Hamshahri Newspaper

امروزه سوخت هاي فسيلي شامل نفت، گاز طبيعي و زغال سنگ منابع اصلي انرژي بشر به شمار مي آيد.90درصد انرژي مصرفي مردم زمين از طريق اين منابع تامين مي شود.
به طور كلي تمام منابع انرژي، به جز منابع فسيلي را انرژي هاي جانشين مي نامند كه به دو گروه انرژي هاي تجديد پذير و تجديد ناپذير تقسيم مي شوند.
سوخت هاي هسته اي و انرژي زمين گرمايي، انرژي هاي جانشين تجديد ناپذير هستند و انرژي خورشيدي، نيروي آب، نيروي باد و انرژي حاصل از زي-توده( بيوماس) منابع انرژي تجديد شونده به شمارمي روند. منابع انرژي جانشين تجديدشونده و تجديدناشونده درحال حاضر سهم كوچك اما رشديابنده اي از مصرف كل انرژي موردنياز بشر را تشكيل مي دهند. از مهمترين منابع انرژي جانشين، مي توان به نيروي آب و انرژي هسته اي اشاره كرد كه تقريباً 12 درصد ازمصرف انرژي جهان را تامين مي كنند.انرژي هاي جانشين و منابع گوناگون آن از منظر زيست محيطي بسيار حائز اهميت هستند، چرا كه منابع انرژي فسيلي سرانجام به پايان مي رسند و بشر جز روي آوردن به ديگر منابع، چاره اي ندارد. از اين رو مرحله گذار به سوي منابع جديد ضرورت مي يابد.
انرژي گرما زميني
انرژي گرما زميني يعني تبديل مفيد حرارت درون زمين به گرماي منازل يا برق. مهاركردن و تحت كنترل درآوردن حرارت دروني زمين، جديد و ناشناخته نيست؛ كشور ايتاليا از سال 1904 اين منبع انرژي را مورد استفاده قرار داده و امروزه از گرماي طبيعي درون زمين در توليد برق كشورهاي روسيه، ژاپن، نيوزلند، ايسلند، مكزيك، هاوايي، آمريكا و كانادا استفاده مي شود. اگر استخراج گرماي زمين از ميزان تجديدپذيري طبيعي آن پيشي گيرد، انرژي گرما زميني را مي توان تجديد ناشونده دانست .
انرژي گرما زميني و محيط زيست
به نظر نمي رسد آثار زيست محيطي انرژي گرما زميني به اندازه ساير منابع انرژي گسترده باشد، اما در عين حال اين آثار اهميت زيادي دارد. آثار زيست محيطي استقرار تاسيسات انرژي گرما زميني در يك منطقه شامل سروصداي محلي، انتشار گاز و آشفته شدن زمين بر اثر حفاري و احداث خط لوله و جاده است. خوشبختانه استفاده از اين انرژي، نيازمند حمل موادخام يا پالايش متداول در سوخت هاي فسيلي نيست. افزون براين، استفاده از انرژي گرمازميني با ايجاد ذرات معلق آلاينده كه در مورد سوخت هاي فسيلي مطرح است يا با ايجاد ضايعات راديواكتيو مرتبط با انرژي هسته اي همراه نخواهد بود.
انرژي هسته اي
انرژي هسته اي همانطور كه از نام آن بر مي آيد شامل انرژي هسته اتم هاست كه از طريق دو نوع فرآيند شكافت هسته اي يعني شكستن اتم به ذرات كوچك تر و گداخت هسته اي يعني تركيب هسته هاي اتم و توليد هسته هاي سنگين تر، مورد استخراج و استفاده قرار مي گيرد.هم اينك انرژي هسته اي يكي از منابع مهم توليد برق به شمار مي آيد و پيش بيني مي شود در آينده، اهميت استفاده و بهره گيري از اين منبع انرژي با سرعت بيشتري ادامه يابد.
انرژي هسته اي و محيط زيست
در تمام چرخه هسته اي ، از معدن كاوي و فرآوري عنصر راديواكتيو، تا شكافت و مهار آن و همچنين از فرآوري دوباره سوخت هسته اي مصرف شده تا تعطيل كردن نيروگاه و دفع ضايعات راديواكتيو، مقادير متفاوتي پرتو وارد محيط زيست مي شود و برآن تاثيرمي گذارد.
از جمله آثار زيست محيطي چرخه سوخت هسته اي، مي توان موارد زير را برشمرد:
- معادن و تاسيسات فرآوري عنصر راديواكتيو مثل اورانيوم، ضايعات پرتوزا توليد مي كنند كه ممكن است محيط زيست را آلوده كند. به طور مثال مواردي از مصرف سنگ هاي لاشه معادن اورانيوم در شالوده و بناي ساختمان هاي برخي از كشورها مشاهده شده كه اين منازل را آلوده كرده است .
- غني سازي اورانيوم 235 و ساخت واحدهاي سوخت نيز ضايعه اي به وجود مي آورد كه رفع آن دقت فراواني مي طلبد.
- فرآيند بازنگري و ارزيابي و پايش زيست محيطي در اين خصوص وسيع و پرخرج است و اين فرآيند اغلب، حول محور صدمات مرتبط با احتمال بروز برخي حوادث از قبيل زلزله و آسيب به نيروگاه متمركز مي شود.
- فرآوري مجدد سوخت هاي هسته اي مصرف شده و رفع ضايعات هسته اي، با ضايعات زيست محيطي قابل توجهي همراه است كه بايد مورد توجه جدي قرار گيرد.
- از كار اندازي يا مدرن ساختن يك نيروگاه هسته اي نيز از جمله موارد بسيار مهمي است كه تجربه اندكي در خصوص آن موجود است. اين قبيل نيروگاه ها عمري در حدود۲۰ تا 30سال دارند.
- حوادث نيروگاه هاي هسته اي مشابه آنچه كه در نيروگاه چرنوبيل به وقوع پيوست را نيز بايد به عنوان يكي از منابع آلاينده جدي محيط، مورد توجه قرار داد.
به طور كلي مي توان گفت تجربه بشر در ارتباط با آثار ويرانگر استفاده از انرژي هسته اي، هنوز هم بسيار اندك است و هنوز آثار كامل آنچه با شكافت اتم در سال 1942 آغاز شد، به خوبي معلوم نشده است .
منابع انرژي جانشين تجديدشونده
منابع انرژي تجديدشونده، يعني انرژي مستقيم خورشيد، آب، باد و زي-توده (بيوماس) داراي اين وجه اشتراك عمده هستند كه همگي از مشتقات انرژي خورشيد به شمار مي روند. البته اگر انرژي خورشيد را در مفهوم وسيع ترش توصيف كنيم، تمامي انرژي هاي تجديدشونده را شامل مي شود و اين انرژي ها، همگي به آن علت تجديدشونده به حساب مي آيند كه ممكن است خورشيد، آنها را در يك محدوده زماني، براي استفاده بشر تجديد كند. امتياز اصلي اين قبيل منابع انرژي آن است كه تمام شدني نيستند و استفاده از آنها معمولاً با كمترين تباهي و زوال زيست محيطي همراه است. به جز سوزاندن زي -توده و مشتقات آن ( ضايعات شهري)، ساير انواع مشتقات انرژي خورشيدي بر ميزان گاز كربنيك هواسپهر نمي افزايد و هم از اين روي، در اتمسفر زمين تغييرات اقليمي به وجودنمي آورد. با وجود تمام مزايا، اين قبيل منابع داراي ضعف ويژه اي نيز هستند و اين نقطه ضعف، آن است كه بسياري از انواع انرژي خورشيدي، متناوب بوده و از لحاظ مكاني متغير هستند، چرا كه همگي به تابش خورشيد وابسته اند و علاوه بر اين، بعضي از اين انواع در حال حاضر از سوخت هاي فسيلي وهسته اي، بسيار گران تر تمام مي شود. يك جنبه مهم ديگر استفاده از منبع تجديدشونده، برتري آن از نظر زمان لازم در برپايي و كاربرد فن آوري است، به طوري كه اغلب اين منابع در مقايسه با توسعه منابع جديد ديگر يا ساخت نيروگاه هاي فسيلي و هسته اي، زمان كوتاه تري را طلب مي كنند.
انرژي خورشيدي مستقيم
به طورمتوسط۱۳ درصد از انرژي اوليه خورشيد وارد هواسپهر زمين مي شود، اما مقدار واقعي آن در هر نقطه، بسته به فصل سال و پوشش ابر بسيار متغير است. فتوولتائيك اصطلاحي عمومي براي فن آوري هايي است كه انرژي خورشيد را با استفاده از يك ماده جامد نيمه هادي، مستقيماً به الكتريسيته تبديل مي كنند. اين سيستم ها از سلول هاي خورشيدي جنس سيليسيوم يا مواد ديگر از قبيل آرسيندگاليوم استفاده مي كنند. هنگامي كه آفتاب به سلول مي تابد، الكترون را در سيستم هاي برق به جريان مي اندازد و از اين فرآيند، برق توليد مي شود. مي توان برق توليدشده را به عنوان منبع نيرو در مناطق دوردست، در ايستگاه هاي هواشناسي و سفينه هاي فضايي و يا در ماشين حساب ها و ساعت ها مورد استفاده قرار داد.
فن آوري فتوولتائيك ها در چند سال اخير پيشرفت چشمگيري داشته است . كارايي تبديل انرژي فتوولتائيك در حال حاضر بين 10تا 25درصد برآورد مي شود، اما حد نهايي قابل انتظار آن 30 درصد پيش بيني مي شود. اين رقم خيلي زياد نيست، اما آنچه ممكن است وضع را تغيير دهد پيشبرد روش هاي ساخت كم هزينه و بزرگ – مقياس آن است . بهاي سلول هاي خورشيدي در آينده آنقدر پايين خواهد آمد كه بتوان آن را در روكش پشت بام منازل و ساختمان هاي ديگر جا داد و از انرژي آنها استفاده كرد.
هيدروژن و انرژي خورشيدي
يكي از نوآوري هاي انرژي خورشيدي، توليد هيدروژن است؛ به طوري كه در اين تكنيك، به ياري صفحات جمع كننده انرژي خورشيدي و جريان برق توليدشده، آب را تجزيه و هيدوژن توليد مي كنند. هيدروژن را به عنوان يك سوخت مي توان در تمام مسيرهايي كه معمولاً سوخت فسيلي مصرف مي شود، از قبيل راندن موتور اتومبيل و كاميون يا گرم كردن آب و ساختمان مورد استفاده قرار داد. هنگامي كه هيدروژن با استفاده از خورشيد توليد مي شود، يك منبع تجديدشونده به حساب مي آيد. اين يك سوخت پاكيزه است كه محصول احتراق آن فقط آب است و از اين رو سهمي در گرمايش جهاني، آلودگي هوا يا باران اسيدي ندارد.