Alternative Energie ist ein Überbegriff, der zu jeder Quelle der verwendbaren Energie verweist, die beabsichtigt ist, Kraftstoffquellen ohne die unerwünschten Folgen der ersetzten Brennstoffe zu ersetzen.

Der Begriff "Alternative" setzt eine Reihe unerwünschter Energietechnologien voraus, gegen die "alternativen Energien" gegenübergestellt wird. Als solcher ist die Liste von ausgeschlossenen Energietechnologien ein Hinweis, deren Probleme die alternativen Technologien beabsichtigt sind, um zu richten. Meinungsverschiedenheiten bezüglich dominierender Energiequellen und ihrer Alternativen haben eine lange Geschichte. Die Natur dessen, was alternative Energiequellen betrachtet wurde, hat sich beträchtlich mit der Zeit, und heute, wegen der Vielfalt von Energiewahlen und sich unterscheidenden Absichten ihrer Verfechter geändert, einige Energietypen definierend, weil "Alternative" hoch umstritten ist.

In einem allgemeinen Sinn in der zeitgenössischen Gesellschaft besteht alternative Energie dass darin, der ohne die unerwünschten Folgen des Brennens von fossilen Brennstoffen wie hohe Kohlendioxyd-Emissionen erzeugt wird, der, wie man betrachtet, der beitragende Hauptfaktor der Erderwärmung gemäß der Internationalen Tafel auf der Klimaveränderung ist. Manchmal schließt diese weniger umfassende Bedeutung der "alternativen Energie" Kernenergie (z.B wie definiert, in Michigan Folgendes Energieautoritätsgesetz von 2002) aus.

Definitionen

Geschichte

Historiker von Wirtschaften haben die Schlüsselübergänge zu alternativen Energien studiert und betrachten die Übergänge als zentral im Verursachen bedeutender Wirtschaftsänderung. Vor der Verschiebung zu einer alternativen Energie ist der Bedarf des dominierenden Energietyps unregelmäßig, begleitet durch Eskalationen in Energiepreisen geworden.

Kohle als eine Alternative zu Holz

Historiker Norman F. Cantor beschreibt, wie in der spätmittelalterlichen Periode Kohle der neue alternative Brennstoff war, um die Gesellschaft vom Übergebrauch des dominierenden Brennstoffs, Holzes zu retten:

: "Europäer hatten in der Mitte riesengroßer Wälder im Laufe der früheren mittelalterlichen Jahrhunderte gelebt. Nach 1250 sind sie so erfahren in der Abholzung geworden, dass vor 1500 n.Chr. sie an Holz knapp waren, um zu heizen und zu kochen... Vor 1500 war Europa am Rand einer Kraftstoff- und Ernährungskatastrophe, [von] der es im sechzehnten Jahrhundert nur durch das Brennen von weicher Kohle und die Kultivierung von Kartoffeln und Mais gespart wurde."

Erdöl als eine Alternative zu Walöl

Walöl war die dominierende Form der Schmierung und des Brennstoffs für Lampen am Anfang des 19. Jahrhunderts, aber die Erschöpfung der Walfisch-Lager durch die Mitte des Jahrhunderts hat Walöl-Preise veranlasst, das Bereiten des Weges für die Adoption von Erdöl sprunghaft ansteigen zu lassen, das zuerst in Pennsylvanien 1859 kommerzialisiert wurde.

Alkohol als eine Alternative zu fossilen Brennstoffen

1917 hat Alexander Graham Bell Vinylalkohol vom Getreide, Weizen und andere Lebensmittel als eine Alternative zu Kohle und Öl verteidigt, feststellend, dass die Welt in der messbaren Entfernung war, diese Brennstoffe zu entleeren. Für Bell war das Problem, das eine Alternative verlangt, Mangel an der Erneuerbarkeit von orthodoxen Energiequellen. Seit den 1970er Jahren hat Brasilien ein Vinylalkohol-Kraftstoffprogramm gehabt, das dem Land erlaubt hat, der zweitgrößte Erzeuger in der Welt von Vinylalkohol (nach den Vereinigten Staaten) und der größte Ausfuhrhändler in der Welt zu werden. Brasiliens Vinylalkohol-Kraftstoffprogramm verwendet moderne Ausrüstung und preiswertes Zuckerrohr als feedstock, und die restliche Stock-Verschwendung (bagasse) wird verwendet, um Hitze und Macht zu bearbeiten. Es gibt nicht mehr leichte Fahrzeuge in Brasilien, das auf reinem Benzin läuft. Am Ende von 2008 gab es 35,000 Tankstellen überall in Brasilien mit mindestens einer Vinylalkohol-Pumpe.

Vinylalkohol von Cellulosic kann von einer verschiedenen Reihe von feedstocks erzeugt werden, und schließt den Gebrauch des ganzen Getreides ein. Diese neue Annäherung sollte Erträge vergrößern und den Kohlenstoff-Fußabdruck reduzieren, weil der Betrag von energieintensiven Düngern und Fungiziden dasselbe für eine höhere Produktion des verwendbaren Materials bleiben wird. Bezüglich 2008 gibt es neun kommerzielle cellulosic Vinylalkohol-Werke, die entweder, oder im Bau in den Vereinigten Staaten funktionieren.

Bio-Treibstoff-Technologien der zweiten Generation sind im Stande, Bio-Treibstöffe von der ungenießbaren Biomasse zu verfertigen, und konnten folglich Konvertierung des Essens in den Brennstoff verhindern." Bezüglich des Julis 2010 gibt es eine kommerzielle zweite Generation (2G) Vinylalkohol-Werk Inbicon Biomasse-Raffinerie, die in Dänemark funktioniert.

Kohlenvergasung als eine Alternative zu Erdöl

In den 1970er Jahren hat die Regierung von Präsidenten Jimmy Carter Kohlenvergasung als eine Alternative zu teurem importiertem Öl verteidigt. Das Programm, einschließlich Synthetic Fuels Corporation wurde ausrangiert, als Erdölpreise in den 1980er Jahren gestürzt haben. Der Kohlenstoff-Fußabdruck und die Umweltauswirkung der Kohlenvergasung sind beide sehr hoch.

Allgemeine Typen der alternativen Energie

Sonnenenergie

Sonnenenergie erzeugt von der Elektrizität von der Sonne. Es wird in zwei Typen, thermische und elektrische Energie aufgeteilt. Diese zwei Untergruppen bedeuten, dass sie Häuser (und Wasser) anheizen und Elektrizität beziehungsweise erzeugen.

Windkraft

Windkraft erzeugt von der Elektrizität vom Wind.

Geothermische Energie

Geothermische Energie verwendet heißes Wasser oder Dampf vom Interieur der Erde, um Gebäude oder Elektrizitätsgeneration zu heizen.

Bio-Treibstoff und Vinylalkohol

Bio-Treibstoff und Vinylalkohol sind pflanzenabgeleiteter Ersatz von Benzin, um Fahrzeuge anzutreiben.

Wasserstoff

Wasserstoff wird als sauberer Brennstoff für Flugzeuge, Raumschiffe und Fahrzeuge verwendet.

Erneuerbare Energie gegen die nichterneuerbare Energie

Erneuerbare Energie wird von Bodenschätzen — wie Sonnenlicht, Wind, Regen, Gezeiten und geothermische Hitze erzeugt — die (natürlich wieder gefüllt) erneuerbar sind. Wenn Sie die Prozesse vergleichen, um Energie zu erzeugen, dort bleiben Sie mehrere grundsätzliche Unterschiede zwischen erneuerbarer Energie und fossilen Brennstoffen. Der Prozess, Öl, Kohle oder Erdgas-Brennstoff zu erzeugen, ist ein schwieriger und anspruchsvoller Prozess, der sehr viel komplizierte Ausrüstung, physische und chemische Prozesse verlangt. Andererseits kann alternative Energie mit der grundlegenden Ausrüstung und den natürlich grundlegenden Prozessen weit erzeugt werden. Holz, die erneuerbarste und verfügbare alternative Energie, verbrennt denselben Betrag von Kohlenstoff, den es ausstrahlen würde, wenn es sich natürlich abbauen würde.

Ökologisch freundliche Alternativen

Erneuerbare Energiequellen wie Biomasse werden manchmal als eine Alternative zu ökologisch schädlichen fossilen Brennstoffen betrachtet. Renewables sind nicht von Natur aus alternative Energien für diesen Zweck. Zum Beispiel haben die Niederlande, einmal Führer im Gebrauch von Palmöl als ein Bio-Treibstoff, alle Subventionen für Palmöl wegen der wissenschaftlichen Beweise aufgehoben, dass ihr Gebrauch "manchmal mehr Umweltschaden schaffen kann als fossile Brennstoffe". Niederlande Regierungs- und Umweltgruppen versuchen, die Ursprünge von importiertem Palmöl zu verfolgen, zu bezeugen, welche Operationen das Öl auf eine verantwortliche Weise erzeugen. Bezüglich Bio-Treibstöffe von Lebensmitteln hat die Verwirklichung, dass das Umwandeln der kompletten Korn-Ernte der Vereinigten Staaten nur 16 % seiner Auto-Kraftstoffbedürfnisse und die Dezimierung von Brasiliens fesselnden tropischen Regenwäldern erzeugen würde, um Weg für die Bio-Treibstoff-Produktion zu machen, verständlich gemacht, dass das Stellen von Energiemärkten in der Konkurrenz mit Nahrungsmittelmärkten auf höhere Nahrungsmittelpreise und unbedeutenden oder negativen Einfluss auf Energieprobleme wie Erderwärmung oder Abhängigkeit von der Auslandsenergie hinausläuft. Kürzlich werden Alternativen zu solchen unerwünschten nachhaltigen Brennstoffen wie gewerblich lebensfähige Quellen von cellulosic Vinylalkohol gesucht.

Relativ neue Konzepte für die alternative Energie

Alge-Brennstoff

Alge-Brennstoff ist ein Bio-Treibstoff, der aus Algen abgeleitet wird. Während der Fotosynthese gewinnen Algen und andere photosynthetische Organismen Kohlendioxyd und Sonnenlicht und wandeln es in Sauerstoff und Biomasse um. Die Vorteile des algal Bio-Treibstoffs sind, dass er industriell erzeugt werden kann, dadurch den Gebrauch des urbaren Landes und der Nahrungsmittelgetreide (wie Sojabohne, Palme und canola) begegnend, und dass er einen sehr hohen Ölertrag verglichen mit allen anderen Quellen des Bio-Treibstoffs hat.

Biomasse-Briketts

Biomasse-Briketts werden in der sich entwickelnden Welt als eine Alternative zu Holzkohle entwickelt. Die Technik ist mit der Konvertierung fast jeder Pflanzensache in komprimierte Briketts verbunden, die normalerweise ungefähr 70 % der Heizwert von Holzkohle haben. Es gibt relativ wenige Beispiele der in großem Umfang Brikett-Produktion. Eine Ausnahme ist in Nördlichem Kivu in der östlichen demokratischen Republik Kongo, wo, wie man betrachtet, die Waldabfertigung für die Holzkohle-Produktion die größte Drohung gegen das Berggorilla-Habitat ist. Der Personal des Virunga Nationalparks hat erfolgreich erzogen und mehr als 3500 Menschen ausgestattet, um Biomasse-Briketts zu erzeugen, dadurch haben das Ersetzen von Holzkohle erzeugt ungesetzlich innerhalb des Nationalparks und das Schaffen bedeutender Beschäftigung für Leute, die in der äußersten Armut im Konflikt leben, Gebiete betroffen.

Verzehren von Biogas

Verzehren-Geschäfte von Biogas mit dem Anspannen vom Methan-Benzin, das veröffentlicht wird, wenn Verschwendung zusammenbricht. Dieses Benzin kann vom Müll oder den Kanalisationen wiederbekommen werden. Biogas digesters werden verwendet, um in einer Prozession zu gehen, Methan-Benzin, indem es Bakterien gehabt wird, brechen Biomasse in einer anaerobic Umgebung.

Das Methan-Benzin, das gesammelt und raffiniert wird, kann als eine Energiequelle für verschiedene Produkte verwendet werden.

Biologische Wasserstoffproduktion

Wasserstoffbenzin ist ein völlig sauberer brennender Brennstoff; sein einziges Nebenprodukt ist Wasser. Es enthält auch relativ hohen Betrag der Energie im Vergleich zu anderen Brennstoffen wegen seiner chemischen Struktur.

2H + O  2HO + Hohe Energie

Hohe Energie + 2HO  2H + O

Das verlangt einen energiereichen Eingang, kommerziellen Wasserstoff sehr ineffizient machend. Der Gebrauch eines biologischen Vektoren als ein Mittel, Wasser zu spalten, und deshalb Wasserstoffbenzin zu erzeugen, würde den einzigen Energieeingang berücksichtigen, um Sonnenstrahlung zu sein. Biologische Vektoren können Bakterien oder allgemeiner Algen einschließen. Dieser Prozess ist als biologische Wasserstoffproduktion bekannt. Es verlangt, dass der Gebrauch von einzelnen zelligen Organismen Wasserstoffbenzin durch die Gärung schafft. Ohne die Anwesenheit von Sauerstoff, auch bekannt als eine anaerobic Umgebung kann regelmäßige Zellatmung nicht stattfinden und ein bekannter Prozess, weil Gärung übernimmt. Ein Hauptnebenprodukt dieses Prozesses ist Wasserstoffbenzin. Wenn wir das auf einem in großem Umfang durchführen konnten, dann konnten wir Sonnenlicht, Nährstoffe und Wasser nehmen und als eine dichte Energiequelle zu verwendendes Wasserstoffbenzin schaffen. Groß angelegte Produktion hat sich schwierig erwiesen. Erst als 1999, dass wir im Stande gewesen sind, sogar diese anaerobic Bedingungen durch die Schwefel-Beraubung zu veranlassen. Da der Gärungsprozess ein Entwicklungsrücken, angemacht während Betonung ist, würden die Zellen nach ein paar Tagen sterben. 2000 wurde ein zweistufiger Prozess entwickelt, um die Zellen und aus anaerobic Bedingungen anzunehmen und deshalb sie zu bewahren. Seit den letzten zehn Jahren, eine Weise findend, zu tun ist das auf einem groß angelegten die Hauptabsicht der Forschung gewesen. Sorgfältige Arbeit wird getan, um einen effizienten Prozess vor der groß angelegten Produktion jedoch zu sichern, sobald ein Mechanismus entwickelt wird, konnte dieser Typ der Produktion unsere Energiebedürfnisse lösen.

Das Schwimmen von Windfarmen

Schwimmwindfarmen sind einer regelmäßigen Windfarm ähnlich, aber der Unterschied ist, dass sie in der Mitte des Ozeans schwimmen. Landwind-Farmen können in Wasser bis zum tiefen gelegt werden, wohingegen das Schwimmen von Windturbinen in Wasser bis zu tief schwimmen kann.

Der Vorteil, eine Schwimmwindfarm zu haben, soll im Stande sein, die Winde vom offenen Ozean anzuspannen. Ohne irgendwelche Hindernisse wie Hügel, Bäume und Gebäude, können Winde vom offenen Ozean bis zu Geschwindigkeiten zweimal so schnell wie Küstengebiete erreichen.

Die Investierung in die alternative Energie

Im Laufe der letzten drei Jahre hat öffentlich gehandelt alternative Energie, sind mit etwas 2007-Umsatz über 100 %, etwas 2008-Umsatz unter 90 % oder mehr und Umsatz der Spitze zum Trog 2009 wieder mehr als 100 % sehr flüchtig gewesen. Im Allgemeinen gibt es drei Subsegmente "der alternativen" Energieinvestition: Sonnenenergie, Windkraft und hybride elektrische Fahrzeuge. Alternative Energiequellen, die erneuerbar, frei sind und niedrigere Kohlenstoff-Emissionen haben als, was wir jetzt haben, sind Windkraft, Sonnenenergie, geothermische Energie und Lebensbrennstoffe. Jedes dieser vier Segmente ist mit sehr verschiedenen Technologien und Investitionssorgen verbunden.

Zum Beispiel, photovoltaic Sonnenenergie basiert auf der Halbleiter-Verarbeitung und entsprechend, zieht aus den steilen Kostendämmungen einen Nutzen, die denjenigen ähnlich sind, die in der Mikroprozessor-Industrie begriffen sind (d. h., gesteuert durch die größere Skala, höhere Modul-Leistungsfähigkeit und Besserung von in einer Prozession gehenden Technologien). Sonnenenergie von PV ist vielleicht die einzige Energietechnologie, deren Elektrizitätsgenerationskosten anderthalbmal oder mehr im Laufe der nächsten 5 Jahre reduziert werden konnten. Besser und helfen effizienteres Fertigungsverfahren und neue Technologie wie fortgeschrittener dünner Film Sonnenzelle ist ein gutes Beispiel davon, Industriekosten zu reduzieren.

Die Volkswirtschaft der PV Sonnenelektrizität ist von der Silikonpreiskalkulation und sogar den Gesellschaften hoch abhängig, deren Technologien auf anderen Materialien basieren (z.B, Zuerst Sonnen-) werden durch das Gleichgewicht des Angebots und Nachfrage auf dem Silikonmarkt zusammengepresst. Außerdem, weil einige Gesellschaften vollendete Sonnenzellen auf dem offenen Markt verkaufen (z.B, Q-Zellen), schafft das eine niedrige Barriere für den Zugang für Gesellschaften, die Sonnenmodule verfertigen wollen, die der Reihe nach eine vernunftwidrige Preiskalkulationsumgebung schaffen können.

Im Gegensatz, weil Windmacht seit mehr als 100 Jahren angespannt worden ist, ist seine zu Grunde liegende Technologie relativ stabil. Seine Volkswirtschaft wird durch das Stationieren (z.B, wie hart die Windschläge und die Bratrost-Investitionsvoraussetzungen) und die Preise von Stahl größtenteils bestimmt (der größte Bestandteil einer Windturbine), und wählen Sie Zusammensetzungen (verwendet für die Klingen) aus. Weil aktuelle Windturbinen häufig über 100 Meter hohe sind, sind Logistik und eine globale Produktionsplattform Hauptquellen des Wettbewerbsvorteils. Diese Probleme und andere wurden in einem Forschungsbericht von Sanford Bernstein erforscht. Einige seiner Schlüsselbeschlüsse werden hier gezeigt.

Alternative Energie im Transport

Wegen fest steigender Gaspreise 2008 mit dem durchschnittlichen nationalen US-Preis pro Gallone regelmäßiges unverbleites Benzin, das sich über 4.00 $ einmal erhebt, hat es eine unveränderliche Bewegung zum Entwickeln höherer Kraftstoffleistungsfähigkeit und mehr alternativer Kraftstofffahrzeuge für Verbraucher gegeben. Als Antwort haben viele kleinere Gesellschaften Forschung und Entwicklung in radikal verschiedene Weisen schnell vergrößert, Verbraucherfahrzeuge anzutreiben. Hybride und Batterie sind elektrische Fahrzeuge gewerblich verfügbar und gewinnen breitere Industrie und Aufnahmefreudigkeit weltweit.

Zum Beispiel hat Nissan die USA die erste Massenproduktion in der Welt Elektrisches Fahrzeug "Nissan Blatt" eingeführt.

Das Bilden alternativer Energiehauptströmung

Bevor alternative Energie Hauptströmung wird, gibt es einige entscheidende Hindernisse, die es überwinden muss: Zuerst dort muss vergrößert werden, davon verstehend, wie alternative Energien arbeiten, und warum sie vorteilhaft sind; zweitens müssen die Verfügbarkeitsbestandteile für diese Systeme zunehmen; und letzt muss die Belohnungszeit vermindert werden.

Zum Beispiel nehmen elektrische Fahrzeuge (EV) und Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEV) zu. Diese Fahrzeuge hängen schwer von einer wirksamen stürmenden Infrastruktur wie eine kluge Bratrost-Infrastruktur ab, um im Stande zu sein, Elektrizität als alternative Hauptströmungsenergie für zukünftige Transporte durchzuführen.

Nachteile

Es gibt mehrere Probleme, die davon entstehen können, bis alternative Energie umzuschalten. "Die Erhöhung des Gebrauches der Nation von Erdgas für die Elektrizitätsgeneration konnte auf nachteilige Wirtschaftsfolgen hinauslaufen" besonders seitdem "kostet Erdgas zurzeit ungefähr viermal mehr als Kohle". Außerdem, wenn es eine weit verbreitete Schaltung zu Erdgas von Kohle gäbe, würden einige Länder immer abhängiger vom internationalen Bedarf werden. Außerdem "würde groß angelegte Kraftstoffschaltung verlangen, dass wesentliche Investitionen in der Rohrleitungslagerungs- und Lagerungskapazität und den neuen Terminals importiertes Erdgas bearbeiten".

Es gibt auch die Frage dessen, ob man vorhandene kohlenverbrennende Werke umwandelt oder neue zu bauen. "Das Brennen von Erdgas an einem vorhandenen Kohlenwerk würde eine Rohrleitung mit der Fähigkeit verlangen, den Kraftstoffversorgungsanforderungen des Werks zu entsprechen". Es würde auch verlangen, "dass Vergrößerung von zwischenstaatlichen und intrastaatlichen Rohrleitungen vergrößerte Volumina von Erdgas transportiert", Insgesamt würde es mehr ausführbar und rentabel sein, um neue Erdgas-Einheiten zu bauen, als, kohlenverbrennende Werke zu schalten.

Siehe auch

• Nachhaltige Energie
• Alternative Energieindizes
• Energieentwicklung
• Kraftstoffzelle
• Prozess von Fischer-Tropsch
• Wasserstoffwirtschaft
• Erneuerbare Energiekommerzialisierung
• Greasestock
• Natürliche Brücken nationales Denkmal Sonnenmacht-System
• Das Zentrum, New Mexico

Weiterführende Literatur

• NREL Veröffentlichungsdatenbank Eine Liste von Veröffentlichungen vom Nationalen Erneuerbaren Energielaboratorium
• Unbeabsichtigte Folgen von Green Technologies Eine kurze Universität Kaliforniens, Zusammenfassung von Berkeley der unbeabsichtigten Folgen von alternativen Energietechnologien