criado pelo aquecimento global e ecológica, bem como preocupações econômicas, postar o pico do petróleo. O primeiro país a propor 100% de energia renovável foi a Islândia, em 1998. As propostas foram feitas para o Japão em 2003, e para a Austrália em 2011. Noruega e alguns outros países já obter toda a sua eletricidade de fontes renováveis. Islândia propôs o uso de hidrogênio para o transporte e sua frota de pesca. Austrália proposta biocombustível para os elementos de transporte não é facilmente convertida em eletricidade. O mapa do caminho para os Estados Unidos, o compromisso pela Dinamarca, e Visão 2050 para a Europa definir um cronograma para a conversão de 2.050 a 100% de energias renováveis, mais tarde reduzido para 2.040 em 2011. Carbono Zero 2030 a Grã-Bretanha propõe eliminar as emissões de carbono na Grã-Bretanha em 2030 por transição para energia renovável.

Estima-se que o mundo vai gastar um extra de oito trillion dólares ao longo dos próximos 25 anos para prolongar o uso de recursos não-renováveis, um custo que seria eliminada através da transição, em vez de 100% de energia renovável. Um estudo de 2009 sugere que a conversão de todo o mundo e 100% de energia renovável até 2030 é possível e acessível, mas requer apoio político. Seria necessário construir muitas turbinas eólicas e mais sistemas de energia solar. Outras mudanças envolvem o uso de carros elétricos eo desenvolvimento de redes de transmissão melhorados e armazenamento.

A Quarta Revolução: Energiaé um alemãodocumentário lançado em 2010. Ele mostra a visão de uma sociedade global, que vive em um mundo onde a energia é produzida 100% com as energias renováveis, mostrando uma reconstrução completa da economia, para chegar a este . meta Em 2011, Hermann Scheer escreveu o livroO Imperativo da Energia: 100 por cento renovável Agora, publicado pela Routledge.

Em 2011, a revista arbitrada Política Energética publicou dois artigos por Mark Z. Jacobson, professor de engenharia na Universidade de Stanford, e Mark A. Delucchi, sobre a mudança de nosso mix de abastecimento de energia e "Fornecimento de toda a energia global com vento, água e energia solar poder ". Os artigos analisam a viabilidade de fornecimento de energia em todo o mundo para energia elétrica, transporte e aquecimento / arrefecimento do vento, da água e da luz solar (WWS), que são opções limpas que sejam seguras. Na Parte I, Jacobson e Delucchi discutir as características do sistema de energia WWS, aspectos da procura de energia, disponibilidade de recursos WWS, dispositivos necessários WWS, e necessidades de material. Eles estimam que 3,8 milhões 5 MW de turbinas eólicas, 5350 100 MW usinas de energia geotérmica, e 270 novos 1.300 MW usinas hidrelétricas serão necessários. Em termos de a energia solar, uma 49.000 300 MW adicionais concentrando usinas de energia solar, 40.000 MW 300 plantas de energia solar fotovoltaica, e 1,7 Também serão necessários bilhões de 3 kW de sistemas fotovoltaicos na cobertura. Tal ampla infra-estrutura WWS poderia diminuir a demanda de energia mundial em 30%. Na Parte II, Jacobson e Delucchi variabilidade endereço do abastecimento, a economia do sistema, e as iniciativas de política energética associada a um sistema de WWS. Os autores defendem a produção de todos os nova energia com WWS até 2030 e substituir acordos de fornecimento de energia existentes até 2050. Barreiras à implementação do plano de energia renovável são vistos como sendo "essencialmente social e política, não tecnológica ou económica". Os custos de energia com um sistema WWS deve ser semelhante ao dos custos de energia de hoje.

As únicas fontes disponíveis para fornecer uma maioria de energia do mundo são, pela ordem, solar, eólica, geotérmica e. Geotérmica pode ser tratada como um recurso não-renovável, onde o calor nas duas primeiras milhas do manto da Terra contém energia suficiente para abastecer toda a energia do mundo por 100.000 anos, embora apenas uma pequena percentagem do que é tecnicamente disponíveis, ou como um recurso renovável, em que o calor utilizado é a que é renovada a cada ano. Devido à radiação no manto da Terra, este é sustentável para cerca de 2 bilhões anos e pode fornecer até uma maioria da energia utilizada em 2010. A maior parte da energia disponível é do Sun, e cerca de 1% a 2% é convertido para a energia eólica, e cerca de 0,01% para as plantas. A cada ano o sol fornece 160 vezes o total de energia que é armazenada em combustíveis fósseis.

Um estudo realizado pela Universidade de Delaware 2012 para um sistema de 72 GW considerado 28 bilhões de combinações de energia renovável e armazenamento e encontrou o mais rentável, para a Interconexão PJM, usaria 17 GW de energia solar, 68 GW de energia eólica offshore, e 115 GW de vento onshore, embora às vezes tanto quanto três vezes seria fornecido a demanda. 0,1% do tempo exigiria geração de outras fontes.

IRENEC é uma conferência anual sobre energia 100% renovável começou em 2011 por EUROSOLAR Turquia. A conferência de 2013 está agendada para 27-29 junho em Istambul.

Tecnologias facilitadoras

Porque algumas fontes de energia renováveis ​​são intermitentes ou sazonais, a capacidade de armazenamento de energia pode ajudar a torná-los técnica ou economicamente viável em circunstâncias particulares. Calor, frio e eletricidade são formas de energia que podem ser armazenados.

Sazonal armazenamento de energia térmica (STES) é uma dessas tecnologias de habilitação. Ao armazenar calor no fundo da terra através de um conjunto de furos de água, o Drake Landing Solar Comunidade em Alberta, Canadá conseguiu uma fracção solar de 97% para o aquecimento round 'ano, com colectores solares nos telhados de garagem como a fonte de calor. Em Braestrup, Dinamarca, sistema de aquecimento solar de distrito da comunidade também utiliza STES, a uma temperatura de armazenamento de 65 oC. Uma bomba de calor, o qual é executado apenas quando há energia eólica excedente disponível na rede nacional, é utilizado quando se extrai calor do armazenamento para aumentar a temperatura até 80 ° C durante a distribuição. Isso ajuda a estabilizar a rede nacional, bem como contribuir para a utilização máxima da energia eólica. Quando excedente vento gerado energia elétrica não está disponível, uma caldeira a gás é usado. Presentemente, 20% de calor de Braestrup é solar, mas a expansão da instalação está prevista para aumentar a fracção de 50%.

Outras tecnologias

Outras tecnologias de energias renováveis ​​ainda estão em desenvolvimento, e incluir etanol celulósico, a energia geotérmica hot-seca-rock, e energia dos oceanos. Estas tecnologias não são ainda amplamente demonstrado ou que tenham comercialização limitada. Muitos estão no horizonte e pode ter potencial comparável a outras tecnologias de energia renovável, mas ainda dependem de atrair a atenção suficiente e de investigação, desenvolvimento e demonstração (ID & D) financiamento.

Pesquisa

Há inúmeras organizações dentro dos setores acadêmico, federais e comerciais que realizam grande escala investigação avançada no domínio das energias renováveis. Esta pesquisa abrange várias áreas de foco em todo o espectro de energia renovável. A maioria das pesquisas é direcionada a melhorar a eficiência e aumentar os rendimentos globais de energia. Várias organizações de pesquisa apoiados pelo governo federal têm-se centrado nas energias renováveis ​​nos últimos anos. Dois dos mais proeminentes desses laboratórios são Sandia National Laboratories e do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), ambos dos quais são financiados pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos e apoiada por vários parceiros corporativos. Sandia tem um orçamento total de US $ 2,4 bilhões, enquanto NREL tem um orçamento de US $ 375 milhões.

O etanol celulósico

Empresas como a Iogen, poeta, e Abengoa está construindo refinarias que podem processar biomassa e transformá-lo em etanol, enquanto empresas como a Verenium Corporation, Novozymes, e Diádico Internacional estão produzindo enzimas que poderiam permitir que um futuro de etanol celulósico. A mudança de matérias-primas de culturas alimentares para o lixo e resíduos de gramíneas nativas oferece oportunidades significativas para uma série de jogadores, desde os agricultores a empresas de biotecnologia, e de desenvolvedores de projetos para os investidores.

Selecionadas Comercial etanol celulósico plantas em os EUA
(operacionais ou em construção)
Companhia Localização Matéria-prima
Abengoa BioenergiaHugoton, KSPalha de trigo
BlueFire RenewablesIrvine, CA Múltiplas fontes
Gulf Coast EnergiaMossy Head, FLResíduos de madeira
MascomaLansing, MI Madeira
POETEmmetsburg, IAEspigas de milho
SunOptaLittle Falls, MNLascas de madeira
XethanolAuburndale, FLCascas de frutas cítricas

A energia oceânica

A energia oceânica é uma categoria ampla que abrange actualmente:Marine Power atual,A energia osmótica,energia das ondas,energia das marés eenergia térmica do oceano.

Energia Das Ondas

Sistemas de energia elétrica colheita utilidade escala de ondas do mar foram recentemente ganhando força como uma tecnologia viável. O potencial para esta tecnologia é considerada promissora, especialmente na costa virada a oeste com latitudes entre 40 e 60 graus:

No Reino Unido, por exemplo, a Carbon Trust recentemente estimou a extensão do recurso no mar economicamente viável em 55 TWh por ano, cerca de 14% da demanda nacional atual. Em toda a Europa, o recurso tecnologicamente viável foi estimada em, pelo menos, 280 TWh por ano. Em 2003, o Instituto US Electric Power Research (EPRI) estimou o recurso viável nos Estados Unidos em 255 TWh por ano (6% da demanda).

Escócia é o lar do Centro Europeu de Energia Marinha instalação de testes o primeiro do mundo para máquinas de ondas e das marés, localizado nas águas em torno das Orkney Islands. Em 2012 no local de teste onda, E.ON está testando uma máquina Pelamis Wave Energy Converter e Aquamarine Power estiverem testando a sua dispositivo Oyster near-shore. Desenvolvimentos fazenda de ondas são planejadas em águas escocesas por E.ON, ScottishPower Renewables, SSE, Pelamis Wave Power, Aquamarine Power and Aegir Wave Power, uma joint venture entre a Pelamis e Vattenfall.

No EUA, Austrália, assim como na Europa, escala completa de projetos de energia de ondaestão em andamento ou em planejamento peloOceano Power Technologies, bem como outros, tais comoCETO.

Energia Das Marés

Primeiro comercial do mundo gerador de corrente de maré foi instalada em 2007 nos estreitos de Strangford Lough na Irlanda. O gerador de energia elétrica de 1,2 MW subaquática das marés, parte do Ambiente e as Energias Renováveis ​​esquema da Irlanda do Norte, aproveita o fluxo das marés rápido (até 4 metros por segundo) no Lough. Embora o gerador é poderoso o suficiente para alimentar mil casas, a turbina tem um impacto ambiental mínimo, uma vez que é quase totalmente submersa, e os rotores não representam perigo para a vida selvagem como eles se transformam muito lentamente.

Energia térmica oceânica

Oceano conversão de energia térmica (OTEC) utiliza a diferença de temperatura que existe entre águas profundas e rasas para executar um motor térmico.

Sistemas geotérmicos melhorados

Sistema geotérmico reforçada1: Reservatório 2: Casa de bomba 3: trocador de calor 4: Salão Turbina 5: 6 bem Produção: Injeção poço 7: A água quente para aquecimento urbano 8: sedimentos porosos 9: Observação bem 10: embasamento cristalino

Sistemas geotérmicos melhorados são um novo tipo de tecnologias de energia geotérmica que não exigem recursos hidrotermais convectivos natural. A grande maioria da energia geotérmica ao alcance de perfuração está em rocha seca e não porosa. Tecnologias EGS "aumentar" e / ou criar recursos geotérmicos neste "rocha quente e seca (HDR)" através de estimulação hidráulico.

Tecnologias EGS / HDR, como geotérmica hidrotérmica, são esperados para ser recursos carga de base que produzem energia 24 horas por dia como uma planta fóssil. Distinto do hidrotérmico, HDR / EGS pode ser viável em qualquer parte do mundo, de acordo com os limites económicos da profundidade de perfuração. Bons locais são mais profunda granito coberto por uma (3-5 km) espessa camada de isolante sedimentos que a perda de calor lento.

Existem sistemas de HDR e EGS actualmente a ser desenvolvidos e testados em França , Austrália , Japão , Alemanha, o US e Suíça . O maior projeto EGS no mundo é uma planta de demonstração de 25 megawatts actualmente a ser desenvolvido na Bacia de Cooper, na Austrália. A Bacia de Cooper tem o potencial de gerar 5.000-10.000 MW.

Energia solar Experimental

Concentrando a energia fotovoltaica, na Catalunha, Espanha

Sistemas de energia fotovoltaica concentrada (CPV) empregam a luz solar concentrada em superfícies fotovoltaicos com a finalidade de geração de eletricidade. Termelétricas, ou dispositivos "thermovoltaic" converter uma diferença de temperatura entre materiais diferentes em uma corrente elétrica.

Fotossíntese artificial

Fotossíntese artificial utiliza técnicas incluem a nanotecnologia para armazenar energia electromagnética em energia solar ligações químicas através da divisão de água para produzir hidrogénio e, em seguida, com dióxido de carbono para fazer metanol. Pesquisadores da área estão se esforçando para projetar imita moleculares da fotossíntese que utilizam uma região mais ampla do espectro solar, empregam sistemas catalíticos feitos de materiais abundantes e baratas que são robustos, prontamente reparado, não-tóxico, estável em uma variedade de condições ambientais e executar de forma mais eficiente, permitindo uma maior proporção de energia do fóton para acabar nos compostos de armazenamento, ou seja, carboidratos (ao invés de construir e manter as células vivas). Abordagens relevantes utilizam química de coordenação, ciência dos materiais e, biomimético sintético bio-engenharia modificados e técnicas de bio-inspirados, assim como as nanociências, a construção de foto-semicondutores e catalisadores de estado sólido para a oxidação da água, além de catalisadores evolução do hidrogénio com base em enzimas.

Debate energia renovável

Produção de electricidade renovável, a partir de fontes como energia eólica e a energia solar, é por vezes criticada por ser variável ouintermitente. No entanto, o Agência Internacional de Energia afirmou que a implantação de tecnologias renováveis ​​geralmente aumenta a diversidade de fontes de eletricidade e, através da geração local, contribui para a flexibilidade do sistema e a sua resistência aos choques centrais.

Houve " não no meu quintal "(NIMBY) preocupações relacionadas com os impactos visuais e outros de algumas usinas eólicas, com residentes locais, por vezes, lutando ou bloqueio de construção. Nos EUA, o Massachusetts projeto Cape Wind foi adiada por anos, em parte por causa de preocupações estéticas. No entanto, os residentes em outras áreas têm sido mais positiva. Segundo um vereador, a esmagadora maioria dos habitantes locais acreditam que o Ardrossan Wind Farm, na Escócia, tem reforçado a área.

Um documento recente Governo do Reino Unido afirma que "os projetos são geralmente mais propensos a ter sucesso se eles têm um amplo apoio público eo consentimento das comunidades locais. Isso significa dar comunidades tanto uma palavra a dizer e um jogo ". Em países como a Alemanha ea Dinamarca muitos projetos de energia renovável são de propriedade de comunidades, nomeadamente através de cooperação estruturas, e contribuir significativamente para os níveis globais de implantação das energias renováveis. Nos últimos anos, novas on-line plataformas de crowdfunding têm proporcionado mecanismos adicionais para uma maior participação nos, e apoio a energias renováveis, permitindo que qualquer pessoa para investir mesmo em pequenas quantidades e beneficiar os retornos. Exemplos incluem Generation Abundância no Reino Unido e Solar Mosaic nos EUA.

O mercado de tecnologias de energia renovável tem continuado a crescer.alterações climáticaspreocupações, juntamente com altos preços do petróleo, pico do petróleo e aumentando o apoio do governo, está impulsionando a legislação de energia renovável, incentivos e comercialização.Nova gastos governamentais, regulamentação e políticas ajudaram o tempo indústria da crise econômica de 2009 melhor do que muitos outros setores.

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