منابع انرژی که می‌توانند جایگزین سوخت فسیلی شوند

محققان امیدوارند، روزی انرژی‌های تجدیدپذیر به طور کامل جایگزین سوخت‌های فسیلی شود که به ما این امکان را می‌دهد که روند آسیب به سیاره زمین را کاهش داده و حتی آن را معکوس کنیم. هزینه انرژی‌های تجدیدپذیر در حال کاهش است و ممکن است طی یکی دو دهه آینده سوخت‌های فسیلی به طور کامل از […]

محققان امیدوارند، روزی انرژی‌های تجدیدپذیر به طور کامل جایگزین سوخت‌های فسیلی شود که به ما این امکان را می‌دهد که روند آسیب به سیاره زمین را کاهش داده و حتی آن را معکوس کنیم. هزینه انرژی‌های تجدیدپذیر در حال کاهش است و ممکن است طی یکی دو دهه آینده سوخت‌های فسیلی به طور کامل از فرایند تولید انرژی خارج شوند.به طور کلی چند منبع انرژی تجدیدپذیر وجود دارد که می‌تواند جایگزین سوخت‌های فسیلی شوندکه آنها اشاره می‌شود.

انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی، کارآمدترین منبع انرژی تجدیدپذیر امروزی است.امروزه طیف وسیعی از دستگاه‌ها نور خورشید را به انرژی قابل استفاده تبدیل می‌کنند. طراحی سامانه غیرفعال خورشیدی برای گرمایش و سرمایش فضا، فتوولتائیک خورشیدی برای برق و گرمایش آب خورشیدی از جمله پرکاربردترین فناوری‌های خورشیدی برای خانه‌ها و مشاغل هستند.

انرژی بادی

انرژی باد که به عنوان نیروی باد نیز شناخته می‌شود، با استفاده از یک توربین بادی ایجاد می‌شود. انرژی جنبشی در هر جسم متحرکی وجود دارد و دانشمندان و مهندسان باد را برای تولید الکتریسیته پاک مهار می‌کنند. پتانسیل انرژی باد همراه با انرژی خورشیدی به طور قابل‌توجهی بیشتر از سوخت‌های فسیلی است و در کنار یکدیگر می‌توانند بخش زیادی از انرژی مورد نیاز جهان را تأمین کنند. در حال‌حاضر با فناوری‌های موجود در سراسر جهان می‌توان حداقل ۶۷۰۰ پتاوات ساعت از خورشید و باد به دست آورد که بیش از ۱۰۰ برابر مصرف انرژی در جهان است.

 

انرژی زمین گرمایی

نیروی زمین گرمایی که همچنین به عنوان انرژی زمین گرمایی شناخته می‌شود، یک سیستم تولید برق مستقل و قابل اعتماد است که از انرژی حرارتی موجود در ماگمای زمین استفاده می‌کند. انرژی زمین گرمایی از طریق بخار از مخازن زیر سطح زمین برداشت می‌شود. بخار یک توربین را می‌چرخاند که به چرخش ژانراتور و تولید انرژی منجر می‌شود.

انرژی برق آبی

برق آبی نوعی انرژی است که توسط جریان آب تولید می‌شود. سیستم سد‌های فعلی هم از توربین‌ها و ژنراتور‌ها برای تبدیل انرژی جنبشی به الکتریسیته استفاده می‌کند و متعاقباً انرژی تولید شده در سراسر شبکه برق توزیع می‌شود. نیروی آبی یکی از اولین منابعی بود که برای تولید برق مورد استفاده قرار گرفت.

زیست توده

زیست توده یک منبع آلی تجدیدپذیر است و از حیوانات و گیاهان به دست می‌آید. انرژی زیست توده یا انرژی مشتق شده از موجودات زنده، از زمانی که انسان‌های اولیه از آتش چوب برای پخت و پز و گرمایش استفاده می‌کردند، توسط بشر استفاده می‌شد. امروزه، ما از زیست توده برای ژنراتور‌های برق و سایر ماشین‌آلات استفاده می‌کنیم. در حال‌حاضر، چوب هنوز رایج‌ترین منبع انرژی زیست توده است. سایر منابع، محصولات غذایی، گیاهان، جلبک‌های غنی از نفت، بقایای کشاورزی یا جنگلی و اجزای آلی زباله‌های صنعتی و شهری هستند. حتی بخار‌هایی که در محل دفن زباله‌ها وجود دارد و حاوی متان هستند می‌تواند برای تولید انرژی زیست توده استفاده شوند.

انرژی هیدروژن

آب، گیاهان، حیوانات و مردم حاوی مقادیر زیادی اتم هیدروژن هستند. در حالی هیدوژن تقریباً در مولکول‌های موجودات زنده وجود دارد، یک گاز کمیاب محسوب می‌شود. پس از جدا شدن هیدروژن از مولکول‌ها، می‌توان از آن به عنوان سوخت برای تولید انرژی استفاده کرد.‌ هیدروژن به یک روش محبوب برای ذخیره انرژی‌های تجدیدپذیر تبدیل شده که امکان استفاده از انرژی در زمان‌هایی که به آن نیاز است را می‌دهد. امروزه راه‌های مختلفی برای تولید سوخت هیدروژن وجود دارد. اصلاح گاز طبیعی (یک فرآیند حرارتی) و الکترولیز متداول‌ترین فناوری‌های مورد استفاده هستند. فرآیند‌های بیولوژیکی و خورشیدی نیز قابل اجراء هستند.

انرژی جزر و مد

انرژی جزرومدی از بالا و پایین رفتن طبیعی جزرومد و جریان اقیانوس در نتیجه فعل و انفعالات گرانشی بین زمین، خورشید و ماه به دست می‌آید. هنگامی که آب از میان توربین حرکت می‌کند، انرژی لازم برای ذخیره سازی به دست می‌آید. مکان‌هایی با دامنه جزرومدی بالا گزینه‌های خوبی برای برداشت انرژی جزرومدی هستند.

انرژی موج

انرژی موج یک منبع انرژی تجدیدپذیر است که توسط امواج اقیانوس تولید می‌شود. برخلاف انرژی جزرومدی که از بالا و پایین رفتن سطح دریا‌ها به دست می‌آید، انرژی موج ناشی از کشش‌های گرانشی است. فناوری انرژی امواج را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد. اولین مورد از شناور‌ها یا برای تولید الکتریسیته از موج‌های دریا استفاده می‌کند .شکل دوم با بالا و پایین رفتن آب در داخل یک شفت استوانه‌ای با استفاده از یک ستون آب نوسانی، برق تولید می‌کند. کانال مخروطی، چه در داخل و چه در دریا، در نوع سوم استفاده می‌شود. انرژی امواج و جزرومد از بسیاری از منابع انرژی تجدیدپذیر دیگر می‌تواند قابل اتکاءتر باشد، زیرا طول عمر بیشتری دارند و کارآمدتر هستند؛ زیرا برخلاف بسیاری از منابع انرژی تجدیدپذیر دیگر، الگو‌های موج و جزرومد بیشتر قابل پیش‌بینی هستند.

 

انرژی هسته‌ای

شکافت یا شکستن اتم‌های اورانیوم در داخل یک راکتور هسته‌ای، نحوه تولید انرژی هسته‌ای است. پیوند‌هایی که هسته را کنار هم نگه می‌دارند، حاوی مقدار زیادی انرژی هستند. هنگامی که این پیوند‌ها توسط شکافت هسته‌ای شکسته می‌شوند، این انرژی هسته‌ای آزاد می‌شود که می‌تواند برای تولید الکتریسیته مورد استفاده قرار گیرد. یک پالت اورانیوم به قطر و طول حدود یک سانتی‌متر، انرژی معادل سه بشکه نفت، ۱۰۰۰ کیلوگرم زغال‌سنگ یا ۵۱۸۱ مترمکعب گاز طبیعی دارد. با این وجود، انرژی هسته‌ای به طور کلی به عنوان یک منبع انرژی تجدیدناپذیر در نظر گرفته می‌شود. انرژی تولید شده توسط نیروگاه‌های هسته‌ای تجدیدپذیر است، اما سوخت مورد نیاز آن تجدیدپذیر نیست.