مسیر توسعه با نقش 9 انرژی تجدیدپذیر

در پی هشدارهای نهادهای بین المللی برای کاهش چشمگیر ذخیره انرژی های طبیعی طی سال های اخیر، بسیاری از کشورها به دنبال کسب منابع انرژی از روش های جدید و از نوع تجدیدپذیر آن هستند. انرژی های تجدیدپذیر که به آن انرژی های پاک نیز می گویند، نوعی از انرژی است که قابلیت آن را دارد تا توسط طبیعت در یک مدت زمان کوتاه، مجددا به وجود آمده یا تجدید شود. در این شماره 9 منبع انرژی مهم را که خاصیت تجدیدپذیری دارند به شما معرفی می کنیم. انرژی جزر و مد انرژی جزر و مد شکلی از انرژی آبی است که به اشکال مفید انرژی عمدتا نیروی برق تبدیل می شود. گرچه هنوز فراگیر نشده اما این انرژی می تواند منبع مناسبی برای تولید برق در آینده باشد. جزر و مد بهتر از انرژی باد و انرژی خورشیدی قابل پیش بینی است. در میان منابع انرژی تجدیدپذیر، استفاده از انرژی جزر و مد همیشه با مشکل هزینه بالا و محدودیت در مکان های با کشند شدید یا سرعت بالای جریان آب روبه رو بوده است. با وجود این، بسیاری از پیشرفت های اخیر هم در طراحی (مانند نیروگاه کشند دینامیکی، تالاب های کشندی) و هم در تکنولوژی توربین (مانند توربین های جدید محوری و کراس فلو) نشان می دهد که کل برق کشندی موجود ممکن است از آنچه تا پیش از این فرض می شد بسیار بیشتر باشد و هزینه های اقتصادی و زیست محیطی به سطح قابل رقابتی کاهش یابد. انرژی خورشیدی انرژی خورشیدی به تبدیل نور خورشید به الکتریسیته، به صورت مستقیم و با استفاده از سامانه فتوولتاییک و غیرمستقیم متمرکز گفته می شود. سامانه های توان خورشیدی متمرکز، از عدسی، آینه و سامانه های ردیاب، برای متمرکز کردن نور خورشید استفاده می کنند. همچنین سامانه های فتوولتاییک، با استفاده از اثر فوتوالکتریک، نور را به جریان الکتریکی تبدیل می کنند. نیروگاه های توان خورشیدی متمرکز، در دهه 1980 ایجاد شدند. بزرگ ترین نیروگاه خورشیدی جهان، با توان 354 مگاوات در بیابان موهاوی قرار دارد. نمونه هایی از استفاده از توان خورشیدی در ایران، نیروگاه خورشیدی یزد و نیروگاه خورشیدی شیراز هستند. سی ان جی گاز طبیعی فشرده یا سی ان جی سوختی است که عمدتا به عنوان جایگزینی برای بنزین، گازوئیل و گاز مایع به کار می رود. سی ان جی نسبت به هر سه اینها آلودگی کمتری ایجاد می کند. همچنین ایمنی بیشتری در هنگام نشت دارد چون گاز از هوا سبک تر است و به سرعت پراکنده می شود. سی ان جی با فشرده سازی گاز طبیعی ایجاد می شود به گونه ای که حجمی که اشغال می کند کمتر از یک درصد حجمی است که گاز طبیعی در شرایط عادی اشغال می کند. گاز طبیعی عمدتا از متان تشکیل می شود و از چاه های گاز طبیعی، چاه های نفتی و فراوری زباله ها تولید می شود. الکتریسیته زمین گرمایی تولید زمین گرمایی به علت میزان بسیار اندک استخراج انرژی گرمایی در مقایسه با حرارت درونی کره زمین به عنوان انرژی پایایی در نظر گرفته می شود. شدت انتشار گازهای گلخانه ای در نیروگاه های زمین گرمایی موجود به طور متوسط 122 کیلوگرم کربن دی اکسید (CO2) به ازای هر مگاوات ساعت انرژی الکتریکی است که حدود یک هشتم یک نیروگاه با سوخت زغالی معمولی است. نیروی برق آبی بیشتر نیروگاه های برق-آبی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی پتانسیل آب پشت یک سد تأمین می کنند. در این حالت انرژی تولیدی از آب به حجم آب پشت سد و اختلاف ارتفاع بین منبع و محل خروج آب سد وابسته است. به این اختلاف ارتفاع، ارتفاع فشاری می گویند و آن را با H (مخفف Head) نمایش می دهند. در واقع میزان انرژی پتانسیل آب با ارتفاع فشاری آن متناسب است. برای افزایش فاصله یا ارتفاع فشاری، آب معمولا برای رسیدن به توربین آبی فاصله زیادی را در یک لوله بزرگ طی می کند. برخی نیروگاه های آبی که تعداد آنها زیاد هم نیست از انرژی جنبشی آب جاری استفاده می کنند. در این دسته از نیروگاه ها نیازی به احداث سد نیست. توربین این نیروگاه ها شبیه یک چرخ آبی عمل می کند. این نوع استفاده از انرژی شاخه نسبتا جدیدی از علم جنبش مایعات است. انرژی اتمی در هر اتمی، ذراتی از انرژی نهفته که اجزای مختلف اتم نیز به وسیله همان بهم پیوند یافته است لذا هسته اتم منبعی از انرژی به شمار می رود که با شکافت اتم این انرژی رها می شود. انرژی نهفته در هسته اتم های برخی از عناصر (مانند اورانیوم) می تواند با آزاد شدن، همان کاری را بکند که سوزاندن مقدار زیادی نفت و گاز انجام می دهد البته سوزاندن نفت و گاز، مشکلات زیست محیطی ایجاد کرده و مقدار زیادی گاز گلخانه ای تولید می کند. همراه سایر منابع انرژی پایدار، انرژی هسته ای، روش تولید انرژی کم کربن برای ایجاد الکتریسیته است که در مقایسه با انتشار گازهای گلخانه ای در هر واحد از انرژی تولید شده، شبیه سایر منابع تجدیدپذیر است. بدین ترتیب، از زمان آغاز تجاری سازی نیروگاه های هسته ای در دهه 1970، از تولید 64 گیگاتن کربن دی اکسید جلوگیری شده است. همانطور که اکثر نیروگاه های حرارتی با مهار انرژی حرارتی آزاد شده از سوخت های فسیلی برق تولید می کنند، نیروگاه های انرژی هسته ای نیز انرژی آزاد شده از هسته اتم ها در فرایند شکافت هسته ای درون رآکتور هسته ای را مورداستفاده قرار می دهند. گرمای هسته رآکتور، به وسیله یک سیستم سرمایشی دفع می شود و با استفاده از این گرما، توربین بخار متصل به ژنراتور، به منظور تولید الکتریسیته به حرکت درمی آید. انرژی موج انرژی موج در اقیانوس بر اثر عمل باد روی سطح اقیانوس تولید می شوند. کل انرژی موج توزیع شده در زمین در حدود 2٫5 106 MW تخمین زده می شود که در حدود انرژی کلی توزیعی جزر و مد است. انرژی موج منبع تجدیدشونده است و معمولا نسبت به انرژی باد بیشتر قابل تولید است. انرژی ای که از امواج استخراج می شود، دوباره به سرعت توسط برهمکنش با دو سطح اقیانوس پر می شود. انرژی موج نامنظم، نوسانی و دارای فرکانس پایین است که قبل از اضافه شدن به شبکه باید به فرکانس 60 هرتز تبدیل شود. انرژی باد انرژی بادی در مقادیر زیاد در مزارع بادی تولید و به شبکه الکتریکی متصل می شود. از توربین ها در تعداد کم معمولا فقط برای تامین برق در مناطق دورافتاده استفاده می شود. باد یکی از شاخصه های اصلی انرژی خورشیدی و هوای متحرک است و جزء کوچکی از خورشید که از تابش خورشید که از خارج به اتمسفر می رسد به انرژی باد تبدیل می شود اما از جمله دلایل تمایل کشورها برای افزایش ظرفیت تولید برق بادی مزایای بسیار زیاد این روش تولید انرژی الکتریکی است چراکه انرژی بادی فراوان، تجدیدپذیر و پاک است و در همه جای دنیا وجود دارد، همچنین در مقایسه با استفاده از انرژی سوخت های فسیلی میزان کمتری گاز گلخانه ای منتشر می کند. زیست توده زیست توده یا بیوماس یک منبع تجدیدپذیر انرژی است که از مواد زیستی به دست می آید. به طورکلی کلیه زباله هایی که منشأ زیستی داشته و از تکثیر سلولی پدید آمده باشند بیوماس نامیده می شوند. منابع بیوماسی که برای تولید انرژی مناسب هستند، طیف وسیعی از مواد را شامل می شوند که به طور عمده به 6 گروه تقسیم بندی می گردند: 1-جنگل ها و ضایعات جنگلی2- محصولات و ضایعات کشاورزی، باغداری و صنایع غذایی 3- فضولات دامی 4- فاضلاب های شهری 5- فاضلاب ها، پسماندها و زائدات آلی صنعتی 6- ضایعات جامد. زیست توده شامل زباله های زیستی قابل سوزاندن هم می شود، اما شامل مواد زیستی مانند سوخت فسیلی که طی فرایندهای زمین شناسی تغییر شکل یافته اند، مانند زغال سنگ یا نفت نمی شود. ادامه دارد...