انرژی هایی که توسط طبیعت تجدید می‌شوند/ سوخت‌ های زیستی به سرعت در حال گسترش هستند

به گزارش خبرنگار حوزه محیط زیست گروه اجتماعی باشگاه خبرنگاران جوان؛ نیاز گسترده انسان به منابع انرژی همواره از مسائل اساسی در زندگی بشر بوده و تلاش برای دستیابی به یک منبع تمام نشدنی انرژی از آرزوهای دیرینه انسان محسوب می شود. انسان همواره در تصورات خود نیروی تمام نشدنی را جستجو می کرد که در هر زمان و مکان در دسترس او باشد.

با پیشرفت تمدن بشری، گیاهان به ویژه درختان(چوب) و پس ازآن زغال سنگ، نفت و گاز وارد بازار انرژی شد، اما به دلایلی چون: نیاز روز افزون به انرژی، محدودیت منابع فسیلی و آلودگی های زیست محیطی ناشی از سوزاندن و متصاعد شدن گازهای سمی حاصل از آن ( که موجب مشکلات تنفسی، افزایش دمای هوا و تغییرات گسترده آب و هوایی می شود) صاحبنظران و کارشناسان بر آن شدند که با استفاده از انرژی های پاک نظیر انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی، هیدروژنی و غیره به جای انرژی های محدود فسیلی، از خطرات و چالش های ایجاد شده ممانعت کنند. این امر سبب شده است که کشورهای توسعه یافته با جدیت هر چه تمام تر استفاده از سایر انرژی های موجود در طبیعت، به خصوص انرژی های  تجدید شونده را مورد توجه قرار دهند.

 

انرژی تجدیدپذیر  که انرژی برگشت‌ پذیر نیز نامیده می‌شود، انواعی از  انرژی می‌گویند که منبع تولید آن نوع انرژی، بر خلاف انرژی‌ های تجدیدناپذیر (فسیلی)، قابلیت آن را دارد که توسط طبیعت در یک بازه زمانی کوتاه مجدداً به وجود  آمده یا به عبارتی تجدید شود.

در سال‌های اخیر با توجه به این که منابع انرژی تجدید ناپذیر رو به اتمام هستند این منابع مورد توجه قرار گرفته‌اند. در سال 2006 حدود 18٪  از انرژی مصرفی جهانی از راه انرژی‌ های تجدید پذیر بدست آمد. سهم زیست‌ توده به‌طور سنتی حدود 13٪، که بیشتر جهت حرارت دهی و 33٪ انرژی آبی بود. 2/4٪  باقی‌ مانده شامل نیروگاهای آبی کوچک، زیست توده مدرن، انرژی بادی، انرژی خورشیدی،انرژی زمین‌ گرمایی و سوخت های زیستی است که به  سرعت در حال گسترش هستند.

استفاده از انرژی بادی با رشدی سالانه حدود 30٪ با ظرفیت نصب شده 157900 مگاوات در سال 2009، به صورت وسیعی  در اروپا، آسیا و ایالات متحده به چشم می‌خورد. درپایان سال 2009 میلادی مجموع  انرژی  تولیدی به وسیله فتوولتاییک به بیش از 210000 مگاوات رسید. ایستگاهای انرژی گرما-خورشیدی در آمریکا و اسپانیا مشغول به کار هستند که بزرگترین آنها با ظرفیت 354 مگاوات در بیابان موهاوی در حال کار است.

 

بیشترین پروژه‌ها و محصولات انرژی‌ های نو در مقیاس بزرگ موجود است، ولی انرژی‌ های نو را می‌توان در مقیاس‌ های کوچک (نیروگاه کوچک خارج مدار یا نیروگاه کوچک مدار بسته) هم استفاده کرد. به این دلیل که منابع انرژی‌ های تجدیدپذیر در تمام نقاط کره ی زمین در دسترس است، در حواشی و در جاهای دور افتاده، نقش انرژی‌ های نو به‌خوبی نمایان می‌شود، در حالی که منابع سوخت‌های فسیلی (نفت، گاز، و زغال‌سنگ) فقط در کشورهای خاصی یافت می‌شود. کنیا دارای بالاترین نرخ سالانه فروش سیستم‌های کوچک خورشیدی (20-1000 وات) به میزان 30000 سیستم در سال است.

 

نگرانی درباره ی تغییرات زیست محیطی در کنار افزایش قیمت روزافزان نفت و اوج تولید نفت و حمایت دولت‌ها،  باعث رشد روزافزون وضع  قوانینی می‌شود که بهره‌برداری و تجاری سازی این منابع سرشار تجدیدپذیر را تشویق می‌کنند.

انرژی آبی (نیروی برق‌آبی) انرژی بادی انرژی خورشیدی انرژی زمین‌گرمایی انرژی زیست توده (زیست‌سوخت) انرژی امواج و جزر و مد

 

قانون عضویت دولت ایران در آژانس بین‌المللی انرژی‌ های  تجدیدپذیر  پس از تصویب مجلس و تایید شورای نگهبان در 14 خرداد 1391 از سوی رئیس جمهور ابلاغ شد. بر اساس این قانون، دولت اجازه خواهد داشت در آژانس بین‌المللی انرژی‌ های  تجدیدپذیر عضویت یابد و نسبت به پرداخت حق عضویت مربوط اقدام کند. انرژی های  تجدید پذیر شامل منابع متنوع و مختلفی بوده که از انرژی های طبیعی و قابل دسترس به وجود می آیند با توجه به اینکه این انرژی ها  صورتی  آرمانی ندارند اما استفاده از آن ها موجب کاهش مصرف فرآورده های نفتی و اشتغال زایی شده و میزان آلایندگی محیط زیست را نیز کاهش می دهد. چشم انداز استفاده از این انرژی در کشور ما نیز همانند سایر کشورهای توسعه یافته از اهمیت قابل توجهی برخوردار بوده به گونه ای که دولت در برنامه پنجم توسعه برنامه ریزی لازم را صورت داده لذا با توجه به سیاست های جهانی توسعه این انرژی ها در کشور ما به منظور حل مشکلات و ایجاد اشتغال اجتناب ناپذیر خواهد بود بررسی های صورت گرفته در این رابطه حاکی از این بوده که توسعه استفاده از انرژی های نو می تواند نقش بسزایی در افزایش درجه امنیت سیستم انرژی کشور ایفا کند.

 

1- انرژی های تجدید ناپذیر : منابع هیدرو کربنی، زنده (گیاهان)، غیر زنده (مواد معدنی مثل زغال سنگ، نفت، گاز ) که به سوخت های فسیلی معروف هستند.

2- انرژی های تجدید پذیر: انرژی خورشید، باد، انرژی زمین گرمایی، انرژی هیدروژنی و  پیل های سوختی،  بیوگاز، امواج  که در منابع مختلف تحت عنوان انرژی های  نو از آن ها یاد می شود.

انرژی های تجدید ناپذیرمانند، سوخت های  فسیلی  همچون زغال سنگ و نفت از بقایای گیاهان و جانورانی  که در زیر دریاها در زمانهای قدیم مدفون شده اند به وجود می آیند و به طور طبیعی، به صورت مواد جامد، مایع و گاز یا مخلوطی از آن ها در معادن یافت می شوند.

 

انرژی باد نظیر سایر منابع انرژی تجدیدپذیر از نظر جغرافیایی گسترده و عین حال به صورت پراکنده و غیر متمرکز محسوب می شود که تقریباً همیشه در دسترس است.

 

 

خورشید نه تنها خود منبع عظیم انرژی است، بلکه سر آغاز حیات و منشا تمام انرژی های دیگر است. طبق برآوردهای علمی، حدود 600 میلیون سال از تولد این منبع عظیم می گذرد و در هر ثانیه 2/4 میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می شود. با توجه به وزن خورشید که حدود 333 هزار برابر وزن زمین است این کره نورانی را می توان به عنوان منبع عظیم انرژی تا 5 میلیارد سال آینده به حساب آورد.

 

 

مرکز زمین (به عمق تقریبی 6400 کیلومتر) که در حدود 4000 درجه سانتی گراد حرارت دارد، به عنوان یک منبع حرارتی عمل نموده و موجب تشکیل و پیدایش مواد مذاب با درجه حرارت 650 تا 1200 درجه سانتی گراد در اعماق 80 تا 100 کیلومتری از سطح زمین می شود. به طور میانگین میزان انتشار این حرارت از سطح زمین که فرایندی مستمر است معادل 82 میلی وات در واحد سطح است که با در نظر گرفتن مساحت کل سطح زمین، مجموع کل اتلاف حرارت از سطح آن، برابر با 42 میلیون مگاوات است. در واقع این میزان حرارت غیر عادی، عامل اصلی پدیده های زمین شناسی از جمله فعالیتهای آتشفشانی، ایجاد زمین لرزه ها، پیدایش رشته کوه ها ( فعالیتهای کوه زایی) و همچنین جابجایی صفحات تکتونیکی است  که کره زمین را به یک سیستم دینامیک تبدیل کرده و پیوسته آن را تحت تغییرات گوناگون قرار می دهد.

امروزه با بهره گیری از فن آوری استخراج آن، قادر خواهد بود قسمت اعظم نیازهای  انرژی  امروز و آینده بشر را تأمین کند. طبق محاسبه ها، مشخص شده است که انرژی حرارتی ذخیره شده در 11 کیلومتر فوقانی  پوسته زمین معادل پنجاه هزار برابر کل انرژی  به دست آمده از منابع نفت و گاز شناخته شده امروز جهان است. البته عمق مخزن زمین گرمای  نباید بیش از سه هزار متر باشد زیرا بهره برداری از انرژی آن با فناوری کنونی بشر توجیه اقتصادی ندارد. با افزایش عمق زمین درجه حرارت افزایش می یابد. این افزایش حرارت را شیب حرارتی می نامند. تمام منابع انرژی زمین گرمایی در نقاطی واقع شده اند که از شیب حرارتی بالایی برخوردارند.

 

مزیت های کاربرد انرژی زمین گرمایی عبارتند از:

1- عدم آلودگی هوا

2- تولید CO2 کم، تولیدH2S پایین و عدم تولید NOx

3- عدم آلودگی منابع آب های زیرزمین

4- عدم نیاز به زمین وسیع

5- صرفه جویی در مصرف سوخت های فسیلی

6- طولانی بودن زمان دسترسی

7- گستردگی موارد کاربرد

8- مستقل بودن از شرایط جوی

9- امکان تولید برق به وسیله واحد های قابل حمل

 

 

 

دریاها و اقیانوس ها با عوامل مختلف فیزیکی، انرژی را دریافت و ذخیره نموده و سپس آن را از دست می دهند. این انرژی به صورت موج، جزر و مد، اختلاف درجه حرارت آب است که می توان از هر یک از آنها بهره برداری کرد.

انرژی امواج دریاها و اقیانوس ها: در اثر انتقال انرژی مکانیکی باد به دریا امواج به وجود می آیند. میزان انتقال این انرژی بستگی به سرعت باد و مسافتی که باد در طول دریا طی کرده دارد. امواج به خاطر جرم آبی که نسبت به سطح متوسط دریا جابه جا شده، انرژی پتانسیل و به خاطر سرعت ذرات آب، انرژی جنبشی را با خود حمل می کنند. انرژی ا مواج حاصله در مناطق ساحلی در حدود 2 تا 3 میلیون مگاوات برآورد می شود. موج های بزرگ در آب های عمیق انرژی خود را آهسته از دست می دهند در نتیجه سیستم های امواج بسیار پیچیده هستند و اغلب از باد های محلی و طوفانهایی که روزها قبل در دور دست اتفاق افتاده اند سرچشمه می گیرند.

 

 

 

انرژی های نو زمینه گسترش همکاری های مشترک صندوق ملی محیط زیست ایران و ایتالیا مدیرعامل صندوق ملی محیط زیست ایران گفت: انرژی ها نو به واسطه نقشی که در کاهش آلایندگی های مختلف، کمک به حفظ محیط زیست و اقتصاد ملی دارند، یکی از زمینه های مهم برای بسط همکاری های محیط زیستی ایران و سایر کشورها هستند.

هومن لیاقتی مدیرعامل صندوق ملی محیط زیست ایران انرژی ها نو را یکی از زمینه های مهم برای بسط همکاری های محیط زیستی ایران و سایر کشورها برشمرد و گفت: این اهمیت به واسطه نقش این حوزه در کاهش آلایندگی های مختلف، کمک به حفظ محیط زیست و اقتصاد ملی است.

ماهیت آنچه که یک منبع انرژی را در دسته انرژی های جایگزین قرار می دهد، در طول زمان تغییر کرده است. امروزه به علت تنوع منابع انرژی و اهداف مختلفی که حامیان هر یک از این انرژی ها دنبال می کنند، تعریف بسیاری از انواع انرژی به عنوان انرژی جایگزین محل مجادله است.

 

توسعه انرژی‌ های نو با توجه به عوامل مختلف بویژه هزینه اولیه و قیمت تمام شده بالا و نبود سیاست‌ های حمایتی، با مشکلاتی مواجه‌ است.