Evaluation of some renewable energy technologies

Abstract

Purpose. The study aims to outline and compare various renewable energy alternatives in view of the global warming crisis and depletion of fossil fuels which cause emissions of carbon dioxide. Carbon dioxide is a major source of pollution and is an absorbent for radiation. Methods. Literature surveys and analysis of benefits and drawbacks of the competing technologies should include the capital costs, running costs and carbon footprint. Liquid fuels have high energy to weight ratio compare to say solar panels or thermal absorbers, but what is neglected is the large refinery and other processing machinery behind the liquid fuel which is adding to the carbon footprint. Findings. Producer gas and bacterial engines are suggested as possible pollution reducing and cost effective methods for power generation. Coal, biomass, geothermal and hydroelectric have the lowest running cost, but carbon footprint cost is neglected. Solar chimneys, with low mechanical efficiency have low running costs, and no pollution. Modification of internal combustion engines to use producer gas and alcohol may reduce overall carbon footprint. Originality. Many researches focus on energy and mechanical efficiency. Bacterial engines have yet to be fully developed, and these are wonderful chemical factories but not understood in terms of classical thermodynamics. For all technologies, return on investment is more appropriate since capital costs are also included, which are neglected in mechanical efficiency calculations. Practical implications. Depletion of forest cover which acts as a greenhouse gas sink contributes to global warming. Worldwide, million of cars with internal combustion engines consuming petroleum, if converted to alternative fuels, can help in reducing the carbon gas emissions and ultimately to a slowdown in the global warming rate.

Мета. Надати і порівняти різні види відновлюваної енергії з урахуванням енергетичної кризи, пов'язаної з глобальним потеплінням і виснаженням викопних джерел палива, що призводить до викидів вуглекислого газу, який є головним джерелом забруднення атмосфери й поглинання радіації. Методика. При огляді літературних джерел та аналізі переваг і недоліків конкуруючих технологій необхідно враховувати капітальні й експлуатаційні витрати, а також вуглецевий слід. Рідкі види палива відрізняються більш високою питомою енергією по масі в порівнянні з сонячними панелями або термокомпенсаторами. Не можна недооцінювати той факт, що виробництво рідкого палива передбачає наявність громіздкого очисного й переробного обладнання, робота якого збільшує вуглецевий слід. Результати. Генераторний газ і бактеріальні двигуни пропонуються в якості способу зменшення забруднення та економічного отримання електричної енергії. Отримання електроенергії на геотермальних і гідроелектростанціях, а також на станціях, що працюють на вугіллі чи біомасі, передбачає низькі витрати на експлуатацію. Однак, при цьому не враховуються витрати на боротьбу з вуглецевими викидами. Сонячні електростанції аеродинамічного типу при малому механічному ККД відрізняються низькими експлуатаційними витратами і практично не забруднюють навколишнє середовище. Модифіковані двигуни внутрішнього згоряння, що дозволяють отримувати генераторний газ і спирт, можуть сприяти зменшенню вуглецевих викидів. Наукова новизна. Багато вчених розглядають проблеми отримання енергії й підвищення механічного ККД. Необхідно вдосконалювати бактеріальні двигуни, свого роду хімічні фабрики, робота яких ще не до кінця зрозуміла з точки зору класичної термодинаміки. Оцінюючи різні технології, слід виходити з окупності інвестицій, оскільки вона включає капітальні витрати, які зазвичай не враховуються при розрахунках механічного ККД. Практична значимість. Скорочення лісового покриву планети, який є поглиначем парникових газів, призводить до глобального потепління. Якщо двигуни мільйонів машин по всьому світу перевести з бензину на альтернативні види палива, скоротяться парникові викиди й сповільняться темпи глобального потепління.

Цель. Представить и сравнить различные виды возобновляемой энергии с учетом энергетического кризиса, связанного с глобальным потеплением и истощением ископаемых источников топлива, что приводит к выбросам углекислого газа, который является главным источником загрязнения атмосферы и поглощения радиации. Методика. При обзоре литературных источников и анализе преимуществ и недостатков конкурирующих технологий необходимо учитывать капитальные и эксплуатационные затраты, а также углеродный след. Жидкие виды топлива отличаются более высокой удельной энергией по массе по сравнению с солнечными панелями или термокомпенсаторами. Нельзя недооценивать тот факт, что производство жидкого топлива предполагает наличие громоздкого очистного и перерабатывающего оборудования, работа которого увеличивает углеродный след. Результаты. Генераторный газ и бактериальные двигатели предлагаются в качестве способа уменьшения загрязнения и экономичного получения электрической энергии. Получение электроэнергии на геотермальных и гидроэлектростанциях, а также на станциях, работающих на угле или биомассе, предполагает низкие расходы на эксплуатацию. Однако, при этом не учитываются расходы на борьбу с углеродистыми выбросами. Солнечные электростанции аэродинамического типа при малом механическом КПД отличаются низкими эксплуатационными расходами и практически не загрязняют окружающую среду. Модифицированные двигатели внутреннего сгорания, позволяющие получать генераторный газ и спирт, могут способствовать уменьшению углеродистых выбросов. Научная новизна. Многие ученые рассматривают проблемы получения энергии и повышения механического КПД. Необходимо совершенствовать бактериальные двигатели, своего рода химические фабрики, работа которых еще не до конца понятна с точки зрения классической термодинамики. Оценивая различные технологии, следует исходить из окупаемости инвестиций, поскольку она включает капитальные затраты, которые обычно не учитываются при расчетах механического КПД. Практическая значимость. Сокращение лесного покрова планеты, который является поглотителем парниковых газов, приводит к глобальному потеплению. Если двигатели миллионов машин по всему миру перевести с бензина на альтернативные виды топлива, сократятся парниковые выбросы и замедлятся темпы глобального потепления.