انرژی های تجدید پذیر: ۱۰ منبع انرژی تجدید پذیر و سازگار با محیط زیست

نیاز دنیا به انرژی در صورتی که افراد و سازمان‌ها در مصرف انرژی صرفه جویی کنند و بر منابع انرژی های تجدید پذیر تمرکز کنند، کاهش می‌یابد. انرژی تجدید پذیر یک منبع انرژی  است که از منابع طبیعی مانند باد، جزر و مد، امواج، نور خورشید و حرارت زمین می‌آید. منابع انرژی تجدید پذیر برای جایگزین کردن سوخت‌های معمولی در چهار مورد به کار می‌روند: سرد و گرم شدن هوا و آب، تولید الکتریسیته، خدمات انرژی کشاورزی و سوخت حمل و نقل. در ۲۰۱۳، انرژی هیدروالکتریک (برق – آبی) تجدید پذیر، ۱۶٪ تولید کل الکتریسیته در دنیا را بر عهده داشت و زمانی که این منبع انرژی با دیگر منابع انرژی های تجدید پذیر مانند خورشیدی، بادی، زمینی و غیره ترکیب شد، از عهده تولید ۲۱.۷٪ الکتریسیته دنیا برآمد.

آب گرم‌کن خورشیدی، نقش زیادی را در گرمای تجدید پذیر در برخی کشورها ایفا می‌کند. برای مثال، در چین، این دستگاه‌ها معمولا در ساختمان آپارتمان‌ها نصب می‌شوند تا نیاز حدود ۶۰-۵۰ میلیون خانوار به آب گرم را تامین کنند. در بخش سوخت حمل و نقل، سوخت‌های زیستی تجدید پذیر، نقش مهمی را در کاهش مصرف نفت ایفا کردند. بر اساس یک مطالعه انجام شده، در ۲۰۰۹، ۹۳ میلیارد لیتر سوخت زیستی، جایگزین حدود ۶۸ میلیارد لیتر گازوئیل شد که برابر با ۵٪ تولید گازوئیل در دنیاست.

انرژی های تجدید پذیر

منابع انرژی تجدید پذیر و دوست‌دار محیط بسیار زیادی وجود دارد. این منابع تمام نشده و دائما می‌توانند تجدید شوند. آن‌ها منبع پاکی از انرژی را فراهم می‌کنند که در کاهش تاثیرات بد آلودگی نقش دارند. استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر باعث آلودگی هوا یا انتشار گازهای گلخانه‌ای نمی‌شود. استفاده از این گازها، تاثیرات کربن را کاهش می‌دهد.

۱. انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی، اولین منبع انرژی تجدید پذیر است که در این مقاله معرفی می‌کنیم و می‌خواهیم شما و دیگر خواننده‌ها را با نحوه استفاده از آن برای همیشه آشنا کنیم!

انرژی خورشیدی، گرما و نور خورشید می‌تواند به الکتریسیته تبدیل شود. انرژی خورشیدی، یکی از منابع خورشیدی است که پیشرفت و افزایش سریعی دارد. تکنولوژی‌های خورشیدی، بر اساس روش تبدیل، گرفتن و انتشار نیروی خورشیدی، به عنوان دستگاه‌های فعال و غیر فعال توصیف می‌شوند.  تکنولوژی‌های خورشیدی‌ غیر فعال، تغییر جهت ساختمان به سمت خورشید، انتخاب مصالحی با خواص انتشار نور مناسب و ذخیره حرارتی و طراحی مکان‌هایی برای گردش هوای طبیعی هستند. تکنولوژی‌های خورشیدی فعال شامل انرژی گرمایی خورشیدی، استفاده از کلکتورهای خورشیدی برای گرمای آب می‌شوند. سلول‌های خورشیدی، قابل حمل‌تر، مفیدتر و انعطاف‌پذیرتر شده‌اند بنابراین راحت‌تر از قبل می‌توانیم آن‌ها را نصب کنیم.

انرژی خورشیدی برای تولید نیرو برای وسایل کوچک و متوسط به کار می‌رود. اگر در طول روز، نور خورشید توسط ساختمان‌ها، ابرها و دیگر موانع گرفته نشود، مردم می‌توانند انرژی خورشیدی را دریافت کنند. حالا، دو نوع تکنولوژی خورشیدی وجود دارد که شامل تجهیزات الکتریکی می‌شود. اول، تکنولوژی فتوولتائیک خورشیدی که از سلول‌ها برای تبدیل مستقیم نور خورشید به الکتریسیته استفاده می‌کند. دوم، پنل‌ها یا کلکتورهای خورشیدی که برای استفاده از تهویه هوا یا گرم کردن آب در ساختمان‌ها به کار می‌رود.

۲. انرژی موج

انرژی موج، نوعی انتقال انرژی از امواج سطح اقیانوس برای کارهای مفیدی مانند نمک‌زدایی آب، تولید انرژی و پمپاژ آب است. کنترل این منبع انرژی های تجدید پذیر ، به خاطر قابل پیشبینی نبودن مسیر موج و اقیانوس کار سختی است. اکثر دستگاه‌های انرژی موج، با حرکت بالا و پایین موج یا حرکت ماری آن، انرژی تولید می‌کنند.

نیروی موج برای مکانی مانند جزیره خوب است. این انرژی، یک انرژی پاک و فراوان نیز هست. اما مشکلاتی نیز دارد. این کار بیشتر در مناطق کوچک و محلی قابل اجراست تا در سطح ملی. هزینه نصب و حفظ تاسیسات انرژی موج، بالاست. همچنین، برخی گروه‌های محلی و محیطی نیز استفاده از این انرژی را رد می‌کنند.

نیروی موج، یکی از منابع انرژی تجدید پذیر رایج است که مردم باد آن را بشناسند و برای تهیه انرژی از آن استفاده کنند.

۳. انرژی باد

حرکت جو، به دلیل تفاوت دما در سطح زمین اتفاق می‌افتد. با استفاده از توربین‌های بادی می توان نیروی باد را به انرژی مکانیکی یا الکتریسیته تبدیل کرد. زمانی که سرعت باد افزایش می‌یابد، خروجی انرژی نیز به حداکثر خود می‌رسد. جاهایی که بادهای قوی و دائمی دارد – مانند ارتفاعات بلند و اطراف دریا – برای ساخت نیروگاه‌های بادی مناسب هستند. شبکه انتقال الکتریسیته محلی به نیروگاه‌های بادی بزرگ متصل است تا الکتریسیته مناطق خاص را فراهم کند. در گذشته، انرژی بادی برای راندن کشتی‌های بادبانی، پمپاژ آب و آسیاب کردن غلات به کار می‌رفت. اما امروزه، استفاده اصلی از انرژی بادی برای تواید الکتریسیته است. پتانسیل این منبع انرژی تجدید پذیر، ۵ برابر تولید انرژی کل دنیا در حال حاضر یا ۴۰ برابر نیاز به الکتریسیته خواهد بود.

برای رسیدن به این هدف، توربین‌های بادی باید در مکان‌های بزرگ‌تر، به ویژه مکان‌هایی مانند کنار دریا که منبع باد هستند نصب شوند. سرعت متوسط باد در مناطق اطراف دریا خیلی بیشتر از سرعت باد در دشت است، بنابراین بادهای مناطق ساحلی می‌توانند نقش مهمی را در تولید انرژی بادی ایفا کنند.

جوامع و مصرف کنندگان می‌توانند از انرژی بادی استفاده کنند. OEERE نشان می‌دهد که نیروی باد، یکی از موثرترین منابع انرژی های تجدید پذیر است. این نیرو به عنوان یک منبع انرژی خوب برای محیط و سلامتی ما تعریف می‌شود زیرا حاوی آلاینده‌های هوا نیست. به هرحال، تاثیر بلند مدت توربین‌ها بر محیط زیست را نیز باید در نظر بگیریم. برخی از افراد محلی از ایجاد نیروگاه‌های بادی جلوگیری می‌کنند زیرا معتقدند این نیروگاه‌ها می‌توانند بر محیط تاثیر بگذارند. توربین‌های بادی، بزرگ هستند و شما می‌توانید از ناحیه پایین آن‌ها برای کارهای دیگر استفاده کنید اما این توربین‌ها ظاهر جذابی ندارند. همچنین در زمان کار، صدای زیادی دارند. همچنین می‌توانند زندگی پرندگان وحشی را نیز در خطر بیندازند.

در واقع ، انرژی بادی در فهرست منابع انرژی های تجدید پذیر قرار می‌گیرد و مردم می‌توانند از آن برای تولید الکتریسیته استفاده کنند.

۴. انرژی جزر و مد

انرژی جزر و مد می‌تواند به دو شکل به وجود بیاید: با ساخت سد و با ژنراتورهای جریان جزر و مد. نیروی تولید شده با ژنراتورهای جریان جزر و مد، دوست‌دار محیط است زیرا تاثیر منفی کمتری بر اکوسیستم‌های موجود می‌گذارد. ژنراتورهای جریان جزر و مد نیز مانند توربین‌های بادی با حرکات سریع و سنگین آب، به حرکت درمی‌آیند. اگرچه انرژی جزر و مد استفاده‌های زیادی ندارد اما ، پتانسیل زیادی برای تولید الکتریسیته در آینده دارد. زیرا ما می‌توانیم جزر و مد را راحت‌تر از انرژی خورشیدی و انرژی بادی پیشبینی کنیم. در گذشته، از دوران قرون وسطی، آسیاب‌های جزر و مد در اروپا و آمریکا استفاده داشتند. علاوه بر این‌ها، انرژی جزر  مد تنها نوعی از انرژی است که مستقیما از حرکات ماه – زمین گرفته می‌شود.

نیروی جزر و مد برای جزایر خوب است و سد جزر و مد می‌تواند به جلوگیری از سیل کمک کند. همچنین در آینده، توربین‌های زیر آب می‌توانند به روی دریا بیایند و نیروی جزر و مد به سد نیاز نخواهد داشت. به هرحال، نیروی جزر و مد، مشکلاتی نیز دارد. اول، ساخت سد هزینه بالایی دارد. دوم، فقط برخی خلیج‌ها برای ساخت تاسیسات نیروی جزر  مد مناسب هستند.  همچنین، برخی گروه‌های محیط زیستی با این پروژه انرژی مخالف هستند زیرا تاثیراتی منفی بر حیات وحش می‌گذارد. در آخر، استفاده از نیروی جزر و مد می‌تواند باعث کاهش در جریان جزر و مد و همچنین جاری شدن فاضلاب به دریا شود.

به هرحال، انرژی جزر و مد یکی از منابع انرژی تجدید پذیر برای آینده است و مردم نباید آن را نادیده بگیرند.

این مطلب را تا انتها بخوانید تا دیگر منابع انرژی های تجدید پذیر را نیز بشناسید.

۵. انرژی آبی

یکی دیگر از موارد فهرست انرژی های تجدید پذیر که می‌خواهیم در این مقاله معرفی کنیم، انرژی آبی است.

برای تولید این نوع انرژی از توانایی جاذبه آب‌های روان و آبشارها استفاده می‌شود. انرژی آبی، شناخته ‌شده‌ترین منبع انرژی تجدید پذیر است. شکل‌های مختلفی از انرژی آبی وجود دارد: انرژی آبی – برقی که برای سدهای آبی – برقی بزرگ ذخیره می‌شود، سیستم‌های برق – آبی میکرو که در مناطق پر آب به کار می‌روند و سیستم‌های انرژی آب رودخانه‌ای که بدون ایجاد مخزن‌‌های بزرگ، انرژی را از رودخانه می‌گیرند. انرژی آبی میکرو به منبع انرژی تجدید پذیر شناخته شده‌ای تبدیل شده است – به ویژه در مناطقی که دیگر منابع انرژی در دسترس نیستند. سیستم‌های انرژی آب در مقیاس کوچک را می‌توان در جریان‌های آبی کوچک و رودخانه‌هایی که ماهی ندارند نصب کرد. اکثر این سیستم‌ها از تغییر مسیر آب یا سد استفاده نمی‌کنند بلکه از چرخ‌های آبی برای تولید انرژی استفاده می‌کنند.

این انرژی، ۶۳٪ انرژی منابع تجدید پذیر را در بر می‌گیرد. با این‌که بسیاری از پروژه‌های انرژی آبی، شبکه‌های الکتریسیته عمومی را فراهم می‌کنند اما برخی از آن‌ها برای مناطق صنعتی خاص به کار می‌روند. در گذشته، استفاده از این منبع انرژی تجدید پذیر شامل اره کردن، سد سازی، آبیاری و اهداف حمل  نقل مانند برداشت الوار می‌شد. میزان انرژی تولید شده از آب به سرعت و حجم آب بستگی دارد. برای استفاده از سرعت آب، معمولا یک ایستگاه هیدروالکتریک را در یک آبشار یا یک شیب تند می‌سازند. سدها نیز معمولا در برخی مکان‌ها برای کنترل جریان آب ساخته می‌شوند.

انرژی آبی، پاک، فراوان و بی‌خطر است. همچنین فوایدی مانند ماهیگیری و قایق‌رانی دارد. باید این را  نیز گفت که اگر می‌خواهید تمام مخازن را پر کنید که دوباره قابل استفاد شوند باید حفاری‌های گرانقیمتی داشته باشید. این کار می‌تواند تاثیرات محیطی و اجتماعی داشته باشد، برای مثال،  ممکن است بسیاری از مردم خانه‌های خود را به خاطر سیل از دست بدهند.

۶. انرژی زمین‌گرمایی

این منبع انرژی تجدید پذیر، بسیار قوی است و از انرژی حرارتی زمین می‌آید. انرژی زمین‌گرمایی از جذب انرژی خورشیدی در اعماق زمین و پوسیده شدن طبیعی مواد معدنی در زمین می‌آید.  افزایش زمین‌گرمایی – به دلیل تفاوت دما بین سطح زمین و هسته آن – باعث ایجاد انرژی حرارتی می‌شود. حرارت به کار رفته برای انرژی زمین‌گرمایی می‌تواند از ۶۴۰۰ کیلومتری یا پایین‌تراز هسته زمین باشد. حرارت در هسته زمین می‌تواند بیش از ۵۰۰۰ درجه سانتی‌گراد باشد. دمای خیلی بالا در هسته زمین و همچنین فشار در آن ناحیه باعث ذوب شدن برخی سنگ‌ها شده که به آن ماگما گفته می‌شود.

انرژی زمین‌گرمایی برای گرم کردن فضا و تولید انرژی به کار می‌رود. این انرژی می‌تواند در مقیاس کوچک برای تامین گرما برای منطقه مسکونی یا در مقیاس بزرگ برای تواید انرژی از طریق دستگاه انرژی زمین‌گرمایی به کار رود. انرژی زمین گرمایی می‌تواند در سطوح متفاوت به کار رود : یک دستگاه انرژی بزرگ می‌تواند انرژی تمام شهر را تامین کند و یک دستگاه انرژی زمین‌گرمایی می‌تواند انرژی را برای روستاها یا خانه‌های شخصی فراهم کند.

این انرژی بسیار موثر، دوست‌دار محیط زیست  و معتبر است اما محدود به مناطق آتشفشانی بوده و مشکلات فنی نیز دارد. انرژی زمین‌گرمایی به سوخت نیازی ندارد در نتیجه هزینه سوخت آن پایین است اما هزینه کلی آن بالاست. انرژی زمین‌گرمایی در کنار گرما می‌تواند در هنگام بخار، مواد شیمیایی سمی را نیز تولید کند.

انرژی زمین‌گرمایی نیز یکی از موارد در فهرست انرژی های تجدید پذیر است که بسیاری از افراد آن را دوست دارند و از آن برای تولید گرما و الکتریسیته – بدون هیچ مشکلی – استفاده می‌کنند.

۷. سلول‌های سوختی هیدروژنی

این نیز یکی از منابع انرژی های تجدید پذیر است که مردم باید بشناسند و از آن استفاده کنند.

این سلول‌ها، منابع انرژی تجدید پذیر نیستند اما بسیار در دسترس هستند و در زمان استفاده، آلودگی تولید نمی‌کنند. هیدروژن مانند سوخت، می‌تواند فقط با آب بسوزد. این سوخت آتش‌زا پاک است، به این معنا که استفاد از آن می‌تواند آلودگی شهرها را تا حد زیادی کاهش دهد. از سوی دیگر، هیدروژن می‌تواند در سلول‌های سوختی که شبیه به باتری هستند به کار رود که انرژی را برای یک موتور الکتریکی فراهم کند. در این مورد، تولید هیدروژن به انرژی زیادی نیاز دارد.

استفاده از انرژی هیدروالکتریک، بدی‌هایی نیز دارد. اول، ژنراتورهای آبی برای پر کردن سدها و تامین آب جاری به باران نیاز دارند. دوم، باید روی رودخانه‌ها سد زد که تاثیراتی منفی بر زمین و حیات وحش می‌گذارد. همچنین، هزینه سدسازی بسیار زیاد بوده و سود آن کم است.

۸. انرژی زیستی

یکی دیگر از انرژی‌های این فهرست که می‌خواهیم به شما معرفی کنیم تا استفاده از آن در زندگی روزانه خود را مد نظر بگیرید، انرژی زیستی است.

زیست‌توده یک ماده بیولوژیکی است که از مواد زیستی گرفته می‌شود. انرژی این منبع تجدید پذیر به میزان زیادی در دنیا به کار می‌رود. این عبارت معمولا به مواد گرفته شد از گیاه مانند چوب، محصولات خوراکی، علف، زباله‌های کشاوری و غیره اشاره می‌کند که زیست‌توده لیگنوسلولزی گفته می‌شوند. زیست‌توده از زمانی که مردم برای گرم کردن خود و پختن غذا، چوب‌ها را سوزاندند، به یک منبع انرژی حیاتی و مهم تبدیل شد. امروزه، زیست‌توده می‌تواند به طور مستقیم از طریق اشتعال برای ایجاد گرما به کار رود یا به طور غیر مستقیم بعد از تبدیل شدن به دیگر سوخت‌های زیستی مورد استفاده قرار بگیرد. با روش‌های مختلف از جمله شیمیایی، بیوشیمیایی و حرارتی، می‌توان زیست‌توده را به سوخت زیستی تبدیل کرد.

استفاده از زیست‌توده می‌تواند فضای دفنگاه‌های زباله را کم می‌کند و اجازه می‌دهد دفنگاه‌های زباله موجود، بیشتر عمر کنند. زیست‌توده، یک منبع انرژی در دسترس، ارزان و طولانی مدت است. در برخی موارد، زیست‌توده با دو هدف به کار می‌رود: تولید انرژی و حل محصولات زباله‌ای. زیست‌توده، سوخت زیستی و بیوگاز برای تولید گرما می‌سوزند بنابراین به محیط آسیب می‌رسانند. میزان زیاد آلاینده‌ها مانند Sox، NOx و PM از سوختن زیست‌توده تولید می‌شوند و این فرآیند باعث ایجاد آلودگی هوا در بسیاری از مناطق می‌شود. در آخر این‌که، این انرژی فقط زمانی یک انرژی تجدید پذیر است که محصولات، دوباره کاشته شوند.

این انرژی در میان رایج‌ترین منابع انرژی تجدید پذیر قرار دارد بنابراین مردم باید به آن توجه کنند و برای همیشه از آن استفاده کنند.

۹. انرژی تابشی

انرژی تابشی می‌تواند مانند الکتریسیته اما با هزینه کمتر عمل کند. اما دقیقا مانند الکتریسیته عمل نمی‌کند. این انرژی می‌تواند مستقیما از محیط گرفته شده یا اینکه از طریق روش شکنش، از الکتریسیته گرفته شود.

این انرژی نیز یک از انرژی‌های خوب در فهرست انرژی های تجدید پذیر است که مردم نباید آن را نادیده بگیرند و باید برای تولید الکتریسیته از آن استفاده کنند.

۱۰. انرژی هسته‌ای

این انرژی، آخرین اما یکی از مهم‌ترین انرژی‌ها در این فهرست است که می‌خواهیم در این مقاله به شما معرفی کرده و از اهمیت آن در تولید انرژی صحبت کنیم.

تکنولوژی انرژی هسته‌ای برای تبدیل هسته اتم به انرژی قابل استفاده از طریق واکنش‌های هسته‌ای کنترل شده طراحی شده است. انرژی هسته‌ای، یک منبع انرژی پایدار است که می‌تواند باعث کاهش در انتشار کربن و افزایش در امنیت انرژی از طریق کاهش وابستگی به نفت خارجی شود. برخی افراد فکر می‌کنند انرژی هسته‌ای یک منبع انرژی خطرناک است و بنابراین باید میزان این انرژی را کاهش داد اما برخی دیگر بر این باورند که به دلیل تکنولوژی جدید، خطرها کاهش می‌یابند.

منابع انرژی تجدید پذیر، پایدار بوده و هرگز تمام نمی‌شوند. تاسیسات آن‌ها، نسبت به ژنراتورهای معمولی، هزینه کمتری دارند. سوخت آن‌ها از منابع در دسترس و طبیعی گرفته می‌شود که باعث کاهش هزینه عملیات می‌شود. از همه مهم‌تر، این منابع انرژی، آلینده‌های کمی تولید کرده و یا هیچ آلاینده‌ای تولید نمی‌کنند بنابراین کمترین تاثیر منفی را بر محیط می‌گذارند. همچنین این پروژه‌های انرژی می‌توانند فواید اقتصادی مانند افزایش گردشگری و خدمات محلی را برای مناطق به همراه  داشته باشند. سرمایه‌گذاری در این منابع انرژی های تجدید پذیر می‌تواند مشاغل زیادی از ساخت تا نصب را ایجاد کنند، بنابراین افراد زیادی فرصت  یافتن شغل‌ خواهند داشت. اگرچه باید فواید انرژی‌های تجدید پذیر را ببینیم اما باید از مضرات آن‌ها نیز آگاه باشیم.

اول، تولید میزان زیادی الکتریسیته با انرژی های تجدید پذیر ، سخت‌تر از تولید آن با ژنراتورهای معمولی است. به این معنا که ما باید نیاز به انرژی خود را کاهش دهیم یا تاسیسات انرژی تجدید پذیر بیشتری بسازیم. دوم، اعتبار آن‌ها نیز مشکل دارد. این انرژی‌ها بر پایه آب و هوا هستند. چون این منابع در دسترس نیستند، توانایی تولید انرژی، می‌تواند غیر همیشگی و غیر قابل پیشبینی باشد. همچنین، هزینه این تکنولوژی‌ها از ژنراتورهای سوخت فسیلی معمولی بیشتر است بنابراین توجه بسیاری از خانوارها را جلب نمی‌کنند.

این مطلب، فهرستی از منابع انرژی های تجدید پذیر است که هر فردی که به محیط زیست علاقه مند است و افراد تولید کننده الکتریسیته باید آن‌ها را بشناسند. این انرژی‌ها، پاک و موثر هستند و مردم نباید بابت استفاد از آن‌ها نگران باشند. در واقع، استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر فواید زیادی داشته اما مضراتی نیز دارند. این یک واقعیت است که نیاز به انرژی در حال افزایش است. با تلاش محققان و تکنولوژی‌های جدید این امید وجود دارد که معایب این منابع به حداقل برسد و بتوانیم آن‌ها را وارد چرخه انرژی مصرفی کنیم.