ضرورت توجه به کاربرد انرژی خورشیدی

دکتر داود فدایی* مهندس سعید قنبری** از زمان شروع انقلاب صنعتی، نیاز به انرژی در تمام زمینه ها هم چندین برابر شد و تأمین انرژی به یکی از دغدغه های اصلی دولت ها و ملت ها تبدیل شد. شکل های مختلف انرژی ازجمله انرژیهای فسیلی و هسته ای استفاده شد، اما این انرژیها به دلیل مشکلاتی از قبیل آلایندگیهای زیست محیطی، گران بودن و رو به اتمام بودن ، محدودیت های جدی به وجود آوردند. درنتیجه تفکر استفاده از انرژیهای جدید مانند انرژیهای خورشید، باد، آب، زمین گرمایی و... پدیدار شد. در تمام دنیا استفاده از این نوع انرژی سال هاست شروع شده و دستاورد های خوبی مانند کاهش آلایندگی و تأمین انرژی ارزان برای همه افراد جامعه داشته است. در کشور ما نیز که ازجمله کشورهای تأمین کننده انرژیهای فسیلی است به تدریج و با رو به اتمام بودن سوخت های فسیلی و آلایندگی آنها و گران شدن انرژی، بحث انرژی و جایگزینی آن با انرژیهای تجدید پذیر پررنگ تر میشود. چرا انرژی خورشیدی؟ از دیدگاه کارشناسان، انرژی خورشیدی به دلیل شکل های مختلف استفاده، همیشه و در همه جا در دسترس بودن، بی نوسان یا کم نوسان بودن، سرمایه گذاری اولیه کمتر نسبت به دیگر انرژیها مثل باد، زمین گرمایی و آب، جذاب ترین شکل انرژیهای تجدیدپذیر بوده است. البته باید توجه داشت در کشور ما شرایط محیطی و سخت افزار استفاده از انرژی خورشیدی بیشتر از سایر انرژیها فراهم است. ایران از لحاظ شدت تابش خورشید یکی از پرتابش ترین مناطق دنیا است و به طور متوسط در سال 300 روز آفتابی دارد. با این میزان تابش میتوان با استفاده از تکنولوژیهای حرارتی- خورشیدی در مساحت یک کیلومترمربع از زمین، 100 الی 300 گیگاوات ساعت الکتریسیته خورشیدی تولید کرد. این مقدار معادل تولید سالانه نیروگاه های متداول فسیلی، زغال سنگ یا گازی با ظرفیت 50 مگاوات در بار متوسط است. ضرورت توجه به ساختمان های با مصرف حداقل انرژی فسیلی در هرجایی که بشر حضور دارد سازه های مصنوعی ساخته دست او که ساختمان نام دارند هم هستند، ساختمان های مسکونی، اداری، صنعتی و.... . بر اساس تحقیقات این ساختمان ها رویهم رفته بزرگ ترین مصرف کننده های انرژی هستند و اتفاقاً بیشترین هدر روی انرژی هم در همین بخش اتفاق میافتد، پس میبینیم که چه سرمایه بزرگی از دست میرود. ساختمان های صفر انرژی و یا کم مصرف انرژی که با هدف استفاده حداکثر از انرژی خورشیدی و سایر منابع تجدیدپذیر ایجاد میشوند، ساختمان هایی هستند که مصرف انرژی آنها حداقل است و برای تأمین انرژی آنها حتی یک گرم آلاینده کربن تولید نشده و از شبکه تأمین انرژی که با انرژی فسیلی کار میکند جدا بوده و به صورت محلی با ترکیبی از انرژیهای خورشید، باد و آب، انرژی خود را تأمین میکنند. با توجه به تجهیزات موجود در کشور و یکسری محدودیت هایی که هم اکنون وجود دارد رسیدن به ساختمان های صفر انرژی کمی حالت آرمانی پیدا میکند و حداقل برای همه در دسترس نیست، اما میتوان به ساختمان های با انرژی نزدیک به صفر اندیشید و برای پیدایش آنها اقدام کرد، ساختمان هایی که مقدار کمی از انرژی مصرفی خود را از شبکه کشوری انرژی تأمین میکنند. اما در آینده، زمانی که پیشرفت حاصل شد و لوازم و تجهیزات به روز شد، میتوان به سراغ ساخت ساختمان های با انرژی اضافه رفت، ساختمان هایی که نه تنها از انرژی موجود در شبکه کشوری استفاده نمیکنند، بلکه انرژی مازاد بر نیاز خود تولید میکنند و آن را هم به شبکه انرژی کشور میفروشند. در هر سه حالت، مصرف انرژی کاهش مییابد و این کاهش مصرف انرژی، برگشت مالی کلانی خواهد داشت که در طولانیمدت به سود مردم و کشور خواهد بود. انرژی خورشیدی یک جایگزین مناسب بدون شک اولین گام برای حفظ انرژی جلوگیری از هدر رفتن انرژی است و بهترین راه جلوگیری از هدرروی انرژی، عایق کاری مناسب ساختمان است. بهترین زمان برای عایق کاری ساختمان، مرحله ساخت است. ساخت ساختمان باید با استفاده از مصالح جدید و استاندارد که بیشتر به صورت صنعتی هم تولید میشوند، باشد چون پس ازآن کمی سخت است که تا حد ایده آل بتوان عایق کاری را انجام داد. در مرحله بعد بحث تأمین انرژی پیش میآید، آیا باید از انرژیهایی که توسط نیروگاه های فسیلی با هزینه های زیادی تأمین میشود استفاده کنیم و هزینه های این انرژی گران قیمت را بپردازیم یا با کمی سرمایه گذاری اولیه بیشتر، تا حد امکان انرژی مورد استفاده در ساختمان را، توسط خود ساختمان تهیه کنیم. بدیهی است با روند افزایش قیمت انرژی و حذف یارانه های انرژی در آینده شاهد قبض های سنگینی از لحاظ مالی خواهیم بود و بحث صرفه جویی و جلوگیری از هدر رفتن انرژی تا یک اندازه ای از بار مالی میکاهد، چون به هرحال ما از شبکه انرژی فسیلی کشور، انرژی مصرف میکنیم، انرژی که گران به دست میآید و باید هزینه این انرژی گران قیمت را بپردازیم، پس چه بهتر با نیم نگاهی به آینده نزدیک از حالا اقدام به جایگزینی این انرژی با انرژیهای نو مثل انرژی خورشید باشیم، خورشیدی که بیدریغ میتابد. حرکتی که نیاز به توجه کلیه مسئولان در بخش های مختلف است. روی سخن ما تمامی دست اندرکاران این زمینه است، مدیران و مسئولان، جامعه علمی، سازندگان ساختمان، تولیدکنندگان مصالح، تولیدکنندگان تجهیزات انرژیهای نو، شرکت های فعال در این زمینه و... پس بیاید گونه ای دیگر بیندیشیم. *عضو هئیت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر **دانش آموخته رشته مهندسی صنایع دانشگاه صنعتی امیرکبیر