1. Антиматерия

Антиматерия состоит из античастиц, которые аннигилируют при контакте с обычной материей. В результате выделяется огромное количество энергии. Источник чрезвычайно привлекательный, но пока что реализован лишь в научной фантастике.

 Интересный вопрос: в чем сохранять антиматерию, если она аннигилирует с любым материальным веществом? NASA финансирует исследования по разработке двигателей на антиматерии, но к практическим результатам еще далеко.

 2. Топливные элементы

На первый взгляд водородные топливные элементы могут показаться  идеальной альтернативой. Они способны вырабатывать энергию, используя лишь водород и кислород. В результате единым отходом, который выбрасывается в атмосферу, является вода.

К сожалению, несмотря на то, что водород является самым распространенным  элементом во Вселенной, практически весь он связан в молекулах. Итак, чтобы получить чистый водород, необходимо израсходовать определенную энергию.

Впрочем, уже сейчас есть транспортные средства, которые работают на водородных топливных элементах, а в Японии проходят тестирование системы элементов, которые обеспечивают жилые дома электричеством и горячей водой.

 3. Атомная энергия

Атомная энергия, несмотря на все опасности (ярко продемонстрированные в 1986 году на ЧАЭС), является важным источником энергии.

Сейчас для получения энергии используют ядерный распад. Параллельно ученые работают над созданием генераторов, которые будут работать на принципе ядерного синтеза. Разработка термоядерных реакторов также не прекращается.

4. Преобразование тепловой энергии океана

70% поверхности наша планета покрыта океаном. Вода – натуральный аккумулятор солнечной энергии. Если соединить эти два естественных фактора, то можно получать электричество благодаря разнице температур поверхности воды и глубин океана.

Есть три основных вида добычи энергии таким образом.

Закрытый цикл: жидкость с низкой температурой кипения (например, аммиак) нагревается теплой водой, а полученный пар крутит турбину, которая производит электричество. Потом пар охлаждается холодной водой.

Открытый цикл: практически то же самое, но без жидкости-посредника. Теплая вода превращается в пар с низким давлением, который будет использован для получения электричества. Потом пар охлаждается и превращается в пресную воду, которую можно пить.

Гибридный цикл: закрытый цикл используется для получения электричества, которое потом применяется для поддержания условий открытого цикла.

5. Гидроэнергетика

Приливы, течения или падения воды можно использовать для получения энергии. Уже сейчас ГЭС дают до 20% электрической энергии в мире. Раньше считалось, что эта энергия полно «чистая» и добывается без вреда для окружающей среды. Однако со временем были выявлены серьезные выбросы углекислого газа и метана вследствие разложения растительных материалов, которые гибнут в процессе добычи энергии.

6. Биомасса

Как биотопливо можно использовать самые разнообразные органические материалы, начиная от дерева и заканчивая отходами жизнедеятельности животных. Биомассу или сжигают непосредственно, или используют для получения этанола (этилового спирта) или подобных горючих материалов.

В отличие от некоторых других возобновляемых источников энергии, биотопливо не является экологически чистым источником. При сжигании биомассы выбрасывается в атмосферу углекислый газ. Однако сейчас продолжаются эксперименты по получению и дальнейшему использованию водорода из биомассы с помощью бактерий.

7. Нефть

Черное золото, безусловно, остается одним из важных источников энергии для человечества. Да и не только энергии. Видимо-невидимо вещей, от керосина до пластика и асфальта, являются производными от нефти. Однако сейчас нефть становится дефицитом.

По оценкам экспертов, при сегодняшнем уровне потребления нефти ее залежей может хватить на все ХХІ столетие. Впрочем, это оптимистичные прогнозы. К тому же, использование нефти и особенно аварии на месторождениях сильно загрязняют окружающую среду.

8. Ветер

Сегодня энергия ветра обеспечивает лишь 0,1% от потребностей человечества в электричестве. Но в будущем прогнозируется рост этого показателя.

Развивая концепцию ветряных электростанций, ученые предложили получать энергию ветра на высоте 4,6 км. По проекту, устройства будут висеть в воздухе и передавать энергию на землю через кабель.

Основная проблема использования энергии ветра – изменчивость воздушных потоков.

9. Уголь

Уголь стал горючим, благодаря которому произошла индустриальная революция. До сих пор он играет важную роль в обеспечении промышленности энергией. Основное преимущество угля — его большие запасы. По мнению экспертов, при современных темпах потребления его хватит на 200-300 лет.

Вместе с тем уголь вредит окружающей среде. При сжигании угля в воздух попадают окиси серы и азота. Взаимодействуя с водой в атмосфере, эти элементы стать причиной возникновения кислотных дождей. К тому же, выделяется большое количество углекислого газа, становится причиной глобального потепления.

10. Солнечная энергия

Доступная энергия, которая не загрязняет окружающую среду, ее получают буквально с неба. Солнечные лучи несут достаточно энергии, которую, на первый взгляд, довольно легко получить.

Основной недостаток солнечной энергии — высокая стоимость оборудования и необходимость большого пространства для получения значительного количества энергии. К тому же, получение энергии в значительной мере зависит от погоды и атмосферных условий.