انواع مختلف انرژی تجدید پذیر

انواع مختلف انرژی تجدید پذیر:
تقریباً هر منبع انرژی که سوخت فسیلی نیست، نوعی انرژی تجدیدپذیر است. در ادامه انواع اصلی انرژی تجدید پذیر آوردهشده است.

انرژی خورشیدی:
تا زمانی که خورشید شعله ور است (تقریباً 4٫4 میلیارد سال دیگر)، قادر خواهیم بود از نور و گرمای آن استفاده کنیم.

ما معمولاً از انرژی خورشیدی به دو روش بسیار متفاوت استفاده می کنیم: الکتریکی و حرارتی. توان الکتریکی خورشیدی (که گاهی به آن انرژی خورشیدی اکتیو یا فعال نیز می گویند) به معنای گرفتن نور خورشید و تبدیل آن به الکتریسیته در سلول های خورشیدی (که به صورت الکترونیکی کار می کنند) است.

این فناوری به عنوان فتوولتائیک (فتو معادل نور، و ولتائیک معادل الکتریکی) نیز شناخته می شود. بنابراین فتوولتائیک یا PV به معنای برق حاصل از نور است.

توان حرارتی خورشیدی (که گاهی به آن انرژی پسیو یا غیرفعال خورشیدی یا بهره پسیو خورشیدی نیز گفته می شود) به معنای جذب گرمای خورشید در سیستم های آب گرم خورشیدی یا استفاده از آن برای گرم کردن ساختمان ها با پنجره های بزرگ شیشه ای است.

انرژی بادی:
بسته به جایی که در آن زندگی می کنید، احتمالاً در سال های اخیر توربین های بادی را در چشم اندازهای طبیعی مشاهده کرده اید.

به عنوان مثال، تعداد زیادی از آن ها در ایالات متحده و اروپا وجود دارد. توربین هر دستگاهی است که انرژی جنبشی را از یک سیال متحرک (مایع یا گاز) خارج کرده و آن را به شکل دیگری تبدیل می کند. آسیاب های بادی، بر اساس این ایده، صدها سال است که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.

در یک توربین بادی مدرن، یک پره چرخان بزرگ (شبیه به پیشران هواپیما) در باد می چرخد و یک ژنراتور برق نصب شده در محفظه موتور (پوشش فلزی) را در پشت می چرخاند. تقریباً چند هزار توربین بادی نیاز است تا به اندازه یک نیروگاه بزرگ سوخت فسیلی توان تولید کنیم.

انرژی بادی در واقع نوعی انرژی خورشیدی است، زیرا هنگامی که خورشید قسمت های مختلف سیاره ما را با اندازه های مختلف گرم می کند و باعث حرکت حرکات عظیمی در سطح آن می شود، بادها ایجاد می شوند.

انرژی برق آبی یا هیدروالکتریک:
هیدرو (Hydro) به معنای آب است، بنابراین برق آبی به معنای تولید برق با استفاده از آب است، البته نه از خود آب، بلکه از انرژی جنبشی موجود در یک رودخانه یا جریان آب. رودخانه ها زندگی خود را در زمین مرتفع آغاز می کنند و به تدریج در سرازیری به سمت دریا می روند.

با قرار دادن سد در راه آن ها، می توانیم دریاچه های بزرگی ایجاد کنیم که به آرامی از توربین های آب تخلیه می شوند و در اثر چرخش توربین ها برق تولید می کنند.

چرخ های آبی مورد استفاده در دوران قرون وسطی برای آسیاب ها نمونه اولیه نیروگاه آبی بود. آسیاب های بادی را می توان به عنوان انرژی هیدرومکانیکی توصیف کرد، زیرا قدرت آب به دستگاه های متشکل از سیستم پیچیده چرخ ها و چرخ دنده ها منتقل می شود.

مانند انرژی بادی، انرژی برق آبی، به صورت غیرمستقیم، نوع دیگری از انرژی خورشیدی است، زیرا این انرژی خورشید است که چرخه آب را هدایت می کند و بی وقفه مبادله آب بین اقیانوس ها و رودخانه ها در سطح زمین و جوّ بالاتر از آن را انجام می دهد.

انرژی اقیانوس:
اقیانوس ها دارای پتانسیل وسیع و استفاده نشده ای هستند که می توان از سه طریق از آن ها بهره برد: انرژی موج، انرژی کشندی و انرژی حرارتی.

انرژی موج از دستگاه های مکانیکی استفاده می کند که به جلو و عقب یا به سمت بالا و پایین تکان می خورند تا انرژی جنبشی را از امواج در حال حرکت گرفته و آن را به برق تبدیل کنند. انرژی موج چندین دهه است شناخته شده و از آن استفاده می شود.

انرژی کشندی یا جزر و مد سدهای کوچکی هستند که در میان رودخانه ها ساخته شده اند (نقاط ساحلی که رودخانه ها به دریا می پیوندند و بالعکس). با حرکت جزر و مد به جلو و عقب، آن ها حداقل دو بار در روز مقدار زیادی آب داخل و خارج از رودخانه ها جابه جا می کنند.

یک سد با توربین های ساخته شده در آن می تواند انرژی جزر و مد را هنگام حرکت به جلو و عقب جذب کند. معروف ترین نیروگاه کشندی جهان، «نیروگاه کشندی رانس» (Rance Tidal Power Station) در فرانسه است.

انرژی حرارتی در واقع بهره برداری از اختلاف دمای آب گرم سطح اقیانوس ها و آب سرد در عمق های دیگر است.

در نوعی از انرژی حرارتی به نام تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس (OTEC)، آب سطح گرم تر به بالای یک ستون غول پیکر (شاید به ارتفاع 450 متر یا 1500 فوت) جریان دارد که به صورت عمودی در چند مایلی دریا نصب شده است. این در حالی است که آب خنک تر به پایین جریان می یابد. قبل از اینکه آب خنک و بازیافت شود، آب گرم توربین را می چرخاند و برق تولید می کند.

تخمین زده می شود که انرژی گرمایی کافی در اقیانوس ها برای تأمین نیازهای بشر وجود دارد، اگرچه در حال حاضر، مقدار کمی از آن بازیابی می شود.

زیست توده:
زیست توده یک کلمه مدرن است که در واقع به معنای گیاهان یا سایر موجوداتی است که یک بار زندگی می کنند و از بین می روند و از آن ها به عنوان سوخت استفاده می شود (مخصوصاً مواردی که به همین دلیل پرورش می یابند).

چوبی که توسط مردم یک کشور آفریقایی جمع آوری می شود زیست توده است. زیست سوخت هایی مانند اتانول که برای ساخت دیزل موتور خودروها استفاده می شود نیز زیست توده است.

همچنین، کود مرغ که برای آتش در نیروگاه ها به کار می رود زیست توده است. نکته جالب در مورد زیست توده این است که نوعی انرژی تجدید پذیر است. بدین ترتیب که گیاهان با استفاده از نور خورشید رشد می کنند، آن ها این انرژی را به انرژی شیمیایی تبدیل و در ریشه، شاخه و برگ خود ذخیره می کنند.

سوزاندن زیست توده بیشترِ انرژی را به عنوان گرما آزاد می کند که می توانیم از آن برای گرم کردن خانه ها، تولید برق و سوخت وسایل نقلیه استفاده کنیم.

زیست توده به سه دلیل اصلی از نظر زیست محیطی و پایداری از سوخت هایی مانند زغال سنگ برتری دارد:

1. برخلاف زغال سنگ (که میلیون ها سال طول می کشد تا از از بقایای گیاهان تشکیل شود)، زیست توده بسیار سریع تولید می شود و به راحتی می توانیم گیاهان یا درختان جدیدی پرورش دهیم تا جایگزین آن هایی شوند که بریده یا سوزانده شده اند (به عبارت دیگر زیست توده می تواند واقعاً پایدار باشد).

2. گیاهان به همان اندازه که در هنگام رشد دی اکسید کربن هوا را جذب می کنند، در هنگام سوختن آن را آزاد می کنند، بنابراین در تئوری هیچ دی اکسید کربن خالص آزاد نشده و سوختن زیست توده مشکلی بر گرم شدن کره زمین نمی افزاید. به همین دلیل است که گاهی زیست توده را به عنوان یک فرم کربن خنثی از انرژی می شناسند.

در تئوری می توان گفت که در عمل پرورش، برداشت و حمل زیست توده ممکن است از انرژی استفاده کند (تراکتورها یا کامیون هایی که با نفت کار می کنند ممکن است درگیر این کار شوند) و منافع کلی محیط زیست را کاهش می دهد.

همچنین، درختان جوان به اندازه درختان مسن تری قطع می شوند که دی اکسید کربن جذب نمی کنند.

3. زیست توده اغلب به راحتی از زباله ها تولید می شود. سوزاندن چیزی مانند ضایعات چوب یا کود مرغ نه تنها به ما انرژی می دهد، بلکه باعث کاهش زباله هایی می شود که باید آن ها را دفع کنیم.

انرژی زمین گرمایی:
ممکن است گاهی زمین را یک مکان بسیار سرد احساس کنیم، اما در داخل، یک توده سنگ ذوب شده است. برای مثال پوشش زیرین زمین در دمای حدود 4500 درجه سانتی گراد (8000 درجه فارنهایت) قرار دارد.

با استفاده از فناوری هایی مانند پمپ های حرارتی، که آب سرد را به عمق زمین هدایت می کنند و در برگشت آب گرم را حمل می کنند، می توان این انرژی زمین گرمایی را بسیار آسان دریافت کرد.

کل منابع زمین گرمایی زمین معادل با انرژی حدود 25000 نیروگاه بزرگ است.

انرژی هسته ای:
انرژی هسته ای متعارف تجدیدپذیر نیست. این انرژی با تقسیم اتم های بزرگ و ناپایدار یک عنصر شیمیایی به نام اورانیوم که به طور طبیعی وجود دارد ایجاد می شود.

از آنجا که اورانیوم در اکثر نیروگاه های هسته ای مصرف می شود و قبل از انجام این کار باید زمین را حفر کرد، اَشکال سنتی شکافت هسته ای (اصطلاح علمی برای تقسیم اتم های بزرگ) را نمی توان به عنوان انرژی تجدید پذیر در نظر گرفت.

دانشمندان امیدوارند در آینده نوعی جایگزین برای انرژی هسته ای به نام همجوشی هسته ای (تولید انرژی با پیوستن اتم های کوچک) ایجاد کنند، که این انرژی پاک تر، ایمن تر و واقعاً تجدیدپذیر خواهد بود.

پیل سوختی:
اگر بخواهید از یک انرژی تجدیدپذیر در خودرو استفاده کنید، باید موتورهای بنزینی یا دیزلی را با موتور برقی تعویض کنید.

رانندگی با اتومبیل برقی لزوماً شما را دوستدار محیط زیست نمی کند. اگر باتری ها را در خانه شارژ کنید و برق مورد استفاده شما از یک نیروگاه زغال سنگ تولید شود، چه می گویید؟

یکی از راه حل ها، تعویض باتری ها با یک پیل سوختی است که کمی شبیه به باتری است و به طور مداوم با استفاده از مخزن گاز هیدروژن برق تولید می کند. به دست آوردن هیدروژن از آب با استفاده از الکترولیزر ارزان و آسان است.

پیل های سوختی کم صدا و قدرتمند هستند و هیچ گونه آلودگی ایجاد نمی کنند. احتمالاً بدترین ویژگی پیل های سوختی خروج بخار از اگزوز آن ها است!