مروری بر منابع انرژی‌های تجدید پذیر و تجدید ناپذیر

پنج‌شنبه 16 فروردین‌ماه سال 1397

 

منابع انرژی را میتوان به دو دسته ی 


تجدید پذیر و تجدید نا پذیر تقسیم بندی کرد.


انرژِی تجدید پذیر، انرژی برگشت پذیر، نیز نامیده میشود. 

به انواعی از انرژی می‌گویند که 

بر خلاف انرژی‌های تجدیدناپذیر 

قابلیت بازگشت مجدد را به طبیعت دارند.

منابع انرژی تجدید پذیر تمام نمیشوند 

و معمولاً آلودگی به وجود نمی آورند. 

در سالهای اخیر با توجه به این که

منابع انرژی تجدیدناپذیر رو به اتمام هستند

این منابع مورد توجه قرار گرفته‌اند.

در سال 2006 حدود 18% از انرژی مصرفی جهانی

 از راه انرژی‌های تجدید پذیر به دست آمد. 

سهم زیست توده به طور سنتی حدود 13%، که

 بیشتر جهت حرارت‌دهی و 3%انرژی آبی بود.

 2/4% باقی‌مانده شامل:

 نیروگاه‌های آبی کوچک، انرژی بادی، انرژی خورشیدی، 

انرژی زمین گرمایی و سوخت‌های زیستی میباشد 

که به سرعت در حال گسترش هستند.

 همانطور که میدانید خورشید قدرتمندترین منبع انرژی است. 

انرژی خورشیدی یک منبع تجدیدپزیر انرژی است.


 انرژی  که زمین از خورشید دریافت میکند 

بسیار زیاد است درهر ثانیه، هر متر مربع زمین

 حدود   انرژی از خورشید دریافت می کند.

 بخشی از انرژی خورشید صرف گرم کردن زمین

 و جسم های روی آن میشود. 

بخش دیگری برای فتوسنتز در گیاهان استفاده میشود
  
یکی از راههای بهره گیری از این انرژی،

 آب گرم کنهای با دمای کم(آبگرم کنهای خورشیدی) است

 که میتوان از آنها برای گرم کردن آب در منزل استفاده کرد.

روش دیگر استفاده از انرژی خورشیدی 

به کار بردن سلولهای خورشیدی است که

 انرژی نورانی خورشید  را مستقیماً به الکتریسیته تبدیل میکند

این کار با استفاده از آینه های مقعر بزرگ 

 که به آن کوره ی خورشیدی هم میگویند انجام میشود. 

برای متمرکز کردن پرتوهای خورشید در یک ناحیه ی کوچک 

میتوان دماهایی تا حدود    تولید کرد.

بنابراین نور خورشید یا انرژی خورشیدی میتواند 

برای گرمایش، روشنایی و خنک کردن خانه ها 

و ساختمانهای دیگر، تولید برق، گرم کردن آب 

و انواع فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

 فناوری مورد استفاده برای به دست آوردن 

و جمع آوری انرژی خورشید به طور دایم در حال تحول است، 

از جمله این فناوری ها لوله های آب گرم کن پشت بام،

 سلول های فوتو-ولتائیک و آرایه های آینه است.

 صفحات روی پشت بام ها چیزی را به طبیعت تحمیل نمیکنند 

اما آرایه های بزرگی که روی زمین مستقر میشوند

 میتوانند وارد زیستگاه های حیات وحش شوند. 

باد حرکت هوا است و موقعی ایجاد میشود که 

هوای گرم صعود میکند و

 هوای خنکتر برای جایگزینی آن هجوم میبرد.

 انرژی باد قرنها برای حرکت دادن کشتی های بادبانی 

و چرخاندن آسیابهای بادی  که غلات را خرد میکردند به کار میرفت.

 امروزه انرژی باد توسط توربین های بادی گرفته میشود 

و برای تولید برق مورد استفاده میگیرد.

پس انرژی باد هم یک منبع تولید انرژی تجدید پذیر است.

همانطور که در بالا اشاره شد از

  انرژی باد میتوان برای تولید الکتریسیته، 

آسیاب کردن آرد در آسیاهای بادی، بیرون آوردن  آب از چاه و . . . استفاده کرد.

 در هر نیروگاه بادی که برای تولید الکتریسیته ایجاد شده است،

 حدود 40 تا 100 توربین بادی وجود دارد.

 از جمله مشکل های این توربینها میتوان ایجاد

 سروصدای زیاد و خراب کردن منظره ها نام برد.

اقیانوس یا دریا  چندین شکل انرژی تجدیدپذیر را فراهم میکند 
که هر یک به وسیله نیروهای مختلف هدایت و کنترل میشوند.
 انرژی حاصل از امواج و جزرومد اقیانوس (دریا) 
را میتوان برای تولید برق مهار کرد 
و انرژی حرارتی اقیانوس گرمای ذخیره شده در آب دریا(اقیانوس)
 را هم میتوان به برق تبدیل کرد.
پس انرژی امواج دریا(اقیانوس) یکی دیگر از 

منابع تولید انرژی تجدید پذیر است.

از افت و خیز موج های دریا یا اقیانوس  میتوان

 توسط نوعی مبدل، انرژی الکتریکی به دست آورد.

انرژی هیدروالکتریک  یا   برق آبی  چیست؟

جریان یافتن آب به پایین دست یک نیروی قدرتمند است. 

آب منبعی تجدید پذیر است و به طور مداوم توسط چرخه جهانی تبخیر 

و بارش جایگزین میگردد. گرمای خورشید باعث میشود که

 آب در دریاچه ها و اقیانوسها تبخیر شود و ابرها تشکیل شوند. 

سپس آب به صورت باران یا برف به زمین برمیگردد

 و به داخل رودخانه ها و نهرهایی وارد میشود که به اقیانوس برمیگردند.

آب جاری را می توان برای انرژی دادن به

 چرخهای آبی  که فرآیندهای مکانیکی 

 را به کار میاندازند مورد استفاده قرار داد.


پس  انرژی هیدروالکتریک  یا   برق آبی

از منابع تولید انرژی تجدید پذیر است.

با ایجاد سد آب در منطقه های پرآب در مسیر رودخانه ها 

و منطقه هایی که میزان بارندگی زیاد است

 و نصب توربین میتوان از انرژی پتانسیل گرانشی آب 

پشت سد برای تولید برق استفاده کرد.

یکی دیگر از منابع تولید 

انرژی تجدید پذیر،انرژی زمین گرمایی است.


هر چه از سطح زمین به پوسته های داخلی آن می رویم
 
دما افزایش می یابد. 

در ناحیه های مرکزی زمین، دما آن قدر زیاد است

 که ماده به صورت مذاب وجود دارد


 انرژی گرمایی 

که در پوسته ی جامد کره ی زمین ذخیره شده است 

را انرژی زمین گرمایی می نامند. 

منشأ این انرژی، 

گدازه ها و واکنشهای هسته ای در ناحیه های عمیق زمین است.

وقتی از سطح زمین به طرف مرکز آن حرکت کنیم،

 دما به طور متوسط به ازای
 هر   100 در حدود      افزایش می یابد.
 
پس حرارت داخل زمین، بخار و آب داغ تولید میکند که

 میتواند برای نیرو دادن به ژنراتورهای برق و تولید الکتریسته 

یا برای کاربردهای دیگر مثل گرم کردن خانه 

و تولید انرژی برای صنعت مورد استفاده قرار گیرد.

 انرژی زمین گرمایی را میتوان با حفاری از مخازن عمیق زیرزمینی 

و یا از دیگر مخازن زمین گرمایی نزدیکتر به سطح زمین به دست آورد.

هیدروژن 

هیدروژن قابلیت عظیمی به عنوان سوخت و منبع انرژی دارد.

 هیدروژن فراوان ترین عنصر روی زمین است 

برای مثال دو سوم آب از هیدروژن است 

اما هیدروژن در طبیعت همیشه در ترکیب با عناصر دیگر یافت می شود.

هنگامیکه هیدروژن از عناصر دیگر جدا میشود، 

میتواند برای تأمین انرژی وسایل نقلیه، 

به عنوان جایگزین گاز طبیعی برای گرمایش و پخت و پز 

و نیز برای تولید برق مورد استفاده قرار گیرد.

 در سال 2015، اولین اتومبیل سواری  که با انرژی هیدروژن کار میکرد تولید شد

 و در ژاپن و ایالات متحده در دسترس عموم قرار گرفت.


منابع انرژی تجدیدناپذیر

این نوع از انرژیها 

فقط یک بار قابلیت مصرف دارند و منابع آنها محدود است. 

مانند: سوختهای فسیلی  و سوختهای هسته ای

سوختهای فسیلی چگونه بوجود می آیند؟

وقتی تنه های پوسیدهِ درختان و باقیمانده ی جانوران

 در زیر گل و لای، تحت فشار و دمای مناسب قرار میگیرند 

به این نوع از سوختها تبدیل میشوند که به آنها سوختهای فسیلی میگویند.

 از مجموعه ی این ماده ها میتوان زغال سنگ، نفت سفید

، بنزین، نفت گاز، روغن موتور، رنگ و . . . را نام برد.

 این سوخت ها با تولید گازهایی مانند

  کربن دی اکسید و گوگرد ی اکسید  

 باعث آلودگی محیط زیست و گرم شدن زمین میشوند.


سوخت های هسته ای چیست؟


بر اثر واکنش نوترون با هسته ی برخی از

 اتمهای سنگین مانند اورانیوم و توریم 

این هسته سنگین به دو یا چند هسته ی سبکترشکافته میشود

 که بر اثر آن گرمای بسیار زیادی تولید میشود.

مانند  انرژی حاصل از شکافت کامل یک کیلو گرم  اورانیوم

 معادل با انرژی حاصل از سوختن حدود     زغال سنگ است

در یک راکتور هسته ای، ماده ی شکافت پذیر

 در کوره ای بر اثر واکنش با نوترون شکافته میشود.

 با گرمای حاصل میتوان آب را  تبدیل کرد

 و توسط  بخار برق تولید کرد. 

از جمله مشکلهایی که استفاده از این سوخت ایجاد میکنند 

میتوان به محدود بودن این سوختها، شکل آماده سازی

 این عنصرها برای فرآیند شکافت، 

پرتوزا بودن آنها و پس مانده ی آنها اشاره کرد.


نظرات (0)
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)

نام :
پست الکترونیکی :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد