انواع انرژی پاک

انواع انرژی پاک

انرژی پاک

انرژی برق آبی

در سال ۲۰۰۱، مصرف جهانی انرژی برق آبی به رقم ۲۶۲۷ تراوات ساعت رسید. در این سال، آمریکای شمالی ۸/۲۱ درصد، اروپا ۹/۲۳درصد، کشورهای آسیا و اقیانوسیه ۷/۲۱ درصد، آمریکای جنوبی و مرکزی ۲۰ درصد، کشورهای شوروی سابق ۷/۵ درصد، آفریقا ۱/۳درصد و خاورمیانه ۳/۰ درصد، مصرف انرژی برق آبی جهان را به  خود اختصاص داده اند. در میان کشورهای جهان، بیشترین سهم مصرف، به کانادا، برزیل، چین و آمریکا، به ترتیب با ۶/۱۲، ۳/۱۰، ۸/۹ و ۱/۸ درصد ازمصرف جهانی تعلق داشت. خرید ارزان بلیط هواپیما

▪ انرژی خورشیدی

انرژی خورشید به طور مستقیم یا غیر مستقیم می‌تواند دیگر اشکال انرژی پاک تبدیل شود، همانند گرما و الکتریسیته . موانع اصلی استفاده از انرژی خورشیدی شامل متغیر و متناوب بودن میزان انرژی و توزیع بسیار وسیع آن است. انرژی خورشید برای حرارت آب، استفاده دینامیکی، حرارت فضایی ساختمان ها، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تولید انرژی الکتریسیته مورد استفاده قرار می‌گیرد .

انرژی فتوولتایک تبدیل نور خورشید به الکتریسیته از طریق یک سلول فتو ولتاتیک (pvs) می‌باشد، که بطور معمول یک سلول خورشیدی نامیده می‌شود. سلول خورشیدی یک ابزار غیر مکانیکی است که معمولاً از آلیاژ سیلیکون ساخته شده‌است.

در عصر حاضر از انرژی خورشیدی توسط سیستم‌های مختلف استفاده می‌شود که عبارت‌اند از:

۱. استفاده از انرژی حرارتی خورشید برای مصارف خانگی، صنعتی و نیروگاهی.

۲. تبدیل مستقیم پرتوهای خورشید به الکتریسیته بوسیله تجهیزاتی به نام فتوولتائیک.

در تقسیم بندی کاربرد انرژی خورشیدی به دو گروه نیروگاهی و غیر نیروگاهی می باشد.

کاربردهای نیروگاهی شامل: نیروگاههای حرارتی خورشید از نوع سهموی خطی، نیروگاههای حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی، نیروگاه‌های حرارتی از نوع بشقابی، دودکش‌های خورشیدی،

کاربردهای غیر نیروگاهی: کابردهای غیر نیروگاهی از انرژی حرارتی خورشید شامل موارد متعددی می‌باشد که اهم آنها عبارت‌اند از: آبگرمکن و حمام خورشیدی – سرمایش و گرمایش خورشیدی – آب شیرین کن خورشیدی – خشک کن خورشیدی – اجاق خورشیدی – کوره‌های خورشیدی و خانه‌های خورشیدی.

انرژی پاک

▪ انرژی باد

در چند سال گذشته، میانگین رشد سالانه انرژی باد در دنیا حدود ۳۰ درصد گزارش شده است که بیشترین نرخ رشد را درمیان سایر منابع انرژی پاک در دنیا برخوردار است. کل ظرفیت برق بادی در جهان در سال ۲۰۰۱ به ۲۴۰۰۰ مگا وات رسید. اروپا در حال حاضر؛ بیش از ۷۰درصد از برق بادی جهان را تولید می کند و حدود دو سوم از ظرفیت های اضافه شده تولید در سال ۲۰۰۱، به کشورهای اروپایی اختصاص دارد. در حال حاضر، مزرعه های بادی در آمریکا حدود ۱۰ میلیارد کیلو وات ساعت در سال برق تولید می کنند که از نظر ملاحظات زیست محیطی و مبارزه با تولید گازهای گلخانه ای، این میزان انرژی باد می تواند سالانه از انتشار ۵/۷ میلیون تن دی  اکسید کربن جلوگیری کند.

در میان انواع انرژی های تجدید پذیر، انرژی باد هزینه سرمایه گذاری اولیه کمتری دارد. با بهبود فناوری، افزایش توربین ها و رفع محدودیت ها، کاهش چشمگیری در این هزینه متصور است. در حال حاضر، برق تولیدی از سوخت های فسیلی، ارزان تر از برق تولیدی از توربین های بادی است. که هزینه بهره برداری از انرژی باد حدود ۸۵ درصد در طول ۲۰ سال گذشته کاهش نشان می دهد.

▪ انرژی زمین گرمایی (ژئوترمال)

انرژی زمین گرمایی، از حرارت حاصل از تجزیه مواد رادیواکتیو، هسته مذاب کره زمین، کوه زایی و واکنش های درون زمین سرچشمه می گیرد. تقریباً در همه جا، در قسمت های کم عمق زمین و یا در ۱۰ فوت بالاتر از سطح  زمین درجه حرارت تقریباً یکنواخت باقی می ماند و بین ۵۰ تا ۶۰ درجه فارنهایت (۱۰ تا ۱۶ درجه سانتیگراد) می باشد. چشمه های  آب گرم، نمونه هایی از انرژی زمین گرمایی هستند، آب توسط سنگ های زیرزمین گرم می شوند و سپس در سطح زمین جریان می یابند. حدود بیست کشور از این انرژی برای گرم  کردن خانه ها، آب و یا برای تولید الکتریسیته استفاده می کنند در حال حاضر بازده کلی این سیستم کمتراز یک درصد از انرژی مورد نیاز جهان است.

درسال ۲۰۰۰ حجم تولید برق و حرارت از انرژی زمین گرمایی در جهان ۶۵/۴۹۲۶۱ گیگاوات ساعت برق بوده است.

▪ انرژی زیست توده

گونه های مختلفی از انرژی، سوخت های منابع جامد وگازی، حرارت، موادشیمیایی و دیگر مواد را می توان به وسیله فناوری های بیو انرژی، از منابع گیاهی جانوری تجدیدپذیر به دست آورد. تحقیقات وگسترش فناوری های این نوع سوخت در سه حوزه اصلی صورت می پذیرد: تولید سوخت، پیدا کردن کاربردهای آن، ایجاد کردن زیرساخت های مناسب توزیع زیست توده.  زیست توده یا بیوماس، اصطلاحی است که برای توصیف یک رشته از محصولاتی که از فرآیند نورساخت(فتوسنتز) به دست می آید، به کار می رود. کاربرد اقتصادی بسیار رایج انرژی  زیست توده، استفاده از مواردی است که برای منظورهای دیگر جمع آوری شده اند، نظیر پس مانده های حاصل از کشاورزی، غذا و ضایعات شهری.

▪ انرژی های دریایی

دریاها با فرآیندهای مختلف فیزیکی، انرژی را دریافت و ذخیره نموده وسپس آن را از دست می دهند. این انرژی پاک به صورت موج، جزر ومد، اختلاف درجه حرارت و اختلاف غلظت نمک دراعماق مختلف آب دریا وجود دارد که می توان از هر یک از آنها بهره برداری کرد. انرژی امواج دریا عبارت است از: انرژی مکانیکی منتقل شده از باد که امواجی با پریود کوتاه، آن را به صورت انرژی پتانسیل و جنبشی در خود ذخیره می کنند. انرژی موج حاصله در مناطق ساحلی در حدود ۲ تا ۳ میلیون مگاوات برآورد می شود.

نوع دیگر انرژی جزر و مد که در اثر حرکت دورانی زمین و جاذبه ماه و خورشید به صورت امواج با پریود بلند ذخیره می شوند که با ساخت یک سد در دهانه منطقه جزر ومد می توان از آن استفاده کرد. دیگر انرژی ذخیره شده در آب های گرم سطحی که به خاطر وجود آب های عمیق وسرد اقیانوس ها قابل استفاده است و تحت عنوان انرژی حرارتی دریاها  مورد بحث قرار می گیرند سیستم هایOTEC این انرژی گرمایی را به انرژی الکتریسیته تبدیل می کنند که گاهی دراین فرآیند آب شیرین نیز تولید می شود. این  نیروگاه ها برای تولید بار پایه بسیار مناسب هستند. درنهایت، انرژی موجود در  اختلاف شوری بین آب های شیرین رود ها وآب شور دریاها، انرژی گرادیان نمک می باشد.

  • هیدروژن و پیل سوختی

هیدروژن عمده ترین گزینه مطرح به عنوان حامل جدید انرژی است. فراوانی، سهولت تولید از آب، مصرف تقریباً منحصربه فرد و سودمندی زیست محیطی ذاتی هیدروژن، از جمله ویژگی هایی است که آن را از دیگر گزینه های مطرح، متمایز می کند.

استفاده از پیل های سوختی (Fuel Cell)، جهت تأمین هم زمان الکتریسیته و حرارت به روش الکتروشیمیایی است. در این روش، که به عبارتی می توان آن را عمل الکترولیز معکوس قلمداد کرد، انرژی شیمیایی ذخیره شده در سوخت های فسیلی، بدون احتراق استخراج می شوند. این سیستم ها در مقایسه با سایر روش ها، از کارآیی زیادی برخوردار هستند و آلودگی کمی تولید می کنند. هیدروژن در مقایسه با سوخت های دیگر می تواند با راندمان بالاتر و احتراق بسیار نیز، به سایر اشکال انرژی تبدیل شود.

سیستم انرژی هیدروژنی به دلیل استقلال از منابع اولیه انرژی، سیستمی دایمی و پایدار، فنا ناپذیر، فراگیر و تجدیدپذیر است. ازاین رو، پیش بینی می شود که در آینده ای نه چندان دور، تولید و مصرف هیدروژن به عنوان حامل انرژی، برسراسر اقتصاد جهان سرایت کرده و «اقتصاد هیدروژن » تثبیت شود.

منبع : سندباد