انرژی­ های نوین

انرژی­ های نوین

در طی قرن­ های گذشته که کشورها به مرور زمان با افزایش جمعیت روبرو شدند، با پیشرفت تکنولوژی و صنعتی شدن بسیاری از کشورهای جهان، مصرف انرژی نیز افزایش یافته و با توجه به مطالعات و بررسی­ های انجام شده، محققان پیش­ بینی کرده ­اند، تا سال­ های آینده در برخی از کشورهای عضو سازمان همکاری و توسعه اقتصادی (Organisation for Economic Co-operation and Development  یا OECD ) مصرف انرژی 20 درصد افزایش خواهد داشت؛ همچنین این امکان نیز وجود دارد که در برخی دیگر از کشورها 50 درصد افزایش یابد که تا سال 2050 همه مردم و کشورها شاهد این افزایش چشمگیر مصرف انرژی خواهند بود.

یکی از دلایل اصلی افزایش انرژی در میان کشورها این است که مدیران و مسئولان برای رشد و پیشرفت کشورشان از لحاظ اقتصادی به انرژی که همانند یک نیروی محرکه در بیش­تر فعالیت­ های تولید و خدماتی مورد استفاده قرار می­ گیرد، نیاز دارند. یکی از انرژی­­ ها سوخت ­های فسیلی است که موجب افزایش گازهای گلخانه ­ای شده و در نتیجه مشکلات فراوانی را برای محیط زیست و جهان ایجاد کرده و گرمای سطح زمین را چندین برابر می­ کند و بزرگ­ترین و ارزان ترین منع که تامین کننده انرژی در جهان است، سوخت­های فسیلی است.

البته سوخت­ های فسیلی جزء منابع رو به اتمامی است که بسیاری از کشورها و محققان برای کاهش آلاینده ­های زیست محیطی و همچنین مورد استفاده قرار دادن سوخت­ های پاک و تجدیدپذیر که آلایندگی پایینی نیز دارند، آن­ها را مورد توجه قرار داده ­اند؛ ما در این مطلب قصد داریم که شما را با برخی از منابع تامین­ کننده انرژی­های نوین و پاک آشنا سازیم.

• انرژی جزر و مد آب (Tidal power)

یکی از انرژی­ های نوین و تجدیدپذیر، انرژی جزر و مد آب است که یکی از منابع انرژی آبی محسوب شده و انرژی حرکت جذر و مد به انرژی الکتریکی تبدیل می­ کند. بنابراین یکی از منابعی که موجب تولید برق می­ شود، انرژی جذر و مد دریا است.

البته این نکته را نیز متذکر شویم که انرژی جزر و مد با برخی از مشکلات همچون هزینه زیاد و محدویت مکان روبرو است و در میان سایر انرژی­ ها همانند، انرژی خورشیدی و باد قابل پیش ­بینی­ تر می­باشد. درست است که، این نوع انرژی هنوز فراگیر نشده است، اما با توجه به طراحی­ های اخیر، مثل نیروگاه کشند دینامیکی و تالاب­ های کشندی و همچنین طراحی کردن تکنولوژی­ های توربین که شامل، توربین­ های جدید محوری و … می­باشد، ثابت می­کند که برقی که از منبع جزر و مد ایجاد می­شود، بیش­تر از حد تصور ما است و حتی این امکان وجود دارد که هزینه­ های اقتصادی و زیست محیطی آن به مرور کاهش پیدا کند. افرادی که در این عرصه­ ها به فعالیت می­ پردازند، آگاه هستند که اکنون در اقیانوس اطلس و قاره­ های آمریکا و همچنین اروپا توربین­ هایی برای تولید برق در زیر آب قرار گرفته است.

• انرژی امواج (Waves power)

یکی دیگر از منابع تولید انرژی که از سطح دریا تولید می­ شود انرژی امواج است که در این روش تولید انرژی مبدل­های انرژی که به نام پلامیس (Pelamis) می­ باشند با شناور شدن در سطح دریا و حرکت توسط امواج دریا انرژی الکتریکی تولید می­کنند. هنگامی که موج­ها بر روی سطح دریا و اقیانوس­ ها برخورد می ­کنند و امواج ایجاد می­شود، از این طریق انرژی امواج به وجود می­آید. در رابطه با انرژی مکانیکی باد باید بگوییم که با جذب نابرابر گرمای پرتوهای فروسرخ و نور خورشید انرژی باد ایجاد شده که صورت انرژی پتانسیل گرانشی در دریا و اقیانوس ذخیره می­گردد، تمام انرژهای امواج در زمین حدود 2500 گیگاوات بوده است. انرژی امواج همانطور که گفته شد، جزء منابع تجدیدپذیر محسوب می­گردد.

این انرژی تولید شده کاربردهای فراوانی از جمله تولید برق و شیرین کردن آب و پمپ آب داشته است. افرادی که قصد دارند از این منبع انرژی استفاده کنند، باید شرایط دریا را نیز مورد توجه قرار دهند که اهمیت داشته و تولید این انرژی به امواج دریا بستگی دارد. روز­هایی که دریا آرام می­باشد، انرژی الکتریسیته حاصله بسیار کم است.

• انرژی خورشیدی (Solar energy)

یکی دیگر از انرژی­های نوین که منجر به تولید انرژی الکتریکی می­شود، انرژی خورشیدی است که امروزه بسیار مورد استفاده قرار می­گیرد و پیشرفت­های چشمگیری نیز داشته است. برای تولید انرژی در ایستگاه­های فضایی از صفحات خورشیدی که در انواع مختلفی تهیه می­گردند، به کار گرفته می­شود. امروزه با توجه به نیاز افراد، در بسیاری از کشورها برای تامین برق از انرژی خورشیدی استفاده می ­کنند. محققان به وسیله برج نمک، مزرعه خورشیدی تولید کرده اند و قابلیت این را دارد که مقدار زیادی انرژی الکتریسیته تولید نماید.

• انرژی بادی (Wind power)

بسیاری از شما در هنگام بازدید از مکان­ های مختلف ممکن است که با توربین­های بادی که در مناطق بادگیری قرارداده­اند، برخورد داشته­اید. این توربین­ ها که در تصویر زیر هم مشاهده می­کنید برای تولید انرژی از طریق باد مورد استفاده قرار گرفته­اند. انرژی باد از انرژی­های نوین تجدیدپذیری هستند که انرژی جنبشی باد از طریق توربین­ ها به انرژی الکتریسیته تبدیل می­گردد و انرژی الکتریسیته نیز برق منازل را تامین می­نماید.

• انرژی برق آبی (Hydroelectricity power)

منابع گوناگونی برای تولید انرژی وجود دارد که یکی از این انرژی­های نوین جریان­های برق آبی می­ باشند که به تولید انرژی الکتریکی می­انجامند. به کارگیری از این منبع به این صورت است که نیروی گرانش زمین به وسیله ریزش آب در حجم بالا از سد مخازن به وسیله توربین منجر به تولید انرژی برق آبی می­گردد. این شیوه بسیار پرکاربرد بوده و به عنوان یکی از بهترین و پاک­ترین روش­های تولید انرژی شناخته شده است. بیش­ترین مکان­ هایی که از این نوع منبع استفاده می­ کنند، مکان­ های دورافتاده در نزدیکی سد و رودخانه­ های بزرگ است.

• انرژی زمین گرمایی (Geothermal energy)

این روش به این صورت کاربرد دارد که انرژی گرمایی درون لایه ­های زمین گرفته و به تولید انرژی الکتریسیته می ­انجامد که با گرم کردن آب و گرمایش در فصل های سرد به کار گرفته می­شود و به عنوان یکی از غنی­ ترین انرژی­های نوین شناخته شده است و بسیار نیز کارآمد می­باشد. در گذشته های بسیار دور رومیان باستان برای گرم کردن حمام عمومی از این روش استفاده می­کردند، برای این که بتوان بیش­ترین بازدهی و پیشرفت را از طریق انرژی زمین گرمایی بدست آورد، لازم است که مکان­یابی دقیقی از محل احداث نیروگاه داشته باشند، این موضوع بسیار مهم می­باشد. نیروگاه بهتر است که نزدیک مرز­های صفحه­ های تکتونیکی زمین احداث گردد.

• بیومس (Biomass)

بیومس یکی دیگر از انرژی­های نوین است که از مواد زیستی زنده و یا مرده که به روش سوختن صورت می­پذیرد، انرژی تولید می­کنند. مواد زیستی که در این روش مورد استفاده قرار می­گیرد، شامل برگ و شاخه درختان، زباله­ های خانگي، روغن نخل، نیشگر، صنوبر، ذرت، کنف و سایر ضایعات گیاهی می­باشد. از تمام این مواد زیستی انرژی تولید می­شود،به این صورت که این منابع را حرارت داده و می­سوزانند.

• انرژی هسته‌ای (Nuclear energy)

در بسیاری از کشورهای توسعه­ یافته و پیشرفته برای تولید انرژی از انرژی هسته­ ای استفاده می­کنند، که این روش از انرژی­های نوین بسیار پاک و ارزان می­ باشد. در هنگام به کارگیری از این شیوه برای تولید انرژی از واکنش­های هسته اتم به طور برنامه­ریزی شده انجام می­شود. در ایام گذشته زباله­ های هسته­ ای چالشی بود برای این منبع تولید انرژی که با پیشرفت در طراحی راکتورهای جدید تولید این زباله­ ها به طور قابل توجهی کاهش یافته است.

• باتری­ها (Batteries)

ما در این مطلب انواع انرژی­ های نوین را نام برده و دانستیم که این انرژی­ های تجدیدپذیر و پایدار که به سوخت­های فسیلی وابسته می­باشند، برای محافظت و مراقبت از محیط زیست امری حیاتی هستند. تصور کنید، زمانی که وزش باد وجود نداشته باشد یا خورشید غروب کند یا دیگر روش­های که در بالا نام برده شد، نتوان به کار گرفت و در دست­رس نبودند، در این صورت باید به فکر راه چاره­ای بود که بتوان این انرژی­ها را برای آیندگان ذخیره کرد. بیش­تر محققان انرژی تجدیدپذیر برای ذخیره انرژی را روی نوعی باتری به نام “باتری جریان”(flow battery) انجام داده ­اند، که در آن الکتریسیته در مخزن الکترولیت مایع ذخیره می­شود، این روش هم با چالش گران بودن فناوری در مقیاس شبکه برق روبرو هست که امیدواریم هرچه زودتر به راه حل برسد.

انواع مختلف باتری برای ذخیره­ سازی انرژی توسعه داده شده ­اند، که می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• باتری­های آلومینیومی
• باتری­های فلز-هوا
• باتری­های برپایه نانو تیوب
• باتری لیتیوم-پلیمری
• باتری لیتیوم-یونی
• باتری جریانی

سامانه سانیوا یک منبع تولید انرژی پاک