در یک تعریف جامع، انرژی ناشی از فرآیندهای طبیعی که سرعت جایگزین شدن آن برابر یا حتی سریعتر از سرعت مصرف آن هست را انرژی های تجدید پذیر می گویند.
مقدمه
زندگی همه انسان ها به معنی واقعی کلمه، مشروط به تولید و مصرف انرژی است و در سطح کلان هم انرژی، یکی از اجزای اصلی استراتژی توسعه هر کشوری محسوب می شود.
منابع انرژی از مهم ترین عوامل و عناصر تعیین کننده در توسعه پایدار است. داشتن انرژی مناسب، عمده ترین عامل اقتصادی جوامع صنعتی، پس از نیروی انسانی است؛ چرا که انرژی یک نیاز اساسی برای استمرار توسعه صنعتی و اقتصادی، رفاه اجتماعی، بهبود کیفیت زندگی و امنیت جامعه است.
منبع کلیه انرژی های موجود در زمین(غیر از انرژی اتمی) خورشید است.
ذخایر انرژی کره زمین از چند منبع گوناگون تامین می شود؛ انرژی این منابع را می توان به دو گروه تقسیم کرد:
• انرژی های قابل تجدید؛ آن دسته از انرژی هایی هستند که تجدید پذیرند و تا کره زمین و خورشید(مادر همه انرژی ها) وجود دارند، خواهند بود. مانند انرژی حاصل از خورشید، آب، باد، امواج دریا، جزر و مد، گرمای آب اقیانوس ها، گرمای درون زمین و …
• انرژی های غیرقابل تجدید؛ آن دسته از انرژی هایی هستند که تجدیدناپذیرند. مانند نفت، گاز طبیعی، زغال سنگ، اورانیوم و … که تجدید آن ها میلیونها سال وقت لازم دارد.
انرژی به سه شکل اصلی یافت می شود:
• سوخت های فسیلی (نفت، گاز و زغال سنگ)
• انرژی هسته ای(اتمی)
• انرژی های تجدید پذیر(Renewable Energy) که برخی اوقات به آن ها انرژی های نو و انرژی های پاک هم می گویند که شاید کلمه دقیقی در توصیف این نوع انرژی ها نباشد.
هر یک از این اشکال مختلف انرژی، مزایا و مشکلات خاص خود را دارند که به طور خلاصه به موارد زیر اشاره می شود.
- سوخت های فسیلی
سوخت های فسیلی در کره زمین فعلا به وفور یافت می شوند و استفاده از آن ها آسان است. حمل و نقل آنها به آسانی انجام می شود. فن آوری مشتقات نفتی در پالایشگاه ها پیشرفت بسیاری کرده است و برای مصرف در حمل و نقل زمینی، دریایی و هوایی بسیار مناسب است.
مشکل عمده آنها، آلودگی محیط زیست به هنگام مصرف آن است. متاسفانه مصرف انرژی های فسیلی خطر افزایش گازهای گلخانه ای را در پی دارد. این پدیده سبب گرم شدن کره زمین خواهد شد که همین مساله اثرات سوئی بر آب و هوا و محیط زیست خواهد گذاشت؛ بنابراین باید روند فزاینده آلودگی جو با گاز کربنیک را کندتر کنیم.
بهترین واحدهای نیروگاهی سوخت فسیلی، با بازده 50 درصد یا کمی بیشتر کار میکنند.
براساس پیش بینی های واقع بینانه تا پایان سال 2020 این سوخت ها حدود 70 درصد مصرف انرژی جهان را تامین می کنند.
- انرژی هسته ای
مهم ترین مزیت انرژی هسته ای آن است که این انرژی تقریبا هیچ تاثیری بر میزان دی اکسید کربن جو ندارد.
ظاهرا درباره استفاده از انرژی هسته ای در جهان، اتفاق نظری وجود ندارد. مسئولان و متصدیان نیروگاه های هسته ای در بعضی کشورها به دو مساله فقدان اطلاعات قابل اعتماد و ایمنی نیروگاه های هسته ای توجه لازم را معطوف نداشته اند. همچنین مردم نگران دفع ضایعات رادیواکتیو هستند که به این زودی از بین نمی روند؛ البته متخصصان امید دارند در آینده راه حلی برای آن پیدا شود.
- انرژی تجدیدپذیر
در یک تعریف جامع، انرژی ناشی از فرآیندهای طبیعی که سرعت جایگزین شدن آن برابر یا حتی سریعتر از سرعت مصرف آن هست را انرژی های تجدید پذیر می گویند.
طیف گسترده ای از فن آوری ها و تجهیزات تولید انرژي در گذر زمان برای بهره برداری از این منابع طبیعی توسعه یافته است. درنهایت، انرژی قابلاستفاده میتواند در شکلهای برق، بخار صنعتی، انرژی حرارتی برای گرم کردن هوای محیط و آب و سوختهای حمل و نقل تولید شود.
جنبش های طرفدار حفظ محیط زیست که نگران گرم شدن کره زمین در اثر استفاده از انرژی های فسیلی هستند و نیز خطرات احتمالی استفاده از انرژی هسته ای را می بینند، خواهان استفاده از منابع انرژی های تجدیدپذیر هستند.
محدود بودن منابع انرژی فسیلی و مشکلات ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای، توجه بیش از پیش به انرژی های تجدیدپذیر را بر همگان روشن و ضروری کرده است و رویکرد استفاده از انرژی های تجدیدپذیر حتمی خواهد بود و باید یکی از برنامههای ضروری کشورها، بهرهبرداری از منابع تجدید پذیر برای تولید انرژی باشد.
دلایل استفاده از منابع انرژی های تجدید پذیر
دلایل عمده در جهت استفاده از منابع انرژی های تجدید پذیر را می توان در عوامل زیر برشمرد:
کاهش طول عمر منابع انرژی فسیلی در کنار عواملی همچون افزایش جمعیت و رشد اقتصادی، نیاز به پیدا کردن جایگزینی برای آن را از هم اکنون ضروری می سازد و اگر کوتاهی در این زمینه رخ دهد، با مشکلات زیادی در آینده نه چندان دور مواجه خواهیم شد. برای این منظور بایستی از هم اکنون به فکر جایگزین کردن منابع جدید به جای منابع موجود باشیم.
افزایش آلودگی هوا و محیط زیست که با استفاده بیش از پیش از منابع سوخت های فسیلی و انتشار انواع گازهای آلاینده به وجود آمده است و نیاز برای یک جایگزین برای این سوخت ها به منظور کاهش آلودگی هوا ضروری می باشد.
مزایای منابع انرژی تجدید پذیر
منابع انرژی های تجدید پذیر که از جریان تکراری یا پیوسته انرژی که از محیط زیست که به طور طبیعی اتفاق می افتد به دست می آید، دارای مزایای بی شمار و بسیار مفیدی هستند که می توان به نکات زیر اشاره کرد:
• منابع انرژی تجدید پذیر عمر طولانی و چرخه های طبیعی داشته و بر خلاف منابع انرژی تجدید ناپذیر نظیر سوخت های فسیلی حتی احتمال پایان این منابع نیز وجود ندارد و این موضوع، تداوم مصرف انرژی را برای نسل های بعد تضمین می کند.
• منابع انرژی تجدید پذیر به خصوص انرژی باد و خورشید به دلیل فراوانی و امکانات مناسب جغرافیایی، دارای قابلیت های بالایی در تولید انرژی هستند و استفاده از آنها می تواند موجب صرفه جویی در مصرف سوخت های فسیلی گردد.
• استفاده منحصر به فرد نیروگاه هایی با سوخت فسیلی، موجب ایجاد تمرکز در مناطق تولید انرژی خواهد شد ولی با استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر به راحتی می توان در هر محل با شرایط جغرافیایی مناسب اقدام به تولید انرژی کرد و این امر تولید غیر متمرکز انرژی را در مناطق با جمعیت کم و پراکنده نظیر روستاها و جزایر هم، امکان پذیر می کند.
• منابع انرژی تجدید پذیر بر خلاف سوختهای فسیلی دارای ویژگی عدم تولید آلاینده های مختلف بوده و در صورت استفاده از این منابع، کاهش آلودگی محیط زیست میسر می شود.
• استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر در کنار ایجاد مشاغل مختلف و اشتغال زایی می تواند موجب بهبود مدیریت مصرف بار در شبکه برق شده و در ساعات پر مصرف شبکه برای یاری رساندن به توان تولیدی نیروگاه ها و کاستن از اضافه باردار شدن آن ها مورد استفاده قرار گیرد.
محدودیت های منابع انرژی تجدید پذیر
استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر در کنار مزایای بی شمار، دارای محدودیت هایی نیز هست که عبارتند از:
• با وجود هزینه های تعمیر و نگهداری پایین منابع انرژی تجدید پذیر به دلیل هزینه های بالای سرمایه گذاری اولیه استفاده از این منابع انرژی گران تر از سایر منابع انرژی به نظر می رسد.
• استفاده از این منابع با محدودیت های مکانی و زمانی همراه بوده و مثلا برای استفاده از انرژی باد، توربین های بادی بایستی در محل هایی با سرعت باد کافی و دائمی در تمام طول سال نصب شوند. به طوری که مینیمم سرعت باد در منطقه برای به حرکت در آوردن پره ها و تولید انرژی کفایت کند و یا سلول های خورشیدی بایستی در مناطقی با حرارت و نور زیاد خورشید نصب شوند.
سهم کشورهای جهان در تولید انرژی های تجدیدپذیر
آژانس بین المللی انرژی(IEA) در آخرین گزارش خود، سهم کشورهای دنیا در تولید انرژی های قابل تجدید، تا پایان سال 2017 را به شرح زیر اعلام کرده است:
چین 15%
هند 11%
آمریکا 9%
برزیل 7%
نیجریه 7%
اندونزی 5%
کانادا 3%
آلمان 2%
سایر کشورها 41%
نکته قابل توجه این که در 41% سایر کشورهای لیست بالا، بیشترین سهم به کشورهای اروپایی اختصاص دارد.
طبق گزارش اعلام شده توسط دفتر روابط عمومی و امور بین الملل وزارت نیرو، ایران با دارا بودن چهارمین ذخایر بزرگ نفت و دومین تأمین کننده گاز طبیعی در جهان، یک غول جهانی هیدروکربنی است. با این وجود، علاقه زیادی به منابع انرژی تجدیدپذیر برای بهبود امنیت انرژی، کاهش وابستگی داخلی به هیدروکربنها و برآوردن رشد پیشبینیشده در تقاضای برق نشان داده شدهاست. سهم انرژیهای تجدیدپذیر در ایران تا سال ۱۴۰۲ معادل ۱۰۸۷ مگاوات شامل: ۴۸/۷٪ خورشیدی (۴۸۴.۶۵ مگاوات)، ۳۸/۳٪ بادی (۳۶۴.۸۹ مگاوات)، ۱۰/۵٪ برق آبی کوچک (۱۰۲.۸۷ مگاوات)،۱/۳٪ زیست توده (۱۲.۵ مگاوات)، و ۱٪ توربین انبساطی (۹.۶ مگاوات) بوده است.
انواع انرژی های تجدید پذیر
انرژی های تجدیدپذیر انواع مختلفی دارند که عبارتند از:
- انرژی خورشیدی
- انرژی آبی
- انرژی بادی
- انرژی زیست توده
- انرژی زمین گرمایی
- انرژی جزر و مدی اقیانوس ها و ….
هر یک از انواع مختلف انرژی های تجدید پذیر نیز مزایا و مشکلات خاص خود را دارند که در مقاله های بعدی آنها را مورد بحث و بررسی قرار خواهیم داد.
خلاصه
انرژی های تجدید پذیر از فرآیندهایی طبیعی حاصل شده و دائما، بازتولید می شوند و کم ترین آسیب را برای محیط زیست دارند.
امروزه با کاهش مصرف سوخت های فسیلی در جهان، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر که آلایندگی زیست محیطی هم به دنبال نداشته باشند، نقش پر رنگی در سبد انرژی کشورهای مختلف جهان به دست آورده زیرا راهکاری اساسی در دستیابی به توسعه پایدار است.
و کلام آخر این که، محدود بودن منابع انرژی های فسیلی، مشکلات ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای و تغییرات آب و هوایی، امنیت انرژی، ثبات اقتصادی، توسعه و پیشرفت، سلامت مردم و جلوگیری از آسیب های زیست محیطی، توجه و اهتمام بیش از پیشِ همه ی مردم دنیا را به بهره برداری از انرژی های تجدیدپذیر، اجتناب ناپذیر می سازد.
با ما همراه باشید.