Cos’è l’energia alternativa? Il mondo moderno offre modi per creare elettricità gratuita. Come farlo da solo?

Alternativa

Nel 1901, il famoso e brillante scienziato Nikolai Tesla progettò l'enorme Wardenclyffe Tower a New York. JP Morgan ha assunto la parte finanziaria del progetto. Tesla voleva implementare comunicazioni radio libere e fornire all’umanità elettricità gratuita. Morgan si aspettava semplicemente comunicazioni internazionali senza fili.

L’idea dell’elettricità gratuita fece inorridire gli “Assi” industriali e finanziari. Non ci sono state rivoluzioni volontarie nell’economia mondiale; tutti si sono aggrappati ai superprofitti. Pertanto il progetto è stato annullato.

Quindi cosa ha costruito Tesla? Come avrebbe fatto a produrre elettricità gratis? Nel 21° secolo, l’idea di un’energia alternativa alimentata da altre fonti sta guadagnando sempre più sostegno. Una sorta di avversario del petrolio, del carbone e del gas sono le risorse rinnovabili della Terra e di altri pianeti.

Da dove puoi ottenere l’elettricità gratuita? La luce solare, l’energia eolica, l’energia terrestre, l’uso delle maree e l’energia muscolare del corpo umano possono cambiare il futuro del pianeta. Le condutture e i sarcofagi dei reattori diventeranno un ricordo del passato. Molti stati saranno in grado di liberare le proprie economie dalla necessità di acquistare costose fonti di elettricità.

Molta attenzione è posta alla ricerca di fonti energetiche alternative e facilmente rinnovabili. Negli ultimi decenni, l’umanità si è preoccupata dei problemi di pulizia ambientale e di efficienza delle risorse.

Tecnologia

Le opzioni per ottenere elettricità gratuita sono discusse di seguito.

Centrale eolica. L'Olanda propone di costruire un enorme parco eolico nel Mare del Nord e un'isola artificiale dotata delle attrezzature necessarie, che assumerà il ruolo di hub energetico, distribuendo elettricità tra 5 paesi.

L'Arabia Saudita ha proposto di creare turbine a forma di "aquilone" e di posizionarle in aria anziché a terra. Diversi paesi hanno i propri campi di turbine eoliche.

Centrale solare. Sono in vendita coperture costituite da pannelli solari, nonché pannelli di vetro fotovoltaici che possono essere utilizzati per rivestire le pareti esterne delle case. Gli scienziati americani hanno prodotto pannelli solari sotto forma di piastrelle trasparenti che possono essere utilizzate per smaltare le finestre per generare elettricità per la casa.

Una batteria temporale è un dispositivo di accumulo dell'energia proveniente dalle scariche nell'atmosfera. I fulmini vengono reindirizzati alla rete elettrica.

Il generatore toroidale in TPU è composto da 3 bobine. Il vortice magnetico e le frequenze di risonanza sono la causa della corrente. È stato inventato da S. Marco.

Centrali mareomotrici: il funzionamento dipende dal flusso e riflusso delle maree, dalla posizione della Terra e della Luna.

Centrale termoelettrica: l'acqua sotterranea ad alta temperatura viene utilizzata come risorsa.

Forza muscolare umana - Anche gli esseri umani generano energia quando si muovono, che può essere sfruttata.

La fusione termonucleare è un processo che può essere controllato. I nuclei più pesanti vengono sintetizzati da quelli più leggeri. Questo metodo non viene utilizzato perché è molto pericoloso.

Il mio padrone

Puoi creare tu stesso elettricità gratuita. Esistono molti metodi per costruire dispositivi che generano energia. Per fare questo hai solo bisogno di un po’ di conoscenze e abilità. Per esempio:

Crea un elemento Peltier: una piastra, un convertitore termoelettrico. Il calore è ottenuto da una fonte di combustione, il raffreddamento è prodotto da uno scambiatore di calore. I componenti sono realizzati con metalli diversi.

Costruisci un generatore che raccolga le onde radio: condensatori accoppiati, elettrolitici, a pellicola, diodi a bassa potenza. Come antenna viene utilizzato un cavo isolato di 15 m. Il filo di terra è collegato al tubo del gas o dell'acqua.

Per costruire un generatore termoelettrico avrai bisogno di uno stabilizzatore di tensione, un alloggiamento, radiatori di raffreddamento, pasta termica e piastre riscaldanti Peltier.

Costruisci una batteria fulminea: antenna metallica e messa a terra. Il potenziale si accumula tra gli elementi del dispositivo. Il metodo è pericoloso perché attira i fulmini, la cui tensione raggiunge i 2000 Volt.

Metodo galvanico: le aste di rame e alluminio vengono inserite nel terreno ad una profondità di 0,5 m, l'area tra loro viene trattata con soluzione salina.

Cos'altro?

Tra i soliti si possono trovare anche modi piuttosto insoliti per generare elettricità. Recentemente, gli scienziati di tutto il mondo hanno lavorato intensamente allo sviluppo di energie alternative. Il mondo è alla ricerca di opportunità per un suo utilizzo più ampio.

Di seguito è riportata una breve panoramica dei migliori metodi e idee:

Generatore termico: converte l'energia termica in energia elettrica. Integrato nelle stufe per riscaldamento e cucina.

Generatore piezoelettrico: funziona con l'energia cinetica. Stanno introducendo piste da ballo, tornelli e attrezzature per esercizi.

Nanogeneratore: utilizza l'energia delle vibrazioni del corpo umano durante il movimento. Il processo è istantaneo. Gli scienziati stanno lavorando per combinare il lavoro di un nanogeneratore e di una batteria solare.

Generatore senza carburante Kapanadze: funziona con magneti permanenti nel rotore e bobine biflar nello statore. Potenza 1-10kW. Si basa su una delle invenzioni di N. Tesla, ma molti non credono in questo principio. Secondo un'altra versione, la vera tecnologia del dispositivo è tenuta un grande segreto.

Installazioni sperimentali che operano su etere - campo elettromagnetico. Mentre la ricerca è ancora in corso, si testano ipotesi, si conducono esperimenti.

Gli scienziati hanno calcolato che le riserve naturali utilizzate nell'energia moderna potrebbero durare per altri 60 anni. Le migliori menti stanno lavorando agli sviluppi in questo settore. In Danimarca la popolazione fa affidamento sull'energia eolica per il 25%.

In Russia sono previsti progetti per l'utilizzo di fonti rinnovabili nel sistema energetico del 10% e in Australia dell'8%. In Svizzera la maggioranza ha votato a favore di una transizione completa verso le energie alternative. Il mondo vota sì!

Foto di metodi per ottenere elettricità gratuita

Esempi di utilizzo di energia alternativa sotto forma di soluzioni già pronte e dispositivi fai-da-te

Le riserve di idrocarburi sul nostro pianeta prima o poi si esauriranno. Anche tenendo conto dell’introduzione di varie tecnologie per salvarle, l’esaurimento delle riserve di carbone, petrolio e gas non è lontano. Il costo delle risorse energetiche aumenta e le persone capiscono che solo loro stesse possono prendersi cura della sicurezza del proprio budget. Pertanto, prestano attenzione alle fonti energetiche alternative. Inoltre, l'interesse per le energie alternative è causato anche dalla banale assenza in alcuni luoghi dei “benefici della civiltà” sotto forma di gas ed elettricità. Spesso si scopre che la fornitura di elettricità o gas ad alcuni insediamenti non è economicamente giustificata e i residenti non possono farlo a proprie spese. Pertanto, i proprietari di case private lo fanno da soli o acquistano vari impianti per la generazione di calore ed elettricità. Dopotutto, l'energia è contenuta nella luce solare, nel vento, nelle viscere della Terra, nei flussi e riflussi. Inoltre sfruttano le differenze di temperatura, l'energia dell'acqua che cade e altre fonti di energia alternativa. In questo materiale parleremo di varie interessanti installazioni fai da te nel campo delle energie alternative.

Come sai, la natura circostante è piena di energia. Sicuramente tutti hanno sentito dire che è possibile utilizzare la luce solare, il vento, le maree e altre fonti di energia rinnovabile in modo abbastanza efficace. Inoltre, questa energia può essere utilizzata su scala di un intero paese, oppure può essere utilizzata solo per fornire energia a una casa o un cottage privato.

Di seguito alcuni esempi di installazioni che convertono l’energia alternativa in luce e calore:

• Un pannello solare;
• Impianto per la produzione di biogas;
• Generatore eolico.

Se disponi di fondi disponibili, puoi acquistare tali installazioni e pagare per l'installazione. A causa della domanda stabile per tali installazioni, i produttori all'estero e in Russia hanno lanciato la produzione di prodotti simili. Ma se hai fondi limitati, puoi provare a realizzare tali installazioni da solo.

Diamo un'occhiata ad alcuni esempi.

Il principio di funzionamento di tutti i tipi di pompe di calore si basa sui cicli di Carnot. L'installazione è un frigorifero. Durante il funzionamento assorbe energia a basso potenziale mentre si raffredda. E poi la converte in energia termica ad alto potenziale. L'ambiente può essere aria, terra, acqua. Queste sostanze contengono una certa quantità di calore in qualsiasi momento. La pompa di calore comprende i seguenti componenti principali:

• Il circuito esterno in cui si trova il liquido refrigerante naturale;
• Circuito interno riempito d'acqua;
• Compressore;
• Evaporatore;
• Condensatore.

Come un frigorifero domestico, tali sistemi utilizzano il freon. Il circuito esterno, di norma, è immerso in un pozzo con acqua o semplicemente in un serbatoio in superficie. Esistono opzioni quando il circuito esterno è sepolto nel terreno. Ma questo è costoso e non sempre possibile.

Esistono soluzioni di pompe di calore già pronte e modelli fai-da-te. Come realizzare questo dispositivo per utilizzare l'energia alternativa con le tue mani? Per prima cosa devi trovare un compressore. Se hai un vecchio condizionatore o un frigorifero, puoi rimuoverlo. La potenza richiesta per il riscaldamento è fino a 10 kW.

Il collettore della pompa di calore può essere installato sia orizzontalmente che verticalmente. La seconda opzione viene utilizzata se non c'è abbastanza spazio. Quindi vengono perforati diversi pozzi nei quali viene abbassato il circuito. Se la posizione è orizzontale, il collettore verrà interrato a circa 1,5 metri nel terreno. Uno scambiatore di calore in acqua viene realizzato quando l'alloggiamento riscaldato si trova vicino alla riva di un bacino naturale. Il condensatore richiederà una capacità di 120-140 litri. Al suo interno è posizionata una bobina di rame, dove circola il freon.

L'evaporatore può essere costituito da un contenitore di plastica dello stesso volume del condensatore. Al suo interno è inserita una bobina di rame, che viene combinata tramite il compressore con quanto presente nel condensatore.

Quando si realizza un sistema con le proprie mani, il tubo dell'evaporatore è solitamente costituito da un pezzo di tubo fognario. Utilizzando il tubo, il flusso dell'acqua viene regolato. L'evaporatore viene abbassato in uno specchio d'acqua. Quando l'acqua scorre attorno ad esso, inizia il processo di evaporazione del freon. Questo, a sua volta, sale nel condensatore. Lì cede energia termica all'acqua in cui si trova la serpentina. Quest'acqua riscalda la casa circolando attraverso l'impianto di riscaldamento.

Vale la pena notare che la temperatura dell'acqua nel serbatoio non è così importante. La cosa principale è che lei è sempre lì. Se la pompa è progettata e installata correttamente, può riscaldare la casa in inverno. Anche se la temperatura dell'acqua nel serbatoio è molto bassa. In estate la pompa di calore può fungere da condizionatore per rinfrescare l'ambiente.

Pannelli solari

Questo è forse l’uso più comune dell’energia alternativa. In questo caso, la fonte di energia alternativa è la luce solare, che viene convertita in corrente elettrica. possono essere visualizzati tramite il collegamento.

Le batterie solari sono offerte come parte di soluzioni già pronte e puoi realizzarle tu stesso. Se si tratta di installazioni realizzate in fabbrica, di norma il kit include un controller, un inverter, a volte batterie, i cavi e gli elementi di fissaggio necessari. Sebbene sia possibile trovare molte offerte in cui i pannelli solari sono venduti separatamente.

Per quanto riguarda la realizzazione di pannelli solari con le proprie mani, per molti questa attività è diventata un vero hobby. A volte vengono organizzate anche mostre sull'uso delle energie alternative. Su di essi, gli appassionati mostrano i pannelli solari realizzati con le proprie mani.

Per realizzare da soli i pannelli solari, è necessario acquistare fotocellule (mono o policristalline) e saldarle in un circuito in serie. Il numero di celle è determinato dalla tensione richiesta e dalla potenza in uscita della batteria.È impossibile realizzare fotocellule con le proprie mani. La tecnologia è complessa e può essere implementata solo in un ambiente di fabbrica.

Quindi cosa è necessario fare passo dopo passo:

• Saldare le fotocellule in un circuito in serie;
• Attaccali a una stele, policarbonato o altro materiale che consenta il passaggio della luce solare. L'esecuzione varia. Le fotocellule sono posizionate tra i vetri e le giunzioni sono isolate. A volte gli elementi vengono semplicemente fissati al vetro con una pellicola protettiva automobilistica;
• Realizzare un alloggiamento per la batteria dagli angoli in alluminio;
• Installare il pannello con fotocellule nell'alloggiamento;
• Collega il pannello con altri elementi del sistema solare.

Il biogas è un combustibile pulito prodotto senza danneggiare l’ambiente. La tecnologia per la sua produzione si basa sull'attività dei batteri anaerobici. I rifiuti alimentari vengono utilizzati come materia prima per la sintesi del biogas.

I rifiuti, sia liquidi che solidi, vengono posti in un contenitore. Dovrebbe essere un contenitore sigillato dotato di una vite. È usato per mescolare questa massa. Inoltre è necessario fornire quanto segue:

• Ingresso per carico rifiuti;
• Produzione di rifiuti residui che non sono stati riciclati;
• Tubo uscita gas.

La tenuta dell'installazione deve essere eseguita con particolare attenzione. Se è previsto il prelievo periodico del gas dal serbatoio, è necessario prevedere una valvola speciale. Con il suo aiuto puoi alleviare la pressione in eccesso se necessario. Quando i rifiuti biologici si decompongono in questo impianto, vengono rilasciati idrogeno solforato e metano, che contengono anidride carbonica.

In generale, creare un impianto per la sintesi del biogas con le proprie mani non è un compito facile. Di solito, in pratica, vengono utilizzate soluzioni già pronte, ma alcuni artigiani realizzano autonomamente tali installazioni per ottenere energia alternativa. Per fare ciò, è necessario risolvere diversi problemi descritti di seguito:

• È necessario organizzare un posto per il contenitore. Il suo volume viene selezionato in base alla quantità di rifiuti che verranno trattati contemporaneamente. Per garantire un funzionamento efficiente dell'impianto, è necessario riempirlo per 2/3. Il contenitore stesso può essere realizzato in metallo o cemento. Per quanto riguarda la produttività, da 1 tonnellata di scarti alimentari si ottengono 100 m3 di gas;
• Organizzare il riscaldamento. Per accelerare il processo, il contenitore dei rifiuti deve essere riscaldato. Potrebbero esserci diverse opzioni qui. Ad esempio, una bobina attorno a un contenitore o un elemento riscaldante sotto il contenitore. I batteri anaerobici diventano attivi quando riscaldati a una certa temperatura. Pertanto è necessario il riscaldamento;
• Automazione. Il riscaldamento dovrebbe accendersi quando viene caricato un nuovo lotto di rifiuti e spegnersi quando viene raggiunta una certa temperatura;
• Per convertire il biogas risultante è necessario un generatore elettrico a gas;
• Dovrebbe essere organizzata la raccolta delle materie prime di scarto. Questi rifiuti possono essere utilizzati per concimare le aiuole.

Tali impianti per la produzione di biogas vengono utilizzati negli Stati Uniti e in Cina in diverse abitazioni private e aziende agricole. Il problema principale qui è organizzare la produzione continua di biogas. E ciò richiederà un flusso costante di rifiuti alimentari o letame.

Quando le riserve delle fonti energetiche tradizionali, come petrolio, gas e carbone, stanno inesorabilmente diminuendo e il loro costo è piuttosto elevato, e il loro utilizzo porta alla formazione di un effetto serra sul pianeta, un numero crescente di paesi nelle loro politiche energetiche stanno rivolgendo lo sguardo verso fonti energetiche alternative.

Cos'è

Le fonti energetiche alternative sono risorse rinnovabili e rispettose dell'ambiente, una volta convertite, una persona riceve energia elettrica e termica utilizzata per i suoi bisogni.

Tali fonti includono l’energia eolica e solare, l’acqua dei fiumi e dei mari, il calore della superficie terrestre, nonché i biocarburanti ottenuti dalla massa biologica di origine animale e vegetale.

Tipi di energia alternativa

A seconda della fonte energetica che, a seguito della trasformazione, consente a una persona di ottenere l'energia elettrica e termica utilizzata nella vita quotidiana, l'energia alternativa è classificata in diversi tipi, che determinano i metodi di generazione e i tipi di impianti utilizzati per Questo.

Energia del sole

L'energia solare si basa sulla conversione dell'energia solare, ottenendo energia elettrica e termica.

La generazione di energia elettrica si basa su processi fisici che avvengono nei semiconduttori sotto l'influenza della luce solare, mentre la generazione di energia termica si basa sulle proprietà di liquidi e gas.

Per generare energia elettrica sono attrezzate centrali solari, la cui base sono batterie solari (pannelli) realizzate sulla base di cristalli di silicio.

La base degli impianti termici sono i collettori solari, nei quali l'energia del sole viene convertita in energia termica del liquido di raffreddamento.

La potenza di tali impianti dipende dal numero e dalla potenza dei singoli dispositivi inseriti nelle centrali termiche e solari.

Energia eolica

L'energia eolica si basa sulla conversione dell'energia cinetica delle masse d'aria in energia elettrica utilizzata dai consumatori.

La base degli impianti eolici è un generatore eolico. I generatori eolici differiscono per parametri tecnici, dimensioni complessive e design: con un asse di rotazione orizzontale e verticale, diversi tipi e numeri di pale, nonché la loro posizione (onshore, offshore, ecc.).

Il potere dell'acqua

L'energia idroelettrica si basa sulla conversione dell'energia cinetica delle masse d'acqua in energia elettrica, che viene utilizzata anche dall'uomo per i propri scopi.

Oggetti di questo tipo includono centrali idroelettriche di varia capacità installate su fiumi e altri corpi idrici. In tali impianti, sotto l'influenza del flusso naturale dell'acqua, o creando una diga, l'acqua agisce sulle pale di una turbina generando corrente elettrica. La turbina idraulica è la base delle centrali idroelettriche.

Un altro modo per ottenere energia elettrica convertendo l'energia dell'acqua è utilizzare l'energia delle maree attraverso la costruzione di stazioni mareomotrici. Il funzionamento di tali installazioni si basa sull'utilizzo dell'energia cinetica dell'acqua di mare durante il periodo di alta e bassa marea che si verifica nei mari e negli oceani sotto l'influenza degli oggetti del sistema solare.

Calore della terra

L'energia geotermica si basa sulla trasformazione del calore emesso dalla superficie terrestre, sia nei luoghi in cui viene rilasciata acqua geotermica (zone sismicamente pericolose), sia in altre regioni del nostro pianeta.

Per utilizzare le acque geotermiche si utilizzano appositi impianti, attraverso i quali il calore interno della terra viene convertito in energia termica ed elettrica.

L'utilizzo di una pompa di calore consente di ricevere calore dalla superficie terrestre, indipendentemente dalla sua ubicazione. Il suo lavoro si basa sulle proprietà dei liquidi e dei gas, nonché sulle leggi della termodinamica.

Le pompe di calore si differenziano per potenza e design, a seconda della fonte energetica primaria che ne determina la tipologia, si tratta di sistemi: “falda-acqua” e “acqua-acqua”, “aria-acqua” e “terra-aria”, “acqua-acqua”. aria” " e "aria-aria", "freon-acqua" e "freon-aria".

Biocarburanti

I tipi di biocarburanti differiscono nei metodi di produzione, nel loro stato di aggregazione (liquido, solido, gassoso) e nel tipo di utilizzo. L'indicatore unificante per tutti i tipi di biocarburanti è che la base per la loro produzione sono i prodotti biologici, attraverso la lavorazione dei quali si ottiene energia elettrica e termica.

I biocarburanti solidi sono legna da ardere, bricchette combustibili o pellet, quelli gassosi sono biogas e bioidrogeno, mentre i liquidi sono bioetanolo, biometanolo, biobutanolo, dimetiletere e biodiesel.

Pro e contro dell'utilizzo

Come ogni specifica fonte energetica, indipendentemente di quale sia, tradizionale o alternativa, presenta vantaggi e svantaggi di utilizzo.

Inoltre, ciascun gruppo di risorse energetiche presenta pro e contro comuni. Per le fonti alternative, queste includono:

• I vantaggi dell'utilizzo sono:
• Rinnovabilità delle fonti energetiche alternative;
• Sicurezza ambientale;
• Disponibilità e possibilità di utilizzo in un'ampia gamma di applicazioni;
• Basso costo dell'energia ottenuta a seguito della conversione.
• Svantaggi d'uso:
• Costo elevato delle attrezzature e costi materiali significativi nelle fasi di costruzione e installazione;
• Bassa efficienza degli impianti;
• Dipendenza da fattori esterni, quali: condizioni meteorologiche, forza del vento, ecc.;
• Capacità installata relativamente piccola degli impianti di generazione, ad eccezione delle centrali idroelettriche.

Fonti energetiche alternative in Russia

Nel nostro Paese, come in molti paesi tecnicamente sviluppati del mondo, particolare attenzione è rivolta all'uso di fonti energetiche alternative. Ciò è dovuto alle vaste aree in cui attualmente non esistono fonti energetiche centralizzate, nonché a una tendenza globale associata alla lotta per l’ecologia del pianeta e al risparmio dei tipi tradizionali di carburante.

Diversi tipi di energia alternativa si sono sviluppati in diverse regioni del paese. Ciò è dovuto alla posizione geografica e alla possibilità di utilizzare l'una o l'altra fonte primaria di energia.

Energia solare

Attualmente gli impianti solari si stanno diffondendo sempre più tra diversi segmenti della popolazione come fonte alternativa o di riserva di energia elettrica e termica.

Su scala industriale, questo tipo di energia è presente anche nel nostro Paese.

La capacità installata totale degli impianti solari supera i 400,0 MW, di cui i più grandi sono:

• Orskaya dal nome A. A. Vlazneva, con una capacità installata di 40,0 MW nella regione di Orenburg;
• Buribaevskaya, con una capacità di 20,0 MW e Bugulchanskaya, con una capacità di 15,0 MW, nella Repubblica del Bashkortostan;
• Sulla penisola di Crimea ci sono più di dieci centrali solari con una capacità di 20,0 MW ciascuna.

Nella fase di sviluppo della documentazione del progetto e nelle varie fasi di costruzione, ci sono più di 50 impianti di generazione solare situati in varie regioni, dall'Estremo Oriente e dalla Siberia, alle regioni centrali e meridionali del nostro Paese.

La capacità totale degli impianti in fase di progettazione e costruzione è superiore a 850,0 MW.

Energia eolica

Sul territorio del nostro Paese esistono anche impianti eolici che operano per la produzione di energia elettrica su scala industriale, sebbene la loro quota nella capacità totale del sistema energetico sia notevolmente inferiore a quella degli impianti solari.

La capacità totale installata dei generatori eolici è poco più di 100,0 MW, di cui i più potenti sono:

• Turbina eolica Zelenograd con una capacità di 5,1 MW, situata nella regione di Kaliningrad;
• Ostaninskaya (25,0 MW), Tarkhankutskaya (22,0 MW) e Sakiskaya (20,0 MW) - nella penisola di Crimea.

Ci sono 22 impianti eolici in fase di progettazione e costruzione con una capacità totale di oltre 2500,0 MW.

Energia idroelettrica

Questo tipo di energia alternativa è più comune in Russia. Attualmente, la quota di energia elettrica generata dalle centrali idroelettriche installate sui fiumi in diverse regioni del Paese supera il 20,0% della produzione totale dell'intero sistema energetico della Federazione Russa.

La capacità installata totale delle centrali idroelettriche, all'inizio del 2017, è di 48.085,94 MW e il loro numero ammonta a 191 impianti di generazione di varie capacità e design.

L'energia delle maree viene utilizzata nel nostro Paese anche per produrre energia elettrica. Nella regione di Murmansk, dalla seconda metà del XX secolo, è in funzione la centrale mareomotrice Kislogubskaya, che è stata ricostruita nel 2007 e attualmente ha una capacità installata di 1,7 MW.

Attualmente è in corso lo sviluppo di uno studio di fattibilità economica e della documentazione di progettazione per la costruzione di stazioni simili nei mari di Okhotsk (Penzhinskaya e Tugurskaya TPP) e Bianco (Mezenskaya).

Energia geotermica

L'energia proveniente dall'interno del nostro pianeta, il suo calore, è ampiamente utilizzata in numerosi paesi in cui si verifica l'attività vulcanica. Nel nostro Paese questo tipo di energia, per le sue caratteristiche, è diffusa anche in Estremo Oriente.

Attualmente funzionano con successo 5 centrali geotermiche con una capacità installata di 80,1 MW, tre delle quali si trovano in Kamchatka (Mutnovskaya, Pauzhetskaya e Verkhne-Muntovskaya) e una ciascuna sulle isole di Kunashir (Mendeleevskaya) e Iturup (Okeanskaya).

Utilizzo di biocarburanti

Questo tipo di risorsa energetica non è così diffusa come i combustibili tradizionali o l’energia idroelettrica. Tuttavia, poiché nel nostro Paese sono sviluppate le industrie forestali e di lavorazione del legno e vaste aree sono occupate dalla coltivazione di colture agricole, questo tipo di energia viene prestata sempre più attenzione.

Negli ultimi anni sono stati costruiti numerosi impianti per il trattamento degli scarti di legno, da cui si ottengono bricchette e granuli combustibili (pellet). Bricchette e pellet, a loro volta, vengono utilizzati come combustibile per diverse tipologie di caldaie; dalla loro combustione viene generata energia termica ed elettrica;

I rifiuti agricoli vengono utilizzati per produrre biogas e combustibile liquido per motori diesel e impianti di combustione, con conseguente produzione di calore ed elettricità.

Questo tipo di carburante non è ampiamente utilizzato nel nostro paese, ma tuttavia le prospettive per il suo sviluppo sono piuttosto ampie e di successo.

Utilizzare per una casa privata

L'uso di fonti alternative per il riscaldamento di una casa di campagna o di un cottage, nonché per la sua alimentazione, può essere effettuato con successo. In questo caso tutto dipende dalla regione di residenza dell'utente e dall'ubicazione dell'impianto di consumo energetico.

La capacità degli impianti solari ed eolici di produrre elettricità dipende dall’attività solare e dalla velocità del vento nel luogo in cui sono situati, nonché da altre condizioni meteorologiche che caratterizzano la regione.

La costruzione di una microcentrale idroelettrica è possibile solo se nelle vicinanze dell'oggetto di consumo è presente un fiume o altro specchio d'acqua, mentre una centrale geotermica è possibile solo se sono presenti acque geotermiche situate vicino alla superficie terrestre.

Il biocarburante sotto forma di legna da ardere e prodotti di scarto del legno è possibile nelle regioni del paese ricche di foreste, con un'industria sviluppata in questa direzione.

La produzione di biogas e combustibili liquidi è disponibile laddove vaste aree sono dedicate alla coltivazione, il che consente un grande approvvigionamento di biomassa utilizzata per produrre questi tipi di combustibili.

Posso farlo da solo a casa?

Se hai tempo libero, voglia e capacità di lavorare con utensili manuali, puoi realizzare impianti con i quali sfruttare fonti alternative per le tue esigenze, sia sotto forma di energia elettrica che termica.

Ciò vale per tutti i tipi di energia alternativa sopra indicati, per:

• Centrali solari: puoi produrre autonomamente pannelli solari utilizzando celle solari prodotte in fabbrica, nonché assemblare un regolatore di carica e un inverter, che sono elementi di tali installazioni.
• Impianti eolici - proprio come per le stazioni solari, i dispositivi elettronici (regolatore, inverter) vengono assemblati in modo molto semplice utilizzando circuiti elettrici esistenti e da elementi prodotti in fabbrica. L'elemento più importante, il generatore eolico, può essere realizzato con pezzi di ricambio e materiali esistenti.
• Microcentrale idroelettrica: chiunque può produrla e installarla se c'è un fiume o un bacino idrico dove è possibile costruire una diga. Il design e il tipo di turbina idraulica dipendono dal tipo di serbatoio e di terreno.
• Non sarà difficile per nessun residente rurale creare un impianto di biogas, le condizioni saranno la presenza della quantità richiesta di biomassa e la temperatura ambiente che consenta il processo di fermentazione.

In un contesto in cui i prezzi dell’energia sono in costante aumento, i proprietari di case private pensano sempre più spesso a fonti energetiche alternative. Alcuni proprietari di case non hanno affatto la possibilità di connettersi alla linea principale a causa dell'elevato costo dei lavori di installazione. Gli ingegneri, e insieme a loro gli artigiani, hanno prestato attenzione a ciò che la natura stessa offre all'umanità e hanno creato una serie di dispositivi che possono essere utilizzati per rinnovare le risorse energetiche. Il video mostrerà le migliori pratiche in azione.

Il biogas è un tipo di combustibile rispettoso dell’ambiente. Viene utilizzato in modo simile al gas naturale. La tecnologia di produzione si basa sull'attività dei batteri anaerobici. I rifiuti vengono posti in un contenitore; durante la decomposizione dei materiali biologici vengono rilasciati gas: metano e idrogeno solforato con aggiunta di anidride carbonica.

Questa tecnologia è utilizzata attivamente in Cina e negli allevamenti americani. Per ottenere continuamente biogas a casa, è necessario disporre di un’azienda agricola o accedere a una fonte gratuita di letame.

Generatore di rifiuti organici

Per realizzare un'installazione del genere, avrete bisogno di un contenitore sigillato con una coclea incorporata per la miscelazione, un tubo di uscita del gas, un collo per il carico dei rifiuti e un raccordo per lo scarico dei rifiuti. La struttura deve essere perfettamente sigillata. Se il gas non viene prelevato costantemente, sarà necessario installare una valvola di sicurezza per scaricare la pressione in eccesso in modo che il "tetto" non si stacchi dal serbatoio. La procedura è la seguente.

1. Scegliamo un posto dove sistemare il contenitore. Selezionare la dimensione in base alla quantità di rifiuti disponibili. Per un funzionamento efficiente si consiglia di riempirlo per due terzi. Il serbatoio può essere in metallo o in cemento armato. Non è possibile ottenere una grande quantità di biogas da un piccolo contenitore. Una tonnellata di rifiuti produrrà 100 metri cubi di gas.
2. Per accelerare il processo di proliferazione dei batteri, dovrai riscaldare il contenuto. Può essere fatto in diversi modi: posizionare sotto il contenitore una serpentina collegata all'impianto di riscaldamento o installare elementi riscaldanti.
3. I microrganismi anaerobici si trovano nelle materie prime stesse; ad una certa temperatura diventano attivi. Un dispositivo automatico nelle caldaie per il riscaldamento dell'acqua accenderà il riscaldamento quando arriva un nuovo lotto e lo spegnerà quando i rifiuti si riscaldano alla temperatura impostata.
   Il gas risultante può essere convertito in elettricità attraverso un generatore elettrico alimentato a gas.

Consiglio. I rifiuti vengono utilizzati come fertilizzante compost per le aiuole.

Energia dal vento

I nostri antenati hanno imparato molto tempo fa a utilizzare l'energia eolica per i loro bisogni. In linea di principio, da allora il design è rimasto pressoché invariato. Solo le macine sono state sostituite da un generatore, che converte l'energia delle pale rotanti in elettricità.

Per realizzare un generatore avrai bisogno delle seguenti parti:

• Generatore. Alcuni usano il motore di una lavatrice, trasformando leggermente il rotore;
• animatore;
• batteria e relativo regolatore di carica;
• trasformatore di tensione.

Generatore eolico

Esistono molti schemi per i generatori eolici fatti in casa. Tutti sono equipaggiati secondo lo stesso principio.

1. Il telaio è in fase di assemblaggio.
2. L'unità rotante è installata. Le pale e il generatore sono montati dietro di esso.
3. Montare una pala laterale con una fascetta a molla.
4. Il generatore con l'elica è montato sul telaio, quindi viene installato sul telaio.
5. Collegare e connettersi all'unità rotante.
6. Installa il raccoglitore corrente. Collegalo al generatore. I fili sono collegati alla batteria.

Consiglio. Il diametro dell'elica determinerà il numero di pale, nonché la quantità di elettricità generata.

Pompa di calore

Per ottenere energia dalle profondità della terra, dovrai costruire un dispositivo abbastanza complesso che ti permetterà di ottenere energia alternativa dalle falde acquifere, dal suolo stesso o dall'aria. Molto spesso, tali dispositivi vengono utilizzati per riscaldare gli ambienti. In sostanza l'unità è una grande camera frigorifera che, raffreddando l'ambiente, converte l'energia e la rilascia sotto forma di calore ad alto potenziale. Componenti del sistema:

1. Circuito esterno ed interno con freon.
2. Evaporatore.
3. Compressore.
4. Condensatore.

Schema di funzionamento della pompa di calore

Il collettore può essere installato verticalmente se l'area del sito non consente l'installazione orizzontale. Perforano diversi pozzi profondi e vi calano il circuito. Viene posto orizzontalmente nel terreno ad una profondità di un metro e mezzo. Se la casa si trova sulla riva di un bacino idrico, lo scambiatore di calore viene posato nell'acqua.
Il compressore può essere prelevato dal condizionatore d'aria. Il condensatore è costituito da un serbatoio da 120 litri. Una bobina di rame viene inserita nel contenitore, il freon circolerà attraverso di essa e l'acqua dell'impianto di riscaldamento inizierà a riscaldarsi.

L'evaporatore è costituito da un barile di plastica con un volume di oltre 130 litri. In questo serbatoio viene inserita un'altra bobina; la sua combinazione con la precedente verrà effettuata tramite un compressore. Il tubo dell'evaporatore è ricavato da un pezzo di tubo fognario. Il flusso dell'acqua dal serbatoio è regolato attraverso il tubo.

L'evaporatore viene abbassato nel serbatoio. L'acqua che scorre attorno ad esso fa evaporare il freon. Il gas sale nel condensatore e cede calore all'acqua che circonda la batteria. Il liquido di raffreddamento circola nell'impianto di riscaldamento, riscaldando la stanza.

Consiglio. La temperatura dell'acqua nel serbatoio non ha importanza, è importante solo la sua presenza costante.

L'energia solare si trasforma in elettricità

I pannelli solari furono inizialmente realizzati per i veicoli spaziali. Il dispositivo si basa sulla capacità dei fotoni di creare una corrente elettrica. Esistono moltissime variazioni nella progettazione dei pannelli solari e vengono migliorate ogni anno. Esistono due modi per creare la propria batteria solare:

Metodo numero 1. Acquista fotocellule già pronte, assembla un circuito da esse e copri la struttura con materiale trasparente. Devi lavorare con estrema cautela, tutti gli elementi sono molto fragili. Ogni fotocellula è contrassegnata in volt-ampere. Calcolare il numero richiesto di elementi per assemblare una batteria della potenza richiesta non sarà molto difficile. La sequenza di lavoro è la seguente:

• Per realizzare il corpo avrai bisogno di un foglio di compensato. Lungo il perimetro sono inchiodate doghe di legno;
• i fori sono praticati nel foglio di compensato per la ventilazione;
• All'interno è posto un foglio di fibra di legno con una catena di fotocellule saldata;
• le prestazioni vengono controllate;
• Il plexiglas è avvitato sulle lamelle.

Pannelli solari

Metodo n. 2 richiede conoscenze di elettrotecnica. Il circuito elettrico è assemblato da diodi D223B. Sono saldati in file in sequenza. Riporre in un alloggiamento coperto con materiale trasparente.

Le fotocellule sono di due tipi:

1. Le piastre monocristalline hanno un'efficienza del 13% e dureranno un quarto di secolo. Funzionano perfettamente solo con tempo soleggiato.
2. Quelli policristallini hanno un'efficienza inferiore, la loro durata è di soli 10 anni, ma la potenza non diminuisce quando è nuvoloso. Superficie del pannello 10 mq. m. è in grado di produrre 1 kW di energia. Quando si posiziona sul tetto, vale la pena considerare il peso totale della struttura.

Le batterie finite vengono posizionate sul lato soleggiato. Il pannello deve essere dotato della possibilità di regolare l'angolazione rispetto al sole. La posizione verticale è installata durante le nevicate in modo che la batteria non si guasti.

Il pannello solare può essere utilizzato con o senza batteria. Consuma energia solare durante il giorno e energia della batteria di notte. Oppure utilizza l'energia solare durante il giorno e quella proveniente dalla rete di alimentazione centrale di notte.

Centrale idroelettrica fatta in casa

Se sul sito è presente un ruscello o un bacino idrico con una diga, una centrale idroelettrica fatta in casa diventerà un'ulteriore fonte di elettricità alternativa. Il dispositivo si basa su una ruota idraulica e la potenza dipenderà dalla velocità del flusso d'acqua. I materiali per realizzare un generatore e le ruote possono essere presi da un'auto, e scarti di angoli e metallo possono essere trovati in qualsiasi casa. Inoltre, avrai bisogno di un pezzo di filo di rame, compensato, resina di polistirolo e magneti al neodimio.

1. La ruota è realizzata con cerchi da 11 pollici. Le lame sono ricavate da un tubo d'acciaio (tagliamo il tubo longitudinalmente in 4 parti). Avrai bisogno di 16 lame. I dischi sono imbullonati insieme, lo spazio tra loro è di 10 pollici. Le lame sono saldate.
2. L'ugello è realizzato in base alla larghezza della ruota. È ricavato da rottami metallici, piegati a misura e uniti mediante saldatura. L'ugello è regolato in altezza. Ciò ti consentirà di regolare il flusso dell'acqua.
3. L'asse è saldato.
4. La ruota è installata sull'asse.
5. L'avvolgimento è pronto, le bobine sono riempite di resina: lo statore è pronto. Montiamo il generatore. Un modello è realizzato in compensato. Installa i magneti.
6. Il generatore è protetto da un'ala metallica dagli schizzi d'acqua.
7. La ruota, l'asse e gli elementi di fissaggio con ugello sono rivestiti di vernice per proteggere il metallo dalla corrosione e per un piacere estetico.
8. Regolando l'ugello si ottiene la massima potenza.

I dispositivi fatti in casa non richiedono grandi investimenti di capitale e producono energia gratuitamente. Se combini diversi tipi di fonti alternative, tale passaggio ridurrà significativamente i costi energetici. Per assemblare l'unità avrai solo bisogno di mani abili e mente lucida.

Anche gli scolari sanno che le riserve di petrolio, gas e carbone non sono infinite. I prezzi dell’energia sono in costante aumento, costringendo i pagatori a sospirare pesantemente e a pensare ad aumentare i propri redditi. Nonostante le conquiste della civiltà, ci sono molti posti fuori città dove il gas non viene fornito, e in alcuni luoghi non c'è nemmeno l'elettricità. Laddove esiste tale opportunità, il costo di installazione del sistema talvolta non corrisponde affatto al livello di reddito della popolazione. Non sorprende che l'energia alternativa fai-da-te oggi interessi sia i proprietari di case di campagna grandi e piccole, sia gli abitanti delle città.

Tutto il mondo che ci circonda è pieno di energia, che non è contenuta solo nelle viscere della terra. A scuola, durante le lezioni di geografia, abbiamo imparato che è possibile utilizzare l’energia del vento, del sole, delle maree, dell’acqua che cade, del nucleo terrestre e di altri vettori energetici simili con alta efficienza su scala di interi paesi e continenti. Può però essere utilizzato anche per riscaldare una casa separata.

Tipologie di fonti energetiche alternative

Tra le opzioni per le fonti naturali di approvvigionamento energetico privato, va notato quanto segue:

• pannelli solari;
• collettori solari;
• pompe di calore;
• generatori eolici;
• impianti per l'assorbimento dell'energia idrica;
• impianti di biogas.

Se disponi di fondi sufficienti, puoi acquistare un modello già pronto di uno di questi dispositivi e ordinarne l'installazione. Rispondendo ai desideri dei consumatori, gli industriali padroneggiano da tempo la produzione di pannelli solari, pompe di calore, ecc. Tuttavia, il loro costo rimane costantemente elevato. È del tutto possibile realizzare tali dispositivi da soli, risparmiando denaro, ma spendendo più tempo e fatica.

Video: quale energia naturale può essere utilizzata

Principio di funzionamento e utilizzo dei pannelli solari in un'abitazione privata

Il fenomeno fisico su cui si basa il principio di funzionamento di questa fonte di energia è l'effetto fotoelettrico. La luce solare che colpisce la sua superficie rilascia elettroni, che creano una carica in eccesso all'interno del pannello. Se colleghi una batteria ad essa, a causa di un fulmine, nel circuito apparirà una corrente nella quantità di cariche.

Il principio di funzionamento di una batteria solare è l'effetto fotoelettrico.

I progetti in grado di catturare e convertire l'energia solare sono numerosi, vari e in costante miglioramento. Per molti artigiani, il miglioramento di questi utili progetti si è trasformato in un eccellente hobby. Nelle mostre tematiche, tali appassionati dimostrano volentieri molte idee utili.

Per realizzare pannelli solari, è necessario acquistare celle solari monocristalline o policristalline, posizionarle in un telaio trasparente, fissato con un involucro resistente

Video: realizzare una batteria solare con le tue mani

Le batterie finite vengono ovviamente posizionate sul lato più soleggiato del tetto. In questo caso dovrebbe essere possibile regolare l'inclinazione del pannello. Ad esempio, durante le nevicate, i pannelli dovrebbero essere posizionati quasi in verticale, altrimenti uno strato di neve potrebbe interferire con il funzionamento delle batterie o addirittura danneggiarle.

Costruzione e utilizzo dei collettori solari

Un collettore solare primitivo è una piastra di metallo nero posta sotto un sottile strato di liquido trasparente. Come sai da un corso di fisica scolastica, gli oggetti scuri si riscaldano più di quelli chiari. Questo liquido si muove con l'aiuto di una pompa, raffredda la piastra e si riscalda. Il circuito del fluido riscaldato può essere posizionato in un serbatoio collegato ad una fonte di acqua fredda. Riscaldando l'acqua nel serbatoio, il liquido proveniente dal collettore viene raffreddato. E poi ritorna. Pertanto, questo sistema energetico consente di ottenere una fonte costante di acqua calda e, in inverno, anche di radiatori caldi.

Esistono tre tipi di collezionisti, diversi nel design

Oggi ci sono 3 tipi di tali dispositivi:

• aria;
• tubolare;
• Piatto.

Aria

I collettori d'aria sono costituiti da piastre di colore scuro

I collettori d'aria sono piastre nere ricoperte di vetro o plastica trasparente. L'aria circola naturalmente o con forza attorno a queste piastre. L'aria calda viene utilizzata per riscaldare gli ambienti della casa o per asciugare i vestiti.

Il vantaggio è l'estrema semplicità del design e il basso costo. L'unico inconveniente è l'uso della circolazione dell'aria forzata. Ma puoi farne a meno.

Tubolare

Il vantaggio di un tale collezionista è la semplicità e l'affidabilità

I collettori tubolari assomigliano a diversi tubi di vetro allineati in fila, rivestiti all'interno con materiale che assorbe la luce. Sono collegati ad un collettore comune e il liquido circola attraverso di essi. Tali collettori hanno 2 modi per trasferire l'energia ricevuta: diretto e indiretto. Il primo metodo viene utilizzato in inverno. Il secondo viene utilizzato tutto l'anno. Esiste una variante che utilizza i tubi a vuoto: si inserisce uno nell'altro e tra di loro si crea il vuoto.

Questo li isola dall'ambiente e trattiene meglio il calore risultante. I vantaggi sono semplicità e affidabilità. Gli svantaggi includono l'alto costo di installazione.

Piatto

Per far funzionare i collettori in modo più efficiente, gli ingegneri hanno proposto di utilizzare i concentratori

Il collettore piano è il tipo più comune. È stato lui a servire da esempio per spiegare il principio di funzionamento di questi dispositivi. Il vantaggio di questa varietà è la sua semplicità e il basso costo rispetto ad altri. Lo svantaggio è una significativa perdita di calore, di cui altri sottotipi non soffrono.

Per migliorare i sistemi solari esistenti, gli ingegneri hanno proposto di utilizzare qualcosa di simile a specchi chiamati concentratori. Permettono di innalzare la temperatura dell'acqua dagli standard 120 a 200 C°. Questo sottotipo di collettori è chiamato collettori a concentrazione. Questa è una delle opzioni più costose, il che è senza dubbio uno svantaggio.

Le istruzioni complete per la produzione e l'installazione di un collettore solare nel nostro prossimo articolo:

Utilizzo dell'energia eolica

Se il vento può spostare stormi di nuvole, perché non usare la sua energia per altre cose utili? La ricerca di una risposta a questa domanda ha portato gli ingegneri alla creazione di un generatore eolico. Questo dispositivo è solitamente composto da:

• Generatore;
• Torre alta;
• pale che ruotano per catturare il vento;
• batterie;
• sistemi di controllo elettronico.

Il principio di funzionamento di un generatore eolico è abbastanza semplice. Le pale, ruotando dal forte vento, fanno ruotare gli alberi di trasmissione (nel linguaggio comune - il cambio). Sono collegati ad un alternatore. La trasmissione e il generatore si trovano in una culla o, in altre parole, in una gondola. Potrebbe avere un meccanismo rotante. Il generatore è collegato all'automazione di controllo e ad un trasformatore di aumento di tensione. Dopo il trasformatore, la tensione, che ha aumentato il suo valore, viene inviata al sistema di alimentazione generale.

I generatori eolici sono adatti per le zone in cui il vento soffia costantemente

Poiché la creazione di generatori eolici è stata studiata per un periodo piuttosto lungo, esistono progetti per un'ampia varietà di design per questi dispositivi. I modelli con asse di rotazione orizzontale occupano uno spazio piuttosto ampio, ma i generatori eolici con asse di rotazione verticale sono molto più compatti. Naturalmente, il dispositivo richiede un vento abbastanza forte per funzionare in modo efficace.

Vantaggi:

• nessuna emissione;
• autonomia;
• utilizzo di una delle risorse rinnovabili;

Screpolatura:

• la necessità di vento costante;
• prezzo iniziale elevato;
• rumore rotazionale e radiazione elettromagnetica;
• occupare vaste aree.

Il generatore eolico deve essere posizionato il più in alto possibile affinché il suo funzionamento sia efficace. I modelli che hanno un asse di rotazione verticale sono più compatti di quelli con rotazione orizzontale

Una guida passo passo per realizzare un generatore eolico con le tue mani sul nostro sito web:

L'acqua come fonte di energia

Il modo più famoso per utilizzare l’acqua per generare elettricità è, ovviamente, l’energia idroelettrica. Ma non è l'unico. C'è anche l'energia delle maree e l'energia delle correnti. E ora, in ordine.

Una centrale idroelettrica è una diga dotata di diverse porte per il rilascio controllato dell'acqua. Questi gateway sono collegati alle pale del generatore a turbina. Scorrendo sotto pressione, l'acqua lo fa girare, generando così elettricità.

Screpolatura:

• inondazioni costiere;
• riduzione del numero degli abitanti fluviali;

Vengono costruite stazioni speciali per utilizzare l'energia dell'acqua

La potenza delle correnti

Questo metodo di generazione di energia è simile a un generatore eolico, con l'unica differenza che il generatore con enormi pale è posizionato attraverso una grande corrente marina. Come la Corrente del Golfo, per esempio. Ma questo è molto costoso e tecnicamente difficile. Pertanto, tutti i progetti più importanti per ora rimangono sulla carta. Tuttavia, ci sono progetti piccoli ma in corso che dimostrano le capacità di questo tipo di energia.

Energia delle maree

La struttura della centrale elettrica che converte questo tipo di energia in elettricità è un'enorme diga situata in una baia marina. Ha fori attraverso i quali l'acqua penetra sul retro. Sono collegati tramite condutture ai generatori elettrici.

Una centrale mareomotrice funziona come segue: durante l'alta marea, il livello dell'acqua aumenta e crea una pressione in grado di far ruotare l'albero del generatore. Al termine della marea le entrate vengono chiuse e durante la bassa marea, che avviene dopo 6 ore, le uscite vengono aperte e il processo si ripete nella direzione opposta.

I vantaggi di questo metodo:

• servizio economico;
• un'attrazione turistica.

Screpolatura:

• costi di costruzione significativi;
• danni alla fauna marina;
• errori di progettazione possono causare inondazioni nelle città vicine.

Applicazione del biogas

Durante la lavorazione anaerobica dei rifiuti organici viene rilasciato il cosiddetto biogas. Il risultato è una miscela di gas composta da metano, anidride carbonica e idrogeno solforato. Il generatore per la produzione di biogas è composto da:

• serbatoio sigillato;
• coclea per la miscelazione dei rifiuti organici;
• tubo per lo scarico della massa dei rifiuti;
• colli per il riempimento di rifiuti e acqua;
• tubo attraverso il quale scorre il gas risultante.

Spesso il contenitore per la lavorazione dei rifiuti non viene installato sulla superficie, ma nello spessore del terreno. Per evitare perdite del gas risultante, è completamente sigillato. Va ricordato che durante il processo di rilascio del biogas, la pressione nel serbatoio aumenta costantemente, quindi il gas deve essere estratto regolarmente dal serbatoio. Dalla lavorazione si ottiene, oltre al biogas, un ottimo fertilizzante organico utile alla coltivazione delle piante.

Il dispositivo e le regole operative di questo tipo sono soggetti a maggiori requisiti di sicurezza, poiché il biogas è pericoloso da inalare e può esplodere. Tuttavia, in numerosi paesi del mondo, ad esempio in Cina, questo metodo di generazione di energia è abbastanza diffuso.

Un impianto simile per la produzione di biogas può essere costoso

Questo prodotto per il riciclaggio dei rifiuti può essere utilizzato come:

• materie prime per centrali termoelettriche e impianti di cogenerazione;
• sostituzione del gas naturale in stufe, bruciatori e caldaie.

I punti di forza di questo tipo di combustibile sono la rinnovabilità e la disponibilità, soprattutto nei villaggi, di materia prima per la lavorazione. Questo tipo di carburante presenta anche una serie di svantaggi, come:

• emissioni di combustione;
• tecnologia di produzione imperfetta;
• prezzo di un dispositivo per la creazione di biogas.

La progettazione del generatore per la produzione di biogas è molto semplice, tuttavia è necessario prestare una certa cautela durante il suo funzionamento, poiché il biogas è una sostanza infiammabile pericolosa per la salute

La composizione e la quantità di biogas ottenuto dai rifiuti dipende dal substrato. La maggior parte del gas si ottiene utilizzando grasso, cereali, glicerina tecnica, erba fresca, insilato, ecc. Tipicamente, nel serbatoio viene caricata una miscela di rifiuti animali e vegetali, alla quale viene aggiunta una certa quantità di acqua. In estate si consiglia di aumentare l'umidità della massa al 94-96% e in inverno è sufficiente un'umidità dell'88-90%. L'acqua fornita al serbatoio dei rifiuti deve essere riscaldata a 35-40 gradi, altrimenti i processi di decomposizione verranno rallentati. Per trattenere il calore, all'esterno del serbatoio è montato uno strato di materiale isolante termico.

Applicazione dei biocarburanti (biogas)

Il funzionamento di una pompa di calore si basa sul principio di Carnot inverso. Si tratta di un dispositivo abbastanza grande e piuttosto complesso che raccoglie energia termica a basso potenziale dall'ambiente e la converte in energia ad alto potenziale. Molto spesso, le pompe di calore vengono utilizzate per riscaldare gli ambienti. Il dispositivo è composto da:

• circuito esterno con liquido refrigerante;
• circuito interno con liquido refrigerante;
• evaporatore;
• compressore;
• condensatore.

Il sistema utilizza anche il freon. Il circuito esterno della pompa di calore può assorbire energia da diversi mezzi: terra, acqua, aria. I costi di manodopera per la sua realizzazione dipendono dal tipo di pompa e dalla sua configurazione. La cosa più difficile da installare è una pompa terra-acqua, in cui il circuito esterno è posizionato orizzontalmente nel terreno, poiché ciò richiede lavori di scavo su larga scala. Se c'è uno specchio d'acqua vicino alla casa, ha senso realizzare una pompa di calore acqua-acqua. In questo caso il circuito esterno viene semplicemente abbassato nel serbatoio.

Una pompa di calore converte l’energia di bassa qualità proveniente dalla terra, dall’acqua o dall’aria in energia termica di alta qualità, che può riscaldare un edificio in modo abbastanza efficiente

L'efficienza di una pompa di calore dipende non tanto da quanto è alta la temperatura dell'ambiente, ma dalla sua consistenza. Una pompa di calore correttamente progettata e installata può fornire ad una casa calore sufficiente durante l’inverno, anche quando la temperatura dell’acqua, del suolo o dell’aria è molto bassa. In estate, le pompe di calore possono fungere da condizionatori, rinfrescando la casa.

Per utilizzare tali pompe, è necessario prima eseguire lavori di perforazione

I vantaggi di queste installazioni includono:

• efficienza energetica;
• sicurezza antincendio;
• multifunzionalità;
• funzionamento a lungo termine fino alla prima revisione importante.

I punti deboli di un tale sistema sono:

• prezzo iniziale elevato rispetto ad altri metodi di riscaldamento di un edificio;
• requisito per lo stato della rete di alimentazione;
• più rumoroso di una classica caldaia a gas;
• la necessità di operazioni di perforazione.

Video: come funzionano le pompe di calore

Come puoi vedere, per fornire calore ed elettricità alla tua casa, puoi utilizzare l'energia solare, eolica e idrica. Ogni metodo ha i suoi vantaggi e svantaggi. Tuttavia, tra tutte le opzioni esistenti, puoi utilizzare un metodo che sarà sia economico che efficace.