Кількість сонячного світла, що потрапляє на поверхню Землі, щорічно може давати майже в 36000 разів більше енергії, ніж в даний час дає споживана нафту в усьому світі.
Кожну хвилину поверхні Землі досягає кількість сонячної енергії, яка достатня для задоволення світових енергетичних потреб на цілий рік. Наявність цього потужного джерела енергії в поєднанні з іншими доступними джерелами енергії, такими як вітер, рух води і геотермальне тепло, робить неймовірним той факт, що люди в такій великій мірі залежать від спалювання викопного палива. Викопні види палива (вугілля, нафта, природний газ) називають невідновлюваних джерелами енергії. Ми використовуємо їх в 100000 разів швидше, ніж вони встигають формуватися. З огляду на цю умову, виникає питання, як людство могло прийняти їх за головні джерела енергії для розвитку своєї цивілізації?
Вплив промислової революції
Вугілля може забезпечити набагато більше енергії протягом тривалих періодів часу, ніж дерево або будь-який інший продукт біомаси. До того ж зменшилася площа лісів в багатьох регіонах, де споживалося багато палива, особливо в Англії - де почалася промислова революція. Вугілля же були рясні запаси. Це сприяло швидкому усвідомленню промислового і економічного сенсу використання вугілля для задоволення потреб зростаючої і розвивається людської цивілізації.
Вугілля та інших виявлених викопних видів палива - нафти і природного газу, здавалося, безліч, тому людський прогрес сконцентрувався навколо використання цих ресурсів. У 1859 році Едвін Л. Дрейк пробурив першу нафтову свердловину в світі (США, штат Пенсільванія). Це стало початком сучасної нафтової промисловості. Це паливо з великою кількістю виробленої енергії заклало основу для розширення виробництва, а також призвело до винаходу автомобіля.
Пророцтва, які потрясли світ
М. Кінг Хубберт (1903-1989), відомий геофізик, в 1949 році вразив світ пророкуванням про те, що ера викопного палива буде дуже короткою і викопне паливо не зможе задовольнити енергетичні потреби світу в відносно недалекому майбутньому. Тому людству незабаром доведеться покладатися на інші джерела енергії.На той час, коли світ почав прислухатися до прогнозів Хубберта, використання викопного палива було вже настільки вплетено в людський прогрес і економіку, що зміна цієї енергетичної системи повинно було різко змінювати сам спосіб нашого життя. Безумовно, витрати на зміну наших енергетичних систем в значній мірі стримують розробку і використання альтернативних джерел енергії.
Чи можуть альтернативні джерела енергії задовольнити попит?
Поновлювані джерела енергії є остаточною заміною для будь-якого невідновлюваної джерела. Незважаючи на роль ядерної енергетики в якості істотного джерела енергії, дуже малоймовірно, що вона переживе XXІ століття. Зберігання її високорадіоактивних відходів є складним і дорогим заходом, не вистачає руди, що видобувається для підтримки подальшого виробництва ядерної енергії, більшість нинішніх атомних станцій досягне кінця свого життєвого циклу протягом найближчих 50 років.
Вітер і вода - два недорогих поновлюваних джерела енергії, які використовувалися багатьма поколіннями. На частку гідроенергії припадає близько 2,3% від загального світового виробництва енергії, але набагато більш значним джерелом поновлюваної енергії стала технологія використання енергії вітру. Це набагато більш ефективний поновлюване джерело енергії.Хоча гідроенергія, сонячна і вітрова енергії в даний час є одними з найперспективніших видів поновлюваних джерел енергії, в майбутньому можуть знайтися джерела від гідратів метану (викопне паливо, яке існує в океанах і яке дуже важко дістати) і синтезу водню з простих молекул води до джерел, які нам ще належить відкрити. Вражаючі можливості синтезу водню настільки великі, що уряд США виступило з ініціативою вивчити цей процес протягом найближчих 35 років, щоб розробити і використовувати те, що називається термоядерної енергією.
Сонце, без сумніву, має найбільший потенціал для задоволення світових енергетичних потреб. Але його використання потребує змін у технологічному, політичної та економічної обстановці. Проте, найбільш ймовірний відповідь на наші потреби в енергії полягає в згуртованості розумного і екологічно стійкого поєднання ресурсів, наявних в нашому розпорядженні. Нобелівський лауреат Джордж Портер ще в кінці 1960-х років говорив: "У мене немає сумнівів, що ми будемо успішні в використанні енергії сонця. Якби сонячні промені були бойовою зброєю, ми мали б сонячну енергію століття назад".
Сонячне світло складається з найдрібніших частинок енергії званих фотонами. Сума цієї енергії, що потрапляє на поверхню Землі протягом одного року, еквівалентна енергії, що виробляється з 935 трильйонів барелів нафти. Нинішнє щорічне світове споживання нафти становить близько 26 мільярдів барелів!
Резервуари гарячої рідини з температурою більше ніж 350 ° F є найбільш поширеним видом геотермальних джерел енергії. (Джерело: гавайський Electric Company)
Щоб нейтралізувати вісім мільярдів тонн вуглецю, що надходить в атмосферу щорічно, буде потрібно посадка лісу в чотири рази більше, ніж площа США.