گروه رسانهای پردازش: آگاهی از وضعیت تغییرات آبوهوایی و اقلیمی، به روشهای گوناگونی درحال شکل دادن آینده اقتصاد جهانی است.
دولتها در حال برنامهریزی درباره نحوه کاهش آلایندهها هستند، سرمایهگذاران با دقت عملکرد زیستمحیطی شرکتها را بررسی میکنند و مصرفکنندگان نیز نسبت به آلایندگی کربن محصولات شرکتها حساستر شدهاند.
البته، تولید و مصرف انرژی حاصل از سوختهای فسیلی همچنان بزرگترین نقش را در قبال آلایندهها دارد. بنابراین، منابع انرژیهای تجدیدپذیر هرگز بیش از امروز مورد توجه قرار نگرفته است.
پنج نوع انرژی تجدیدپذیر
فناوریهای انرژیهای تجدیدپذیر، قادر به بهرهبرداری از انرژی خورشید، باد و گرمای هسته زمین و سپس تبدیل آن به شکلهای قابل استفاده انرژی همچون گرمایش، برق و سوخت هستند.
تصویر فوق از دادههای منابع مختلف همچون لازارد (Lazard) و امبر (Ember) برای ترسیم هر آنچه استفاده کرده که شما باید درباره پنج نوع انرژی تجدیدپذیر کلیدی بدانید.
اگرچه آب اغلب دور از کانون توجه مردم قرار دارد اما بزرگترین منبع برق تجدیدپذیر است و باد و خورشید پس از آن قرار دارند. به اتفاق هم، این پنج منبع ۲۸ درصد کل تولید برق جهان در سال ۲۰۲۱ را تشکیل دادند و این رقم برای مجموع تولید برق به کمک انرژی باد و خورشید برای نخستین مرتبه به مرز ۱۰ درصد رسید. هزینه تراز شده انرژی (LCOE) هزینههای کل طول حیات یک نیروگاه جدید برق تقسیم بر کل تولید برق را محاسبه مینماید.
LCOE خورشید و باد تقریباً یک پنجم زغالسنگ است (۱۶۷ دلار/مگاوات ساعت) یعنی احداث و فعالیت نیروگاههای جدید بادی و خورشیدی به مراتب ارزانتر از نیروگاههای جدید زغالسنگی در یک افق زمانی طولانی است. با در نظر داشتن این موضوع، نگاه دقیقتری به پنج نوع انرژی تجدیدپذیر و کارآیی آنها خواهیم داشت:
- باد
توربینهای بادی از پرههای بزرگ چرخنده استفاده میکنند
که در نقاط مرتفع خشکی یا دریا نصب میشوند تا بتوانند انرژی جنبشی ایجاد
شده توسط باد را جذب کنند.
وقتی باد در میان پرهها جریان مییابد،
فشار هوا در یک طرف پرهها کاهش مییابد و آن را با نیرویی که اصطلاحاً
نیروی بالابر نامیده میشود به طرف بالا میکشد. تفاوت در فشار هوای میان
دو طرف باعث میشود پرهها بچرخند و پروانه به حرکت درآید. پروانه به
ژنراتور توربین متصل است که باعث حرکت و تبدیل انرژی جنبشی باد به برق
میشود. - خورشید (فتوولتایک)
فناوریهای خورشیدی نور و اشعه الکترومغناطیسی خورشید را گرفته و آن را به برق تبدیل مینمایند.
سلولهای خورشیدی فتوولتایک (PV) حاوی یک صفحه اتصال نیمهرسانا هستند که
یک طرف آن مثبت و طرف دیگر منفی است و یک میدان الکتریکی را شکل میدهند.
وقتی نور به این سلولها برخورد میکند. صفحه نیمهرسانا نور خورشید را جذب
و آن را به شکل الکترون، به انرژی تبدیل میکند. این الکترونها توسط
میدان الکتریکی به شکل جریان برق جذب میشوند.
توانایی سیستم خورشیدی برای تولید برق وابسته به ماده نیمهرسانا و همچنین شرایط محیطی همچون گرما، آلودگی و سایه است. - زمین گرمایش
انرژی زمین گرمایش مستقیماً برگرفته از هسته زمین است یعنی گرمای هسته
زمین باعث جوش آمدن ذخایر آب زیرزمینی میشود که تحت عنوان منبع زمین
گرمایش شناخته میشود.
معمولاً، نیروگاههای زمین گرمایش از چاه برای
پمپاژ آب داغ از منابع زمین گرمایش و تبدیل بخار آن برای استفاده از یک
ژنراتور توربینی استفاده میکنند. سپس میتوان آب و بخار استخراج شده را
دوباره تزریق کرد که آن را به یک منبع انرژی پایدار تبدیل میسازد. - برقآبی
همانند توربینهای بادی، نیرگاههای برقآبی نیز انرژی جنبشی حاصل از جریان
آب را با استفاده از ژانرتور توربینی به برق تبدیل میکنند.
معمولاً
نیروگاههای برقآبی در نزدیکی منابع آب واقع شدهاند و از سازههای انحرافی
همچون سدها برای تغییر جریان آب استفاده میکنند. تولید برق وابسته به
حجم، تغییر مسیر و شیب جریان آب است. حجم بالاتر و شیب بیشتر جریان آب باعث
تولید انرژی و برق بیشتری میشود و بالعکس. - زیست توده
احتمالاً انسان از انرژی زیست توده یا زیست انرژی برای گرما از زمانی
استفاده میکرده که اجداد ما نحوه روشن کردن آتش را یاد گرفتند.
زیست
توده یا مواد ارگانیک مانند چوب، برگهای خشک و ضایعات کشاورزی معمولاً
سوزانده میشوند اما موادی تجدیدپذیر هستند زیرا میتوانند دوباره رشد کنند
و جایگزین شوند. سوزاندن زیست توده در یک بویلر باعث ایجاد بخار پر فشار
میشود که ژنراتور توربینی را برای تولید برق به چرخش درمیآورد.
همچنین زیست توده به سوختهای مایع یا گازی برای حملونقل تبدیل میشود.
البته، آلایندگی حاصل از زیست توده بر اساس ماده سوزانده شده فرق میکند
اما اغلب بالاتر از سایر منابع پاک است.
چه زمانی انرژیهای تجدیدپذیر فراگیر خواهند شد؟
علیرغم رشد اخیر انرژیهای تجدیدپذیر، سوختهای فسیلی همچنان ترکیب جهانی انرژی را در دست دارند.
اکثر کشورها در مراحل نخست تحول انرژی قرار دارند و تنها تعدادی انگشتشمار
توانستهاند بخش قابل توجهی از برق مورد نیاز خود را به کمک منابع پاک
تولید نمایند. البته، دهه حاضر شاهد رشد بیشتری در استفاده از این منابع
بوده است.
آژانس بینالمللی انرژی پیشبینی میکند تا سال ۲۰۲۶، ظرفیت تولید برق به
کمک انرژیهای تجدیدپذیر با ۶۰ درصد رشد نسبت به سال ۲۰۲۰ به بیش از چهار
هزار و ۸۰۰ گیگاوات برسد که برابر با تولید فعلی برق از ترکیب سوختهای
فسیلی و انرژی هستهای است. بنابراین، بدون توجه به اینکه چه زمانی
انرژیهای تجدیدپذیر فراگیر خواهند شد، روشن است اقتصاد انرژی جهانی
همچنان به تغییر و تحول خود ادامه خواهد داد.