Наскільки обмеженими є відновлювані джерела енергії - це питання досліджується в статті професора Девіда Ейхлера в Інтернет-виданні Facts & Arts. Чи зможуть поновлювані джерела енергії покрити наші енергетичні потреби, якщо традиційні джерела енергії вичерпаються, або вони будуть настільки дорогими, що ми не будемо економічно вартими їх використання - пише бюлетень Угорської асоціації атомних форумів.

Деякі дивні цифри про енергію

американці

Поточні потреби людства в енергії складають приблизно 15 000 ГВт, що означає, що в середньому на кожного жителя Землі розподіляється трохи більше 2,5 кВт. На додаток до енергії на душу населення, енергія на одиницю площі суші також відіграє важливу роль в аналізі. Якщо припустити, що на поверхні нашої планети знаходиться 150 000 мільярдів квадратних метрів землі (приблизно 20 000 м2 на душу населення), потреба в енергії на квадратний метр становить 0,1 Вт.

Енергія, що досягає верхніх шарів атмосфери від Сонця, майже у десять тисяч разів перевищує поточні потреби, що може здатися достатнім запасом для поточних потреб. Однак лише частина цієї енергії досягає поверхні Землі. В середньому можна сказати, що на квадратний метр надходить близько 150 Вт сонячної енергії. Стільки енергії можна отримати за один рік за рахунок споживання мільйона калорій їжі або спалення 120 кг вугілля, що становить стільки вугілля, скільки людина споживає щороку. (Збіг обставин не випадковий, оскільки поверхня тіла людини, яка становить близько 1 квадратного метра, випромінює приблизно стільки тепла, скільки середній сонячний потік.) Звідси випливає, що для покриття їжі людини потрібно було б більше одного квадратного метра площі потреби набагато більше для задоволення загальних енергетичних потреб, що еквівалентно десятикратному енергоспоживанню їжі;.

Фотосинтез та біомаса

Зазвичай фотосинтез використовує один відсоток сонячного випромінювання, що потрапляє на рослину. Це, звичайно, залежить від виду рослини та багатьох інших факторів, але ефективність найефективніших злаків не перевищує 3%. Враховуючи, що більша частина поверхні Землі - це вода, хмари відображають більшу частину падаючого сонячного випромінювання назад у космос, а частина суші - пустеля і непридатна для рослинної рослинності, ми отримуємо десяту частку відсотків (тисячних) падаючої сонячної радіації завдяки фотосинтезу.

Тобто, у вигляді біомаси рослинність на Землі зберігає приблизно в десять разів більше енергетичних потреб людства. Щоб задовольнити ці потреби в енергії, потрібно було б зібрати одну десяту всіх рослин на Землі. Хоча це можливо в принципі, на практиці існує низка проблем. Наприклад, у США, де питоме споживання енергії в шість разів перевищує середнє значення у світі, приблизно Для задоволення потреб в енергії з біомаси на основі фотосинтезу знадобиться 6000 квадратних метрів землі на душу населення (трохи більше футбольного поля).

Енергія вітру

У формі енергії вітру сонячне випромінювання, що потрапляє на Землю, становить більшу частку, ніж біомаса, але набагато складніше “зібрати”, ніж рослини. Ви повинні змусити зріз працювати там, де і коли він дме, інакше він буде загублений. Тож питання полягає в тому, скільки землі потрібно засадити вітровими колесами, щоб задовольнити світові потреби в енергетиці, для чого потрібно щонайменше один відсоток всього вітру, який буде використано для виробництва електроенергії. Це дуже складне завдання.

Якщо вітер дме 24 милі на день, сім днів на тиждень, зі швидкістю 20 миль на годину. Це відповідає потоку енергії близько 0,5 кВт на квадратний метр, половина з яких у хорошому випадку може бути використана за допомогою вітрових коліс. Навіть у таких надзвичайно сприятливих умовах вітру, щоб задовольнити загальні світові потреби в енергії, на роботу доведеться працювати від 8 квадратних метрів на людину. Для всього населення Землі це становило б 50 мільярдів квадратних метрів, що є площею, яку покривала б кілометрова завіса, розміщена вздовж Екватора.