انرژی پاک چیست؟ مزایا و ۷ منبع اصلی آن کدامند؟

انرژی پاک

بیش از ۱٫۳ میلیارد نفر در سرتاسر جهان به برق دسترسی ندارند. بسیاری از افرادی که به شبکه برق متصل هستند مجبورند خدمات بسیار محدود و غیر قابل اعتمادی را دریافت کنند و بیش از ۲٫۶ میلیارد نفر برای پخت و پز و گرمایش به سوخت های آلاینده و اجاق گاز متکی می باشند. عدم دسترسی به انرژی پاک و با کیفیت بالا مردم را از مزایای بهداشتی، اجتماعی، زیست محیطی و معیشتی نیز محروم می کند. به دلیل پیشرفت های اخیر در زمینه برق رسانی به ویژه پیشرفت در LDC ها و بهبود بهره وری انرژی صنعتی، یک گام به دستیابی انرژی مقرون به صرفه، قابل اطمینان و مدرن برای همه نزدیک تر شده ایم. با این وجود اولویت های ملی هنوز هم باید تقویت شوند تا جهان در مسیر دستیابی به این اهداف قرار گیرد.

نوآوری در انرژی یکی از چالش هایی است که هم اکنون جهانیان با آن روبرو می باشند. سرعت نوآوری در انرژی هرگز سریع نبوده است. کاهش چشمگیر هزینه ها و استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، باد و… چهره انرژی را دگرگون کرده است. فن آوری های انقلاب صنعتی چهارم، صنعت و جامعه را دیجیتالی کرده است. علاوه بر چالش اساسی محیط زیست، نوآوری در انرژی همچنین باید فرصت های جدید تجاری ایجاد کند و از مقرون به صرفه بودن و در دسترس بودن جهانی اطمینان حاصل کند. در ادامه مطلب با ما همراه باشید تا با ۷ منبع انرژی پاک و مزایای استفاده از آن بیشتر آشنا شوید.

انرژی پاک به چه نوع انرژی ای گفته می شود؟

انرژی پاک، انرژی پایدار یا انرژی سبز (به انگلیسی: clean energy) در واقع انرژی تجدید پذیر است که از منابع طبیعی به دست آمده، پایدار و همه جا در دسترس بوده، هیچ نوع آلودگی و گاز گلخانه ای تولید نکرده و بنابراین هیچ گونه آسیبی به محیط زیست نمی رساند. این نوع انرژی ها دارای دو ویژگی مهم دارند یعنی پایدار و دوستدار محیط زیست بودن می باشند. آنها از منابع طبیعی تا بی نهایت موجود، بدست آمده و به علت عدم انتشار آلودگی و آلایندگی حافظ و دوستدار محیط زیست می باشند.

۷ منبع تولید انرژی پاک کدامند؟

۱- انرژی خورشیدی (solar energy)

انرژی خورشیدی
استفاده از انرژی خورشیدی

در مناطقی مثل ایران که پرتوهای خورشیدی تابش بالایی دارند، این نوع انرژی یکی از پاک ترین و در دسترس ترین منابع انرژی برق محسوب می شود. این نوع انرژی از تبدیل فوتون‌های انرژی بالای نور خورشید بدست می آید. در تولید برق از انرژی خورشید از پنل خورشیدی یا صفحات فتوولتائیک استفاده می شود که متشکل از سلول های خورشیدی بوده و انرژی خورشیدی فوتون های نور را به انرژی برق تبدیل می کنند. انرژی خورشیدی امروزه به عنوان جایگزینی مناسب برای سوخت های فسیلی مطرح شده و جایگاه مناسبی هم در نیروگاه های تولید برق و  مصارف خانگی پیدا کرده است.

۲- انرژی بادی (Wind power)

آسیاب بادی
آسیاب بادی

انرژی باد به تبدیل انرژی باد به انرژی الکتریکی، انرژی مکانیکی یا پیش‌رانش قایق‌ها و کشتی‌ها گفته می شود. آسیاب‌های بادی نوع رایج به کارگیری این نوع انرژی می باشند که مستقیم از انرژی باد استفاده می کنند تا دانه ها و غلات را خرد کرده یا آب را پمپاژ کنند. ایرانیان باستان نخستین ملت هایی بودند که از انرژی باد برای برای به حرکت درآوردن چرخهای آسیاب بادی برای آبیاری مزارع شان استفاده می‌کردند. باد یک منبع انرژی پاک به شمار آمده و برق تولیدی از آن هزینه کمتری از برق تولیدی سوخت‌های فسیلی داشته و همچنین آلودگی و گاز گلخانه ای کمتری تولید می‌کند. آزار دهندگی صدای بلند آن برای حیوانات به ویژه برای پرندگان و همچنین گیر افتادن پرندگان در پره های توربین بادی یکی از معایب این نوع انرژی بوده همچنین چون وزش باد دائمی نمی باشد نیروگاه‌های بادی نمی توانند به صورت دائم برق تولید کنند. بهتر است بدانید رتبه نخست به کارگیری باد متعلق به کشور آمریکا می باشد.

۳- انرژی زمین گرمایی (geothermal energy)

انرژی پاک ژِوترمال
استفاده از انرژی زمین گرمایی در چشمه های آب گرم

انرژی زمین گرمایی به انرژی حاصل از ذخیره انرژی خورشیدی و همچنین فروپاشی ایزوتوپ های اورانیوم رادیو اکتیویته و پتاسیم در طول هزاران سال در عمق زمین و عمدتا در نواحی زلزله خیز و آتشفشانی گفته می شود. این نوع انرژی پاک به خاطر کاهش چگالی زمین و خاصیت رسانایی بخش‌هایی از زمین به صورت فوران آتشفشان، چشمه های آبگرم، آبفشان ها و… به سطح زمین هدایت می شود.

۴- انرژی برق‌آبی یا هیدروالکتریک (hydroelectric energy)

انرژی برق‌آبی یا هیدروالکتریک
انرژی برق‌آبی یا هیدروالکتریک

انرژی برق آبی یک نوع انرژی حاصل از نیروی آب های جاری می باشد. اما چرا برق آبی؟ چون بخش زیادی از انرژی آن برای تولید برق به کار گرفته می شود به این نام معروف است. هیدرو به معنی آب است و الکتریک به معنی برق، پس هیدروالکتریک یعنی تولید برق از طریق انرژی آب. تابش خورشید باعث تبخیر آب شده و سپس آب بر اثر تقطیر به شکل بارش به رودخانه ها و دریا ها باز می‌گردد و بنابراین یکی از پایدارترین نوع انرژی های پاک و تجدید پذیر محسوب می شود. برای بهره گیری از این نوع انرژی باید سدهای مخزنی ساخته شود تا آب های ذخیره شده در پشت آن برای تولید برق و تأمین آب کشاورزی و حتی تأمین آب شهری استفاده شود. بهتر است بدانید با وجود رواج سوخت های فسیلی در تولید برق در خیلی از کشورها به ویژه در ایران حدود ۶۰ کشور در جهان بیش از ۵۰ درصد برق خودشان را از این نوع انرژی تأمین می کنند.

با اینکه کشورهای آسیایی و آفریقایی ظرفیت زیادی برای بهره برداری از انرژی برق آبی دارند ولی متأسفانه نسبت به سایر کشورها کمتر از این نوع انرژی استفاده می کند. طبق برآوردها در بیست سال اول قرن حاضر استفاده از این نوع انرژی پاک حدود ۲۵ درصد افزایش یافته است.

۵- انرژی دریایی (Marine energy)

قدرت دریایی
انرژی دریایی

نرژی دریایی نوعی انرژی پاک می باشد که به جرآت می توان گفت پرظرفیت‌ترین نوع آنها نیز به‌شمار می‌رود. کشورهای ساحلی جزو کشورهایی هستند که ظرفیت ویژه ای برای دریافت این نوع انرژی از دریاها و اقیانوس‌ها دارند. خورشید منبع اصلی انرژی دریایی بوده و انرژی امواج، انرژی جریانات دریایی، تبدیل انرژی گرمایی اقیانوسی و انرژی ناشی از اختلاف چگالی آب یا شوری آب جزو منابع اصلی تأمین کننده این نوع انرژی محسوب می شوند.

۶- انرژی جزر و مد یا انرژی کشندی (Tidal energy)

انرژی جزر و مد یا انرژی کشندی
انرژی جزر و مد

این نوع انرژی شکلی از انرژی آبی، دریایی یا اقیانوسی است که از نیروی حاصل از جزر و مد برای تولید برق استفاده می کند. همه ما می دانیم که وقوع جزر و مد را می توان پیش بینی کرد ولی چون بهره گیری از این نوع انرژی پاک بسیار پرهزینه بوده و در متاطقی که جزر و مد شدید می باشد و سرعت بالای جریان آب باعث محدودیت استفاده از این نوع انرژی می شود؛ هنوز آن طور که باید و شاید استفاده از آن رواج پیدا نکرده  است. انرژی جزر و مد ظرفیت زیادی برای تولید برق در سالهای آتی دارد. نیروگاه کشندی رانس اولین نیروگاه کشندی در مقیاس بزرگ است که در سال ۱۹۶۶ از آن بهره‌برداری شد.

۷- انرژی زیست توده (Biomass energy)

انرژی پاک زیست توده
تولید سوخت زیستی از منابع گیاهی

زیست توده، زیست انرژی یا بیومس ماده بیولوژیکی حاصل از گیاهان یا مواد مشتق از گیاهان لیگنوسلولزی می باشد. زیست توده به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر می تواند به طور مستقیم از طریق احتراق (برای تولید گرما) و یا به طور غیر مستقیم پس از تبدیل آن به اشکال مختلفِ سوخت های زیستی مورد استفاده قرار گیرد. متداول ترین مواد زیست توده که برای انرژی استفاده می شود گیاهانی مانند ذرت و سویا می باشند. انرژی حاصل از این ارگانیسم ها می تواند برای ایجاد گرما سوزانده شده یا به الکتریسیته تبدیل شود.

عجیب اما خواندنی

منابع عجیب بدست آوردن انرژی پاک

  • مواد مذاب زیرزمینی: از انرژی این مواد با درجه بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد برای تولید برق استفاده می شود. گفته می شود قابلیت این مواد در تولید برق حدود ۱۰ برابر تولید انرژی حاصل از زمین گرمایی است. آیسلند در حال حاضر در حال بهره برداری از انرژی این مواد مذاب می باشد.
  • باتری هایی که بوسیله خاک شارژ می شوند: این باتری ها مخزن ذخیره انرژی بوده که می توان با کمک آنها برق تولید کرد. آفریقا در حال حاضر در حال بهره برداری از انرژی این باتری ها می باشد.
  • زباله ها: زباله ها به واحدهای تبدیل زباله به انرژی ارسال شده و به برق تبدیل می شوند. سوئد در حال حاضر در حال بهره برداری از انرژی زباله ها می باشد.
  • آجر: این آجرها از قدرت متابولیسم میکروب ها، نورخورشید، فاضلاب و هوت برای تولید برق استفاده می کنند هرچند تا کنون فقط توانسته شده با این روش مقدار کمی برق تولید شود.
  • انرژی گام های عابران: انرژی موجود در پیاده روها با استفاده از سنگفرش های ویژه جمع آوری و به برق تبدیل می شوند. ایالت نوادا در حال حاضر در حال بهره برداری از انرژی گام های عابران می باشد.
  • عروس دریایی: از نوع خاصی از عروس دریایی به نام آکوارئا ویکتوریا که از خود نور ساطع می کند برای تولید برق استفاده شده و در دستگاه های پزشکی نانو از آن بهره می گیرند. سوئد در حال حاضر در حال بهره برداری از انرژی عروس دریایی می باشد.
  • گرمای بدن انسان: گرمای حاصل از گرمای بدن انسان هایی که در متروها رفت و آمد می کنند جمع آوری شوه و با انتقال آن گرما برق مصرفی واحدهای مسکونی و تجاری تأمین می شود.

مزایای استفاده از انرژی پاک

۱- گرم شدن کمتر کره زمین  

فعالیت های انسانی باعث بارگیری بیش از حد گاز دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای آلاینده ها شده که این گازها مانند پتو عمل می کنند و گرما را به دام می اندازند. گرمایش زمین حاصلی جز تغییرات اقلیمی، طوفان های شدیدتر و مکررتر، خشکسالی، افزایش سطح دریا، انقراض گونه های گیاهی و جانوری و… ندارد. بیشتر این انتشارات از سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ و گاز طبیعی ناشی می شود. برعکس میزان تولید گازهای گلخانه ای در کره زمین توسط اکثر منابع انرژی پاک  بسیار کم یا حتی در حد صفر می باشد.

گرمایش زمین
تأثیرات گرمایش زمین

۲- افزایش و بهبود بهداشت عمومی

آلودگی آب و هوای ناشی از نیروگاه های زغال سنگ و گاز طبیعی با مشکلات تنفسی، آسیب های عصبی، حملات قلبی، سرطان، مرگ زودرس و یک سری مشکلات جدی دیگر مرتبط است. بیشتر این تأثیرات منفی بر سلامتی ناشی از آلودگی آب و هوا بوده که فناوری های انرژی پاک به راحتی آنها را تولید نمی کنند. تولید برق سیستم های بادی، خورشیدی و برق آبی بدون هیچ گونه انتشار آلودگی هوا می باشد. سیستم های زمین گرمایی و زیست توده برخی از آلاینده های هوا را ساطع می کنند، اگرچه انتشار این گازها توسط این منابع به طور کلی خیلی کمتر از نیروگاه های گازسوز و گاز طبیعی است.

علاوه بر این انرژی بادی و خورشیدی اساساً برای کار به آب نیاز ندارند و بنابراین منابع آب را آلوده نمی کنند. برعکس سوخت های فسیلی می توانند تأثیر قابل توجهی بر منابع آب داشته باشند چرا که هم استخراج ذغال سنگ و هم عملیات حفاری گاز طبیعی می توانند منابع آب آشامیدنی را آلوده کنند و تمام نیروگاه های حرارتی از جمله نیروگاه های زغال سنگ، گاز و نفت مصرف آب بالایی دارند.

۳- انرژی پایدار و تمام نشدنی

بادهای شدید، آسمان آفتابی، مواد گیاهی فراوان، گرمای حاصل از زمین و آب با سرعت زیاد می توانند انرژی گسترده و مداومی را تأمین کنند که هیچ وقت تمام نمی شوند.

۴- ایجاد شغل و سایر مزایای اقتصادی

در مقایسه با فن آوری های سوخت های فسیلی که معمولاً مکانیزه بوده و به سرمایه زیادی نیاز دارند، صنعت انرژی های پاک با ایجاد مشاغل جدید علاوه بر کاهش بیکاری کشورها مزایای اقتصادی زیادی دارند. برای نصب صفحات خورشیدی به نیروی انسانی نیاز است. نیروگاه های بادی برای نگهداری به تکنسین نیاز دارند. این بدان معناست که به طور متوسط ​​برای هر واحد برق تولید شده از این منابع، مشاغل بیشتری نسبت به سوخت های فسیلی ایجاد می شود.

افزایش حمایت از انرژی های تجدیدپذیر حتی می تواند اشتغال بیشتری ایجاد کند. علاوه بر مشاغل مستقیمی که در صنعت انرژی های پاک ایجاد می شود، افزایش این نوع انرژی ها می تواند اثرات مثبت موجی ایجاد کند. مثلاً صنایع در زنجیره تأمین انرژی تجدیدپذیر و مشاغل محلی غیرمرتبط از افزایش درآمد خانوار سود خواهند برد.

دولت های محلی همچنین از محل مالیات بر درآمد و سایر پرداخت های صاحبان پروژه های این نوع انرژی ها بهره می برند. همچنین ممکن است براساس درآمد سالانه پروژه، حق امتیاز کسب کنند. کشاورزان و صاحبان زمین های روستایی می توانند با تولید مواد اولیه برای تأسیسات برق زیست توده، درآمد اضافی داشته باشند.

۵- قیمت پایدار انرژی

این انرژی ها در حال حاضر برق مقرون به صرفه ای را در سراسر کشور تأمین می کنند و می توانند به ثبات قیمت انرژی در آینده کمک کنند. اگرچه تأسیسات انرژی پاک برای ساخت به سرمایه گذاری های اولیه نسبتاً بالایی نیاز دارند اما می توانند با هزینه بسیار کمی کار کنند (برای اکثر فناوری های انرژی پاک ، سوخت رایگان است). در نتیجه، قیمت انرژی های تجدیدپذیر با گذشت زمان می توانند بسیار پایدار باشند.

برعکس قیمت سوخت های فسیلی می تواند به طرز چشمگیری تغییر کند و مستعد نوسانات قابل توجه قیمت است. به عنوان مثال  به دلیل افزایش تقاضای جهانی قبل از سال ۲۰۰۸، افزایش سریعی در قیمت ذغال سنگ در ایالات متحده  اتفاق افتاد و پس از آن که تقاضای جهانی کاهش یافت، پس از سال ۲۰۰۸ قیمت این ماده کاهش یافت.

۶- قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری

باد و خورشید کمتر مستعد خرابی در مقیاس بزرگ هستند زیرا توزیع شده و پیمانه ای یا مدولار هستند. سیستم های توزیع شده در یک منطقه جغرافیایی گسترده پخش شده بنابراین یک رویداد شدید آب و هوایی در یک مکان، برق کل منطقه را قطع نخواهد کرد. سیستم های مدولار از تعداد زیادی توربین بادی جداگانه یا آرایه های خورشیدی تشکیل شده است. حتی اگر برخی از تجهیزات موجود در سیستم آسیب دیده باشند، بقیه به طور معمول می توانند به کار خود ادامه دهند.

کمبود آب یکی دیگر از ریسک های مرتبط با نیروگاه هایی است که با انرژی های غیر قابل تجدید کار می کنند. نیروگاه های ذغال سنگ، هسته ای و بسیاری از نیروگاه های گاز طبیعی به آب کافی برای خنک سازی نیاز دارند. در نتیجه خشکسالی های شدید و امواج گرما می توانند تولید برق را در معرض خطر قرار دهند. سیستم های فتوولتائیک بادی و خورشیدی برای تولید برق به آب احتیاج ندارند و می توانند در شرایطی که می تواند منجر به تعطیلی نیروگاه های فسیلی شوند، باهم با اطمینان به کار خود ادامه دهند.

و اما حرف آخر…

هرچند بسیاری از کشورهای جهان از جمله آلمان، سوئد، فرانسه و اسپانیا با جدیت به دنبال تولید برق از انرژی های تجدید پذیر و انرژی پاک می باشند ولی ایران به علت اینکه ذخایر عظیمی از سوخت های فسیلی در اختیار دارد این نوع انرژی ها جایگاه زیادی در این کشور ندارد هرچند در چند سال اخیر در این کشور هم سعی کرده است از این منابع بهره بگیرد. اما با همه پتانسیل هایی که در این کشور برای تأمین نیروی برق از این منابع وجود دارد ولی با این حال کمتر از یک دهم این نیروی عظیم در ایران به کار برده شده و پروژه های تأمین انرژی پاک در ایران شاید به تعداد انگشتان دست هم نرسند. جا دارد که مسئولین به جای بی توجهی به این پتانسیل عظیم با بهره گیری مناسب و سرمایه گذاری روی پروژه های تولید برق از این منابع به حفظ محیط زیست کمک کرده و از تاثیرات آب و هوایی ایجاد شده به علت به کار بردن سوخت های فسیلی و انتشار گازهای آلاینده گلخانه ای حاصل از آنها بکاهند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *