Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

A napenergia változatossága – Milyen felhasználási megoldásokat garantál a napenergia

Létrehozva:

|

Az emberiség számára az egyik legfontosabb elem a napenergia, és ez már ősidők óta így van. A Nap nélkül az emberiség fejlődése semmiképp sem történhetett volna meg, hisz enélkül a gazdag, pótolhatatlan csillag nélkül az élet kialakulása bármilyen formája a Földön lehetetlenné vált volna.

A központi jelentőségű asztronómiai elemet ősidők óta nagy tisztelet övezi, és a modern korban ez a tisztelet egyfajta dependenciává alakult át, hisz valljuk be, egyre inkább nagyobb szükségünk van a Napra. Ennek fő oka, hogy a Nap olyan szintű energiát zúdít nap mint nap a Földre, melynek a nem kihasználása igazi pazarlásnak bizonyul. Egy kis kuriózumként érdemes megemlíteni, hogy a Földre 174 petawattnyi energia érkezik a napból az atmoszféra felső részeibe. Ennek körülbelül harminc százaléka visszatükröződik az űrbe, a maradékot a felhők illetve a földfelszín és az óceánok nyelik el. A napfény spektruma az infravöröstől a látható fényen keresztül az ultraibolyáig terjed. A földfelszín, az óceánok és az atmoszféra elnyeli a napsugárzást, növelve ezzel a hőmérsékletet. Az óceánokból elpárolgott vizet tartalmazó meleg levegő okozza a légáramlatokat. Amikor a levegő nagy magasságba ér, ahol a levegő hideg, a víz kicsapódik, ami felhőket formál és esőt okoz, megteremtve ezzel a víz körforgását. A víz kicsapódásának rejtett hője felerősíti a légáramlást, létrehozván olyan légköri jelenségeket mint a szél, a ciklon vagy az anticiklon] Az óceánok és a föld által elnyelt napenergia 14 Celsius-fokon tartja a Föld átlaghőmérsékletét.

A fotoszintézis segítségével a növények a napenergiát kémiai energiává alakítják, ami élelmet, fát, biomasszát és fosszilis tüzelőanyagokat hoz létre. A földfelszín, az atmoszféra és az óceánok által elnyelt napenergia 3,8 millió exajoule évente. Ez adat alapján 2002-ben a Földre jutó egy óra napsugárzás több energiát jelent, mint amennyit az emberiség egy év alatt felhasznál. Nem is csoda hát, hogy ezeket az adatokat tudva az emberiség egyre nagyobb figyelmet fordít a napenergiára, és egyre nagyobb hangsúlyt fektet ennek a kitermelésére. Ezért is terjedt el egyre jobban a napelem és napkollektor, amely e téren a legjobbnak bizonyul. Ám számtalan más módon is fel lehet használni e pótolhatatlan energiaforrást, és e cikkünkben erre szeretnénk fókuszálni.

A napenergia teljes kihasználása fontosnak bizonyul. A napenergiát a napsugárzásra használjuk; a geotermikus és árapály-energia kivételével minden megújuló energia, sőt a fosszilis tüzelőanyagok energiája is a Nap energiájából ered. A napenergia hasznosításának két formája a passzív, azaz az épületek tájolása, építőanyagok megválogatása, illetve az aktív, azaz a naperőművek, napkollektorok napelemek felhasználása. Az aktív, energiatermelő technológiákat szokás kínálati, a passzív, alternatív forrásokon spóroló technikákat keresleti oldali technológiáknak is nevezni. A hasznosítást tekintve három fő elemet érdemes kiemelni.

Az építészet és várostervezést tekintve is fontos szerepet játszik a napenergia. A napsugárzás az építészet kezdetei óta befolyásolja az épületek terveit. A görögök és a kínaiak által délre tájolt épületek voltak a napenergiát felhasználó építészet első példái, ami egyszerre adott világosságot és meleget. A Nap energiáját hasznosító építészet általános jellemzői közé tartozik a Nap iránti tájolás, a felszín kis aránya az épülethez képest, vagy a szelektív árnyékolás. Ezen elemek éghajlatnak megfelelő használata jól világított és komfortos hőmérsékletű tereket eredményez. Az újabb, napenergiát hasznosító dizájn számítógépes modellek segítségével teremt egyensúlyt a napenergia világító, fűtő és légmozgató hatásai között, melyeket gyakran az aktív napenergia – mint például napkollektor, napelem és állítható ablakok – tesz még hatékonyabbá.

A városi hőszigetek olyan nagyvárosi területek, melyek hőmérséklete meghaladja a környezetét, elsősorban a városokban használt építőanyagok, mint például az aszfalt és a beton, alacsony albedója és magas hő kapacitása eredményeként. Eme jelenség elleni legegyszerűbb megoldás az épületek és utak fehérre festése és fák telepítése lehet. Ezen megoldások használata egy esetleges Los Angeles-i program keretében mintegy 3 Celsius-fokos hőmérséklet-csökkenést eredményezne mintegy 1 milliárd dolláros költséggel, ami azonban évi 530 millió dollár megtakarításhoz vezethetne a légkondicionálók alacsonyabb felhasználása és csökkenő egészségügyi kiadások révén.

A mezőgazdaság, kertészet tekintetében is elengedhetetlen a napenergia. A mezőgazdaság és a kertészet igyekszik a Nap energiáját minél optimálisabban kihasználni a minél magasabb terméshozam érdekében. Erre olyan technikákat alkalmaz, mint a vetés tájolása, időzítése vagy a sorok közötti optimális távolság illetve a növények megfelelő keverése. Bár a napsugárzásról általában mint korlátlan erőforrást tartják számon, a kivételek, mint például a kis jégkorszak jelzik annak valódi fontosságát a mezőgazdaság számára. Fontos azt is megjegyezni, hogy a napenergiát a mezőgazdaság nem csupán növénytermesztésre használja, hanem olyan dolgokra is mint például vízpumpálás, szárítás vagy csirkekeltetés. Az üvegházak szintén a Nap energiájának minél erőteljesebb kihasználására jöttek létre, először a Római Birodalom történetében, melyek célja uborkatermesztés volt az egész év során Tiberius császár részére. A modern üvegházak a 16. századi gyarmatosító Európához köthetőek, melyek lehetővé tették a távolról érkező egzotikus növények hazai termesztését.

Értelemszerű, hogy a világítás is teljes mértékben kivitelezhető a napenergia segítségével. A természetes fény a történelem legnagyobb részében domináns szerepet játszott a világítás terén. A rómaiak már a 6. században elismerték a fényhez való jogot, melyet később, 1832-ben az angol parlament is megerősített. Bár a 20. századra a mesterséges fény lett a belső terek világításának leginkább elterjedt módja, a napfényt alkalmazó és hibrid technológiák alkalmasak az energiafogyasztás mérséklésére. A napfényt használó rendszerek összegyűjtik és szétosztják a beérkező napfényt, kiváltva ezzel a világításhoz és egyes esetekben a légkondicionáláshoz szükséges energiát, emellett pszichológiai szempontból is jobbak a mesterséges fényt használó rendszereknél. A technika alkalmazása során gondosan meg kell választani az ablakok típusát, tájolását és formáját, amihez gyakran árnyékolás, fénypolc vagy fénycsatorna használata is járul. Noha ezek a megoldások beépíthetőek meglévő épületek esetén is, a legjobb hatás a teljes mértékben naphoz alkalmazkodó dizájnnal érhető el, ami a világításhoz használt energia huszonöt százalékát is megtakaríthatja.

A napenergia hasznosítása már már kifogyhatatlannak bizonyul. épp ezért is érthető. hogy egyre nagyobb hangsúly esik ennek a teljes kiaknázására. Mindez azért fontos, hogy az emberiség mihamarabb rájöjjön, hogy egy olyan energiaforrás közvetlen közelében van, amelyet nem érdemes elpazarolni, semmibe venni.

 
Forrás: napelemek-napkollektorok.hu

Zöld Energia

Az új Ethereum 99 százalékkal kevesebb energiafelhasználással jár, mint elődje

Létrehozva:

|

Szerző:

A kriptovalutákkal kapcsolatban jelenleg az egyik legnagyobb beszédtéma az energiahatékonyság, ami nem is csoda: a legismertebb Bitcoin éves villamosenergia-fogyasztása több, mint amennyit például Argentína, az Egyesült Arab Emírségek vagy Hollandia fogyaszt, írta az alternativenergia.hu.

Erre megoldást hozhat egy másik valuta, az Ethereum 2.0, ami 99,95 százalékkal kevesebb energiafelhasználással járhat, mint az elődje. Az Ethereum jelenleg a legnagyobb altcoin, vagyis a Bitcoinhoz hasonló kriptovaluta. Szakértők szerint hamarosan népszerűbb lehet, mint a piacon először megjelenő társa, mivel már most több szempontból jobb: az Ethereum ugyanis egy olyan számítástechnikai platform is, ahol a fejlesztők új alkalmazásokat hozhatnak létre, ezen kívül támogatja az intelligens szerződéseket, és megvan benne a lehetőség, hogy megbízható információk nagy piacává váljon decentralizált működése jóvoltából. Ez persze csak a jéghegy csúcsa, elemzők millió szempontból hasonlították már össze a Bitcoint az Ethereummal, és leginkább a jövő zenéje lesz, hogy melyik milyen téren lesz népszerűbb – az viszont biztos, hogy utóbbi energiahatékonysági területen nagyot lép előre azzal, ha megjelenik és elterjed az Ethereum 2.0. A kriptovaluták ugyanis jelenleg nagyon alacsony energiahatékonysággal működnek, a Bitcoin éves villamosenergia-fogyasztása például több, mint amennyit Argentína, az Egyesült Arab Emírségek, vagy éppen Hollandia elhasznál.

A kriptovaluta előállítása energiaigényes folyamat, nagy teljesítményű számítógépek szükségesek hozzá. 2021-es adatok szerint a Bitcoin működése éves szinten 121,36 terrawattórát (TWh) tesz ki, amit érdekes összevetni a magyar lakossági villamosenergia-felhasználással, amely ugyanekkora időintervallum mellett 11,7 terawattóra.
Kérdés, hogy hol lehet ezen faragni – az Ethereum, úgy tűnik, megtalálta a megoldást. A valuta és platform jelenleg a Proof of Work (PoW) protokoll alapján működik, ugyanúgy, mint a Bitcoin: ez tulajdonképpen egy algoritmust takar, amelynek segítségével a decentralizált rendszer felügyelői biztosíthatják, hogy a konszenzus megszületik olyan nagyon fontos témákban, mint a számlaegyenlegek, vagy a tranzakciók sorrendje. Ez gyakorlatilag lefekteti a szabályokat, amelyek alapján a bányászok dolgoznak.

Az algoritmus biztosítja, hogy mindig annyi Ethereum mozogjon a tranzakciókban, amennyi ténylegesen létezik, és azt is, hogy az Ethereum láncát nagyon nehéz legyen feltörni vagy átírni. Az Ethereum erről áll át az úgynevezett Proof of Stake (PoS) protokollra, amely szintén egy konszenzusos mechanizmus, és lehetővé teszi, hogy a decentralizált blokklánc-hálózatok jól tudjanak együttműködni. A Proof of Stake előnye, hogy drámaian növeli a rendszer energiahatékonyságát, mivel a bányászokat nem a kapacitásuk, hanem az általuk birtokolt Ethereum-állományok mennyisége alapján jutalmazza, ami véget vet a bányászok jutalmáért folytatott áramégető versenynek. Ez az oka annak, hogy az ETH2.0 annyival energiahatékonyabb lehet: Carl Beekhuizen, az Ethereum Alapítvány egyik kutatója szerint a legkonzervatívabb becslések szerint is 99,95 százalékos energiamegtakarítással jár majd.

Jelenleg az Ethereum is annyi energiát fogyaszt évente, mint egy közepes méretű ország, ez a 2.0-val drámaian lecsökken majd, Beekhuizen számításai szerint 2,62 megawattra. Ez már nem országos szint, hanem 2100 amerikai háztartás energiafogyasztása. A kutató szerint egy ETH2.0 tranzakció 20 percnyi tévénézés során elhasznált energiával ér fel, míg a mostani Ethereum-tranzakciók 2,8 napig tudnának árammal ellátni egy átlagos háztartást. Ehhez képest egy darab Bitcoin-tranzakció 38 napnyi áramfelhasználását fedezhetné egy háztartásnak.

A PoW protokollal alapvetően az volt a probléma, hogy a rendszer biztonságosságát az garantálta, ha a bányászó hardver hatékonyságát növelték, vagy ha több hardvert használtak. Ha egy sikeres támadást akartak megakadályozni, a bányászoknak többet kellett dolgozniuk, mint a támadóknak, és mivel a támadók valószínűleg hasonló teljesítményű eszközökkel rendelkeznek, mint a bányászok, ez egyértelműen több hardver használatát jelentette, ami több energiát is fogyasztott. A PoS azonban ezt a látszólag véget nem érő fokozást értelmetlenné teszi, és úgy növeli a biztonságot, hogy az energiafelhasználás nem növekszik vele együtt.
Hátránya is van azonban a megoldásnak: a PoS protokollok biztonsági aggályokat vetnek fel, mivel az ellenőrzési folyamatban megbízható felügyelőkre van szükség.

Bár az ETH2.0 még kezdeti stádiumban van, a felhasználók már most 4 millió tokent szereztek. Az Ethereum egyébként nem is időzíthette volna jobbkor az energiahatékonysági bejelentését: Elon Musk nemrég bejelentette ugyanis, hogy a Tesla nem fogad el többet Bitcoint az autóiért, méghozzá leginkább azért nem, mert a bányászat ennyire környezetszennyező. Bár a Tesla-guru a februárban bevásárolt 1,5 milliárd dollárnyi Bitcoinját nem adta el, a kriptovaluta a bejelentésre így is elkezdett drámaian visszaesni a piacon. Az Ethereum tehát tökéletesen használta ki a piaci helyzetet, és adott alternatívát a most éppen gazdaságilag nem a legjobb helyzetben lévő, környezetszennyező, energiaigényes Bitcoinra egy olyan valutával, aminek bányászata már teljesen elfogadható energiafelhasználással jár.

Tovább olvasom

Zöld Energia

Mennyibe kerül a Tesla napelemes tetője?

Létrehozva:

|

Szerző:

A Tesla rendszere drága mulatság, de a speciális tető igen hatékony, ráadásul jóval esztétikusabb, mint a legtöbb házra telepíthető napelem.

A Tesla napelemes tetőcserepének telepítési költségét nagyban befolyásolhatja az érintett felület nagysága, összetettsége, illetve az adott otthon állapota. A Tesla napelemes tetőcserép rendszere nemcsak a villanyszámlát csökkenti, hanem kifejezetten esztétikus is. A vállalat által gyártott, a cég napelemeihez csatlakoztatható otthoni akkumulátor ráadásul jelentősen megkönnyíti az energia felhasználását. Az előnyök persze azt is jelentik, hogy a telepítés jóval költségesebb, mint egy hagyományos napelemes rendszer kiépítése. A Forbes Advisor cikkéből kiderül, hogy a napelemes tető fő piacán, Amerikában, mennyit kell fizetni a kiépítésért. (A termék egyébként már több európai országban is elérhető.) A Tesla, tudva, hogy nincs két egyforma tető, illetve ügyfél, oldalán nem tüntet fel konkrét árakat, ehelyett egy kalkulátor ad becslést a költségekre. A számolás során a felület számos tényezőt figyelembe vesz, köztük a ház méretét, illetve a jelenlegi energia-használatot.

Az árat utóbb jelentősen befolyásolhatja a tető összetettsége, valamint az, hogy az eredeti tetőt le kell-e teljesen cserélni. Ez a két tényező önmagában akár 25 ezer dollárral (mintegy 7,3 millió forinttal) is növelheti a telepítés összegét, az otthon állapotától függően ráadásul tovább emelkedhet a költség. A rendszer igazán hatékony működéséhez a Tesla Powerwall otthoni akkumulátorára is szükség van – az eszkösz jó tulajdonságai miatt igen népszerű a piacon. A Powerwallból egyetlen egység nagyjából 6500 dollárba (1,9 millió forintba) kerül, a telepítést 4 ezer dollárért (1,1 millió forintért) végzik. A további egységeknél a beszerelésért már nem kell fizetni. Végezetül a helyi jogszabályok alapján esetenként az üzembe helyezésnél újabb költségek merülhetnek fel.

Maga a telepítés bizonyos régiókban, otthonoknál kifejezetten hosszú lehet, az engedélyek beszerzése, a szállítás és maga a felszerelés hol rövidebb, hol gyorsabb. A végén egy kétemeletes, 185 négyzetméter tetőfelületű otthon esetében egy 11,28 kilowattos rendszer akár 55 300 dollárba (nagyjából 16,2 millió forintba) is kerülhet. Ez egy hagyományos napelemhez képest drága beruházás, a Tesla terméke ugyanakkor nemcsak esztétikus, hanem jó teljesítményű is.

Tovább olvasom

Zöld Energia

Hatalmas téglákkal tárolhatjuk a megújuló energiát

Létrehozva:

|

Szerző:

Egyre fontosabbá válik, hogy a megújuló energiaforrások által előállított áramot valamilyen módon el tudjuk tárolni későbbi felhasználásra. Egy svájci cég megoldása ebben segíthet.

Egy svájci székhelyű vállalat olyan tornyot fejlesztett ki, amely a gravitációs energia révén képes elraktározni az energiát, írta az alternativenergia.hu. A platform a közelmúltban jelentős támogatást kapott. A megújuló energiák egyre több területet hódítanak meg, az alternatív megoldások előtt azonban sok akadály áll. Az egyik problémát a hálózat számára felesleges áram tárolása jelenti, ebben jelenthet segítséget egy svájci székhelyű energetikai cég platformja. Az Energy Vault a közelmúltban 100 millió dolláros (mintegy 29 milliárd forintos) támogatást szerzett EVx típusú tornya számára. A rendszer képes elraktározni a hálózatból érkező energiát gravitációs potenciális energia formájában. A befektetést a Prime Movers Lab vezeti, a további támogatók a SoftBank, a Saudi Aramco, a Helena és az Idealab X. Az Energy Vault az összegből felgyorsíthatja az EVx telepítését amerikai, közel-keleti, európai és ausztráliai ügyfelei számára. Az első platformot 2021 utolsó negyedévében telepíthetik az Egyesült Államokban, 2022-ben pedig világszerte felgyorsulhat a folyamat.

Az EVx egy hat karból álló darutorony, amelyet arra terveztek, hogy hálózati méretű, megújuló energiaforrásokon alapuló erőművek lássák el árammal. A rendszer elektromotorok segítségével hatalmas téglákat emel fel, így hozva létre gravitációs energiát. Amikor a hálózatnak ismét áramra van szüksége, a blokkokat leengedik, és a felszabaduló mozgási energiát hasznosítják. A téglák tárolókapacitására zéró degradáció jellemző, ráadásul akármennyi ideig a magasban maradhatnak. Az Energy Vault szerint a blokkokat helyi földből, illetve szemétlerakókba vagy szemétégetőkbe szánt anyagokból gyártják le. A felhasznált alapanyagok közé tartoznak a hamu, a bányászat során keletkező zagydarabok, valamint szélturbinák darabjai.

A vállalat 2020-ban kezdte el telepíteni energiatároló-rendszerének első kereskedelmi méretű darabját, az új EVx platform pedig tavaly áprilisban mutatkozott be. A torony hatékonysága 80-85 százalékos, és 35 éven át működőképes lehet. A rendszer a cég szerint skálázható, a hosszabb és a rövidebb távú tárolási igényeket pedig egyaránt gazdaságosan kielégítheti. Mivel a globális lítium-ellátás folyamatosan csökken, a hasonló alternatív megoldásoknak valószínűleg egyre komolyabb szerep jut majd a piacon.

Tovább olvasom

Zöldtrend a Facebookon

Címkék

Ezeket olvassák