انرژی پاک چیست و انواع آن کدامند؟
باد و خورشید، صنعت انرژی پاک را دچار تغییر و تحولات بزرگی کرده اند. این دو منبع عظیم از انرژی در حوزه انرژی های تجدیدپذیر دسته بندی می‌شود. در تمام جهان شاهد هستیم که قوی ترین توربین های بادی و پانل ها یا صفحات خورشیدی برای بهره‌برداری از این دو منبع انرژی نصب شده‌اند. میزان برقی که از این منابع به دست می آید تا حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد می تواند منابع برقی تجدیدپذیر را تامین کند.
انرژی های تجدیدپذیر بر مبنای انرژی پاک در حال توسعه و گسترش هستند. فناوری ها در این حوزه بسیاری از هزینه ها را کاهش می دهند و می توانند این منابع را در آینده بهتر و بیشتر به جوامع معرفی کنند. این جمله به مفهوم آن است که انرژی های تجدید پذیر می توانند به طور فزاینده، سوخت های فسیلی – که آن را در منابع با نام سوخت های کثیف نامگذاری کرده‌اند – را به رتبه های پایین تر منتقل کرده و موجب شوند کربن و آلاینده ها کمتر منتشر گردند.
لازم به ذکر است که تمام انرژی های تجدید پذیر که به عنوان منابع انرژی پاک اغلب معرفی می شوند برای محیط زیست مفید نیستند!
دلیل این ادعا این است که برای احداث و راه اندازی سدهای بزرگ برق- آبی یا اشغال چندین هکتار مساحت برای نیروگاه های آبی و بادی باید بخش زیادی از محیط زیست در اختیار انرژی قرار بگیرد. این، یعنی تاثیر منفی بر حیات وحش و برهم خوردن یک اکوسیستم متمرکز در یک منطقه.
با این حال، این سوال به وجود می آید که چگونه می توان از فناوری های نو ظهور در خانه استفاده کرد؟ چگونه می توان انرژی پاک را مورد بهره‌برداری قرار داد بدون آنکه به محیط زیست آسیب جدی وارد شود؟
انرژی پاک چیست؟
انرژی پاک به آن دسته از انرژی های تجدیدپذیر گفته می شود که از منابع طبیعی به دست می آید. یک منبع انرژی تجدید پذیر از طریق یک منبع طبیعی یا فرآیندهای حاصل می شود که مجدداً در حال تجدید و تولید هستند. منابعی مانند نور خورشید و نیروی باد، چیزی که مداوم در حال درخشش یا در حال وزیدن هستند، جزو همین دسته قرار می‌گیرند؛ حتی اگر دسترسی به این منابع در محدودیت زمانی و مکانی باشد، باز هم همیشه وجود دارند.
انرژی پاک یا انرژی های تجدید پذیر بر اساس فناوری های جدید پایه گذاری شده اند؛ چیزی که در چند سال اخیر، قدرت فوق العاده ای برای تامین انرژی خانه ها یا صنایع از خود نشان داده است. گرم کردن، سیستم های حمل و نقل و سیستم های روشنایی، چند نمونه از این کاربردها هستند.
نیروی باد، قایق ها را به حرکت در می آورد و انرژی لازم را برای آسیاب های بادی و خرد کردن دانه های مغذی فراهم می کند. خورشید هم یک منبع غنی از گرما محسوب می شود اما متاسفانه در طی ۵۰۰ سال گذشته، بشریت به طور فزاینده‌ای به منابع انرژی ارزان‌تر و اما آلوده نظیر زغال سنگ و گاز روی آورده است!
با رشد و توسعه منابع انرژی پاک در چند دهه اخیر شاهد آن هستیم که حتی عده ای از خانه ها در برخی از مناطق جهان مجهز به پنل های خورشیدی هستند تا به آن واسطه، سیستم برق ساختمان تامین شود.
انرژی کثیف چیست؟
به منابع انرژی غیر قابل تجدید یا همان سوخت های فسیلی، منابع انرژی کثیف یا انرژی آلوده گفته می شود. سوخت های فسیلی مانند نفت و گاز و زغال سنگ، منبع غنی از انرژی، حاوی درصد بالایی کربن هستند. منابع غیر تجدید پذیر در مقادیر محدود در دسترس قرار دارند و سال های زیادی طول می‌کشد تا دوباره تشکیل گردد. اهمیت این مسئله را زمانی متوجه می شوید که بدانید که قدمت یک چاه نفت، به میلیون ها سال ما قبل تاریخ باز می گردد و این یعنی اگر قرار باشد در آینده، منابع نفتی تجدید شوند، به چند صد میلیون سال زمان نیاز است!!
استفاده از منابع انرژی کثیف موجب آلودگی زمین، آلودگی هوا و آلودگی آب خواهد شد. نیروگاه های زغال‌سنگ، حجم عظیمی از آلاینده‌های هوا را به محیط زیست وارد می‌کنند. تمام این فعالیت ها به گرم شدن کره زمین منجر می‌شود. این می تواند زندگی انسان ها، زندگی جانوران و محیط زیست را به خطر بیندازد!
با توجه به مشکلات فوق در خصوص منابع انرژی آلوده می توان پیش بینی کرد که چرا توسعه منابع انرژی پاک تا این اندازه مورد توجه قرار گرفته است. تمام کشورهای جهان به نوعی از انرژی باد و انرژی خورشید بهره مند هستند؛ بنابراین اولویت منابع انرژی پاک، همان خورشید و آب می باشد.
انرژی خورشیدی، متداول ترین نوع انرژی
هزاران سال است که خورشید برای زمینه های مختلف به عنوان یک منبع گرمایی و انرژی استفاده می‌شود. پرورش محصولات کشاورزی، گرم کردن، خشک کردن مواد غذایی، ذخیره کردن انرژی در صفحات خورشیدی، نمونه‌ای از این کاربردها هستند.
در طول یک روز می توان حجم زیادی از انرژی خورشیدی را در پانل های خورشیدی ذخیره کرد و از آن برای گرم کردن ساختمان ها یا گرم کردن آب و نیروگاه های برق استفاده نمود. سلول های خورشیدی یا همان سلول های فتوولتائیک، نور خورشید را مستقیماً به انرژی برق تبدیل می کنند، بنابراین، برق تولید شده در شبکه برق می‌تواند به جریان در آید.
در بسیاری از مناطق جهان که امکان سرمایه‌گذاری بیشتر روی زمین هایی با مساحت زیاد برای احداث پنل های خورشیدی وجود دارد، تقریباً مزرعه بزرگی از سلول های فتوولتائیک را مشاهده می‌کنیم. برقی که از این مزرعه ها به دست می آید بسیار قابل توجه است و می‌تواند بخشی از ظرفیت های انرژی یک کشور را تامین کند. سیستم‌های مبتنی بر انرژی پاک، انرژی خورشیدی، آلاینده های هوا یا گازهای گلخانه ای را تولید نمی کنند و زمانی که پانل های خورشیدی به مکان دیگری منتقل شود، اثرات زیست محیطی بسیار کمتر به دنبال خواهند داشت.
انرژی باد، یک منبع انرژی پاک و بدون آلودگی
همه ما تقریباً آسیاب های بادی قدیمی را می شناسیم اما از زمان تا کنون سال‌های زیادی گذشته است و با ما فاصله دارد. امروزه توربین های بادی به بلندی آسمان خراش ها با استفاده از انرژی باد به چرخش در می آیند و از آنجایی که پره های توربین به ژنراتور الکتریکی متصل است، انرژی لازم را برای تولید برق تامین می کند. انرژی باد به عنوان یک منبع انرژی پاک بهتر است در مکان هایی ساخته شود که به اصطلاح به آن ها مناطق بادخیز گفته می شود.
هر مکانی که سرعت وزش باد در آن قسمت بیشتر باشد، امکان بهره برداری از این منبع انرژی وجود دارد. در بالای تپه ها یا دشت های باز و وسیع به راحتی می‌توان از این انرژی پاک بهره برداری کرد.
نیروگاه برق- آبی
یکی دیگر از منابع انرژی پاک، نیروگاه های برق- آبی هستند. این نیروگاه ها به انرژی آب متکی هستند و در مکان هایی ساخته می‌شوند که سرعت آب رودخانه یا قدرت جزر و مد دریا بتواند پره های توربین ژنراتور را به حرکت در آورد و این انرژی را به انرژی برق تبدیل کند. احداث نیروگاه های برق- آبی به سرمایه گذاری مناسبی نیاز دارد تا در راستای اینکه به محیط زیست صدمه ای وارد نمی شود، بتوان بهره‌برداری صحیح را برای تولید برق انجام داد.
منبع انرژی بیومس
انرژی بیومس یا زیست توده یکی از منابع انرژی پاک است. بیومس، یک ماده آلی می باشد که از گیاهان و حیوانات تهیه می شود و شامل محصولات زراعی و ضایعات چوب و برخی درختان است. هنگام سوختن بیومس، انرژی شیمیایی ذخیره شده در آن به صورت گرما آزاد می‌شود و می‌تواند با به حرکت درآوردن توربین بخار، برق تولید کند. بیومس به ندرت به عنوان یک انرژی پاک معرفی می‌شود؛ چرا که حاوی درصدی کربن بوده که پیامدهای زیست محیطی را به دنبال دارد.