با انرژی پاک و انواع آن آشنا شوید
با کاهش منابع سوخت فسیلی و افزایش روزافزون آلودگی ناشی از آن‌ها، توسعه انرژی پاک بیش از هر زمانی حائز اهمیت است.
در دیجیاتو ثبت‌نام کنید
جهت بهره‌مندی و دسترسی به امکانات ویژه و بخش‌های مختلف در دیجیاتو عضو ویژه دیجیاتو شوید.
عضویت در دیجیاتوتازههای تکنولوژی
استخراج و بهره‌وری از سوخت‌های فسیلی همراه با ایجاد آلودگی و آسیب به اکوسیستم است. به همین دلیل، امروزه دولت‌ها بیش‌ازپیش، برای توسعه انرژی پاک و تجدیدپذیر تلاش میکنند.
اگرچه اصطلاحاتی مانند انرژی تجدیدپذیر، انرژی سبز و انرژی پاک اغلب بهجای یکدیگر استفاده می‌شوند، درواقع دسته‌ای از تفاوت‌های کلیدی آن‌ها را از یکدیگر متمایز میکند. در ادامه، نگاهی به انواع مختلف، وجه تمایز و اثربخشی هرکدام از آن‌ها خواهیم داشت.
انرژی تجدیدپذیر چیست؟
انرژی تجدیدپذیر از آن دسته منابع طبیعی به‌دست می‌آید که می‌توانند خود را در طول زمان شارژ کنند؛ بنابراین دغدغه‌ای برای اتمام آن‌ها مطرح نیست. از آنجایی که انرژی تجدیدپذیر نسبت به سوخت فسیلی سنتی گازهای گلخانه‌ای و آلاینده‌های کمتری تولید میکند، فضایی پایدارتر در مصرف انرژی را ایجاد خواهد کرد.
انواع منابع انرژی تجدیدپذیر
برای درک بهتری از اینکه انرژی تجدیدپذیر چیست و چگونه کار میکند، نگاهی به چند نمونه از منابع و فناوری‌های مرتبط با آن می‌اندازیم. ازجمله رایجترین این منابع می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- انرژی خورشیدی: برای تولید انرژی خورشیدی، سلول‌های فتوولتائیک موجود روی پنلهای خورشیدی نور خورشید را به دام می‌اندازند. سپس یک مبدل برق (Inverter) نور خورشید را به برقی تبدیل میکند که می‌تواند در خانه استفاده شود.
- انرژی بادی: پره‌های توربین بادی با مهار باد و حرکت هوا به چرخش درمی‌آیند. سپس توربین‌ها انرژی جنبشی چرخش را به نیروی مکانیکی و درنهایت الکتریسیته تبدیل میکنند.
- انرژی آبی یا برق-آبی (هیدرولیک یا هیدروالکتریک): یکی از اولین منابع انرژی مورد استفاده برای تولید برق، برق-آبی است. در این فرایند، نیروی آب جاری، پره‌های توربین را می‌چرخاند و سپس ژنراتور برق تولید میکند.
- انرژی زمین گرمایی: از حرارت واقع در اعماق زمین و از پوسته جامد آن حاصل میشود. برای این کار در زمین چاه حفر میکنند، سپس بخار یا آب فرصتی می‌یابد تا به سطح برسد و به توربین‌های تولید برق نیرو برساند.
- انرژی زیستتوده یا انرژی بیومس: زیستتوده یا بیومس یک ماده تجدیدپذیر است که از گیاهان و حیوانات به‌دست می‌آید. برخی از منابع زیستتوده رایج عبارتند از چوب، محصولات کشاورزی و زباله‌های جامد شهری. زیستتوده را می‌توان با استفاده از چندین روش مختلف به انرژی تبدیل کرد، اما محبوب‌ترین آن‌ها سوزاندن زیستتوده برای گرم‌کردن ساختمان‌ها یا نیرو‌دادن به توربین‌های بخاری است که برق تولید میکنند.
- انرژی دریایی: انرژی دریایی از حرکات طبیعی اقیانوس برای تولید انرژی استفاده میکند. این انرژی هنوز مراحل اولیه از توسعه را سپری میکند. انواع مختلفی از منابع انرژی دریایی درحال توسعه هستند: انرژی موج، انرژی جزر و مد و انرژی حاصل از جریان‌های اقیانوسی.
مزایای انرژی تجدیدپذیر
از مهم‌ترین مزایای استفاده از انرژی تجدیدپذیر عبارتند از:
- منابع انرژی تجدیدپذیر پایان نمی‌یابند.
- قابل اعتماد است؛ بدان معنا که درحالیکه سوخت‌های فسیلی همیشه عاملی برای اختلاف و جنگ بین کشورها بوده‌اند، می‌توان بسیاری از مسائل را با منابع تجدیدپذیر به‌صورت مسالمت‌آمیز مدیریت کرد.
- عموماً دوستدار و سازگار با محیطزیست است.
- با کاهش انتشار آلاینده‌ها، می‌تواند سطح سلامت عمومی را افزایش دهد.
- فناوری‌های تجدیدپذیر مشاغل زیادی را به‌خصوص در مناطق محروم و فقیر ایجاد میکنند.
- هزینه نگهداری و پشتیبانی کمتری دارد.
- می‌تواند آشفتگی در قیمت انرژی را کاهش دهد.
- استقلال اقتصادی کشورها را افزایش می‌دهد.
- انواعی از زباله‌ها را می‌توان در فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر استفاده کرد.
معایب انرژی تجدیدپذیر
در کنار مزایای بسیار، انرژی تجدیدپذیر همچنان با چالش و معایبی همراه است:
- انرژی تجدیدپذیر ممکن است در تمام ساعات شبانه‌روز در دسترس نباشند؛ همانند انرژی خورشیدی.
- کارایی فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر پایین است.
- هزینه اولیه فناوری و خدمات مرتبط بالاست.
- سایت‌های انرژی تجدیدپذیر به فضای زیادی نیاز دارند.
- دستگاه‌های انرژی تجدیدپذیر نیاز به بازیافت دارند.
انرژی سبز چیست؟
انرژی سبز یا نیروی سبز نشان‌دهنده منابعی از انرژی است که کمترین اثر مخرب را بر محیطزیست دارند. این نوع از منابع انرژی، آلاینده‌های مضر کربن را آزاد نمی‌کنند؛ درنتیجه به کاهش میزان آن کمک میکنند. برخی از نمونه‌های انرژی سبز شامل برق تولیدشده از خورشید، باد، زمین گرمایی و سایر منابع کم‌تأثیرند.
تفاوت انرژی سبز با انرژی تجدیدپذیر در چیست؟
انرژی سبز درواقع زیرمجموعه‌ای از انرژی تجدیدپذیر است و شامل آن دسته است که بیشترین سود زیستمحیطی را ارائه می‌دهد؛ بنابراین اگرچه همه منابع انرژی سبز تجدیدپذیر هستند، اما همه منابع تجدیدپذیر سبز در نظر گرفته نمی‌شوند. به عنوان مثال، انرژی باد، سبز و تجدیدپذیر است. سوزاندن چوب تجدیدپذیر است (زیرا می‌توانید درختان بیشتری پرورش دهید) اما سبز نیست (زیرا آلودگی را در جو آزاد می‌سازد).
| نوع انرژی | منبع انرژی |
| سبز و تجدیدپذیر | زمین‌گرمایی، نیروی آبی کم‌تأثیر، خورشیدی، بادی |
| سبز و غیرتجدیدپذیر | - |
| غیرسبز و تجدیدپذیر | انرژی آبی بزرگ، زیست توده یا بیومس |
| غیرسبز و غیرتجدیدپذیر | هسته‌ای |
در مثالی دیگر می‌توان به مقایسه برق-آبی کم‌تأثیر و برق-آبی در مقیاس وسیع پرداخت. تأمین این انرژی در مقیاس بزرگ فرایندی سبز نیست؛ زیرا با ساخت نیروگاههای بزرگ، انتشار گازهای گلخانه‌ای، احداث سد و به‌دنبال آن تغییر اقلیم برای موجودات آبزی همراه است.
انرژی پاک چیست؟
انرژی پاک نوعی از انرژی است که در طول فرایند تولید آن هیچ‌گونه گاز گلخانه‌ای یا آلاینده مضری آزاد نشود؛ بدان معنا که تمام منابع انرژی سبز و انرژی تجدیدپذیر نیز انرژی پاک هستند. علاوه‌براین، یک منبع انرژی پاک لزوماً تجدیدپذیر نیست. به عنوان مثال، انرژی هسته‌ای یک منبع انرژی پاک است، علی‌رغم این واقعیت که به‌طور طبیعی در طول زمان شارژ نمی‌شود.
آیا انرژی هسته‌ای گزینه‌ای ایمن است؟
گازهای گلخانه‌ای در حین فرایند شکافت هسته‌ای تولید نمی‌شوند. بااین‌وجود انرژی هسته‌ای سبز نیست؛ زیرا به استخراج، بهره‌برداری و ذخیره‌سازی زباله‌های رادیواکتیو در بلندمدت نیازمند است که همگی تهدیدی علیه محیطزیست هستند.
حوادث اتمی بسیاری را به عدم اطمینان در مورد امنیت استفاده از انرژی هسته‌ای سوق داده است.
پس از زلزله‌ای عظیم، یک سونامی 15 متری منبع تغذیه و خنک‌کننده سه راکتور فوکوشیما دایچی، ژاپن را غیرفعال کرد و سبب یک حادثه هسته‌ای در 11 مارس 2011 شد. هر سه هسته تا حد زیادی در سه روز اول ذوب شدند.
در 26 آوریل 1986، راکتور شماره چهار RBMK نیروگاه هسته‌ای چرنوبیل، اوکراین، طی آزمایشی با قدرت کم از کنترل خارج شد و منجر به انفجار و آتش‌سوزی شد که ساختمان راکتور را تخریب کرد و مقدار قابل‌توجهی از تشعشعات هسته‌ای را در جو آزاد نمود.
در سال 2011 کشور آلمان برنامه‌‌ی خود را برای حذف تدریجی انرژی هسته‌ای اعلام کرد؛ هرچند در پاییز سال 2022، پس از بحران انرژی حاصل از جنگ اوکراین، آلمان تصمیم گرفت راکتورهای هسته‌ای موجود را برای چند ماه دیگر برای تقویت منابع فعال نگه دارد.
بااینحال، انرژی هسته‌ای همچنان جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی است. برای کاهش اثرات مخرب آن باید راهکارهایی را برای پیشگیری از سانحه، ذخیره و دفن ایمن زباله و کاهش اثرات محیط‌زیستی ارائه کرد.
نیروگاههای هسته‌ای در نزدیکی دریاها یا دریاچه‌های بزرگ قرار دارند؛ زیرا برای خنک‌شدن به آب نیازمند هستند. بنابراین با افزایش قریب‌الوقوع سطح آب دریاها، انرژی هسته‌ای گزینه‌ای اجتناب‌ناپذیر خواهد بود.
انرژی جایگزین یا انرژی نو چیست؟
این انرژی به‌گونه‌ای تأمین میشود که به اکوسیستم آسیب نرساند، گاز گلخانه‌ای منتشر نکند و یا به‌عبارتی هیچ‌گونه تأثیر منفی بر محیطزیست نداشته باشد. بنابراین درحالیکه منابع انرژی زیستتوده/بیومس و انرژی آبی تجدیدپذیرند، به‌دلیل اثرگذاری بالا بر محیطزیست، انرژی نو نامیده نمی‌شوند. به عنوان مثال، تأمین مواد بیومس می‌تواند منجر به جنگل‌زدایی شود و سیستم‌های برق-آبی می‌توانند بر زیستگاه و چرخه تغذیه حیوانات آبی و خشکی تأثیر منفی بگذارند.
چرا انرژی تجدیدپذیر، نو، سبز و پاک اهمیت دارند؟
ما اکنون با امواج گرمای بی‌سابقه، هوای آلوده و مشکلات بهداشتی باورنکردنی ناشی از سوخت‌های فسیلی مواجه هستیم که رو به اتمام نیز هستند.
منابع انرژی تجدیدپذیر بهترین فرصت برای توقف روند فعلی است. بنابراین دولت‌ها به فکر استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی برای تولید برق هستند. درنتیجه استفاده از انرژی تجدیدپذیر برای تولید برق در همه کشورها رو به افزایش است.
به عنوان مثال، سهم انرژی تجدیدپذیر در تولید برق جهانی به 29 درصد در سال 2020، با 2 درصد رشد نسبت به سال گذشته خود افزایش یافته است.
برخی از کشو‌های پیشرفته مانند بریتانیا، تجهیز صددرصدی شهرها با انرژی تجدیدپذیر را تا سال 2050 در نظر گرفته‌اند. تا سال 2022، حدود 43 درصد از برق بریتانیا توسط انرژیهای تجدیدپذیر تأمین شده است. علی‌رغم موانع فراوان در مسیر انرژیهای تجدیدپذیر 100 درصدی، استفاده از فناوری‌های تجدیدپذیر مزایای امیدوارکننده‌ای دارد.
پیشروی به انرژی تجدیدپذیر
اگرچه کشورها به اتفاق باور دارند که برای جلوگیری از فاجعه آب‌وهوایی باید بهره‌وری از انرژی تجدیدپذیر را تسریع ببخشند، اما توافق کمتری در سیاست‍‌های مؤثر در مقیاس کلان وجود دارد. در ادامه به بررسی برخی از این موارد می‌پردازیم:
- تغییر رویکرد: تشویق شهروندان به کارآمد‌بودن این نوع از انرژی و بازیافت، ارزش‌گذاری بیشتر روی کالاها و خدمات زیستمحیطی.
- کاهش استفاده از خودرو و استفاده از سوخت‌های فسیلی.
- ارائه شیوه‌ها و ایجاد زیرساخت مناسب برای حمل‌ونقل پایدار مانند حمل‌ونقل عمومی و دوچرخه‌سواری.
- حفاظت از محیطزیست.
- توسعه بازار برای محصولات و خدمات سازگار با محیطزیست (مانند اکوتوریسم).
- تشویق به توسعه زنجیره‌های عرضه و مصرف محلی؛ به عنوان مثال: کاهش هزینه‌های حمل‌ونقل و به تبع آن انتشار گازهای گلخانه‌ای.
- بهینهسازی در اموری چون ساخت‌وساز، مانند عایق؛کاری، مصرف آب و گرمایش و سرمایش.
- کمک به رشد کسب‌وکارها درزمینه محصولات و خدمات سازگار با محیطزیست.
- ارائه اطلاعات و مشاوره به کسب‌وکارها برای مدیریت و صرفه‌جویی در منابع.
جمع‌بندی
به‌طور کلی، مزایای استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر بیشتر از معایب آن است. اگرچه هزینه اولیه ایجاد شبکه فناوری‌های تجدیدپذیر ممکن است بیشتر باشد، اما با گذشت زمان، هزینه‌ها جبران خواهند شد. با در نظر گرفتن تأثیرات جانبی استفاده از انرژی تجدیدپذیر، به‌تعویق‌انداختن روند استفاده صددرصدی از این انرژی عاقلانه نیست و با عواقب جبران‌ناپذیری همراه خواهد بود.
سؤالات متداول
پنج منبع اصلی برای انرژی تجدیدپذیر وجود دارد: خورشیدی، زمین گرمایی، باد، زیستتوده، برق-آبی.
درحالیکه معمولاً عموم از اصطلاحات تجدیدپذیر و سبز بهجای یکدیگر استفاده میکنند، درواقع میان این دو تفاوت وجود دارد. رایجترین اشکال انرژیهای تجدیدپذیر، مانند نیروگاههای آبی و زیستتوده، اثرات زیستمحیطی بالایی دارند و ممکن است «پاک» باشند، اما «سبز» نیستند.
انرژی خورشیدی معمولاً سبز تلقی میشود؛ زیرا از یک منبع طبیعی استفاده میکند که اتمامناپذیر است و تقریباً هیچ اثر سویی بر محیطزیست ندارد. بااینحال، فرایند ساخت پنلهای خورشیدی همراه با استفاده و آزادسازی مواد سمی و آلوده است.
سهم انرژی تجدیدپذیر در تولید برق جهانی در سال 2021 پس از رشد متوسط 0.4 درصدی، به 28.7 درصد رسید. به گفته آژانس بین‌المللی انرژی، تا سال 2025، این میزان به 35 درصد خواهد رسید.
برای گفتگو با کاربران ثبت نام کنید یا وارد حساب کاربری خود شوید.