Kaiken ilmastonmuutoksesta käytävän keskustelun on pakko viitata siihen, että uusiutuvan energian käytöllä voidaan ehkäistä ilmaston lämpenemisen pahimmat vaikutukset. Syynä on se, että uusiutuvat energialähteet, kuten aurinko ja tuuli, eivät tuota hiilidioksidia ja muita kasvihuonekaasuja, jotka edistävät ilmaston lämpenemistä.
Viimeisen 150 vuoden ajan ihmiset ovat suurelta osin luottaneet hiileen, öljyyn ja muihin fossiilisiin polttoaineisiin saadakseen voiman kaikkeen hehkulamppuista autoihin ja tehtaisiin. Tämän seurauksena näiden polttoaineiden polttamisesta syntyvien kasvihuonekaasujen määrä on saavuttanut poikkeuksellisen korkean tason.
Kasvihuonekaasut sitovat ilmakehään lämpöä, joka muuten voisi karkaa avaruuteen, ja keskimääräiset pintalämpötilat nousevat. Näin tapahtuu ilmaston lämpenemistä, jota seuraa ilmastonmuutos, joka sisältää myös äärimmäisiä sääilmiöitä, luonnonvaraisten eläinten populaatioiden ja elinympäristöjen siirtymistä, merenpinnan nousua ja monia muita ilmiöitä.
Uusiutuvien energialähteiden käyttö voi siis estää katastrofaaliset muutokset planeetallamme. Huolimatta siitä, että uusiutuvat energialähteet näyttävät olevan jatkuvasti saatavilla ja käytännössä ehtymättömiä, ne eivät kuitenkaan aina ole kestäviä.
Uusiutuvien energialähteiden tyypit
1. Vesi. Vuosisatojen ajan ihmiset ovat hyödyntäneet jokivirtojen voimaa rakentamalla patoja valvomaan veden virtausta. Vesivoima on nykyään maailman suurin uusiutuvan energian lähde, ja Kiina, Brasilia, Kanada, Yhdysvallat ja Venäjä ovat suurimpia vesivoiman tuottajia. Mutta vaikka vesi on teoriassa puhtaan energian lähde, joka täydentyy sateella ja lumella, alalla on haittoja.
Suuret padot voivat häiritä jokien ekosysteemejä, vahingoittaa villieläimiä ja pakottaa lähellä olevien asukkaiden muualle. Myös vesivoiman tuotantopaikoille kertyy paljon lietettä, mikä voi heikentää tuottavuutta ja vaurioittaa laitteita.
Vesivoimateollisuutta uhkaa aina kuivuus. Vuoden 2018 tutkimuksen mukaan Länsi-Yhdysvallat ovat kokeneet 15 vuoden ajan hiilidioksidipäästöjä, jotka ovat jopa 100 megatonnia normaalia korkeammat XNUMX vuoden ajan, kun voimalaitokset ovat joutuneet käyttämään hiiltä ja kaasua korvaamaan kuivuuden vuoksi menetettyä vesivoimaa. Vesivoima itsessään liittyy suoraan haitallisten päästöjen ongelmaan, sillä altaissa hajoava orgaaninen materiaali vapauttaa metaania.
Mutta jokien padot eivät ole ainoa tapa käyttää vettä energian tuottamiseen: ympäri maailmaa vuorovesi- ja aaltovoimalaitokset käyttävät valtamerten luonnollisia rytmejä energian tuottamiseen. Offshore-energiahankkeet tuottavat tällä hetkellä noin 500 megawattia sähköä – alle prosentti uusiutuvista energialähteistä – mutta niiden potentiaali on paljon suurempi.
2. Tuuli. Tuulen käyttö energianlähteenä alkoi yli 7000 vuotta sitten. Tällä hetkellä sähköä tuottavia tuuliturbiineja on kaikkialla maapallolla. Vuodesta 2001 vuoteen 2017 tuulivoiman kumulatiivinen tuotantokapasiteetti maailmanlaajuisesti kasvoi yli 22-kertaiseksi.
Jotkut ihmiset paheksuvat tuulivoimateollisuutta, koska korkeat tuuliturbiinit pilaavat maisemaa ja pitävät melua, mutta ei voida kiistää, että tuulivoima on todella arvokas resurssi. Suurin osa tuulivoimasta tulee maalla sijaitsevista turbiineista, mutta myös offshore-projekteja on tulossa, joista suurin osa on Isossa-Britanniassa ja Saksassa.
Toinen tuuliturbiinien ongelma on, että ne uhkaavat lintuja ja lepakoita tappaen satoja tuhansia näitä lajeja vuosittain. Insinöörit kehittävät aktiivisesti uusia ratkaisuja tuulivoimateollisuudelle, jotta tuulivoimaloista tulisi turvallisempia lentämään villieläimiä.
3. Aurinko. Aurinkoenergia muuttaa energiamarkkinoita ympäri maailmaa. Vuodesta 2007 vuoteen 2017 aurinkopaneeleilla asennettu kokonaiskapasiteetti maailmassa kasvoi 4300 %.
Aurinkopaneelien lisäksi, jotka muuttavat auringonvalon sähköksi, aurinkovoimalat käyttävät peilejä auringon lämmön keskittämiseen, mikä tuottaa lämpöenergiaa. Kiina, Japani ja Yhdysvallat ovat edelläkävijöitä aurinkoenergian muuttamisessa, mutta teollisuudella on vielä pitkä matka kuljettavana, sillä sen osuus Yhdysvaltain kokonaissähköntuotannosta vuonna 2017 on nyt noin kaksi prosenttia. Aurinkolämpöenergiaa käytetään myös maailmanlaajuisesti kuuman veden valmistukseen. , lämmitys ja jäähdytys.
4. Biomassa. Biomassaenergiaan kuuluvat biopolttoaineet, kuten etanoli ja biodiesel, puu- ja puujätteet, kaatopaikkabiokaasu sekä kiinteät yhdyskuntajätteet. Aurinkoenergian tavoin biomassa on joustava energialähde, joka pystyy toimittamaan virtaa ajoneuvoille, lämmittämään rakennuksia ja tuottamaan sähköä.
Biomassan käyttö voi kuitenkin aiheuttaa akuutteja ongelmia. Esimerkiksi maissipohjaisen etanolin kriitikot väittävät, että se kilpailee elintarvikemaissimarkkinoiden kanssa ja tukee epäterveellisiä maatalouskäytäntöjä. Keskustelua käydään myös siitä, kuinka fiksua on kuljettaa puupellettejä Yhdysvalloista Eurooppaan, jotta ne voidaan polttaa sähkön tuottamiseksi.
Samaan aikaan tiedemiehet ja yritykset kehittävät parempia tapoja muuntaa viljaa, jätevesilietettä ja muita biomassan lähteitä energiaksi pyrkien saamaan arvoa materiaalista, joka muuten voisi mennä hukkaan.
5. maalämpö. Geoterminen energia, jota on käytetty tuhansia vuosia ruoanlaitossa ja lämmityksessä, tuotetaan maan sisäisestä lämmöstä. Suuressa mittakaavassa kaivoja laitetaan maanalaisiin höyry- ja kuumavesialtaisiin, joiden syvyys voi olla yli 1,5 km. Pienessä mittakaavassa joissakin rakennuksissa käytetään maalämpöpumppuja, jotka käyttävät lämmitykseen ja jäähdytykseen useita metrejä maanpinnan alapuolella olevia lämpötilaeroja.
Toisin kuin aurinko- ja tuulienergia, geotermistä energiaa on aina saatavilla, mutta sillä on omat sivuvaikutuksensa. Esimerkiksi rikkivedyn vapautumiseen lähteissä voi liittyä voimakas mätämunien haju.
Uusiutuvien energialähteiden käytön laajentaminen
Kaupungit ja maat ympäri maailmaa harjoittavat politiikkaa uusiutuvien energialähteiden käytön lisäämiseksi. Ainakin 29 Yhdysvaltain osavaltiossa on asettanut uusiutuvan energian käytölle standardit, joiden on oltava tietty prosenttiosuus käytetystä energiasta. Tällä hetkellä yli 100 kaupunkia ympäri maailmaa on saavuttanut 70 prosentin uusiutuvan energian käytön, ja jotkut pyrkivät saavuttamaan 100 prosentin osuuden.
Pystyvätkö kaikki maat siirtymään täysin uusiutuvaan energiaan? Tiedemiehet uskovat, että tällainen kehitys on mahdollista.
Maailman on otettava huomioon todelliset olosuhteet. Ilmastonmuutosta lukuun ottamatta fossiiliset polttoaineet ovat rajallinen luonnonvara, ja jos haluamme jatkaa elämäämme planeetallamme, energiamme on oltava uusiutuvaa.