Климат нашей планеты постоянно менялся на протяжении всей геологической истории Земли и эти изменения сопровождались значительными колебаниями среднемировых температур. Однако сейчас потепление происходит намного быстрее, чем когда-либо в прошлом. Стало ясно, что именно деятельность человечества стала основной причиной потепления в прошлом веке – при вырабатывании энергии, необходимой для нашей современной жизни, в атмосферу земли выбрасываются удерживающие тепло газы, которые ещѐ называют парниковыми. Мы делаем это, сжигая ископаемое топливо, занимаясь сельским хозяйством, используя земельные ресурсы и другой деятельностью, что ведѐт к изменению климата. Концентрация парниковых газов сейчас находится на самом высоком уровне за последние 800 000 лет. Этот стремительный рост – проблема, поскольку климат меняется слишком быстро, чтобы живые организмы успели к нему адаптироваться. Изменение климата выражается не только в повышении температуры, но также в экстремальных погодных явлениях, повышении уровня моря, смене популяций диких животных и их мест обитания, а также в целом ряде других событий [1]. Поэтому так остро необходимо искать и, самое главное, совершенствовать новые «чистые», или, как их еще называют, «зеленые» источники энергии. К альтернативным источникам энергии относят нетрадиционные источники энергии — солнечную, ветровую, геотермальную энергетику, биотопливо и т.д. Возобновляемые источники энергии не загрязняют окружающую среду, помогают снизить уровень выбросов парниковых газов в атмосферу, уменьшить последствия изменения климата. Они практически неисчерпаемы, в то время как ископаемое топливо рано или поздно закончится. К возобновляемым источникам не относится атомная энергетика и природный газ, поскольку запасы этих ресурсов ограничены. Солнечная энергия. Солнце — главный источник энергии на Земле, ведь около 173 млн. ГВт солнечной энергии попадает на нашу планету ежегодно, а это более чем в 10 тыс. раз превышает общемировые потребности в энергии. Фотоэлектрические модули на крыше или на открытых территориях преобразуют солнечный свет в электрическую энергию с помощью полупроводников — в основном, кремния. Солнечные коллекторы вырабатывают тепло для отопления и производства горячей воды, а также для кондиционирования воздуха.Ветроэнергетика. Ветровая энергетика — преобразование энергии движущихся воздушных масс в электричество, которое может быть использовано потребителем. Подсчитано, что запасов ветровой энергии в 100 раз больше, чем энергетических запасов всех рек нашей планеты. Основа установки для получения энергии — ветровые генераторы и ветровые мельницы. Особенно развит этот способ в Германии, Дании и Ирландии. Основные плюсы ветровой энергетики — экологичность и низкая стоимость получаемой энергии. Гидроэнергия. Еще в древнем Египте и Римской империи энергия воды использовалась для привода рабочих машин, в том числе мельниц. В средние века водяные мельницы применялись в Европе на лесопильных и целлюлозно-бумажных предприятиях. С конца XIX века энергию воды активно используют для получения электроэнергии. Энергия приливов и отливов. Приливы и волны — еще один способ получения энергии. Они заставляют вращаться генератор, который и отвечает за выработку электричества. Таким образом, для получения электроэнергии волновые электростанции используют гидродинамическую энергию, то есть энергию, перепад давления и разницу температур у морских волн. Геотермальная энергия. Наша планета вырабатывает большое количество тепла. Для получения энергии, в частности, используются геотермальные источники, располагающиеся в сейсмически опасных территориях и вулканических районах. Горячая вода может быть использована для непосредственного отопления зданий. Также ее перерабатывают в электроэнергию при вращении горячим паром турбины, идущей к генератору. Больше всего таких станций во Франции, Мексике и Америке. Биотопливо. Биотопливо производится из органических продуктов, в процессе переработки которых получается электрическая энергия. Выделяют твердое и жидкое биотопливо. К первой группе относятся дрова, топливные брикеты. Жидкое биотопливо — это биодизель, биобутанол, диметиловый эфир и т. д. Топливо можно получать непосредственно из биомассы (остатков растительного и животного происхождения), которые во время брожения выделяют горючий газ. Такие биогенераторы устанавливаются в сельских местностях. Растительное сырьѐ разделяют на поколения. Сырьѐм первого поколения являются сельскохозяйственные культуры с высоким содержанием жиров, крахмала, сахаров. Растительные жиры перерабатываются в биодизель, а крахмалы и сахара — в этанол. Непищевые остатки культивируемых растений, траву и древесину называют вторым поколением сырья. Его получение гораздо менее затратно, чем у культур первого поколения. Такое сырьѐ содержит целлюлозу и лигнин. Его можно прямо сжигать (как это традиционно делали с дровами), газифицировать (получая горючие газы), осуществлять пиролиз. Основные недостатки второго поколения сырья — занимаемые земельные ресурсы и относительно невысокая отдача с единицы площади. Третье поколение сырья — водоросли. Не требуют земельных ресурсов, могут иметь большую концентрацию биомассы и высокую скорость воспроизводства. В связи с развитием производственных технологий и значительным ухудшением экологической ситуации во многих регионах земного шара, человечество столкнулось с проблемой поиска новых источников энергии. С одной стороны, количество добываемой энергии должно быть достаточным для развития производства, с другой стороны, добыча энергии не должна отрицательно сказываться на экологии. Рост стоимости ископаемого топлива усугубляется и тем, что достигшее колоссальных размеров использование углеводородов наносит ощутимый вред окружающей среде, что отражается на качестве жизни населения. А это означает, что в будущем потребности в энергии, а значит и в новых способах еѐ получения, будут только увеличиваться. На смену эре углеводородов (нефти и газа), придет эра использования альтернативной, чистой энергии.