انرژی های تجدید پذیر

شاید سوالات زیر ذهن شما را نیز به خود مشغول کرده باشد:

1. انرژی چیست؟
2. انرژی های تجدید پذیر را تعریف کنید و انواع آن را نام ببرید.
3. کدام منابع انرژی تجدیدپذیر و کدام یک تجدید ناپذیر هستند؟
4. منابع انرژی های پاک کدام هستند و هر یک چه کاربردی دارند؟
5. مزایا و معایب این انرژی ها

اگر به دنبال پاسخ چنین سوالاتی هستید، این مقاله می تواند برای شما مفید باشد.

مقدمه

همزمان با گسترش صنایع و رشد جمعیت کشورها به خصوص ایران عزیز ما، نیاز به استفاده از منابع مختلف انرژی به طرز چشمگیری در حال افزایش است. انسان ها قبل از انقلاب صنعتی، انرژی مورد نیاز خود را به روش های گوناگونی مانند استفاده از نور خورشید، سوزاندن چوب و غیره تامین می کردند. این روش ها برای خشک کردن، پختن غذا و فراهم کردن گرمایش مورد استفاده قرار می گرفت. آن ها همچنین برای جابجایی از حیوانات و یا از انرژی بادی برای به حرکت در آوردن قایق‌ ها و آسیاب‌ ها استفاده می کردند.

اولین کاربرد انرژی در گرمایش انسان ها

با گذشت زمان دستگاه هایی ساخته شد که با استفاده از بخار، نیروی مورد نیاز را تولید می کردند. در قرن هجده میلادی اولین موتور بخار قابل استفاده برای چرخاندن چرخ های آبی توسط توماس نیوکامن ابداع شد. سوخت مورد استفاده در این نوع از موتورها زغال سنگ بود که در مزارع، کارخانه ها و لوکوموتیو ها مورد استفاده قرار می گرفتند. در سال 1880 میلادی، این موتور به اولین ژنراتور برق جهان متصل شد و یکسال پس از آن اولین نیروگاه برق آبی راه اندازی گشت.

استفاده از موتور بخار برای به حرکت در آوردن لوکوموتیو ها

انرژی تجدید پذیر چیست؟

به صورت کلی منابع انرژی در دسترس انسان ها در دو دسته سوخت های فسیلی و انرژی های تجدید پذیر (Renewable Energy) تقسیم بندی می‌شوند. با وجود آن که سوخت‌ های فسیلی (شامل نفت، گاز، زغال سنگ … ) با تحت فشار قرار گرفتن بقایای اجساد گیاهان و جانوران در لایه‌های زیر زمین و با استفاده از گرمای زمین به صورت دائم در حال تشکیل شدن هستند، اما در عصر حاضر به دلیل افزایش سرعت استفاده از سوخت های فسیلی، میزان تقاضا از تولید آن ها بسیار فراتر رفته است. لذا به سوخت‌های فسیلی، منابع انرژی تجدید ناپذیر گفته می‌‌شود.

در آن سوی ماجرا، انواع انرژي هاي تجديد پذير مانند انرژی خورشیدی، بادی، جزر و مد، زمین گرمایی، برق آبی و زیست توده قرار می‌گیرند. علت نامگذاری تجدید پذیر بر این انرژی ها آن است که منابع آن ها، مانند خورشید، معمولا در زمان زندگی بشر از بین نمی‌روند. در واقع از آن جایی که تمامی اشکال این نوع انرژی، از خورشید به وجود می آیند و میلیاردها سال طول می کشد تا این منبع عظیم انرژی از بین برود، می توان به این نوع انرژی ها لقب تجدید پذیر داد. بنابر این اگر پرسیده شود: «منشا کدام یک از انرژی های قابل تجدید خورشید نیست؟» می توان با اطمینان گفت : هیچ کدام!

تقسیم بندی انواع انرژی در کره زمین

مزایا و معایب انرژی های تجدید پذیر

مزایای انرژی تجدید پذیر

به منابع انرژي تجدید پذیر، منابع کربن خنثی (Carbon neutrality) نیز گفته می شود. در واقع واژه “کربن خنثی” به این مساله اشاره دارد که این نوع انرژی بر خلاف انرژی های تجدید ناپذیر، انتشار کربن ندارد و به علت پاک، رایگان و در دسترس بودن منابع، استفاده از آن در دنیای امروز افزایش یافته است. بنابر این زمانی که بخواهیم از تاثیر آن بر محیط زیست یا به صورت دقیق تر بر کاهش آلودگی هوا صحبت کنیم، می توانیم به میزان انتشار کربن در صورت استفاده از این انرژی ها اشاره کنیم. کمک به پاک سازی محیط زیست از آلودگی ها یکی از دلایل آن است که چرا جوامع امروزی به سراغ انرژی های پاک می روند.

مزایای انرژی های تجدید شدنی

در عصر حاضر، دانشمندان در سراسر جهان تحقیقات گسترده‌ ای به منظور ساخت دستگاه‌ هایی جهت استحصال و نیز ذخیره سازی انواع انرژی های قابل تجدید آغاز کرده‌اند. بنابراین به این نوع از انرژی، انرژی نو یا انرژی جایگزین نیز گفته می‌شود. از دیگر علل ضرورت استفاده از انرژی های تجدید پذیر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. نیروگاه های برداشت و ذخیره سازی برای این منابع انرژی، مانند نیروگاه انرژی خورشیدی، معمولا فاقد قطعات متحرک هستند و از این رو هزینه تعمیر و نگهداری آن ها در مقایسه با نیروگاه های گازی و یا سیکل ترکیبی پایین تر است.
2. پروژه هایی که به نوعی با صنعت انرژی های جایگزین ارتباط دارند، جنبه توریستی داشته و باعث جذب سرمایه و ایجاد شغل می‌شوند. از این رو می توان به عنوان یک محل سرمایه گذاری در ایران به آن فکر کرد!
3. منابع انرژی تجدیدپذیر در تمامی نقاط زمین در دسترس هستند و بنابر این استفاده از آن می تواند به استقلال کشور ها و عدم وابستگی به واردات سوخت های فسیلی کمک کند.
4. به دلیل فراوانی و گستردگی، استفاده از این نوع انرژی در توان های پایین، در نواحی دور از مناطق شهری، در نواحی روستایی دور افتاده، جزایر و یا در وقایع آب و هوایی و شرایط اضطراری خاص آسان تر است.
   

   استفاده از انرژی های تجدید پذیر در مناطق روستایی

5.  

معایب انرژی تجدید پذیر

یکی از بزرگترین معایب استفاده از انرژی های نو، قابل پیش بینی نبودن شرایط آب و هوایی در محل نصب برای سال های طولانی است. تغییرات جوی و اقلیمی، خشکسالی و پدیده های مشابه باعث اختلال در برداشت انرژی از این منابع بزرگ و رایگان می شود. به عنوان مثال سلول های خورشیدی برای تولید برق نیازمند آسمان صاف و پاک در روز هستند و توربین های بادی نیازمند وزش باد با سرعت مناسب.

از دیگر معایب استفاده از انرژی های تجدیدپذیر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. برخی از دستگاه های مورد استفاده برای استحصال، مانند توربین بادی، آلودگی صوتی زیادی دارند.
2. هزینه ساخت دستگاه ها و قطعات مربوط به انواع شکل های این انرژی، مانند سلول های خورشیدی و توربین های بادی و نیز آماده سازی بستر نصب و راه اندازی به دلیل جدید بودن این منبع انرژی، بسیار بالا بوده و در حال حاضر ارزش و توانایی رقابت با انرژی های تجدید ناپذیر را ندارد.
   

   هزینه بر بودن استحصال انواع انرژی های جایگزین

3. بازدهی انرژی های نوین در مقایسه با انرژی های تجدید ناپذیر پایین تر است. منظور از بازدهی در این جا میزان توان حاصل به ازای یک ورودی مشخص است.
4. برداشت و ذخیره سازی انواع منابع انرژی پاک و پایدار سخت بوده و چون همانند انرژی‌ تجدید ناپذیر قابلیت حمل و نقل ندارند، باید در محل برداشت انرژی مصرف گردند. ذخیره سازی انرژی هاي تجديد پذير نیز یکی دیگر از مشکلاتی است که به ویژه برای تولید برق خود نمایی می کند.

انرژی های پاک در جهان

آژانس بین المللی انرژی (IEA) در سال 1974 میلادی با هدف تضمین امنیت ذخایر نفت تاسیس شد و امروزه در موضوعات مختلف از امنیت برق تا سرمایه گذاری در حوزه انرژی، تغییرات آب و هوا، آلودگی هوا، دسترسی و بهره وری انرژی فعالیت دارد. با توجه به اطلاعات ارائه شده از این آژانس، میزان عرضه کل انرژی در ایران، خاورمیانه و آمریکا به ترتیب در نمودارهای زیر آورده شده است. مطابق با این نمودارها میزان عرضه انرژی های تجدید پذیر در مقابل سوخت های فسیلی تا به امروز به خصوص در خاورمیانه بسیار پایین است.

عرضه انواع انرژی در ایران

عرضه انواع انرژی در خاورمیانه

عرضه انواع انرژی در آمریکای شمالی

عرضه انواع انرژی در آمریکای مرکزی و جنوبی

نتیجه گیری

انرژی های تجدید پذیر انواع مختلفی دارند که در این مقاله به آن ها اشاره شد. از فواید استفاده از این نوع انرژی ها و همچنین معایب آن نیز صحبت شد. ذخیره سازی، مهمترین مشکلی است که حتی با وجود صرف هزینه برای ساخت قطعات، ادوات و تجهیزات تولید برق با انرژی های نو، سرمایه گذاری در این صنعت را با چالش روبرو می کند. با گسترش جوامع و تحقیقات بر روی انرژی های پاک، استفاده از آن ها در جهان و ایران از چشم انداز خوبی برخوردار است. اگر تمایل به آگاهی از اخبار جدید مرتبط با انرژی های جایگزین را دارید، می توانید به کانال تلگرام انجمن احتراق و انرژی های تجدید پذیر ایران مراجعه کنید.