منابع انرژی موجود در جهان به دو دسته تجدید پذیر و تجدید ناپذیر تقسیم می شوند. منبع انرژی تجدید پذیر به معنای انرژی پایدار شناخته می شوند چیزی مانند خورشید که نمی تواند تمام شود یا بی پایان است.
وقتی اصطلاح "انرژی جایگزین" را می شنوید معمولاً به منابع انرژی تجدید پذیر اشاره دارد و به این معنا است که منابع انرژی تجدیدپذیر جایگزین پرکاربردترین منابع غیر پایدار مانند زغال سنگ شود.
منابع انرژی از نظر انرژی پتانسیل و جنبشی نیز به گروه های مختلفی دسته بندی می شوند مثلا انرژی هسته ای یا الکتریکی دو شکل مختلف از انرژی هستند.
معروف ترین منابع انرژی تجدید پذیر در حال حاضر عبارتند از:
کاربرد منابع انرژی تجدید پذیر چیست؟
1) انرژی خورشیدی:
نور خورشید یکی از منابع انرژی فراوان و آزاد موجود در سیاره ما است. میزان انرژی خورشیدی که در عرض یک ساعت به سطح زمین می رسد بیش از کل انرژی مورد نیاز سیاره برای یک سال است. اگرچه به نظر می رسد نور خورشید یک منبع انرژی تجدید پذیر کامل باشد، اما مقدار انرژی خورشیدی که می توانیم استفاده کنیم، بسته به زمان روز و فصل سال و همچنین موقعیت جغرافیایی متفاوت است.
2) انرژی باد:
باد منبع فراوانی از انرژی پاک است. نیروگاه های بادی به طور فزاینده ای به شبکه ملی انرژی کمک می کنند. برای تولید برق از انرژی باد، از توربین ها برای هدایت ژنراتورهایی استفاده می شود که سپس برق را به شبکه ملی می رسانند. اگرچه سیستم های تولید داخلی یا "خارج از شبکه" در دسترس هستند، اما توربین های بادی برای مصرف خانگی مناسب نیستند.
3) انرژی آبی:
به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر تولید انرژی برق آبی یکی از توسعه یافته ترین منابع انرژی است. با ساخت سد می توان از یک مخزن بزرگ برای ایجاد جریان کنترل شده آب استفاده کرد که توربین را به حرکت در می آورد و برق تولید می کند. این منبع انرژی اغلب می تواند نسبت به انرژی خورشیدی یا بادی قابل اطمینان تر باشد و اجازه می دهد تا در صورت رسیدن به اوج تقاضا، برق ذخیره شود. این انرژی می تواند برای خانه ها و خارج از شبکه اصلی استفاده شود.
4) انرژی جزر و مد:
جزر و مد شکل دیگری از انرژی آبی است که از جریان جزر و مد دو بار در روز برای هدایت مولدهای توربین استفاده می کند. اگرچه جریان جزر و مد برخلاف برخی دیگر از منابع انرژی آبی ثابت نیست، اما بسیار قابل پیش بینی است بنابراین می تواند دوره ای بودن جریان جزر و مد را جبران کند.
5) انرژی زمین گرمایی:
با مهار گرمای طبیعی زیر سطح زمین، می توان از انرژی زمین گرمایی برای گرم کردن مستقیم خانه ها یا تولید برق استفاده کرد. اگرچه این نیرو مستقیماً در زیر پای ما قرار دارد اما انرژی زمین گرمایی در کشورهای گرم تر قابل دسترس تر است.
6) انرژی زیست توده:
با استفاده از انرژی زیست توده می توان از مواد گیاهی برق تولید کرد. اگرچه اساساً، زیست توده شامل سوزاندن مواد آلی برای تولید برق است ولی امروزه به عنوان یک فرآیند بسیار تمیز و مقرون به صرفه شناخته می شود. با تبدیل زباله های کشاورزی، صنعتی و خانگی به سوخت جامد، مایع و گاز، از طریق زیست توده با هزینه اقتصادی و با آلودگی زیست محیطی بسیار کمتری می توان برق تولید کرد.
آینده منابع انرژی تجدیدپذیر:
با افزایش جمعیت جهان، تقاضا برای انرژی نیز افزایش می یابد تا انرژی مورد نیاز خانه ها، مشاغل و جوامع ما را تأمین کند. نوآوری و گسترش منابع تجدید پذیر انرژی کلید حفظ سطح پایدار انرژی و محافظت از سیاره ما در برابر تغییرات آب و هوایی است.
منابع انرژی تجدید پذیر امروز 26٪ از برق جهان را تشکیل می دهند، اما طبق گفته آژانس بین المللی انرژی (IEA) پیش بینی می شود سهم آن تا سال 2024 به 30٪ برسد.
منابع انرژی تجدید ناپذیر:
سوخت های فسیلی منبع تجدید ناپذیر هستند زیرا بی نهایت نیستند. به علاوه، آنها دی اکسید کربن را در جو ما آزاد می کنند که باعث تغییرات آب و هوا و گرم شدن کره زمین می شود.
سوزاندن چوب به جای زغال سنگ کمی بهتر است اما روند پیچیده ای است. از یک طرف، چوب یک منبع تجدیدپذیر است به شرطی که از جنگل هایی با مدیریت پایدار تهیه شود. از طرف دیگر گلوله های چوبی و بریکت های فشرده از محصولات جانبی صنایع فرآوری چوب نیز می توانند با تولید انرژی به نوعی بازیافت شوند.
سوخت های زیست توده فشرده انرژی بیشتری نسبت به مواد مشابه تولید می کنند. ولی سوزاندن چوب (اعم از چوب خام یا ضایعات فرآوری شده) باعث آلودگی هوا می شوند.
کاربرد منابع انرژی تجدید ناپذیر:
اینها ذخایر انرژی اثبات شده هستند و ذخایر واقعی آنها ممکن است چهار یا چند برابر بیشتر مقادیر کشف شده باشد. تخمین مقدار باقی مانده سوخت های فسیلی در این سیاره ما به درک دقیق پوسته زمین بستگی دارد.
با استفاده از تکنولوژی مدرن حفاری، ما می توانیم چاه ها را در حداکثرتا 3 کیلومتری از سطح آب حفاری کنیم تا ترکیب دقیق زمین شناسی آنها را بررسی کنیم. اما نیمی از اقیانوس عمیق تر از 3 کیلومتر است و حدود یک سوم کره زمین که از آب پوشیده شده قابل تجزیه و تحلیل دقیق نیست.
در رابطه با میزان کل ذخایر و همچنین میزان سودآوری این ذخایر انرژی به دلایل تکنولوژیکی، اقتصادی و سیاسی، مانند دسترسی به ذخایر فسیلی، سطح گوگرد و سایر آلاینده های موجود در نفت و سایر موارد، عدم قطعیت وجود دارد.
زغال سنگ:
زغال سنگ فراوان ترین سوخت فسیلی است که انقلاب صنعتی را آغاز کرد و به کار خود ادامه داد. چین، که در حال حاضر بسیاری از آلوده ترین شهرهای جهان را در اختیار دارد در سال 2007 هر هفته حدود دو نیروگاه زغال سنگی می ساخت. ذخایر زیاد زغال سنگ باعث می شود که به دلیل نگرانی های مربوط به گرم شدن کره زمین و سایر آلاینده ها به یک سوخت پاک جهت جایگزینی نیاز باشد.
گاز طبیعی:
گاز طبیعی با استفاده از روش های پیشرفته برای آزادسازی یک سوخت فسیلی بسیار گسترده ای است. بهبود فناوری و اکتشافات گسترده منجر به افزایش ذخایر گاز طبیعی شده است. در حال حاضر گاز طبیعی بسته به افزایش مصرف در طول زمان می تواند اکثر انرژی مورد نیاز دنیا را بین 100 تا 250 سال تأمین کند.
نفت:
تخمین زده می شود که ممکن است ZJ 57 ذخایر نفتی بر روی زمین وجود داشته باشد که این میزان تا حداکثر 110 ZJ نیز متفاوت است. نگرانی فزاینده ای وجود دارد که ممکن است در آینده نزدیک به اوج تولید نفت برسیم و این مسئله منجر به افزایش شدید قیمت نفت شود. نفت و فرآورده های نفتی علاوه بر اینکه به عنوان سوخت استفاده می شوند برای تولید بسیاری از کالا و صنایع پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرند.
انرژی هسته ای:
آژانس بین المللی انرژی اتمی باقیمانده منابع اورانیوم را برابر با ZJ 2500 تخمین می زند. منابع و تکنولوژی ظرفیت انرژی هسته ای را برای کمک به تأمین تقاضای انرژی قرن بیست و یکم محدود نمی کند. با این حال، نگرانی های سیاسی و زیست محیطی در مورد ایمنی هسته ای و زباله های رادیواکتیو شروع به محدود کردن رشد این انرژی در اواخر قرن گذشته، به ویژه به دلیل تعدادی از حوادث هسته ای کرد.
نگرانی در مورد تکثیر هسته ای (به ویژه با پلوتونیوم تولید شده توسط راکتورهای تولید کننده) به این معنی است که توسعه انرژی هسته ای توسط کشورها به طور فعال صورت می گیرد که این ممکن است خطرناک باشد.
اگرچه در آغاز قرن بیست و یکم، اورانیوم سوخت اصلی هسته ای در سراسر جهان است، اما موارد دیگری مانند توریم و هیدروژن از اواسط قرن بیستم تحت تحقیقات بودند. ذخایر توریم به میزان قابل توجهی از اورانیوم بیشتر است و البته هیدروژن فراوان است.
طبق نظر بسیاری نیز به دست آوردن آن از اورانیوم راحت تر است. در حالی که معادن اورانیوم در زیر زمین محصور شده اند بنابراین می توانند برای کارگران بسیار خطرناک باشند. توریم از چاله های باز به دست می آید و تخمین زده می شود که تقریباً سه برابر اورانیوم در پوسته زمین موجود باشد.
اشکال مختلف انرژی کدامند؟
انرژی شیمیایی:
انرژی شیمیایی، انرژی ذخیره شده در پیوندهای اتم ها و مولکول ها است. باتری، زیست توده، نفت، گاز طبیعی و زغال سنگ نمونه هایی از انرژی شیمیایی هستند. وقتی افراد در شومینه چوب می سوزانند یا بنزین را در موتور اتومبیل می سوزد، انرژی شیمیایی به انرژی گرمایی تبدیل می شود.
انرژی مکانیکی:
انرژی ذخیره شده در اجسام توسط کشش یا تنش است. فنرهای فشرده و نوارهای لاستیکی کشیده شده نمونه هایی از انرژی مکانیکی ذخیره شده هستند.
انرژی هسته ای:
انرژی ذخیره شده در هسته یک اتم است در واقع انرژی نگهدارنده هسته اتم است. مقادیر زیادی انرژی وقتی هسته ها ترکیب شوند یا از هم جدا شوند، می تواند آزاد شود.
انرژی گرانشی:
انرژی ذخیره شده در جسمی است که در ارتفاع قرار گرفته است. هرچه جسم بالاتر و سنگین تر باشد، انرژی گرانشی بیشتری ذخیره می شود. وقتی شخصی با دوچرخه از تپه شیب دار پایین می رود و سرعت او افزایش می یابد انرژی گرانشی در حال تبدیل شدن به انرژی حرکت است. نیروگاه آبی یکی دیگر از نمونه های انرژی گرانشی است که در آن جاذبه آب را به سمت توربین هیدروالکتریکی پایین آورده و برق تولید می کند.
انرژی الکتریکی:
انرژی الکتریکی توسط ذرات باردار کوچک که به آنها الکترون می گویند، منتقل می شود که معمولاً از طریق یک سیم در حال حرکت هستند. رعد و برق نمونه ای از انرژی الکتریکی در طبیعت است.
انرژی تابشی:
انرژی الکترومغناطیسی است که در امواج عرضی حرکت می کند. انرژی تابشی شامل نور مرئی، اشعه ایکس، اشعه گاما و امواج رادیویی است. نور یکی از انواع انرژی تابشی است. آفتاب انرژی تابشی است که سوخت و گرمای لازم را برای زندگی در زمین فراهم می کند.
انرژی حرارتی:
انرژی حرارتی یا گرما، انرژی است که از حرکت اتم ها و مولکول های یک ماده حاصل می شود. گرما با حرکت سریعتر این ذرات افزایش می یابد. انرژی زمین گرمایی، انرژی گرمایی موجود در زمین است.
انرژی حرکتی:
انرژی ذخیره شده در اجسام متحرک است و هرچه جسم سریعتر حرکت کنند، انرژی بیشتری ذخیره می شود. برای به حرکت درآوردن یک جسم انرژی لازم است و با کاهش سرعت جسم انرژی آزاد می شود. باد نمونه ای از انرژی حرکتی است. یک مثال چشمگیر از انرژی حرکتی، تصادف اتومبیل است - اتومبیل کاملا متوقف می شود و در یک لحظه کنترل نشده تمام انرژی حرکت خود را آزاد می کند.
انرژی صوت:
صوت حرکت انرژی از طریق امواج طولی است. صوت وقتی تولید می شود که نیرویی باعث لرزش جسم یا ماده شود. انرژی از طریق ماده به صورت موج منتقل می شود. به طور کلی انرژی صوت نسبت به سایر اشکال انرژی کوچک تر است.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
