EKOGENERACIJA - ENERGIJA NEKOČ IN DANES, 1. del

UVOD
Vsak dan se začne z energijo. Energija je vse okoli nas. Glavni vir energije za naš planet je Sonce. Energija, ki jo sonce seva na zemljo, je 15.000 krat večja od energije, kot jo porabi človek. To je energija, ki se obnavlja, ne onesnažuje okolja in je hkrati brezplačna. Številni neobnovljivi viri energije, kot sta premog in nafta, pa poleg moči, ki jo dajeta različnim strojem in napravam, v okolje oddajata tudi škodljive pline, ki povzročajo nastanek kislega dežja, povečujejo učinek tople grede in prispevajo k širjenju ozonske luknje. Vse te pojave skupno imenujemo globalno segrevanje ozračja. Ker v zadnjih 100 letih povprečna letna temperatura vztrajno narašča, se vedno bolj nagibamo k izrabi obnovljivih virov energije, ki okolja ne onesnažujejo v tako veliki mer, predvsem pa so cenejši. V gradivu bomo obravnavali energijo na splošno, podrobneje se bomo seznanili z energijo človeškega telesa,  električno energijo in njenim varnim rokovanjem, ter energijskimi nalepkami, kaj nam pravzaprav sporočajo.
ENERGIJA
Električna energija je povsod v našem življenju. Z njeno pomočjo osvetlimo svoj dom, skuhamo hrano, uporabljamo različne stroje, gledamo televizijo in še marsikaj. Električna energija, ki je shranjena v baterijah napaja naše telefone, domače aparate in celo avtomobile. Kaj pa pravzaprav je električna energija ali elektrika bomo poskušali razumeti na tem mestu. Najprej moramo povedati nekaj stvari o atomu in njegovi zgradbi.
Vse snovi na svetu so sestavljene iz atomov, te pa so sestavljeni še iz manjših delcev. Trije glavni delci, ki sestavljajo atom so: proton, ki ima pozitiven naboj, nevtron, ki naboja nima in elektron, ki ima negativen naboj.
Elektroni se vrtijo okoli jedra podobno kot se Luna vrti okoli Zemlje. Jedro je sestavljeno iz protonov in nevtronov.
Vsak atom ima določeno število elektronov, protonov in nevtronov. Vendar pa ne glede na to koliko delcev ima atom, je število elektronov v atomu običajno enako številu protonov. Če so številke enake je atom uravnotežen in zelo stabilen. Torej, če ima atom šest protonov, bi moral imeti tudi šest elektronov. Element s šestimi protoni in šestimi elektroni se imenuje ogljik. Ogljik se nahaja v soncu, zvezdah, kometih, atmosferah večine planetov in v hrani, ki jo jemo. Premog je narejen iz ogljika, prav tako pa so tudi diamanti in grafitne palčke, ki jih uporabljamo v svinčnikih.
Nekatere vrste atomov imajo ohlapno povezane elektrone. Tako ima atom, ki izgubi svoje elektrone, več protonov kot elektronov in je pozitivno nabit. Atom, ki ima več elektronov pa postane negativno nabit. Pozitivno in negativno nabitim delcem pravimo ioni.
Elektroni se premikajo od enega atoma do drugega. Gibanje elektronov med atomi pa povzroča nastanek električnega toka. Elektroni se premikajo iz enega atoma do drugega v "toku". En elektron se iz atoma odcepi in se pripoji k drugemu atomu s pomočjo atomskega toka, med tem procesom se ustvarja električna energija - temu torej rečemo električni tok.
Znanstveniki in inženirji so spoznali veliko načinov za premikanje elektronov iz atomov. Tako lahko ljudje samo sprožimo postopek prehajanja elektronov iz atomov in s tem ustvarjamo električno energijo. Ker si vsi atomi želijo biti uravnoteženi, bo atom, ki je "neuravnotežen", iskal prosti elektron, da zapolni manjkajoče mesto. Pravimo, da ima ta neuravnotežen atom "pozitivni naboj" (+), ker ima preveč protonov. Prosti elektron, ki je negativno nabit, pa medtem išče novi atom, h kateremu se bo prisesal. In ravno to prehajanje prostega negativnega elektrona v pozitivno nabit in neuravnotežen atom je bistveno za nastajanje električne energije.
Znanstveniki in inženirji so ugotovili več načinov za ustvarjanje velikega števila pozitivnih atomov in prostih negativnih elektronov. Pozitivni atomi, ki želijo negativne elektrone da se lahko uravnoteženi, so izredno privlačni. Negativni elektroni se tako privlačijo na neuravnotežen atom - čemur pravimo privlačna sila. Pri tem se sprošča energija, ki jo merimo v enotah, ki jim rečemo Joul (džul).
Ko se elektroni premikajo med atomi različnih materialov se ustvari električni tok. To je tisto, kar se dogaja v kosu žice, ki je povezana z vtičnico in sobno lučjo. Elektroni se prenašajo od atoma do atoma, kar ustvarja električni tok iz enega konca na drugega. Ker električni tok dobavlja energijo, lahko naša luč v sobi sveti. Električni tok skozi nekatere materiale lažje steče kot skozi druge. Nekatere stvari pa električne energije skoraj ne prevajajo - rečemo jim izolatorji. Izolatorji so na primer gume, plastika, tkanine, steklo in suh zrak. Imajo visoko odpornost na električni tok, tako da jih uporabljamo tam, kjer ne želimo, da se ustvarja električni tok. Vsi kabli, ki jih imate doma, so oviti v posebno plastiko, katero lahko primete, čeprav se v njeni notranjosti prenaša električni tok. Nekateri materiali električni tok prevajajo zelo dobro - električni tok skozi njih zelo dobro potuje. Tem materialom rečemo prevodniki. Takšne lastnosti ima večina kovin kot so baker, aluminij ali jeklo.

Električna energija je danes eden najpomembnejših elementov v našem življenju. Življenja brez električne energije si ni mogoče predstavljati. Zato je zelo pomembno, da lahko ljudje električno energijo sami proizvajamo in smotrno uporabljamo. Električno energijo pridobivamo predvsem s pomočjo termoelektrarn, hidroelektrarn, jedrskih elektrarn, sončnih elektrarn, vetrnih elektrarn in elektrarn na biogoriva. Če so v zgodovini prevladovale elektrarne na fosilna goriva (nafta, premog) pa danes v svetu vse bolj prevladujejo elektrarne na obnovljive in čiste vire energije (veter, sonce, voda).
Prvi zakon termodinamike pravi, da energije ni možno ustvariti iz nič, niti je izničiti. Ves čas se ena oblika energije pretvarja v drugo obliko. Drugi zakon termodinamike pa govori o izrabi energije, kjer le-ta vedno teži iz bolj uporabne oblike v manj uporabno. Del energije, ki se porabi, se v okolje vrača v obliki odpadne toplote. Zato zaščita virov in učinkovita raba energije močno vplivata na porabo energentov.

ZGODOVINA IZRABE ENERGETSKIH VIROV
Pomen in obseg izkoriščanja posamezne vrste energije, sta se z razvojem tehnologije močno spreminjala. Veter in vodna energija sta tradicionalna vira energije, ki sta imela predvsem v predindustrijski dobi pomembno vlogo pri gospodarskem razvoju. Ko je James Watt izumil parni stroj, se je z njegovim razvojem začela doba industrializacije. Novi izumi in uspehi v medicini in poljedelstvu so omogočili hitro naraščanje prebivalstva, ker so se življenjske razmere izboljšale. Naenkrat obnovljivi viri energije za tako hiter razvoj niso zadoščali. Energetski primanjkljaj je v 19. Stoletju rešil premog. Začetek obdobja premoga, pa je s seboj prinesel tudi korenite spremembe. V 20. stoletju sta v ospredje stopila nafta in zemeljski plin, v drugi polovici stoletja pa se je pojavila jedrska energija. Z naraščajočim številom prebivalstva pa so energetske potrebe samo še naraščale in še vedno rastejo. 
ENERGETSKI VIRI IN ELEKTRARNE
Nafta in njeni derivati, premog in plin so še vedno najpomembnejši viri energije na Zemlji. Zaloge naftnih goriv in premoga se zmanjšujejo. Čedalje pomembnejšo vlogo dobivata plin in jedrska energija, drugi viri energije pa v svetovnem merilu za zdaj še nimajo pomembnejše vloge. Napovedi o zaradi velike porabe energije, poleg odgovornih za preskrbo z energijo, najbolj skrbijo okoljevarstvenike in vlad po svetu. Vzporedno z naraščanjem porabe energentov se bo povečevalo tudi onesnaževanje okolja z ogljikovim dioksidom in drugimi toplogrednimi plini, ki čedalje bolj vplivajo na podnebne spremembe. 
Zaradi naraščanja količine toplogrednih plinov se bo morala še bolj zmanjšati poraba tako premoga kot tudi naftnih derivatov. Posledično dobivajo večji pomen obnovljivi viri energije in učinkovita raba energije. Za zdaj si težko predstavljamo, da bodo ti obnovljivi viri v prihodnosti najpomembnejši vir za pridobivanje elektrike, vendar najnaprednejše države na tem področju, kot je denimo Nemčija, že pripravljajo načrte, da bodo do leta 2050 vso elektriko pridobile iz obnovljivih virov. Tudi Kitajska je v zadnjih nekaj letih pri tem dosegla izjemen napredek. Nove rešitve pospešeno iščejo v ZDA, na Japonskem in drugod po svetu. Velika vlaganja v znanost in razvoj nam dajejo upanje, da bodo obnovljivi viri in učinkovita raba energije že v bližnji prihodnosti v večjem delu nadomestili fosilna goriva in s tem zmanjšali izpuste ogljikovega dioksida in drugih toplogrednih plinov v ozračje. Človek uporablja različne vire energije. Nekaterih ne bomo mogli uporabljati neskončno dolgo, ker bodo usahnili. Drugi viri so neizčrpni. Prvim pravimo neobnovljivi viri, drugim pa obnovljivi. Smiselno je v čim večji meri izrabljati obnovljive vire energije, saj so okolju manj škodljivi. Obnovljivi viri energije vključujejo vse vire energije, ki jih zajemamo iz stalnih naravnih procesov: sončno sevanje, veter, vodni tok v rekah ali potokih (hidroenergija), fotosintezo, s katero rastline gradijo biomaso, bibavico in zemeljske toplotne tokove (geotermalno energijo). Večina obnovljivih virov, razen geotermalne energije in bibavice, izvira iz sprotnega Sončevega sevanja. Biomasa se tvori v enoletnem obdobju rasti (npr. slama) ali med večletnim obdobjem rasti (npr. les, ostanki dreves). Poznamo več vrst obnovljivih virov, ki jih ni mogoče izčrpati: sončno, vodno, vetrno, zemeljsko energijo in energijo biomase. Nasprotno pa z uporabo fosilnih goriv v kratkem času izčrpamo energijo, ki se je shranjevala na tisoče ali na milijone let.
Obnovljiva energija ni nič novega. Stavbe so stoletja načrtovali tako, da so lovile sončno toploto. Les so uporabljali za gretje in kuhanje. Z energijo vetra so mleli žito ter z velikimi jadrnicami prevažali blago in ljudi okrog sveta. Viri obnovljive energije se najbrž niso spremenili, vendar so se zagotovo spremenili načini in tehnike. Sodobne turbine na veter so danes zelo učinkovite in ustvarjajo elektriko za tisoče domov v Evropi in drugod po svetu. Tudi sončna energija je čedalje pomembnejša. Sončne celice iz posebnih vrst silicija izkoriščajo fotonapetost. Sončno svetlobo tako pretvarjajo v elektriko. Neobnovljivi viri energije so fosilna goriva, jedrska energija in energija kemičnih reakcij iz mineralnih virov. Večji del energije, ki jo danes uporabljamo, izvira prav iz fosilnih goriv. Premog, nafta in naravni plin so fosilna goriva, ki so nastala pred nekaj milijoni let z izumiranjem rastlin in živali. Ta goriva se nahajajo v zemeljski notranjosti. Njihova slabost je, da se hitro porabljajo ter povzročajo onesnaženost in druge negativne okoljske, ekonomske in socialne učinke. Fosilna goriva skupaj pomenijo skoraj 65 odstotkov vse pridobljene energije. Zaloge fosilnih goriv kopnijo in jih bo tudi po najbolj optimističnih napovedih zmanjkalo že v tem stoletju. 

TERMOELEKTRARNA
 

Diagram termoelektrarne na premog

1. Hladilni stolp                 2. Hladilna črpalka           3. Električni vodi              4. Transformator
5. Električni generator 3-fazni    6. Nizkotlačna parna turbina      7. Črpalka za kondenzirano vodo      
8. Kondenzator             9. Srednjetlačna Parna turbina       10. Ventil za paro       11. Visokotlačna parna turbina 12. Izločevalnik zraka     13. Grelnik dovedene vode               14. Tekoči trak za premog  
15. Dovajalnik premoga        16. Mlin za premog-pulverizator    17. Uparjalnik       18. Odstranjevalnik pepela  19. Pregrevalnik              20. Prisilni ventilator      21. Ponovni grelnik 22. Vstopnik zraka           23. Ekonomizator            24. Grelec zraka               25. Elektostatični lovilec prašnih delcev                
26. Ventilator za izpušne pline  27. Dimnik
V termoelektrarnah dobimo električno energijo tako, da se ob zgorevanju premoga sprošča toplotna energija, s katero v parnem kotlu pridobivamo pregreto vodno paro, ki poganja turbino (pretvorba toplotne v mehansko energijo). S povezavo turbine z električnim generatorjem proizvajajmo električno energijo (pretvorba mehanske v električno energijo). Električno energijo uvrščamo med sekundarne energijske vire, ki jih s primernimi postopki spremenimo in oplemenitimo, ter nato izkoriščamo. Električna energija, ki pride po omrežju do porabnika poganja elektromotorje (pretvorba električne energije v mehansko, toplotno in sevalno). Druge sekundarne vire kot so koks, briket, kurilno olje in plin, uporabimo za ogrevanje in pogon motorjev z izgorevanjem. Pri vsaki pretvorbi energije se sprošča toplota, ki se kot odpadna toplota izgubi. Gre za izgubljanje koristne energije.
Torej energijske vire poleg delitve na obnovljive in neobnovljive vire, delimo tudi na primarne in sekundarne. Med primarne uvrščamo nafto, premog, les, torej vire, ki jih uporabljamo neposredno, v še večji meri pa jih pretvarjamo v sekundarne oblike kot sta električni tok in bencin.
Pri delovanju termoelektrarn nastajajo številni vplivi na okolje, ki so povezani z emisijami okolju škodljivih snovi v ozračje, segrevanjem ozračja ali rečnih voda ter odlaganjem trdnih ostankov zgorevanja (pepel) in čiščenja dimnih plinov (sadra). 

JEDRSKE ELEKTRARNE
Jedrska elektrarna je naprava za pridobivanje električne energije iz energije, ki se sprosti pri jedrski cepitvi. V enem delu je jedrska elektrarna podobna termoelektrarni, le da se toplota, ki jo naprava delno predela v električno energijo, sprošča v jedrskem reaktorju, v katerem poteka verižna jedrska reakcija. Razvoj jedrske energetike se je obetavno začel sredi petdesetih let dvajsetega stoletja. Po nekaj letih in nekaj jedrskih nesrečah pa je navdušenje izginilo. Kljub vsemu, delež elektrike, pridobljene z jedrskimi elektrarnami, vseeno neprestano narašča.  Jedrske elektrarne postajajo varnejše in bolj ekonomične. Razlikujejo se predvsem po tipu reaktorja, ki je njihov najpomembnejši del. Zaradi energetske stiske, ki jo povzročajo omejene zaloge zemeljskega plina in nafte, ter zaradi želje po zmanjšanju izpustov toplogrednih plinov postaja jedrska energija ponovno bolj sprejemljiva. Sporni pri jedrski energiji so (1) ravnanje z odpadki (predelava, skladiščenje visoko izgradnje, obratovalni stroški) ter (3) tveganja (nesreče, napadi na jedrske objekte, širjenje jedrskega orožja, zdravstveni učinki na prebivalstvo).
Rudniki urana proizvajajo radioaktivne odpadke, ki lahko onesnažujejo okolje. Obogatitev urana in izdelovanje gorivnih palic prav tako povzroča nastanek odpada, s katerim je potrebno varno ravnati.

Izbira območja, kjer bo stala jedrska elektrarna je zelo pomembno, še posebej če bo jedrska elektrarna na potresno aktivnem območju, ker lahko pride do nesreče. V času delovanja jedrske elektrarne, se v njej nabere veliko radioaktivnosti v obliki gorivnih elementov, zato veljajo zelo strogi varnostni ukrepi, da ob kakršnikoli nesreči, ne pride do prevelike obremenitve okolja z radioaktivnostjo. 

Če te zanima, kako je jedrska elektrarna v Krškem zgrajena, si poglej animacijo na spletni strani 
http://www.nek.si/sl/o_jedrski_tehnologiji/sestavite_jedrsko_elektrarno/sestavite_jedrsko_elektrarno/

Velikokrat se postavlja vprašanje izpostavljenosti sevanju in pogostosti rakavih obolenj. Biološki učinki so odvisni od vrste sevanja, prejete doze, časovnega intervala, v katerem je doza prejeta, kako se doza razporedi po telesu in občutljivosti organizma. Doza sevanja je merilo obsevanosti človeka in okolja. Merimo jo v sievertih (Sv). Zakonsko omejena letna doza za delavce v jedrski elektrarni je 50 mSv. V tabeli je pregled največjih jedrskih nesreč v zgodovini. Jedrska elektrarna Krško (kratica JEK, tudi Nuklearna elektrarna Krško - NEK) je edina slovenska (in tudi edina na ozemlju nekdanje Jugoslavije) jedrska elektrarna, ki deluje od leta 1981. Jedrski reaktor je tlačnovodnega tipa. Nazivna moč elektrarne je 696 MW. Največja moč je 676 MW, gorivo je obogateni uran (2,1-4,3 utežnih odstotkov ²³⁵U), masa goriva 48,7 t, gorivnih elementov je 121, v vsakem gorivnem elementu je 256 gorivnih palic, moderator in hladilo je demineralizirana voda, 33 snopov po 20 palic iz zlitine srebra, indija in kadmija se uporablja za regulacijo moči (kontrolne palice). Elektrarna stoji ob Savi v naselju Vrbina v občini Krško.

 
Več o jedrski energiji v Sloveniji, si lahko prebereš na spletni strani Jedrske elektrarne v Krškem: http://www.nek.si/sl/o_jedrski_tehnologiji/

HIDROELEKTRARNE

Vodo pijemo, v njej kuhamo, z njo zalivamo rastline in namakamo polja, se po njej prevažamo, v njej čofotamo. Voda je glavna sestavina vseh živih bitij. Voda, ki se giblje, ima prav tako svojo energijo – zaradi svoje hitrosti in količine. Čim večja je količina, tem večja je energija; čim večja je hitrost, tem večja je energija. Voda sama od sebe zaradi teže vedno teče navzdol.

Energijo vode človek uporablja že tisočletja– najprej v mlinih, nato pa še pri žagah na vodni pogon. Vodna energija je najpomembnejši vir obnovljive energije in je ena poglavitnih možnosti pri zmanjševanju učinkov tople grede.

Vodne elektrarne ali hidroelektrarne pretvarjajo potencialno energijo v električno. Pri tem izkoriščajo gibanje rek ali plimovanje morja. Pretvorba hidroenergije v električno poteka v hidroelektrarnah. Z izjemo starih mlinov, ki jih poganja teža vode, uporabljajo moderne hidroelektrarne kinetično energijo vode, ki jo ta pridobi s padcem. Količina pridobljene energije je odvisna od količine vode in od višinske razlike vodnega padca. V hidroelektrarnah voda poganja vodne turbine, ki so povezane z generatorji. Ker lahko vodotoke pred tem zajezijo, dobimo vodne padce s stalno višino in zadostno pretočno energijo za pogon turbin. Pretočne hidroelektrarne, zajezitvene ali kanalne so nizkotlačne elektrarne, v katerih izkoriščamo toliko vode, kolikor je priteče. Akumulacijske hidroelektrarne pa izkoriščajo zajezitveno vodo naravnega ali umetnega akumulacijskega jezera. Te elektrarne gradijo predvsem v dolinah, kjer rečno vodo zajezijo z visokim jezom, tako da nastane veliko jezero.
Izgradnja vodnih elektrarn trajno spremeni okolje. Izgubimo obdelovalna tla, lahko se pojavi megla, zniža se vsebnost kisika v vodi. Negativni vplivi se kažejo tudi z odlaganjem mulja, s spremembo favne in flore ob vodovju ter oviranjem migracije rib. Ravno zaradi slednjega, je potrebno ob jezovih graditi ribje steze. Zajezitve rek imajo tudi prednosti v učinkovitejšem namakanju, preprečevanju poplav in možnosti transporta preko rek.

ELEKTRARNE IN PLIMOVANJE
Vrtenje Zemlje in gravitacija Lune in Sonca povzročajo pojav plime in oseke, ki se ponavljata v časovnem razmiku 12 ur in 24 minut. Energijo plimovanja, je mogoče v elektrarni pretvoriti v električno energijo. Zaliv ali rečni izliv do morja sta zajezena z jezom in tako nastane umetni vodni zbiralnik, ki se preko velikih cevi v jezu pod vplivom plime in oseke izmenično polni in prazni. Pri tem pojavu se potencialna energija različnih višin vode, pretvarja v pretočno kinetično energijo vode, ki priteka ali odteka. Vodni tok poganja rotorje turbin, ki so vgrajene v teh ceveh, generatorji ki so spojeni z rotorji, pa pretvarjajo njihovo energijo vrtenja v električno energijo. Maksimalna zmogljivost take elektrarne je odvisna od količine vode in od frekvence plimovanja. Postavitev elektrarne na plimovanje je primerna le, če je razlika med plimo in oseko večja kot 3 metre in če obstaja morski ali rečni zaliv.

GEOTERMALNE ELEKTRARNE
Geotermalna energija je toplota Zemljine notranjosti. Geotermalne elektrarne izkoriščajo toplotno energijo geotermalnih voda. Geotermalna energija se uporablja na veliko načinov. Elektrarne jo pretvarjajo v elektriko, ki jo lahko prenašamo na velike razdalje. Blizu površja je toploto mogoče izkoriščati neposredno za ogrevanje stanovanjskih in drugih zgradb in za preskrbo s toplo vodo. Ogreva lahko tudi rastlinjake – banane in lubenice rastejo tudi blizu arktičnega kroga, kar je sicer mogoče, a hkrati tudi izjemno energijsko potratno. Čeprav se je geotermalna energija že stoletja uporabljala v kopališčih in za druge majhne porabnike, se je šele v 20. stoletju začelo večje izkoriščanje geotermalne energije. Električno energijo so iz geotermalne energije prvič pridobili leta 1904 v kraju Larderello v Italiji, kjer se je leta 1913 začela tudi proizvodnja električne energije za industrijske potrebe. Geotermalna energija je bila prvič uporabljena leta 1930 za ogrevanje Reykjavíka na Islandiji. Od takrat je uporaba geotermalne energije naraščala skoraj ves čas, v zadnjih 40 letih pa je doživela strm vzpon. 

Geotermalno energijo izkoriščajo neposredno z zajemom toplih vodnih ali parnih vrelcev oziroma s hlajenjem vročih kamenin. Temperatura termalne vode pogojuje možnost uporabe geotermalne energije. Pri visokotemperaturnih geotermalnih virih je temperatura vode višja od 150°C in se jih izrablja za proizvodnjo elektrike, pri nizkotemperaturnih virih pa temperatura vode ne presega 150°C in se jih izrablja neposredno za ogrevanje. V primeru visokih temperatur vode lahko geotermalna voda ali para neposredno poganja turbine, ki preko generatorjev ustvarjajo električno energijo.

V Sloveniji je ta vir energije manj pomemben. Največ tovrstne energije uporabljajo v slovenskih termalnih zdraviliščih, kjer jo v glavnem uporabljajo za kopanje, ponekod tudi za ogrevanje. V Dobrovniku jo uporabljajo tudi za gojenje cvetja in nekaterih drugih vrst rastlin. Na splošno velja, da je ta energija v naši državi še premalo izkoriščena, zato tudi na tem področju obstajajo še velike rezerve.

VETERNE ELEKTRARNE

Veter kot potisna sila obstaja že od nekdaj. Ljudje smo veter začeli izkoriščati že zelo zgodaj – takrat, ko smo želeli velike razdalje premagati po morju. Jadrnice so danes v glavnem le športna plovila, še ne tako daleč nazaj pa je skoraj vse ladje – velike in majhne – poganjal veter. Z jadrnicami so prvič obpluli svet, z njimi so prevažali ljudi in tovore iz ene dežele v drugo. Veter so od nekdaj izkoriščali tudi pri bolj zapletenih napravah. Podobno kakor voda je tudi veter že v davni preteklosti gnal mline. V kmetijstvu so moč vetra že od nekdaj uporabljali za mletje zrnja in črpanje vode. Ker to zahteva določeno začetno investicijo, se danes gradnja mlinov na veter obrestuje tam, kjer je povprečna hitrost vetra dovolj velika. Hitrost vetra merimo z Beaufortovo lestvico. Ta ima stopnje od 0 do 12, ki segajo od 0 m/s do 32,7 m/s (117 km/h) in več (zgornja meja ni natančno določena). Izkoriščanje energije vetra je ekonomično tam, kjer pihajo stalni vetrovi s povprečno letno hitrostjo med 5 in 25 m/s. Na vseh koncih sveta so uporabljali najrazličnejše oblike vetrnic, da so z njimi poganjali mline in črpalke za vodo, pozneje pa je veter poganjal tudi razne stroje v proizvodnji. Danes se veter spet pogosteje izkorišča, saj je čista oblika energije. Število vetrnih elektrarn po svetu se hitro povečuje. Septembra leta 2010 so v Veliki Britaniji zagnali največjo vetrno elektrarno na svetu. Polje več kot stotih vetrnic se razprostira na obali Kenta v Severnem morju. Na tem polju bodo pridobili 300 megavatov električne energije, kar bo zadostovalo za preskrbo majhnega mesta. Posebnost tega vetrnega polja je, da proizvede več elektrike kot vse vetrne elektrarne na svetu skupaj. Vse vetrne elektrarne v Veliki Britaniji imajo zmogljivost pet gigavatov. S to močjo pa lahko preskrbujejo z elektriko okoli tri milijone britanskih domov. V EU so leta 2010 postavili 308 novih vetrnih elektrarn. To pomeni dobrih 50 odstotkov več kot leta 2009. V petih državah so tako pridobili novih 883 megavatov moči.

SONČNE ELEKTRARNE 
Sončno energijo že stoletja izrabljajo številni tradicionalni načini gradnje. V sončnih kolektorjih izkoriščamo sončno energijo za segrevanje vode, v fotonapetostnih modulih pa sončno energijo pretvarjamo v elektriko na dva načina: Pri prvem Sonce preko zbiralnih ogledal močno segreva neko tekočino, ta se pretvori v paro in suče turbine, ki poganjajo električne generatorje. To so torej elektrarne, ki jih žene Sonce. Druga pretvorba iz sončne svetlobe v elektriko je bolj neposredna. Ko svetloba pada na sončne celice – tanke ploščice iz posebne snovi – se v njih pretvarja v električno energijo. Sončne celice danes v veliki meri uporabljajo za napajanje majhnih naprav, na primer zapestnih ur in žepnih računalnikov, pa tudi večjih naprav v odročnih krajih, na primer za komunikacijske priključke, prometne signale. Sončne (fotovoltaične) celice, so kot gumb velike naprave, ki spreminjajo svetlobo v elektriko. Vsaka proizvede 1 – 2 volta, a v zbirko ali ploščo jih je lahko povezanih mnogo, tako da je mogoče proizvajati dovolj elektrike za celo naselje. S Sončno energijo se lahko napolnijo tudi baterije za uporabo elektrike ponoči.
Pridobivanje sončne energije je ena najbolj hitro rastočih oblik koriščenja obnovljivih virov po svetu. Raba solarne energije nima velikega vpliva na okolje. Skrbi se pojavljajo predvsem zaradi uporabe kovin, stekla, plastičnih mas in tekočin pri proizvodnji opreme. Nekatere od teh snovi imajo vpliv na okolje že pri proizvodnji ali nesreči izpusta strupenih snovi v okolje.
 

 ENERGIJA BIOMASE
Z besedo biomasa označujemo snovi, ki so predvsem rastlinskega izvora, na primer les, slama, bioplin in biodizel. Biomasa nastaja iz sončne energije, ki se v obliki kemične energije shranjuje v organizmih rastlin in .živali. Je eden najdragocenejših naravnih virov energije na Zemlji. Lahko je v trdni, tekoči ali plinasti obliki. V obliki hrane, je biomas že od nekdaj človeku najpomembnejši vir energije.Do leta 1700 je bila biomasa glavni energetski vir in tudi danes ostaja glede na dele. v strukturi svetovne preskrbe z energijo s 14 odstotnim deležem na. Najpomembnejši nefosilni vir energije. V zgodovini je bila biomasa dolgo glavni energetski vir. Danes pomeni 2–5 % v osnovni preskrbi z energijo, če govorimo o evropskem povprečju. Za pridobivanje energije lahko uporabimo različne vrste biomase. To so: lesni ostanki, energetske rastline, kmetijski ostanki, komunalni in industrijski odpadki ter mokri organski odpadki za pridobivanje bioplina. Biomasa je trenutno najbolj izkoriščan obnovljivi vir. Sodobna uporaba biomase pa vključuje poleg sežiga v prilagojenih napravah tudi uplinjanje in izdelavo tekočih goriv, na primer etanola, metanola in biodizla. Biomasa je sicer obnovljivi vir, vendar je poraba v številnih nerazvitih deželah, kjer je les osnovni vir energije, tako velika, da je narava že trajno prizadeta in je ogroženo življenje ljudi. Lesa primanjkuje celo za pripravo hrane. Zato ponekod klasična kurišča zamenjujejo s poceni sončnimi kuhalniki. Pridobivanje toplotne energije s sežiganjem biomase je čedalje bolj v ospredju. Večina okoljsko ozaveščenih ljudi se odloča za ogrevanje svojih domov z biomaso, ki je cenejša in ekološko primernejša. Dejstvo je, da je onesnaževanje okolja manjše, kot če sežigamo fosilna goriva, med katerimi je najbolj priljubljen premog, v sodobnejšem času pa tudi plin.  

BIOGORIVO
Biogorivo se nahaja v vseh treh agregatnih stanjih (trdno, tekoče, plinasto). Pridobivamo ga iz odmrle biološke snovi,najpogostejši vir pa so rastline, v katerih poteka proces fotosinteze. Agrogoriva so biogoriva, proizvedena iz poljščin in ne s postopki predelave odpadnih snovi, na primer zajema plinov na smetiščih ali recikliranja rastlinskih olj. V proizvodnji tekočih in plinastih agrogoriv se uporabljata dva načina. Prvi je vzgoja poljščin, ki so bogate s sladkorjem (sladkorni trs, sladkorna pesa) ali škrobom (koruza). Iz njih se z alkoholnim vrenjem pridobiva etilni alkohol (etanol). Drugi način je vzgoja rastlin, ki vsebujejo velike količine rastlinskih olj. (oljna palma, soja, alge …). Tem oljem se s segrevanjem zmanjša viskoznost, zato lahko zgorevajo neposredno v dizelskih motorjih ali se s kemično predelavo iz njih proizvedejo goriva, kot je biodizel. Prav tako je mogoče v biodizel pretvoriti les in stranske proizvode lesne industrije. Produkti, ki s predelavo nastanejo so lesni plin, metanol in etanol. Mogoča je tudi proizvodnja celuloznega etanola iz neužitnih rastlinskih delov, vendar je to ekonomsko zahtevnejše.
Vpliv biogoriv na okolje je različen. Če se z viri, kot na primer z gozdovi, ravna gospodarno in trajnostno , potem ta oblika energije ni sporna. Prav tako za okolje ni sporno sežiganje biomase, če pri sežigu le-teh odstranimo škodljive pline.

METAN
Metan nastaja z biološkim procesom gnitja in razkrajanja. Imenujemo ga tudi bioplin. V gnilišču razpadajo stare rastline, živalski iztrebki, ostanki hrane in drugi organski odpadki, pri čemer se sprošča metan. Gnijočo snov iz zbiralnika odstranijo in uporabijo kot gnojilo. Metan kot gorivo, je postal nepogrešljiv del našega vsakdanjega življenja. Že leta 1994 je v Evropi na tržišče prišel prvi serijski avto s pogonom na metan. Poleg osveščenih posameznikov in družin, se zaradi okoljske in stroškovne učinkovitosti za nakup vozil na metan odloča tudi vse več podjetij. Da se je metan, kot alternativno gorivo, izkazal za učinkovitega v vsakdanjem življenju, potrjujejo tudi neodvisni preizkusi in študije uporabe metana v prometu. Bolj oseben dokaz pa je npr. več kot 85.000 voznikov vozil na metan v Nemčiji v letu 2010.

Oglejte si 2. del vsebine