به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ سوختهای فسیلی از اصلیترین منابع انرژی در جهان به شمار میروند، بهطوریکه حدود 80 درصد از کل انرژی مصرفی سراسر دنیا را تأمین میکنند. این وابستگی شدید به منابعی مانند نفت وگاز طبیعی، نه تنها انسانها را در مسیر تخلیه سریع این مواد محدود قرار میدهد، بلکه تهدیدی جدی برای محیطزیست نیز به حساب میآید. در واقع سوزاندن سوختهای فسیلی منجر به آلودگی هوا و آب و نابودی اکوسیستمها میشود که در نهایت بر سلامت انسانها تأثیرات منفی میگذارد. از اینرو انسانها به فکر یافتن سوخت های جایگزین نفت و گاز افتاده تا ضمن محافظت از طبیعت، مانع از اتمام آنها و از بین رفتن منابع طبیعی شوند.
انرژی جایگزین چیست؟
انرژی جایگزین به هر نوع انرژی اطلاق میشود که از منابع غیر فسیلی به دست آید. بنابراین استفاده از آنها نه تنها به کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی کمک میکند، بلکه تأثیرات زیستمحیطی کمتری را نیز به دنبال دارد. بنابراین شناخت و انتخاب صحیح چنین منابع انرژی، برای دستیابی به پایداری زیستمحیطی و کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی از اهمیت بالایی برخوردار است. برای درک بهتر این موضوع و شناسایی منابع انرژی جایگزین در ادامه مطلب به معرفی برخی از آنها میپردازیم.
انرژی خورشیدی از مهمترین سوخت های جایگزین نفت و گاز
انرژی خورشیدی بهعنوان یکی از پاکترین و کارآمدترین منابع انرژی تجدیدپذیر و جایگزین سوختهای فسیلی شناخته میشود. در واقع استفاده از این منبع انرژی به کاهش آلودگی محیط زیست کمک میکند و میتوان آن را برای تأمین انرژی خانگی، محیطهای تجاری و صنعتی انتخاب کرد. در حال حاضر فناوریهای مختلفی برای بهرهبرداری بهتر از انرژی خورشیدی به وجود دارد که از مهمترین آنها میتوان به سامانههای غیرفعال خورشیدی برای گرمایش و سرمایش فضا، فتوولتائیک خورشیدی جهت تولید برق و سیستمهای گرمایش آب خورشیدی اشاره کرد. با توجه به کارایی بالایی که انرژی خورشیدی دارد، میتوان گفت انتخاب آن به عنوان جایگزینی برای سوختهای فسیلی، مزایای بسیاری همچون موارد زیر را در بر دارد:
- تجدیدپذیر بودن، پایداری و در دسترس بودن
- صرفهجویی در هزینههای مصرف انرژی
- کاربردهای متنوع
- هزینههای نگهداری
- امکان توسعه فناوری و افزایش کاربردها
انرژی باد از سوخت های جایگزین نفت و گاز
انرژی باد یا نیروی باد، از طریق توربینهای بادی تولید میشود و با چرخاندن آنها، انرژی جنبشی را به الکتریسیته تبدیل میکند. لازم به ذکر است که پتانسیل تولید انرژی، توسط این نوع از سوخت های جایگزین نفت و گاز، بسیار چشمگیر بوده، بهطوریکه نوع کوچکی از این توربینها، میتواند تا ۱۰۰ کیلووات برق را برای تأمین انرژی موردنیاز یک واحد مسکونی فراهم کند.
انرژی زمینگرمایی
انرژی زمینگرمایی که با نام نیروی زمینگرمایی نیز شناخته میشود، از حرارت موجود در ماگمای زمین برای تولید انرژی مورد نیاز واحدهای تجاری و مسکونی وابسته استفاده میکند. در واقع این انرژی با استخراج بخار تولید شده در مخازن زیر سطح زمین، میتواند نیروی لازم برای چرخاندن توربینهای بخار و راهاندازی ژنراتور مبدل انرژی الکتریکی را تامین کند.
تولید برق آبی
برق آبی نوعی انرژی است که از حرکت و جریان آب تولید میشود. بهطورکلی استفاده از نیروی آب برای تولید انرژی قدمت بسیاری داشته به بیش از دو هزار سال پیش برمیگردد.. امروزه نیز با پیشرفت تکنولوژی، نیروگاههای برق آبی با استفاده از توربینها و ژنراتورها، انرژی جنبشی آب را به الکتریسیته تبدیل کرده و این انرژی تولید شده را به شبکه برق شهری منتقل میکنند.
انرژی زیستی از سوخت های جایگزین نفت و گاز
انرژی زیستی از مواد آلی مانند محصولات گیاهی، حیوانی، چوب و سایر منابع طبیعی تولید میشود.. به عنوان نمونهی از این نوع سوخت میتوان به گاز متان تولید شده از محل دفن زبالهها اشاره کرد که در فرایند تولید برق و گرما مورد استفاده قرار میگیرد. اتانول نیز یکی دیگر از سوختهای زیستی شناخته شده است که در بسیاری از کشورها به عنوان منبعی برای سوخت خودروها استفاده میشود.
انرژی هیدروژن
هیدروژن که در آب، گیاهان، حیوانات و انسانها وجود دارد، به عنوان یک منبع انرژی پاک و پایدار شناخته میشود. در واقع این گاز میتواند به عنوان سوخت در خودروها، تامین انرژی منابع برق قابل حمل و حتی برای تأمین انرژی خانهها استفاده شود. درحالحاضر روشهای مختلفی برای تولید هیدروژن به عنوان یکی از سوخت های جایگزین نفت و گاز وجود دارد که از اصلیترین آنها میتوان به اصلاح گاز طبیعی و الکترولیز اشاره کرد.
انرژی جزر و مد
انرژی جزر و مد به دلیل تغییرات سطح آب دریاها ناشی از کشش گرانشی بین زمین، خورشید و ماه به وجود میآید. در واقع این تغییرات باعث بالا و پایین رفتن آب دریاها میشود و میتواند با چرخاندن توربینها به الکتریسیته تبدیل شود.
انرژی موج
انرژی موج نیز منبع دیگری در دسته انرژیهای جایگزین است که از حرکات امواج اقیانوسها به دست میآید. برخلاف انرژی جزر و مد که ناشی از تغییرات سطح آب است، انرژی موج بیشتر تحت تأثیر کششهای گرانشی و باد قرار دارد. در حال حاضر فناوریهای مختلفی برای بهرهمندی از این نوع انرژی وجود دارد که شامل موارد زیر میشوند:
- شناورهایی که با حرکات امواج کار میکنند.
- سیستمهایی که با بالا و پایین رفتن آب در داخل شفتهای استوانهای برق تولید میکنند.
- کانالهای مخروطی که در دریا یا خشکی نصب میشوند.
زغال سنگ جایگزینی برای گاز طبیعی
زغال سنگ نوعی سنگ رسوبی قابل احتراق است که از زمانهای قدیم تا به امروز، نقش مهمی در تأمین انرژی مورد نیاز انسانها داشته است. بهطوریکه این ماده معدنی به دلیل قابلیت احتراق بالا و امکان تولید انرژی حرارتی، جایگاه ویژهای در صنعت تولید برق ایفا میکند. در واقع فرآیند تولید برق از زغال سنگ شامل سوزاندن آن در دماهای بالا برای تبدیل آب به بخار است. این بخار سپس برای چرخاندن توربینها در یک میدان مغناطیسی قوی استفاده میشود و در نهایت انرژی برق موردنیاز را تولید میکند. پس میتوان گفت در حال حاضر که منابع گازی رو به اتمام هستند، منابع زغال سنگ که در کشور به وفور یافت میشوند گزینه مناسبی برای جایگزینی به شمار میروند.
https://sazehebtekar.com/types-of-coal/
انرژی هستهای
این نوع از سوخت های جایگزین نفت و گاز، از طریق شکافت هستهای اتمهای اورانیوم در راکتورهای هستهای تولید میشود. در واقع در فرایند شکافت هستهای این عنصر، مقدار زیادی انرژی آزاد میشود که برای جوشاندن آب و تولید بخار، جهت حرکت توربینها به کار میرود. اگرچه انرژی هستهای یک روش کارآمد برای تولید برق است، اما به دلیل وابستگی به اورانیوم که عنصری تجدیدناپذیر به شمار میرود، نمیتوان آن را بهعنوان یک منبع تجدیدپذیر در نظر گرفت.
مزایای استفاده از سوخت های جایگزین نفت و گاز
انرژیهای تجدیدپذیر، که بهعنوان انرژیهای پاک یا سبز نیز شناخته میشوند، منابعی هستند که به طور طبیعی به سرعت تجدید میشوند و تأثیرات محیطی کمتری نسبت به سوختهای فسیلی دارند. در واقع استفاده از این منابع به مصرفکنندگان این امکان را میدهد که با کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی، بهطور قابل توجهی ردپای کربن را در تامین انرژی مورد نیاز روزمره، کاهش دهند. این اقدام نه تنها به مبارزه با گرمایش جهانی و تغییرات آبوهوایی کمک میکند، بلکه مزایای اقتصادی و اجتماعی متعددی نیز به همراه دارد. به بیان دیگر تولید برق به کمک آنها منجر به کاهش انتشار دیاکسیدکربن و سایر گازهای گلخانهای میشود.
علاوه بر آن تغییر به سمت انرژیهای پاک و کاهش وابستگی به سوختهای وارداتی، میتواند از نوسانات قیمت سوخت جلوگیری کند. در نهایت باید بدانید که سرمایهگذاری در فناوریهای تجدیدپذیر میتواند به رشد اقتصادی و ایجاد شغل در صنایع مرتبط منجر شود.
سخن پایانی
با توجه به چالشهای زیست محیطی ناشی از استفاده بیرویه از نفت و گاز، نیاز به تعیین سوختهای جایگزین مانند انرژی خورشیدی، زیستی، هیدروژن و غیره برای تامین انرژی مورد نیاز انسانها احساس میشود. از طرفی استفاده از سوختهای فسیلی اثرات منفی همچون انتشار گازهای گلخانهای، گرم شدن زمین و ایجاد آلودگیهای زیستی را نیز در بر دارد. همین موضوع نیاز به سوخت های جایگزین نفت و گاز را بیش از پیش نشان میدهد.
