انرژی تجدید پذیر (renewable energy) چیست؟
انرژی تجدیدپذیر، از منابع طبیعی یا فرآیندهای مداومی می‌آید که به طور منظم خود را دوباره تجدید می‌کنند. به چیزهایی مانند نور خورشید و باد فکر کنید که به طور مداوم می‌تابد و می‌وزد، اگرچه این می‌تواند بر اساس زمان و آب و هوا متفاوت باشد.
برخلاف تصور انرژی های تجدیدپذیر به عنوان یک فناوری جدید، مردم در طول تاریخ از نیروی طبیعت برای گرمایش، حمل و نقل، روشنایی و اهداف دیگر استفاده کرده اند. به عنوان مثال، باد قایق ها را به حرکت درآورده و آسیاب های بادی را برای آسیاب غلات به حرکت در آورده است. خورشید در طول روز گرما می بخشد و به حفظ آتش در عصر کمک می کند. با این حال، در پنج قرن اخیر، تغییر تدریجی به سمت منابع انرژی ارزان‌تر اما مضر برای محیط‌زیست مانند زغال‌سنگ و گاز خرد شده صورت گرفته است.
جدول پیش بینی رشد انرژی های تجدید پذیر در آینده
[wpdatatable id=47]
اکنون، با روش‌های مدرن و مقرون به صرفه برای جذب و ذخیره انرژی باد و خورشید، انرژی‌های تجدیدپذیر به عنوان یک منبع انرژی اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند و بیش از ۱۲ درصد از تولید انرژی ایالات متحده را تشکیل می‌دهند. افزایش استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در مقیاس‌های مختلف اتفاق می‌افتد، از مزارع بادی بزرگ دریایی گرفته تا خانه‌های با پنل‌های خورشیدی روی سقف که می‌توانند نیروی اضافی را به شبکه بفروشند. حتی کل جوامع روستایی در آلاسکا، کانزاس و میسوری اکنون برای گرمایش و روشنایی به انرژی های تجدیدپذیر متکی هستند.
سهم انرژی های مختلف در آمریکا
[wpdatachart id=6]
از آنجایی که استفاده از انرژی های تجدیدپذیر همچنان در حال رشد است، یک هدف مهم به روز رسانی شبکه برق آمریکا، هوشمندتر، ایمن تر و اتصال بهتر در مناطق مختلف است.
انواع مختلف انرژی های تجدید پذیر
انرژی خورشیدی
زمین نور خورشید زیادی دریافت می کند، حدود ۱۰۰۰۰ برابر بیشتر از آنچه ما برای انرژی استفاده می کنیم. روش های مختلفی برای استفاده از انرژی خورشیدی وجود دارد، مانند پنل های خورشیدی و آینه هایی که نور خورشید را متمرکز می کنند. از این فناوری ها می توان برای گرمایش، سرمایش، روشنایی، تولید برق و تولید سوخت استفاده کرد.
جدول آمار و پیش بینی رشد انرژی خورشیدی
[wpdatatable id=48]
همه کشورها به یک اندازه نور خورشید ندارند، اما هر ملتی می تواند از انرژی خورشیدی برای تامین نیازهای انرژی خود استفاده کند. هزینه ساخت پنل های خورشیدی در ده سال گذشته بسیار کاهش یافته است و آنها را نه تنها مقرون به صرفه بلکه اغلب ارزان ترین راه برای تامین برق کرده است. پنل های خورشیدی می توانند حدود ۳۰ سال دوام بیاورند و بر اساس مواد مورد استفاده در رنگ های مختلف تولید شوند.
روند گسترش استفاده از انرژی خورشیدی
[wpdatatable id=49]
انرژی باد
انرژی باد از نیروی هوای متحرک برای چرخاندن توربین های بزرگ در خشکی یا آب استفاده می کند. با گذشت زمان، فناوری انرژی باد با توربین های بلندتر و پره های بزرگتر برای تولید الکتریسیته بیشتر بهبود یافته است.
گسترش انرژی بادی offshore و onshore
[wpdatatable id=50]
سرعت باد در نقاط مختلف متفاوت است، اما پتانسیل انرژی باد بیشتر از تولید برق فعلی جهانی است. برخی از بهترین مکان ها برای انرژی باد ممکن است در مناطق دوردست باشند. نیروی بادی فراساحلی، به ویژه، پتانسیل زیادی دارد.
انرژی زمین گرمایی
انرژی زمین گرمایی از گرمای داخل زمین با بیرون کشیدن آن از طریق چاه ها یا روش های دیگر استفاده می کند. در زمین مخازن داغ طبیعی و همچنین سیستم های بهبود یافته ای وجود دارد که از روش های هیدرولیکی برای تولید برق استفاده می کنند.
تکنولوژی تولید برق از این مخازن داغ قدیمی و قابل اعتماد است و سابقه ای بیش از ۱۰۰ سال دارد. هنگامی که مایعات داغ به سطح می آیند، می توان از آنها برای تولید برق استفاده کرد.
برق آبی
انرژی آبی انرژی را از آب در حال حرکت از نقاط مرتفع به پست با استفاده از مخازن یا رودخانه ها جذب می کند. نیروگاه آبی مخزن آب را برای اهداف مختلفی مانند شرب، آبیاری، کنترل سیل، ناوبری و انرژی ذخیره می کند.
در حال حاضر، برق آبی بزرگترین منبع انرژی تجدیدپذیر در تولید برق است. این به الگوهای بارندگی پایدار بستگی دارد اما می تواند تحت تأثیر خشکسالی های مرتبط با آب و هوا یا تغییرات اکوسیستم قرار گیرد. انرژی آبی در مقیاس کوچک اغلب به عنوان دوستدار محیط زیست به ویژه در مناطق دور افتاده دیده می شود.
انرژی اقیانوس
فناوری‌های انرژی اقیانوسی از نیروی امواج یا جریان‌های موجود در آب دریا برای تولید برق یا گرما استفاده می‌کنند. این فناوری‌ها هنوز در مراحل اولیه هستند، با نمونه‌های اولیه دستگاه‌هایی که پتانسیل عظیم انرژی اقیانوس‌ها را بررسی می‌کنند، که بیشتر از نیاز بشر در حال حاضر است.
جدول رشد ظرفیت تولید انرژی های آبی و زمین گرمایی
[wpdatatable id=51]
بیوانرژی
بیوانرژی از مواد آلی مانند چوب، زغال سنگ، پسماند و محصولات دیگر به دست می آید. این منبع همه کاره ای برای تولید گرما، نیرو و سوخت های زیستی مایع است. در مناطق روستایی، معمولاً برای پخت و پز، روشنایی و گرمایش استفاده می شود. سیستم‌های زیست توده مدرن از محصولات خاص، بقایای کشاورزی و جنگل‌داری و زباله‌های آلی استفاده می‌کنند.
اگرچه انرژی زیستی نسبت به سوخت های فسیلی انتشار گازهای گلخانه ای کمتری تولید می کند، اما باید مراقب باشیم زیرا می تواند اثرات منفی زیست محیطی داشته باشد. استفاده از زمین های زیاد برای مزارع انرژی زیستی ممکن است منجر به جنگل زدایی و تغییر کاربری زمین شود، بنابراین استفاده از انرژی زیستی با دقت برای نیازهای خاص مهم است.
مزایای انرژی های تجدید پذیر
۱. کمک به مقابله با گرمایش جهانی
افراد، آلودگی زیادی در هوا ایجاد می کنند، به ویژه دی اکسید کربن و سایر مواردی که باعث گرم شدن کره زمین می شود. این باعث مشکلات بزرگی مانند طوفان های قوی تر، خشکسالی، بالا رفتن دریا و مرگ حیوانات می شود. در ایالات متحده، حدود ۲۹ درصد از آلودگی که باعث گرم شدن کره زمین می شود از تولید برق است. بیشتر آن از سوزاندن زغال سنگ و گاز طبیعی به دست می آید.
برای مقایسه روش های مختلف تولید انرژی، از چیزی به نام معادل دی اکسید کربن (CO2e) استفاده می کنیم. حتی وقتی به تمام آلودگی هایی که انرژی پاک در طول عمر خود ایجاد می کند (از ساختن تا دور انداختن آن) فکر می کنیم، هنوز به اندازه سوخت های فسیلی نیست. به عنوان مثال، باد، خورشید، زمین گرمایی و برق آبی برای هر واحد برق CO2 کمتری نسبت به زغال سنگ و گاز ایجاد می کنند.
۲. کمک به سلامت انسان ها
زغال‌سنگ و گاز ، باعث تولید موادبیماری زا می شوند. این می تواند باعث مشکلات تنفسی، آسیب به مغز، حملات قلبی، سرطان و حتی مرگ زودهنگام افراد شود. همه این مشکلات سلامتی هزینه زیادی دارد. اما انرژی های پاک مانند باد، خورشید و برق آبی این نوع آلودگی هوا را ایجاد نمی کنند. همچنین، آنها آب زیادی مصرف نمی کنند، بنابراین مانند سوخت های فسیلی، آب را آلوده نمی کنند.
۳. انرژی بی انتها
باد، خورشید، گیاهان، گرمای زمین و آب متحرک همیشه می توانند به ما انرژی بدهند. در حال حاضر، فقط کمی از برق ایالات متحده از این روش تولید می شود، اما ما می توانیم بیشتر از آنها استفاده کنیم. مطالعات نشان می‌دهد که انرژی‌های تجدیدپذیر می‌توانند برق بسیار بیشتری را در اختیار ما قرار دهند.
۴. اشتغال زایی برای جامعه
تولید انرژی از باد و خورشید نسبت به سوخت های فسیلی به افراد بیشتری نیاز دارد. مردم باید پنل های خورشیدی نصب کنند و از نیروگاه های بادی مراقبت کنند. این به معنای مشاغل بیشتری برای هر واحد برق ساخته شده در مقایسه با سوخت های فسیلی است. در حال حاضر، بسیاری از مردم در زمینه انرژی های پاک در ایالات متحده شغل دارند، و اگر از انرژی های تجدیدپذیر بیشتری استفاده کنیم، می تواند حتی بیشتر شود. این نه تنها در انرژی پاک بلکه در سایر مشاغل محلی نیز کمک می کند.
۵. قیمت انرژی های تجدید پذیر ثبات بیشتری دارند
انرژی های تجدیدپذیر به ما برق ارزانی می دهد که در طول زمان تغییر چندانی نمی کند. حتی اگر در ابتدا باید پول خرج کنیم، هزینه کمتری برای اجرای انرژی های پاک دارد زیرا «سوخت» رایگان است. قیمت تولید انرژی خورشیدی و بادی بسیار کاهش یافته است و همچنان کاهش خواهد یافت. از سوی دیگر، قیمت سوخت های فسیلی می تواند بسیار نوسانی شود. استفاده بیشتر از انرژی‌های تجدیدپذیر می‌تواند به ما کمک کند زیاد به سوخت‌های فسیلی وابسته نباشیم و قیمت‌ها را پایدارتر کند.
۶. منابع انرژی پایدار
باد و خورشید کمتر از کار می‌افتند، زیرا از بخش‌های زیادی ساخته شده‌اند. حتی اگر یک قسمت خراب شود، بقیه هنوز می توانند کار کنند. به عنوان مثال، هنگامی که یک طوفان بزرگ رخ داد، انرژی سوخت های فسیلی در برخی نقاط متوقف شد، اما انرژی های تجدید پذیر همچنان جوابگو هستند. کارخانه های سوخت فسیلی نیز به آب زیادی نیاز دارند و اگر آب کافی نباشد، نمی توانند برق تولید کنند. باد و خورشید به آب زیادی نیاز ندارند و حتی در شرایط سخت نیز می توانند کار کنند. این موضوع انرژی های تجدیدپذیر را به یک انتخاب قوی و قابل اعتماد تبدیل می کند، به خصوص که تغییرات آب و هوایی باعث می شود رویدادهای شدید رایج تر شوند.
انرژی تجدید پذیر، انرژی سبز و انرژی پاک چه تفاوتی باهم دارند؟
انرژی سبز چیست و چه تفاوتی با انرژی های تجدیدپذیر و پاک دارد؟ اگرچه این اصطلاحات اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند، اما تفاوت هایی وجود دارد.
انرژی های سبز، پاک و تجدیدپذیر همگی یک هدف مشترک دارند: تولید برق بیشتر و کاهش وابستگی ما به سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ و گاز که به طور قابل توجهی در تغییرات آب و هوایی نقش دارند.
انرژی سبز
انرژی سبز به عنوان انرژی تولید شده به گونه ای و از منبعی که به محیط طبیعی آسیبی نمی رساند، تعریف می شود.
تفاوت انرژی تجدید پذیر و انرژی سبز
تشخیص یک تفاوت کلیدی هنگام مقایسه انرژی سبز و تجدیدپذیر مهم است. همه منابع انرژی تجدیدپذیر ذاتا سبز نیستند، حتی اگر این اصطلاحات به جای یکدیگر استفاده شوند. انرژی های تجدیدپذیر از منابعی مانند نیروی باد و خورشید که به طور مداوم توسط طبیعت دوباره پر می شوند، به دست می آید. با این حال، اگر فرآیندهای درگیر، مانند ساخت زیرساخت، منجر به انتشار کربن شود، ممکن است یک منبع انرژی تجدیدپذیر «سبز» در نظر گرفته نشود.
انرژی پاک
از سوی دیگر، انرژی پاک با حداقل یا بدون انتشار گازهای گلخانه ای در هنگام استفاده مشخص می شود. مانند انرژی های تجدیدپذیر، برخی از انواع انرژی های پاک ممکن است همیشه معیارهای سبز بودن را به طور کامل رعایت نکنند.
چگونه می توانیم در خانه از انرژی های تجدید پذیر استفاده کنیم؟
۱. استفاده از نیروی خورشید
شما می توانید پنل های خورشیدی را روی پشت بام خود قرار دهید تا نور خورشید به برق تبدیل شود و خانه شما به طور موثرتری از انرژی استفاده کند. این پنل ها در روزهای ابری کار می کنند و می توانند انرژی اضافی را در باتری ها برای استفاده در شب ذخیره کنند. همچنین می توانید برق خود را بقه اداره برق بفروشید.
ساختن نیروگاه تولید برق پاک خود به خانه شما کمک می کند تا پایدارتر باشد، برق کمتری از شبکه مصرف کند و هزینه قبوض برق شما را کاهش دهد.
۲. راه حل های گرمایش خورشیدی
انرژی خورشیدی فقط برای تولید برق نیست شما می توانید پنل های خورشیدی را برای گرم کردن آب نصب کنید. این سیستم ها روی پشت بام ها، آب را در یک مخزن با استفاده از نور خورشید گرم می کنند. پانل های بزرگتر حتی می توانند انرژی گرمایش خانه شما را تامین کنند.
۳. گرمایش کارآمد با پمپ های حرارتی منبع هوا
پمپ های حرارتی منبع هوا برای گرم کردن کارآمد خانه و آب و گرفتن گرما از هوای بیرون استفاده می شوند. این پمپ ها حتی در دمای -۱۵ درجه سانتیگراد نیز کار می کنند، برای محیط زیست بهتر از گرمایش نفت یا گاز هستند و ردپای کربن شما را کاهش می دهند.
۴. نیروی باد برای خانه ها
توربین های بادی کوچک، به تنهایی یا متصل به ساختمان ها، به شما امکان می دهند از انرژی باد به راحتی استفاده کنید. وقتی باد پره ها را می چرخاند، توربین های داخلی برق تولید می کنند.
۵. گرمایش سازگار با محیط زیست با سیستم های زیست توده
سیستم های گرمایش زیست توده، برای سوزاندن مواد طبیعی مانند چوب، پسماند ها و غیره کاربرد دارند. این روش سازگار با محیط زیست تنها کربن جذب شده چوب در هنگام رشد را آزاد می کند.
۶. سیستم های برق آبی در مناطق خاص
اگر خانه شما نزدیک دریاچه یا رودخانه است، به سیستم های برق آبی فکر کنید که از آب جاری برای تولید برق استفاده می کنند.
منابع
