Jede Diskussion über den Klimawandel weist zwangsläufig darauf hin, dass die Nutzung erneuerbarer Energien die schlimmsten Auswirkungen der globalen Erwärmung verhindern kann. Der Grund dafür ist, dass erneuerbare Energiequellen wie Sonne und Wind kein Kohlendioxid und andere Treibhausgase emittieren, die zur globalen Erwärmung beitragen.
In den letzten 150 Jahren haben sich die Menschen weitgehend auf Kohle, Öl und andere fossile Brennstoffe verlassen, um alles anzutreiben, von Glühbirnen bis hin zu Autos und Fabriken. Infolgedessen hat die Menge an Treibhausgasen, die bei der Verbrennung dieser Kraftstoffe emittiert werden, ein außergewöhnlich hohes Niveau erreicht.
Treibhausgase fangen Wärme in der Atmosphäre ein, die andernfalls in den Weltraum entweichen könnte, und die durchschnittlichen Oberflächentemperaturen steigen. So kommt es zu einer globalen Erwärmung, gefolgt vom Klimawandel, der auch extreme Wetterereignisse, die Verdrängung von Populationen und Lebensräumen von Wildtieren, den Anstieg des Meeresspiegels und eine Reihe anderer Phänomene umfasst.
Die Nutzung erneuerbarer Energiequellen kann also katastrophale Veränderungen auf unserem Planeten verhindern. Obwohl erneuerbare Energiequellen scheinbar ständig verfügbar und praktisch unerschöpflich sind, sind sie nicht immer nachhaltig.
Arten von erneuerbaren Energiequellen
1. Wasser. Seit Jahrhunderten nutzen die Menschen die Kraft der Flussströmungen, indem sie Dämme bauen, um den Wasserfluss zu kontrollieren. Heute ist Wasserkraft die weltweit größte Quelle für erneuerbare Energie, wobei China, Brasilien, Kanada, die Vereinigten Staaten und Russland die größten Wasserkraftproduzenten sind. Aber während Wasser theoretisch eine Quelle sauberer Energie ist, die durch Regen und Schnee wieder aufgefüllt wird, hat die Industrie ihre Nachteile.
Große Dämme können Flussökosysteme stören, Wildtiere schädigen und die Umsiedlung von Anwohnern erzwingen. Außerdem sammelt sich an Orten, an denen Wasserkraft erzeugt wird, viel Schlick an, was die Produktivität beeinträchtigen und die Ausrüstung beschädigen kann.
Die Wasserkraftindustrie ist ständig von Dürre bedroht. Laut einer Studie aus dem Jahr 2018 hat der Westen der USA 15 Jahre lang Kohlendioxidemissionen erlebt, die seit 100 Jahren um bis zu XNUMX Megatonnen höher als normal sind, da die Versorgungsunternehmen gezwungen waren, Kohle und Gas zu verwenden, um die aufgrund von Dürre verlorene Wasserkraft zu ersetzen. Die Wasserkraft selbst steht in direktem Zusammenhang mit dem Problem schädlicher Emissionen, da der Abbau von organischem Material in Stauseen Methan freisetzt.
Aber nicht nur Flussdämme nutzen Wasser zur Energiegewinnung: Weltweit nutzen Gezeiten- und Wellenkraftwerke die natürlichen Rhythmen des Ozeans zur Energiegewinnung. Offshore-Energieprojekte produzieren derzeit etwa 500 Megawatt Strom – weniger als ein Prozent aller erneuerbaren Energiequellen – aber ihr Potenzial ist viel höher.
2. Wind. Die Nutzung des Windes als Energiequelle begann vor mehr als 7000 Jahren. Derzeit stehen auf der ganzen Welt Windkraftanlagen, die Strom erzeugen. Von 2001 bis 2017 hat sich die kumulierte Windkrafterzeugungskapazität weltweit um mehr als das 22-fache erhöht.
Manche Leute missbilligen die Windkraftindustrie, weil hohe Windturbinen die Landschaft ruinieren und Lärm machen, aber es lässt sich nicht leugnen, dass Windkraft eine wirklich wertvolle Ressource ist. Während die meiste Windenergie von landgestützten Turbinen stammt, entstehen auch Offshore-Projekte, die meisten davon in Großbritannien und Deutschland.
Ein weiteres Problem bei Windkraftanlagen ist, dass sie eine Bedrohung für Vögel und Fledermäuse darstellen und jedes Jahr Hunderttausende dieser Arten töten. Ingenieure entwickeln aktiv neue Lösungen für die Windenergiebranche, um Windturbinen sicherer für fliegende Wildtiere zu machen.
3. Die Sonne. Solarenergie verändert Energiemärkte auf der ganzen Welt. Von 2007 bis 2017 stieg die weltweit installierte Gesamtleistung von Solarmodulen um 4300 %.
Neben Sonnenkollektoren, die Sonnenlicht in Strom umwandeln, verwenden Solarkraftwerke Spiegel, um die Sonnenwärme zu konzentrieren und thermische Energie zu erzeugen. China, Japan und die USA sind führend in der solaren Transformation, aber die Branche hat noch einen langen Weg vor sich, da sie 2017 nun etwa zwei Prozent der gesamten Stromerzeugung in den USA ausmacht. Solarthermie wird auch weltweit für die Warmwasserbereitung genutzt , Heizung und Kühlung.
4. Biomasse. Energie aus Biomasse umfasst Biokraftstoffe wie Ethanol und Biodiesel, Holz und Holzabfälle, Deponiebiogas und feste Siedlungsabfälle. Biomasse ist wie die Sonnenenergie eine flexible Energiequelle, die Fahrzeuge antreiben, Gebäude heizen und Strom erzeugen kann.
Die Nutzung von Biomasse kann jedoch akute Probleme bereiten. Kritiker von Ethanol auf Maisbasis argumentieren beispielsweise, dass es mit dem Maismarkt konkurriert und ungesunde landwirtschaftliche Praktiken unterstützt. Es wird auch darüber diskutiert, wie intelligent es ist, Holzpellets aus den USA nach Europa zu transportieren, damit sie zur Stromerzeugung verbrannt werden können.
Unterdessen entwickeln Wissenschaftler und Unternehmen bessere Wege, um Getreide, Klärschlamm und andere Biomassequellen in Energie umzuwandeln, um Wert aus Material zu gewinnen, das andernfalls verschwendet werden könnte.
5. geothermische Energie. Erdwärme, die seit Jahrtausenden zum Kochen und Heizen genutzt wird, wird aus der inneren Wärme der Erde gewonnen. In großem Umfang werden Brunnen zu unterirdischen Dampf- und Heißwasserspeichern angelegt, deren Tiefe mehr als 1,5 km erreichen kann. In kleinem Maßstab werden in einigen Gebäuden Erdwärmepumpen eingesetzt, die Temperaturunterschiede mehrere Meter unter der Erdoberfläche zum Heizen und Kühlen nutzen.
Im Gegensatz zu Sonnen- und Windenergie ist Erdwärme immer verfügbar, hat aber ihre eigenen Nebenwirkungen. Beispielsweise kann die Freisetzung von Schwefelwasserstoff in Quellen von einem starken Geruch nach faulen Eiern begleitet sein.
Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energiequellen
Städte und Länder auf der ganzen Welt verfolgen Strategien zur Steigerung der Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Mindestens 29 US-Bundesstaaten haben Standards für die Nutzung erneuerbarer Energien festgelegt, die einen bestimmten Prozentsatz der verbrauchten Gesamtenergie betragen müssen. Derzeit haben mehr als 100 Städte auf der ganzen Welt 70 % der Nutzung erneuerbarer Energien erreicht, und einige streben danach, 100 % zu erreichen.
Werden alle Länder auf vollständig erneuerbare Energien umsteigen können? Wissenschaftler glauben, dass ein solcher Fortschritt möglich ist.
Die Welt muss mit realen Bedingungen rechnen. Auch abgesehen vom Klimawandel sind fossile Brennstoffe eine endliche Ressource, und wenn wir weiterhin auf unserem Planeten leben wollen, muss unsere Energie erneuerbar sein.