Inför den industriella revolutionen kom nästan all energi från förnybara källor, men mycket av den användes ineffektivt. Modern teknik kan fånga upp mycket mer av denna naturligt förekommande energi och omvandla den till elektricitet eller nyttig värme.
Solvärme – solfångare för vattenuppvärmning
Värmen från solenergi kan fångas upp av solvärmepaneler. Dessa paneler absorberar energin från solen och överför den till att värma vatten. Solvärmesystem för vattenvärme är den mest populära formen av solenergi som används i Storbritannien. Solvärmesystem kan vanligtvis tillgodose mer än hälften av ett hushålls behov av varmvatten under året, men bidrar inte till centraluppvärmning.
Det finns två typer av solfångare för uppvärmning av vatten: platta plattor och evakuerade rör. Det finns andra aktiva former av solvärme, bland annat sådana som är utformade för att förvärma luft genom solrum eller solväggar. De flesta är dock antingen fortfarande på försöksstadiet eller inte allmänt tillgängliga i Storbritannien och kommer därför inte att behandlas i detalj på denna webbplats.
Solelektricitet – solcellspaneler
Solenergi kan också fångas upp av solcellspaneler. Solcellspaneler (PV – ibland även kallade solcellspaneler) omvandlar solstrålningen direkt till elektricitet. Solcellspaneler genererar el på ett rent, tyst och förnybart sätt. Även om solceller ursprungligen användes i enkla tillämpningar, t.ex. i miniräknare och klockor, används de nu i mycket stor utsträckning för hushållsbruk och större tillämpningar. Stora solcellssystem som integreras i byggnader använder växelriktare för att omvandla den lågspända likströmmen från panelerna till växelström som kan användas i den byggnad där de är monterade eller exporteras till det nationella elnätet.
Biomassa – bränsle från trä eller andra växter
Biomassa är ett begrepp som används för fasta bränslen som härstammar från växtmaterial, t.ex. trä eller särskilt odlade grödor. För att inte öka mängden koldioxid i atmosfären är det viktigt att det trä som förbränns som bränsle kommer från hållbara källor. Detta innebär att när träd fälls för att användas som bränsle bör fler träd planteras. På så sätt tas det kol som frigörs vid förbränningen av träet upp av de nya träden som växer och processen blir koldioxidneutral. Biomassa kan användas som stockar, flis och träpellets i ved- eller pelletskaminer eller i pannor för uppvärmning av rum och vatten. Biomassa kan köpas i ganska små mängder i säckar, men kan också köpas i bulk, vanligtvis i en tankbil som sedan blåser in bränslet i en stor behållare. Biomassa kan också användas i bulk för att generera elektricitet i kraftverk, antingen genom förbränning av halm, särskilt odlade grödor eller som bearbetade träprodukter.
Vissa kraftverk för biomassa fångar också upp spillvärme från förbränningsprocessen för att värma upp närliggande bostäder eller fabriker; detta kallas biomassakraftvärme & (CHP). Växter kan också bearbetas för att skapa flytande bränslen (t.ex. bioetanol eller biodiesel) för användning i motorfordon eller gasformiga bränslen som kan injiceras i ledningsgas. Växtavfall kan bearbetas i en anaerob rötningsanläggning för att producera sådan biogas. Dessa behandlas inte i detalj på den här webbplatsen, även om vissa flytande biobränslen har testats i oljecentralvärmesystem för hushåll i en blandning som kallas B30K.
Värme från solen – jordvärmepumpar
När solen skiner på marken absorberas dess värmeenergi. Markvärmepumpar utvinner denna energi för att använda den för uppvärmning av utrymmen. Så strängt taget är den energikälla som används för markvärmepumpar solen och inte värmen från jorden. Däremot kan djup geotermisk energi (som omfattar uttag av varmvattenakviferer eller tillgång till varma torra bergarter) användas både för fjärrvärmesystem och för att bidra till elproduktion genom ångturbiner, även om detta vanligtvis bara sker i geotermiskt aktiva länder som Island och Japan.
Värme från solen – luftvärmepumpar
Luftvärmepumpar använder också solens energi indirekt, eftersom de utvinner restvärme från luften och skickar den genom en värmeväxlare för att ge användbar värme till byggnader. I Storbritannien överförs denna värme oftast till ett vått centralvärmesystem.
Vind – vindkraftverk
Vindkraften har använts i många år för att producera mekanisk kraft för att mala spannmål och pumpa vatten. På senare tid har vindturbiner utnyttjat vinden för att generera elektricitet. Elektriciteten exporteras sedan antingen till nätet för lokal användning eller för att driva en fristående applikation. Denna förnybara energikälla har stor potential i både land- och havsbaserade vindkraftsparker och kan även användas i mindre skala på gårdar. Vindkraft är en av de renaste och säkraste av alla förnybara kommersiella metoder för att generera elektricitet.
Hydro – vattenturbiner
Energipotentialen i rörligt vatten har utnyttjats i tusentals år, ursprungligen med hjälp av vattenhjul för att driva kvarnar och maskiner. Under det senaste århundradet har den dock i stället använts för att driva turbiner som genererar elektricitet. Vattenkraft producerar för närvarande 2 % av Storbritanniens elbehov. Även om det mesta av detta kommer från stora dammprojekt som installerades för många år sedan finns det fortfarande en outnyttjad potential för små vattenkraftverk i vissa delar av Storbritannien.
Det finns flera andra sätt att fånga energi från vatten till havs, bland annat från tidvatten och vågor, men de ligger utanför räckvidden för den här webbplatsen som fokuserar på teknik som kan tillämpas direkt på, eller i närheten av, byggnader.
Uppfyll Energy Saving Trusts online Renewable Selector för att ta reda på vilka förnybara system som kan vara lämpliga för dig och ditt hem.