Erneuerbare Ressourcen sind täglich auf der ganzen Welt zu sehen. Die Konzentration auf erneuerbare und nachh altige Ressourcen sowohl für Energie als auch für andere materielle Güter kann durch die Schaffung eines kleineren ökologischen Fußabdrucks große Auswirkungen auf die Umwelt haben.
Was macht eine Ressource erneuerbar?
Eine erneuerbare Ressource ist laut Oregon State University eine natürliche Ressource, die sich schneller oder gleich schnell wie die Verbrauchsrate erneuert. Erneuerbare Ressourcen unterscheiden sich von Ressourcen, die, wenn sie einmal erschöpft sind, nie wieder zurückkehren, wie zum Beispiel fossile Brennstoffe. Die Nutzung und der Anbau erneuerbarer Ressourcen tragen dazu bei, die Auswirkungen der Menschheit auf die Erde zu minimieren und gleichzeitig eine wachsende Bevölkerung zu unterstützen, stellt Investopedia fest.
- Recycling erneuerbarer Ressourcen:Manchmal können erneuerbare Ressourcen und Recycling Hand in Hand gehen. Papier und Bäume zum Beispiel können eine erneuerbare Ressource sein, wenn den Bäumen genügend Zeit gegeben wird, um abgeerntete Wälder neu auszusäen und aufzufüllen.
- Gleichheit der erneuerbaren Energien: Nicht alle erneuerbaren Ressourcen sind gleich, wie Scitable by Nature Education betont. Jede Ressource wird in unterschiedlichen Zeitskalen erneuert. Beispiele für erneuerbare Ressourcen können daher in drei Kategorien unterteilt werden: nachh altige oder unerschöpfliche, natürlich erneuerbare Ressourcen und erneuerbare Rohstoffe.
Fünf wichtige erneuerbare Energiequellen
Laut dem National Renewable Energy Laboratory (NREL) bietet die Nutzung erneuerbarer Energien einige Vorteile für Umwelt und Gesellschaft. Die FAQ (EIA) der U. S. Energy Information Administration berichtet, dass erneuerbare Energien im Jahr 2016 15 % der Energie in den USA erzeugten.
1. Windkraft
Das Dokument zur steuerbaren Netzschnittstelle von NREL beschreibt detailliert den Prozess der Umwandlung von Windenergie in Strom. Nach Angaben des US-Energieministeriums (EERE) könnten neue Technologien zu einem verstärkten Einsatz von Windkraftanlagen an Land und im Meer führen. Im Jahr 2016 stammten 5,6 % der in den USA erzeugten Energie aus Windkraft. Zu den beiden Hauptarten der Windenergieerzeugung, die von der EIA erläutert werden, gehören:
- Vertikale Achse – Bei diesem Turbinentyp ist die Hauptrotatorwelle vertikal angeordnet. Eine Turbine mit vertikaler Achse eignet sich gut für Gebiete mit schwankenden Windgeschwindigkeiten.
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Horizontale Achse – Dieser Turbinentyp verfügt über eine rotierende Welle, die horizontal auf einem vertikalen Turm oder Mast montiert ist. Diese Turbine eignet sich gut für flache, große Flächen wie Felder oder das Meer.
Windkraftanlagen auf See
2. Wasserkraft
Laut den EIA-FAQ werden 6,5 % der in den USA erzeugten Energie durch die Nutzung der Energie von Wasser erzeugt. Das US-Energieministerium (DOE) erklärt, dass diese dynamische Energiequelle auf verschiedene Arten erzeugt werden kann:
- Aufstau- oder Staudamm-Wasserkraft: Hierbei werden Dämme zur Speicherung großer Wassermengen genutzt, die freigesetzt werden, wenn Strom benötigt wird, um die Turbinen für viele Wochen und Monate zur Stromerzeugung zu betreiben. In den USA gibt es 2.400 Staudämme, die Wasserkraft erzeugen.
- Pumpspeicherwasserkraft:Hier wird Wasser im Unter- und Oberbecken gespeichert. In Zeiten überschüssiger Energie wird das Wasser hochgepumpt und über Turbinen in das untere Reservoir abgegeben, um in Zeiten der Nachfrage Strom zu erzeugen.
- Fluss- oder Umleitungswasserkraft: Diese Art von Energie wird aus dem natürlichen Flussfluss gewonnen.
- Gezeiten- oder Offshore-Wasserkraft: Diese Art von Energie wird laut International Hydropower Association durch die Gezeiten von Ozeanen und Meeren erzeugt.
3. Geothermie
Mit den konstanten Erdtemperaturen kann eine nahezu emissionsfreie Energieerzeugung erzeugt werden. Geothermie kann Häuser und Unternehmen mithilfe von Erdwärmepumpen (GHPs) heizen und kühlen. In einem Bericht von Renewable Energy World aus dem Jahr 2017 heißt es, dass die USA weltweit führend in der Geothermie-Energieerzeugung sind und 2016 0,4 % des Energiebedarfs der USA deckten.
Geothermie funktioniert entweder über geschlossene oder offene Kreislaufsysteme. Geothermie hat viele Vorteile, aber je nach gewähltem System gibt es auch Nachteile bei den Pumpen. Dies kann in einigen älteren geschlossenen Kreislaufsystemen eine Bodenverunreinigung umfassen. Proceedings World Geothermal Congress berichtet, dass von den 1,4 Millionen Systemen in den USA 90 % Systeme mit geschlossenem Kreislauf und nur 10 % Systeme mit offenem Kreislauf sind.
4. Solarenergie
Im Jahr 2016 produzierten die USA 0,9 % ihrer Energie aus Solarenergie. Bloomberg weist darauf hin, dass in diesem Jahr auch die Solarstromerzeugung in den USA um 95 % gestiegen ist. S. Das Energieministerium erklärt: „Es gibt zwei Haupttypen von Solarenergietechnologien: Photovoltaik (PV) und konzentrierende Solarenergie (CSP).“
- Photovoltaik leitet die Sonne durch ein bestimmtes Medium wie Kupfer oder Silizium, um die Energie der Sonnenstrahlung zu nutzen. Es handelt sich um den Typ, der auf Dächern von Bewohnern und Gebäuden verwendet wird.
- Konzentrierende Solarenergie wird bei der Stromerzeugung in großem Maßstab verwendet. Dabei werden Spiegel verwendet, um die Sonnenstrahlen mit Empfängern zu verbinden, um Wärme und Strom zu erzeugen.
Passive Solarsysteme reduzieren die Energiemenge, die traditionell für die Stromversorgung eines Standorts, beispielsweise eines Gebäudes oder Hauses, benötigt wird.
5. Biomasse und Biokraftstoffe
Im Jahr 2016 erzeugte Biomasse 1,5 % des US-amerikanischen Renewable Energy World. Erklärt, wie Biomasse für Bioenergie und zur Herstellung von Biokraftstoffen genutzt werden kann.
- Bioenergie ist die Wärme, die aus der direkten Verbrennung von Holz gewonnen wird. Laut der Seite „Biomassekarten“des NREL sind die Quellen Rückstände aus Feldfrüchten, Wäldern, Primär- und Sekundärmühlen sowie Abfälle. Dies wird seit Jahrhunderten zum Kochen und Heizen des Hauses verwendet, weist auf die Welt der erneuerbaren Energien hin.
- Biokraftstoffe können flüssige Biokraftstoffe oder Biogas sein. Bioenergiepflanzen wie Rutenhirse und andere, landwirtschaftliche Nutzpflanzen und Abfallstoffe können in flüssige Biokraftstoffe umgewandelt werden. Während Deponieabfälle Methan produzieren, das abgezapft wird, kann Biogas aus menschlichen Abwässern und tierischen Abfällen erzeugt werden, erklärt die EIA-Seite „Biomass Explained“.
Energie aus Biomasse in den USA stammt „43 % aus Holz und aus Holz gewonnener Biomasse, 46 % aus Biokraftstoffen (hauptsächlich Ethanol) und etwa 11 % aus Siedlungsabfällen“, heißt es auf der Seite „Biomass Explained“der EIA.
Nachh altige Ressourcen
Nachh altige Ressourcen sind solche, die ständig verfügbar sind oder unendlich erscheinen. Diese Ressourcen sind unerschöpflich und können unbegrenzt genutzt werden.
Sonne und Solarenergie
Die Sonne, die voraussichtlich noch weitere sechs Milliarden Jahre existieren wird, scheint im Vergleich zur menschlichen Lebensspanne ewig zu existieren. Das macht Solarenergie zu einer zuverlässigen Quelle.
Luftenergie
Die Erde ist der einzige bekannte Planet, der eine Atmosphäre aus Luft hat, die Leben ermöglicht, beobachtet Space.com. Die wichtigen Hauptbestandteile sind Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasserstoff. Allerdings entwickelt sich die Luftverschmutzung zur Bedrohung.
- Wasserstoffist das häufigste Element im Universum. Die EIA erklärt, dass es bei der Verarbeitung von Metallen und Erdöl sowie bei der Herstellung von Düngemitteln verwendet wird. Es wird auch als Treibstoff in Raketen und neuerdings auch in Autos verwendet.
- Wind ist Luft, die sich als Reaktion auf Temperaturunterschiede in einem Gebiet bewegt. Es bewegt sich von Orten mit hohem Druck zu Orten mit niedrigem Druck und seine Geschwindigkeit ist laut University Corporation for Atmospheric Research eine wertvolle Energiequelle. Windenergie wird seit vielen Jahrhunderten genutzt.
Gezeitenenergie
Wie die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) es ausdrückt: „Gezeiten sind eines der zuverlässigsten Phänomene der Welt.“Sie werden durch die Schwerkraft verursacht, die Sonne und Mond auf die Ozeane ausüben, und durch die Trägheit, die das Wasser in Bewegung hält. Kontinentale Küstenlinien sind ein wichtiger Faktor, der die Richtung und die Stärke der Gezeiten beeinflusst. Gezeitenenergie ist eine wichtige alternative Energiequelle.
Geothermie
Diese Energie nutzt die nahezu konstante Wärme, die in tieferen Schichten des Bodens verfügbar ist, zum Heizen und Kühlen von Gebäuden, seien es Häuser, Institutionen oder Gewächshäuser. Geothermie ist überall an Land verfügbar.
Erneuerbare Ressourcen
Erneuerbare Ressourcen sind Ressourcen, die sich auf natürliche Weise in einem nachh altigen Tempo erneuern, wenn sie nicht durch menschliche Aktivitäten verschmutzt oder abgebaut werden. In diesem Fall haben sie eine lange Erneuerbarkeitsdauer.
Wasser
Grundwasser und offene Wasserquellen wie Flüsse und Bäche sind auf ein funktionierendes und bewachsenes Wassereinzugsgebiet angewiesen, um sich wieder aufzufüllen, und sind für die Trinkwasserversorgung, den Pflanzenanbau und viele Herstellungsprozesse notwendig. Darüber hinaus führt die Abholzung der Wälder, wie National Geographic berichtet, zu einem Rückgang der Niederschläge und zu einer Störung des Wasserkreislaufs. Diese Quellen werden auch durch Umweltverschmutzung verunreinigt, die sich auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit auswirken kann. Es ist notwendig, Wasser zu sparen und es effizient zu nutzen, um einer Verknappung vorzubeugen.
Wasserkraft
Wasserkraft wird normalerweise mit Staudämmen erzeugt, und Flüsse können aufgrund der Abholzung von Wäldern austrocknen, was die Wasserkraft verringert, es sei denn, die Wälder im Einzugsgebiet sind geschützt.
Boden
Der Boden bietet das Substrat zum Leben und zum Anbau von Pflanzen. Es kann abgebaut und verschmutzt werden und an Fruchtbarkeit und Produktivität verlieren, weshalb der Schutz des Bodens wichtig ist.
Erneuerbare Rohstoffe
Erneuerbare Rohstoffe sind Güter, die erschöpft sind, aber durch sorgfältiges Ernten, Anpflanzen und Recycling können Rohstoffe erneuerbar gemacht werden, die andernfalls verloren gehen könnten.
Bäume und Pflanzen
Bäume brauchen mehr Jahre zum Wachsen und Reifen als ein- und zweijährige Pflanzen, was bedeutet, dass die Erneuerbarkeit der letzteren höher ist. Bei gutem Wetter und guter Wasserversorgung ist es laut Food Agriculture Organization möglich, drei oder mehr Pflanzen pro Jahr zu ernten.
- Einjährige Nahrungspflanzenerzeugen den Großteil der Nahrung – Getreide, Hülsenfrüchte, Ölsaaten, Gemüse und viele Früchte.
- Fasern werden aus Baumwolle, Flachs, Hanf und Jute gewonnen.
- Weiden und Futter Feldfrüchte sind die Hauptfutterquelle für Tiere, die Milch, Fleisch und Leder geben.
- Mehrjährige Bäume produzieren viele Früchte, Öl und Materialien wie Gummi.
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Holz und Zellstoff werden durch die Abholzung von Wäldern und Bäumen gewonnen, was derzeit in unh altbarem Tempo geschieht. Der World Wildlife Fund (WWF) befürchtet, dass „nicht nachh altiger Holzeinschlag durch einige Unternehmen der Papierindustrie die Wälder schädigt, den Klimawandel beschleunigt und zum Verlust von Wildtieren führt.“Allein für die Herstellung von Papier und Pappe werden 40 Prozent des Holzes verwendet. Der WWF drängt darauf, bis 2020 70 % des Papiers aus recycelten Quellen zu produzieren, um die Wälder zu schützen.
Getreide im Markt
Natürliche Düngemittel
Es gibt viele erneuerbare Quellen, die vor dem Aufkommen nicht erneuerbarer chemischer Düngemittel in der Landwirtschaft genutzt wurden. Der ökologische Landbau und die Gärten sind auf sie angewiesen. Dazu gehören Mist und Kompost aus landwirtschaftlichen und tierischen Abfällen, Fisch- und Blutmehl aus Fabrikabfällen, Vogel- und Fledermaus-Guano und Meerestang.
Bioenergie
Diese beliebte alternative Energiequelle umfasst Abfallbiomasse, Bioenergiepflanzen wie Weizenhirse, Pappel und Miscanthus sowie die Methanproduktion aus Mülldeponien oder tierischen Abfällen. Biogas und Bioethanol können auch aus Biomasse und Energiepflanzen gewonnen werden.
Der Wandel hin zu nachh altigen und erneuerbaren Gütern
Erneuerbare Ressourcen sind entscheidend für das weitere Überleben des Lebens auf der Erde. Während erneuerbare Rohstoffe schon seit Jahrhunderten angebaut werden, ist die Nutzung von Ressourcen wie Meeresstrom und Solarenergie neu. Eine verstärkte Nutzung dieser Ressourcen kann die Lebensqualität auf der Erde verbessern.
