Trong lĩnh vực năng lượng, các nguồn nhiên liệu hóa thạch là nguồn năng lượng chính do giá thành tương đối thấp. Tuy nhiên, nhu cầu năng lượng của chúng ta được dự đoán sẽ tăng trong tương lai và chúng ta không còn có thể dựa vào các nguồn năng lượng hữu hạn và gây ô nhiễm.
Các tấm pin mặt trời , tuabin gió đặt trên và ngoài khơi, và thủy điện là một số công nghệ năng lượng thay thế sẽ cung cấp nhu cầu năng lượng trong tương lai của chúng ta. Sự phụ thuộc của chúng ta vào khí đốt tự nhiên và dầu mỏ là lý do lớn nhất dẫn đến hủy hoại môi trường và chỉ trong lĩnh vực năng lượng. Theo đó, các nguồn năng lượng thay thế sẽ là trọng tâm chính để ngăn chặn các tác động của biến đổi khí hậu trên hành tinh này.
Các nguồn năng lượng thay thế tiềm năng
Với mức tăng dân số được cho là đạt 9,7 tỷ. đến năm 2050, việc sử dụng rộng rãi hơn các trang trại năng lượng mặt trời quy mô lớn có thể không phải là giải pháp lý tưởng, vì chúng chiếm nhiều đất. Giảm thiểu diện tích đất là điều cốt yếu hoặc thiết kế các công nghệ hiệu quả hơn, như bộ chuyển đổi năng lượng gió.
Năng lượng gió hiện là một trong những nguồn năng lượng thay thế quan trọng nhất ở Anh. Gió ngoài khơi vẫn chưa phát triển do bảo dưỡng tốn kém và nằm ở vùng nước sâu, nhưng trong tương lai, chúng ta sẽ có thể tạo ra năng lượng hiệu quả hơn từ các đại dương và vùng nước sâu.
Những sai lầm trong thiết kế của các tuabin gió hiện nay hạn chế tiềm năng sử dụng năng lượng gió, không thể tiếp cận gió ở độ cao lớn. Công nghệ Airborne tương lai có thể cải thiện được điều này khi tầm hoạt động lên đến 500m, nơi gió mạnh và ổn định hơn.
Một trong những dự án giai đoạn đầu tốn kém hơn bao gồm tìm nguồn cung ứng năng lượng mặt trời từ không gian . Nguyên mẫu bao gồm gương phản xạ quang học, tế bào quang điện chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng và một mạch chuyển đổi điện năng thành tần số vô tuyến. Sau đó, một ăng-ten tích hợp sẽ truyền năng lượng trở lại Trái đất.
Trong tương lai, nguồn năng lượng thay thế sáng tạo này có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng của dân số ngày càng tăng của chúng ta mà không có giới hạn, bằng cách sử dụng ánh sáng mặt trời liên tục từ không gian.
Vấn đề lưu trữ năng lượng một cách hiệu quả
Vấn đề lưu trữ năng lượng một cách hiệu quả là rất quan trọng để áp dụng rộng rãi hơn các nguồn năng lượng thay thế. Quang điện mặt trời phụ thuộc vào việc tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời, có nghĩa là một lượng lớn năng lượng không được sử dụng hoặc bị lãng phí do thiếu pin lưu trữ năng lượng mặt trời tích hợp.
Trong tương lai, hydro sẽ là nguồn năng lượng thúc đẩy. Hiện nay, phần lớn được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, năng lượng thay thế thặng dư cũng được sử dụng để sản xuất khí hydro. Việc sử dụng rất linh hoạt - khí hydro có thể được cung cấp cho lưới khí đốt tự nhiên hoặc bằng cách sử dụng pin nhiên liệu để chuyển đổi thành điện năng. Hydro có thể được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực giao thông vận tải, khi chúng ta có thể đưa ra các giải pháp ít tốn kém hơn để triển khai rộng rãi các nguồn năng lượng thay thế như vậy.
Hydro có khối lượng riêng lớn nhất so với bất kỳ loại nhiên liệu nào, giúp nó phân phối và lưu trữ tốt hơn. Hóa học ổn định của nó cũng có nghĩa là nó có thể giữ năng lượng tốt hơn bất kỳ phương tiện nào khác.
Trong tương lai, việc tạo ra một cơ sở hạ tầng cung cấp và lưu trữ sẽ cho phép sử dụng hydro hiệu quả hơn. Các kế hoạch tương lai về hydro bao gồm xây dựng một hệ thống lưu trữ dưới lòng đất, chẳng hạn như năng lượng gió dư thừa có thể được chuyển hóa thành hydro thông qua quá trình điện phân.
Cơ sở hạ tầng toàn cầu hiện tại của chúng tôi chỉ thích ứng với nhiên liệu hóa thạch. Việc xây dựng một cái mới sẽ mất nhiều năm và một lượng lớn tài nguyên. Trong những năm gần đây, các công nghệ không nối lưới dựa trên năng lượng thay thế được quản lý để cấp điện cho các địa điểm ở xa dưới dạng lưới điện nhỏ hoặc lưới điện cục bộ.