За каким видом электроэнергетики будущее. Альтернативные источники энергии будущего

Материал из Wiki

ENERGO-129-GUNDAYEVA

Электричество шло бок о бок с человеком на протяжении столетий. Как облегчило и улучшило жизнь людей развитие этой отрасли. Трудно сейчас представить нашу жизнь без всех привычных электроприборов в любом доме, мою конкретно -- без компьютера. С недоверием и даже благоговением я перечитывал рассказы о том, что когда-то на улицах свет зажигали фонарщики. Это сколько же нужно было обойти фонарных столбов, приставить лестницу и зажечь фонари! И ощущаешь гордость за свою страну – ведь это наши соотечественники, Яблочков и Ладыгин, изобрели электрические лампочки, без которых мир сейчас не представляет своего существования.

Профессия электрика, можно сказать, относительно молодая профессия. Ведь первые электростанции заработали всего несколько столетий назад за рубежом, потом электричество пришло в царскую Россию. Появилась потребность в этой специальности. Первые электрики сразу приобрели популярность. Тогда мало кто знал о принципах работы установок, да и как пользоваться электричеством, тоже не знали, поэтому первые электрики выступали в роли консультантов. Наша современная жизнь показывает, что общественная значимость, востребованность профессии электрика ничуть не снизилась, а, наоборот, возросла. Изменились и требования к ней. Ведь, если раньше достаточно было знаний примитивных схем и устройств, то теперь передовые технологии предполагают постоянного совершенствования и обновления технической информации.

Я думаю, что именно в полезности и социальной значимости заключается выбор профессии. Быть энергетиком – почётная и ответственная миссия, очень необходимая людям.

ENERGO-STL-KAMALDINOV

Мы живем в мире технологий и всеобщего потребления. Но технологии не должны стать первичной задачей. Российские физики всегда были в числе ведущих ученых мира. Среди них Л.Д. Ландау, С.П. Капица, Ж.И. Алферов. В.Л Гинзбург и другие. Первым изобретателем электрической дуговой лампочки был Павел Николаевич Яблочков. Это был огромный вклад в развитие электрического света. Без электроэнергетики нет развития поселка, города, региона, страны. Существует много разных способов выработки энергии. Использование энергии солнца, ветра, водных ресурсов, атомная энергия, энергия гейзеров. У каждого способа есть свои плюсы и минусы. В России больше всего развито потребление природного газа. Для разрешения существующих задач и не появления последующих, как мне кажется, можно сделать следующее. Во-первых, модернизировать существующие электростанции, заводы, различные производства, во-вторых, уничтожать и не делать чего-либо по старой, устаревшей технологии. Так же, по моему мнению, нужно использовать только современные технологии при строительстве новых объектов. Для развития страны важна активность самих жителей. Например: обычные жители могут установить у себя за окном солнечные батареи и использовать их для освещения, или других нужд, а излишки энергии продавать в сеть. Также нужно стремиться переходить на полностью возобновляемые источники энергии. Например, использовать мусор. Сортируя его по видам у себя дома. Для мусора, не подлежащего повторному использованию, необходимо строить специальные полигоны, которые не допускают проникновения вредных веществ в почву, а газ, выделяемый разлагающимися отходами, использовать для получения энергии. Для жителей переходящих на полностью возобновляемые источники энергии можно предоставить льготы по налогам. Из выше сказанного можно сделать вывод, что у России есть большой потенциал в развитии электроэнергетики и улучшения качества жизни. В нашей стране есть для этого всё: достижения фундаментальной науки, амбициозное молодое поколение. Нужно лишь приложить усилия по модернизации окружающего нас мира.--ENERGO-STL-KAMALDINOV (обсуждение) 11:49, 9 октября 2016 (MSK)

ENERGO-67-LABUTINA

Энергетический кризис - это проблема всего человечества. Задумывались ли вы, что будет, когда люди исчерпают из Земли все запасы. В19 веке люди освоили уголь. Позже появились источники нефти и газа. В 20 веке считалось, что подземные богатства неисчерпаемы. Но, оказывается, в будущем разведанные запасы угля, нефти и газа будут исчерпаны. Людям нужно будет искать новые источники энергии. Человек сможет просуществовать столько, на сколько хватит запасов За многие миллионы лет, пока светит Солнце, накоплены запасы полезных ископаемых - нефти, угля, торфа. Эти запасы нещадно сжигаются. Много энергии тратится впустую. Нам нужно воспользоваться всеми способами, как предотвратить загрязнение и истощение Земли. Во всем мире теперь стараются использовать экологически чистое производство электроэнергии из: энергии солнца, ветра, малых рек, приливов, волн, разностью температур по глубине океана. Для производства энергии также используют биомассу (различные отходы). Конечно, при этом происходят выбросы большого количества углекислого газа, которые необходимо сокращать. Второй источник мощной невостребованной энергии – океан. В настоящее время существует несколько станций, работающих на энергии приливов. В нашей стране тоже построены приливные электростанции, одна из них – «Кислогубская». Мало используется энергия ветра. Я думаю, что ученые уже работают над тем, как можно использовать этот природный ресурс на пользу человека. --ENERGO-67-LABUTINA 21:51, 6 октября 2016 (MSK)

ENERGO-162-BULAVINCEVA

На протяжении всего своего существования человечество использовало энергию, которая была накоплена природой в течение многих миллиардов лет. При этом со временем способы ее использования постоянно совершенствовались, изменялись, преобразовывались с целью получения максимальной эффективности. Энергия всегда играла особую, очень важную роль в жизни человечества. Все виды его деятельности связаны с затратами энергии. Так, в самом начале своего эволюционного развития человеку была доступна только энергия мышц его тела. Позднее человек научился получать и использовать энергию огня. Мы никогда не задумываемся о том, как многое в нашей жизни зависит от энергии. Любые наши действия связанны именно с ней. Что бы лучше ответить на вопрос, разобраться в значении, пользе энергии и сделать предположения, каким же будет использование энергии в будущем, сначала обратимся к самому определению «энергия». Энергия-(греч.-действие, деятельность) - общая количественная мера различных форм движения материи. Если вдуматься в приведенное мною определение, можно сделать еще несколько подпунктов и поконкретнее разобраться в значении этого слова. 1)энергия - это нечто, что проявляется лишь при изменении состояния (положения) различных объектов окружающего нас мира; 2)энергия - это нечто, способное переходить из одной формы в другую; 3)энергия характеризуется способностью производить полезную для человека работу 4)энергия - это нечто, что можно объективно определить, количественно измерить. Итак, думаю, что для данного ЭССЕ лучше всего взять именно определение, связанное с полезной работой для человека. И действительно, если подумать, то вся наша жизнь постоянна на постоянном использовании энергии. Все «блага цивилизации» основаны именно на ее использовании: мобильные телефоны, тепло/газ в наших домах, машины, свет… Так можно перечислять очень много времени, но смыл остается тем же. Без энергии мы бы просто не смогли жить… Но у этой медали две стороны. Несмотря на все огромные плюсы энергии и ее использования, без которых мы бы не смогли нормально существовать в современном мире, они имеют и массу минусов, которые не меньше влияют на жизнь человека. Например, загрязнение атмосферы. Стандартный пример, не правда ли? Но это является абсолютной правдой, которую не следует замалчивать. Загрязнение атмосферы отходами разной человеческой деятельности, связанной с добычей, переработкой и использованием энергии, вредит не только людям, но и существам, которые находят на Земле вместе с нами. Поэтому, на основе всего выше сказанного мной, хочу отметить, что прогресс шагнул далеко вперед. Сегодня мы имеем то, что для человека, скажем из XIV века, было бы невозможно даже для восприятия. И тем самым я надеюсь, что в будущем человечество не остановится и будет разрабатывать все новые способы добычи, переработки и использования энергии, способы, которые не только будут способствовать получению максимальной эффективности, но и будут рассчитаны на минимальное загрязнение атмосферы. --ENERGO-162-BULAVINCEVA (обсуждение) 22:10, 6 октября 2016 (MSK)

ENERGO-IRBIS-MUNTYAN

В энергетике происходят постоянные изменения, на смену традиционным видам топлива для обогрева дома, приходит геотермальное отопление. Оно более безопасное и экологически чистое. Раньше этот вид топлива был доступен только богатым людям, а для всех остальных – это была фантазия. Сейчас отопление за счет тепла земли - это уже давно не миф, а распространенная практика и им могут воспользоваться больше людей. Если газ, нефть, уголь и другое топливо может закончится, то тепло земли никогда не закончится. В будущем будет организовано промышленное производство основного элемента такого способа обогрева помещения - тепловых насосов. Для всех людей это будет комфортно и удобно. Я бы хотел жить в таком доме. --ENERGO-IRBIS-MUNTYAN (обсуждение) 18:43, 6 октября 2016 (MSK)

ENERGO-LAP-SHILOVA

«Энергетика будущего. Реальность и фантазии» Электричество шло бок о бок с человеком на протяжении столетий и продолжает идти до сих пор. Трудно представить жизнь без привычных электроприборов, которыми мы часто пользуемся в повседневной жизни. Однако человечество переживает бурный, не имеющий аналогов в истории рост энергопотребления безо всякой оглядки на будущее главных и, к сожалению, исчерпаемых источников энергии. Каждый день человек ищет новые источники энергии, которые будут рациональнее предыдущих. Какие источники сможет открыть для себя в будущем человек остается только догадываться. Действительно, ученые серьезно задумываются об альтернативной энергетике, как источнике безопасной и продуктивной сферы. Где же взять такой желанный энергетический ресурс, не навлекая при этом на себя огромные проблемы? Уже очень давно многие ученые пытаются найти ту «ниточку», которая бы перевернула страницу энергетической истории человечества и предоставила новый неисчерпаемый источник «питания». Каждый из ученых разрабатывает свой сценарий, стремится совершить прорыв в энергетике. Продумали многие варианты: энергия ветра, внутренняя энергия нашей планеты, солнечная энергия. Но какой из этих вариантов сыграет решающую роль в истории человечества и произведет прорыв, не вызывая споров и дискуссий? Это мы сможем узнать только в ближайшем будущем

ENERGO-129-ERSHOV

Для начала я дам определение слову энергетика. Энергетика - это область хозяйственно – экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. Энергия требуется постоянно. Мы не можем себе представить ни день без электрических приборов. На данный момент электрическая энергия вырабатывается за счет сжигания природных ресурсов. Природные ресурсы не бесконечны, уже в недалёком будущем ресурсы закончатся, и нам придётся искать альтернативные источники энергии. На мой взгляд, будущее стоит за альтернативными источниками и за энергией атома. Альтернатива это всё понятно энергия солнца, ветра, воды. Мне кажется, что одним из рациональных способов использовать ядерную энергетику. Ядерная энергетика (Атомная энергетика) - это отрасль энергетики, занимающаяся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии. Обычно для получения ядерной энергии используют цепную ядерную реакцию деления ядер плутония-239 или урана-235. Ядра делятся при попадании в них нейтрона, при этом получаются новые нейтроны и осколки деления. Нейтроны деления и осколки деления обладают большой кинетической энергией. В результате столкновений осколков с другими атомами эта кинетическая энергия быстро преобразуется в тепло. А это тепло нагревает воду и превращает в пар. В свою очередь пар попадет на турбину где и образуется электрическая энергия. Но у такого вида энергии есть свои недостатки. Это безопасность на АЭС. Опасность связана с проблемами утилизации отходов, авариями, приводящими к экологическим и техногенным катастрофам, а также с возможностью использовать повреждение этих объектов обычным оружием или в результате теракта - как оружие массового поражения. На мой взгляд, на сильнее развивать этот вид энергии. Правильно утилизировать ядерные отходы, повысить кпд АЭС тем самым увеличить количество выделяемой энергии за тоже топливо.

Идея использовать волнение моря для получения энергии не то чтобы нова: заявка на патент волновой мельницы была подана аж в 1799 году. В конце XIX века кинетическую энергию волн научились преобразовывать в электричество - и только в 2008-м в Португалии была запущена первая волновая электростанция. Мощность ее была невелика - всего 2,25 МВт, - но зато потенциал волновой энергетики был оценен по достоинству, и теперь аналогичные проекты создаются в десятке стран, включая Россию.

По подсчетам ученых, в перспективе волновая энергетика окажется выгоднее, чем ветровая (удельная мощность волн на порядок превышает удельную мощность ветра), а прилегающие к морям страны смогут генерировать до 5% электроэнергии за счет волн.

Энергия вирусов

Представь себе, вирусы - микроскопические вредители, которые переносят болезни, - могут быть неплохим источником энергии. Приспособить их для такого использования удалось ученым Национальной лаборатории имени Лоуренса (США). Модифицированный ими вирус-бактериофаг под названием M13 создает электрический заряд при прикосновении к «инфицированной» им поверхности. Иными словами, чтобы получить от него электричество, достаточно провести пальцем, например, по экрану смартфона - делов-то! Правда, максимальный заряд, которого ученым удалось добиться от M13, составлял четверть батарейки AAA. Впрочем, это был лишь первый прорыв в микроэнергетике: ученые полагают, что ее потенциал значительно больше.

Биотопливо из водорослей

Другим не менее изобретательным решением стало использование водной растительности в качестве топлива. Получаемая таким образом энергия едва ли сравнится по объемам с энергией, получаемой от добычи нефти и газа, - зато сможет решить проблему загрязнения водоемов, с каждым годом встающую в ряде стран все острее. Скажем, в Японии. Правительство страны ежегодно выделяет немалые суммы на очистку берегов от водорослей - их переработка позволит хотя бы отбить затраченные средства.

Как водоросли превращаются в топливо? Первым делом собранную растительность помещают в резервуар. Потом при помощи специальных бактерий в нем запускается процесс брожения. При брожении выделяется метан, который в итоге и направляется в электрический генератор.

Как ты понимаешь, получаемой из водорослей энергии недостаточно, чтобы пытаться обеспечить ей жилые дома, - однако она в разы превосходит энергию всех прочих источников биологического топлива и сравнительно просто добывается. А значит, к ней будут обращаться все чаще.

Энергетический потенциал Мирового океана

Волновая энергетика и водоросли лишь часть источников энергии, доступных благодаря океану. Остальные менее популярны - но не менее перспективны:

Энергия приливов. Для ее получения используются приливные электростанции. Подобные установки существуют уже в десятке стран, включая Россию. По подсчетам ученых, данный источник немногим уступает волновой энергетике.

Энергия течений. Представляешь, сколько энергии мог бы вырабатывать, скажем, Гольфстрим? И не пытайся: много. Пока что разработкой этого направления занимаются Великобритания и США. В Штатах, кстати, уже разработана турбина мощностью 400 кВт.

Энергия температурного градиента морской воды. Или попросту энергия, полученная из разницы между температурой воды на поверхности и на глубине. Сравнительно новый источник, исследуемый главным образом США. Потенциал пока не вполне изучен.

Осмотическая энергия. Называемая также энергией диффузии жидкостей, она получается в местах смешивания соленой и пресной воды. Единственная на данный момент подобная электростанция построена в Норвегии.

Не стоит забывать и про так называемую энергию водного потока. Ничего нового: именно ее выработкой занимаются известные тебе гидроэлектростанции.

Энергия земных недр

Нефть и газ не единственное, зачем стоит бурить землю: геотермальная энергия, или энергия земных недр, однажды сможет составить им конкуренцию. Для ее получения используются геотермальные станции. Устанавливаемые вблизи вулканов, такие установки успешно снабжают энергией Исландию, Японию, Индонезию и ряд других стран. При этом сама магма ими не используется: энергию дает кипящая вода вроде той, что вырывается на поверхность в гейзерах.

Энергетический потенциал недр не так высок, как у вышеперечисленных источников. Зато этот вид энергии подходит странам, лишенным выхода к морю.

Термоядерная энергия

Сколько бы альтернативная энергетика ни использовала естественные процессы, происходящие на планете, самый мощный источник энергии будет полностью рукотворным. Им станет ITER - Международный экспериментальный термоядерный реактор, способный воссоздавать процессы, происходящие внутри звезд.

Первоначально запуск ITER планировался на 2016 год, однако теперь сроки сдвинулись к началу 30-х. Более того, подключить установку к энергетической сети удастся от силы к 2040-му. Впрочем, результат стоит ожиданий: выделяемой при термоядерном синтезе энергии должно хватить на несколько стран.

Для решения проблемы ограниченности ископаемых видов топлива исследователи во всем мире работают над созданием и внедрением в эксплуатацию альтернативных источников энергии. И речь идет не только о всем известных ветряках и солнечных батареях. На смену газу и нефти может прийти энергия от водорослей, вулканов и человеческих шагов. Recycle выбрал десять самых интересных и экологически чистых энерго-источников будущего.

Джоули из турникетов

Тысячи людей каждый день проходят через турникеты при входе на железнодорожные станции. Сразу в нескольких исследовательских центрах мира появилась идея использовать поток людей в качестве инновационного генератора энергии. Японская компания East Japan Railway Company решила оснастить каждый турникет на железнодорожных станциях генераторами. Установка работает на вокзале в токийском районе Сибуя: в пол под турникетами встроены пьезоэлементы, которые производят электричество от давления и вибрации, которую они получают, когда люди наступают на них.

Другая технология «энерго-турникетов» уже используется в Китае и в Нидерландах. В этих странах инженеры решили использовать не эффект нажатия на пьезоэлементы, а эффект толкания ручек турникета или дверей-турникетов. Концепция голландской компании Boon Edam предполагает замену стандартных дверец при входе в торговые центры (которые обычно работают по системе фотоэлемента и сами начинают крутиться) на двери, которые посетитель должен толкать и таким образом производить электроэнергию.

В голландском центре Natuurcafe La Port такие двери-генераторы уже появились. Каждая из них производит около 4600 киловатт-час энергии в год, что на первый взгляд может показаться незначительным, но служит неплохим примером альтернативной технологии по выработке электричества.

Энергия всегда являлась важнейшим фактором существования и прогресса человеческой цивилизации. Без нее немыслима какая-либо деятельность людей, от нее решающим образом зависит экономика стран и в конечном счете – людское благосостояние. Рядовой человек настолько привык и приспособился к различным ее проявлениям, что просто не замечает проблемы, бездумно потребляя кажущиеся бесконечными ресурсы.

Однако пределы и возможности традиционных источников энергии не являются неисчерпаемыми. Об этом красноречиво свидетельствует энергетическая политика большинства крупнейших экономически развитых стран планеты, ООН и других ведущих мировых организаций. Все заинтересованные стороны уже более полувека ведут активные поиски и разработку иных, альтернативных способов получения электроэнергии и тепла.

Развитие альтернативной энергетики тесно связано с масштабными проблемами экологии. Глобальное загрязнение среды обитания, мирового океана, ужасающие цифры статистики по выбросам в атмосферу вредных соединений – все это недвусмысленно указывает на то, что в XXI веке альтернативная энергетика и экология будут неразрывно связаны между собой.

Разработка и поиск нетрадиционных источников энергии – одна из важнейших задач, стоящих перед мировым научным сообществом. От ее решения зависит экология планеты, ситуация с надвигающимся тотальным энергетическим кризисом, дальнейшее экономическое развитие стран и, как следствие, уровень жизни их населения.

Человечество давно осознало необходимость получения энергии и научилось ее использовать, приобретая осязаемые преимущества.

Использование ветровой энергии привело к появлению паруса, боевых и торговых кораблей. Возникли военные флоты, начала развиваться морская торговля.

Изобретение мельниц для производства хлеба было основано на использовании энергии воды, добываемой посредством движения водяного колеса. Их появление положительно повлияло на демографическую ситуацию стран древнего мира, резко увеличилась продолжительность жизни людей.

Использование как топлива бытовых отходов и останков вымерших растений испокон веков помогало готовить еду, послужило основой для возникновения ранней металлургии.

Затем пришли на помощь человечеству важные геологические открытия. Научно-технологический прогресс и промышленная революция привели к тому, что уже в конце XIX века основным источником для получения энергии стало углеводородное сырье. Парус, весла, мускульная сила лошадей и других животных были заменены дешевыми двигателями, сжигающими ископаемое топливо.

Экономики подавляющего большинства государств перестроились на углеводородные носители, попутно развивалась гидроэнергетика, а с середины XX века «на сцену» вышла энергетика атомная.

Такое поступательное развитие могло продолжаться и дальше, если бы уже к 60–70-м годам XX века цивилизация не столкнулась с проблемой глобального загрязнения Земли, тесно связанным с ней антропогенным изменением климата.

Современная энергетика уверенно держит пальму первенства в химическом, радиоактивном, аэрозольном и других видах загрязнения окружающей среды. Решение ее соответствующих проблем прямо скажется на положительной возможности устранения проблем экологических.

Основная сложность проблемы современной энергетики заключена в том, что эта производственная отрасль расширяется очень быстро. Для сравнения – если численность населения Земли удваивается в среднем за полвека, то удвоение потребления энергии человечеством происходит каждые 15 лет.

Таким образом, наложение темпов увеличения населения и роста энергетической сферы приводит к лавинному эффекту: потребности и требования по части энергии в пересчете на душу населения постоянно растут.

На данный момент нет никаких признаков уменьшения ее потребления. Для того чтобы эти требования постоянно удовлетворять в ближайшем будущем, человечество должно скорейшим образом ответить для себя на несколько важных вопросов:

• какое реальное воздействие оказывают на ноосферу (сферу человеческой деятельности) ключевые виды энергетики, как изменится их вклад в энергетический баланс в ближайшем и отдаленном будущем;
• как нивелировать негативный эффект от применения традиционных способов получения энергии, ее эксплуатации;
• какие существуют возможности, имеются ли доступные технологии получения альтернативной энергии, какие для этого можно использовать ресурсы, есть ли будущее у альтернативных источников энергии.

Альтернативная энергия, как безальтернативное будущее человечества

Что такое альтернативная энергетика? Под этим понятием скрывается совершенно новая отрасль, объединяющая всевозможные перспективные разработки, направленные на поиск и использование альтернативных источников энергии.

Быстрейший переход к альтернативным источникам энергии необходим в силу следующих факторов:

Государства, использующие альтернативные виды энергии, получат бесценный бонус – фактически неисчерпаемый, безлимитный ее запас, так как львиная доля этих источников возобновляема.

Основные виды альтернативных источников энергии

За последнее время практически перепробовано немало нетрадиционных вариантов получения энергии. Статистика утверждает, что речь пока идет о тысячных долях процента от потенциально возможного использования.

Типичными сложностями, с которыми неизбежно сталкивается на своем пути развитие альтернативных источников энергии, являются полные пробелы в законах большинства стран, касающихся эксплуатации природных ресурсов, как достояния государства. С отсутствием юридической проработки тесно связана проблема неизбежного налогообложения альтернативной энергетики.

Рассмотрим получившие наибольшее распространение 10 альтернативных источников энергии.

Ветер

Энергия ветра использовалась человеком всегда. Уровень развития современных технологий позволяет сделать ее практически бесперебойной.

Электричество при этом вырабатывается с помощью ветряков, похожих на мельницы, специальных устройств. Винт ветряка посредством вращающихся лопастей сообщает кинетическую энергию ветра генератору, производящему ток.

Подобные ветряные станции особенно распространены в Китае, Индии, США, странах Западной Европы. Несомненным лидером этой области считается Дания, являющаяся, кстати, пионером ветроэнергетики: первые установки появились здесь еще в конце XIX века. Дания закрывает этим способом до 25% всей потребности в электроэнергии.

Китай только при помощи ветрогенераторов сумел в конце XX века обеспечить электричеством горные и пустынные районы.

Использование энергии ветра является, пожалуй, наиболее передовым способом энергодобычи. Это идеальный вариант синтеза, в котором соединяются альтернативная энергетика и экология. Многие развитые страны мира постоянно увеличивают долю электроэнергии, полученной этим способом, в своем общем энергобалансе.

Солнце

Попытки использования солнечного излучения для получения энергии также давно предпринимались, на данный момент – это один из самых перспективных путей развития альтернативной энергетики. Сам факт того, что солнце во многих широтах планеты светит круглогодично, передавая на Землю в десятки тысяч раз больше энергии, чем потребляется всем человечеством за год, вдохновляет на активное использование солнечных станций.

Большинство самых крупных станций находятся в США, всего же гелиоэнергетика распространена почти в сотне стран. За основу взяты фотоэлементы (преобразователи солнечного излучения), которые объединяются в масштабные солнечные батареи.

Тепло Земли

Тепло земных глубин преобразуется в энергию и применяется для человеческих нужд во многих странах мира. Тепловая энергетика очень эффективна в районах вулканической активности, местах, где много гейзеров.

Лидерами этой области являются Исландия (столица страны Рейкьявик полностью обеспечивается геотермальной энергией), Филиппины (доля в общем балансе – 20%), Мексика (4%), США (1%).

Ограничение по использованию этого вида источника связано с невозможностью транспортировки геотермальной энергии на расстояния (типичный локальный источник энергии).

В России пока действует одна подобная станция (мощность – 11 МВт) на Камчатке. Ведется строительство новой станции там же (мощность – 200 МВт).

В число десяти наиболее перспективных источников энергии в недалеком будущем входят:

• солнечные станции с базированием в космосе (основной недостаток проекта – гигантские финансовые затраты);
• мускульная сила человека (востребованность, прежде всего – микроэлектроникой);
• энергетический потенциал приливов и отливов (недостаток – высокая стоимость строительства, гигантские колебания мощности за сутки);
• топливные (водородные) контейнеры (необходимость строительства новых заправок, дороговизна машин, которые будут ими заправляться);
• быстрые ядерные реакторы (топливные стержни погружены в жидкий Na) – технология крайне перспективна (возможность повторного использования отработанных отходов);
• биотопливо – уже широко используется развивающимися странами (Индия, Китай), преимущества – возобновляемость, экологичность, недостаток – использование ресурсов, земли, предназначенной для производства сельскохозяйственных культур, выгула скота (удорожание, дефицит еды);
• атмосферное электричество (аккумулирование энергопотенциала молний), основной недостаток – мобильность атмосферных фронтов, скорость разрядов (сложность накопления).

Ископаемое топливо, к которому относятся уголь, нефть, газ и некоторые другие минералы и вещества, когда-нибудь закончится. Через сколько лет это случится, не имеет значения: рано или поздно человечество столкнется с нехваткой энергоресурсов. Некоторые шаги по решению отдаленной в будущем проблемы уже предпринимаются, однако не всегда эффективность новых способов высока.

Не все источники энергии в действительности являются в полной мере «альтернативными», заметно снижающими потребление той же нефти. Яркий тому пример - наподобие тех, что выпускает Tesla. Электричество не берется из ниоткуда, его необходимо выработать и доставить до потребителя, обеспечить хранение и последующую утилизацию носителей - батарей. Эксперты от автомобилестроения и энергетики утверждают, что данная проблема преувеличена, однако в некоторых регионах она все же актуальна.
В перспективе ситуация изменится и компании смогут полностью перейти на получение , воды и иных теоретически неистощимых источников (хотя все когда-то кончается). До тех пор можно лишь заглядывать в будущее в ожидании появления того самого «неистощимого».
Мы решили обратить внимание на потенциально эффективные, но на данный момент недоступные или нераспространенные по разным причинам энергоносители. Преграды могут иметь различный характер: например, недостаточно развитая технология делает получение и хранение энергии экономически нецелесообразным или слишком трудозатратным, что, в общем-то, одно и то же. Или источник существует лишь в умах ученых в качестве теории, реализация которой также пока невозможна.

1. Антиматерия (или антивещество)

Ее применяют в качестве топлива для межзвездных кораблей и обеспечения энергией целых городов и планет. Но лишь в фантастических романах и рассказах.
Производство антиматерии является весьма дорогостоящим процессом, а в «дикой» природе она не встречается (вернее, ее не обнаружили в обозреваемой Вселенной). Согласно подсчетам NASA, сделанным еще в 1999 году, синтез одного грамма антиводорода обошелся бы в $62,5 трлн. Но для полета на Марс достаточно куда меньшего объема - всего 1 мг. Ученым уже удалось создать немного антивещества и даже удержать его на краткий промежуток времени. Дело осталось за малым: добиться технологического прорыва на Земле или найти источник компонентов для производства антиматерии за пределами нашей планеты. Правда, потребуется еще и «батарейка» для ее хранения.
В NASA считают, что антивещество как поставщика энергии рассматривать пока нет смысла. В нашем же рейтинге оно является наиболее фантастическим, недостижимым, но очень лакомым источником благоденствия человечества.

2. Холодный ядерный синтез

Еще один гипотетический и, главное, дешевый источник, который позволит обезопасить ядерную энергетику и обеспечить Землю «электричеством». При «обычной» термоядерной реакции для сближения ядер рабочего вещества необходима температура в миллионы градусов. Холодный же ядерный синтез при достижении аналогичного результата не предполагает сильного нагревания. Ученые и исследователи со всего мира регулярно сообщают об успешных испытаниях рабочих установок ХЯС, однако дальше заявлений, к сожалению, дело не идет.
Государственные институты и частные организации продолжают трудиться в заданном направлении, но значимых успехов достигнуто не было, а Американское патентное агентство (USPTO) и вовсе перестало принимать заявки на технологии и устройства, в названии или описании которых упоминается холодный ядерный синтез. Объяснение простое: «Как и вечные двигатели, ХЯС не работает».
Некоторые называют холодный ядерный синтез алхимией. Сторонники же заговоров разного уровня утверждают, что успехи в данной области давно превзошли самые оптимистичные ожидания, а крупные корпорации намеренно препятствуют повсеместному применению ХЯС - они не заинтересованы в дешевой энергии для всех.
На данный момент технология находится даже не в зачаточном состоянии, а ее коммерческое применение начнется не раньше, чем человечество освоит производство антиматерии в промышленных масштабах.

3. Управляемый термоядерный синтез

Более приближенная к реальности технология получения энергии. На этот раз за счет высоких, а не комнатных температур, как при холодном ядерном синтезе. В отличие от ядерной энергетики, при использовании установок УТС проблема радиоактивных отходов стоит менее остро, теоретически и в случае аварии уровень загрязнения окружающей среды окажется заметно меньше.
К настоящему времени в разных странах мира было построено более трех сотен токамаков - установок для магнитного удержания плазмы. Однако наиболее заметной и, вероятно, перспективной является реализация проекта ITER, в рамках которого ведется реальная работа над созданием термоядерного реактора.
В проекте участвуют страны ЕС, а также США, Япония, Россия и некоторые другие государства. Запуск первых экспериментов запланирован на 2020 год, однако сроки могут измениться. Впрочем, сам ITER не будет производить электроэнергию: проект реализуется для проведения экспериментов и изучения существующих проблем для последующего создания коммерческого реактора подобного типа.
Американцы же готовы выпустить компактный термоядерный реактор менее чем через 10 лет. Предполагается, что он будет иметь размеры грузовика и на 20 кг топлива в год обеспечит энергией 80 тыс. домов. В России также реализуется подобный проект, однако в несколько измененном виде - речь идет о гибридной установке, в которой термоядерная реакция используется для улучшения производительности обычного ядерного реактора.

Добывать энергию возможно не только на поверхности Земли, но и в непосредственной близости от планеты. Многие знают, что такое солнечные батареи и насколько их эффективность зависит от различных аспектов окружающей среды. Еще в прошлом веке была предложена идея создания на орбите Земли солнечных «ферм», которые передавали бы собранную энергию вниз посредством электромагнитных волн - тянуть провода окажется слишком накладно.
Система зеркал вокруг нашей планеты улавливала бы свет Солнца на протяжении практически всего времени функционирования, что в разы выше показателей солнечных электростанций на поверхности Земли. В теории поток добытой энергии можно было бы передавать адресно в точки размещения приемников. Некоторые ученые также предлагают размещение солнечных электростанций на Луне, однако это значительно повысит затраты на создание системы передачи энергии на Землю.
Основные минусы, которые не позволят реализовать нечто подобное в ближайшем будущем, заключаются в дороговизне, сложности обслуживания и огромном количестве космического мусора (земляне оставляют свой след везде, куда могут добраться).
Кстати, ученые регулярно проводят испытания по беспроводной передаче энергии, однако пока расстояния слишком малы для применения подобных систем на орбите. Так, в марте 2015 года Mitsubishi смогла отправить 10 кВт к приемнику в полукилометре от излучателя. В любом случае, технология найдет свое применение и на Земле, например для передачи энергии в труднодоступных местах или электромобилям на дорогах. Однако цель перед инженерами стоит куда более высокая - во всех смыслах.

5. Биотопливо и компания

Замыкает список сборная «солянка» с весьма специфическим составом, но доступная уже сегодня. В качестве источника энергии могут применяться , различные сельскохозяйственные культуры и даже отходы жизнедеятельности человека и животных. Главное в этом вопросе - умеренность. Ведь даже самые «экологичные» варианты могут нанести непоправимый вред.
По крайней мере, именно такая ситуация сложилась после того, как популярность в качестве топлива обрело пальмовое масло: повышенный спрос на этот продукт привел к росту плантаций растений за счет других культур. В частности, имели место вырубка лесов и уничтожение торфяников.
Британцы, известные всему миру своими учеными, весной 2015 года доказали, что свою славу они заработали не на пустом месте: автобус, работающий на коровьих «лепешках», поставил рекорд скорости (123,5 км/ч) для рейсовых транспортных средств. Работала машина, конечно, не на оригинальном сырье, а на добытом из него газе.

Даже Билл Гейтс решил профинансировать создание работающего на моче зарядного устройства для мобильных девайсов: уже готовая экспериментальная установка содержит микробные топливные элементы, которые питаются содержащимися в урине органическими элементами. Возможностей море, необходимо лишь разработать требуемые для их использования технологии.