انرژي هاي تجديد پذير
نويسنده:محمد نيك خواه منفرد
بشر از ديرباز با بكارگيري انرژي هاي فراوان و در دسترس طبيعت، در پي گشودن دريچه‌اي تازه به روي خويش بود تا از اين رهگذار، بتواند افزون بر آسانتر كردن كارها، فعاليت هاي خود را با كمترين هزينه و بالاترين سرعت به انجام رساند و گامي براي آسايش بيشتر بردارد.
نخستين انرژي بكاررفته توسط بشر، انرژي خورشيد بود. انسان از نور و گرماي آفتاب بهره‌هاي فراوان مي‌برد؛ تا آنجا كه اين انرژي جزيي جدايي‌ناپذير از فرآيند برخي صنايع گشت و حتي امروزه نيز جايگاه خود را از دست نداده است.
مردماني كه به جريان هاي آزاد آب دسترسي داشتند يا در سرزمين هاي بادخيز مي‌زيستند، از اين انرژي حركتي استفاده مي‌كردند و با تبديل و مهار آن، بر توان خويش جهت انجام كارهاي بزرگتر و دشوارتر، مي‌افزودند.
انرژي ديگري كه در گذشته با آن آشنا بوده، از آن ياري مي‌جستند، انرژي گرمايي زمين بود. انسانهاي ساكن نواحي آتشفشاني، آگاهانه يا ناخودآگاه، با بهره بردن از ويژگي هاي درماني-گرمايي چشمه هاي آبگرم، بنوعي اين انرژي را بكار مي‌بستند.
با افزايش جمعيت و گسترش و پراكندگي آن و نيز همگام با نياز روزافزون به انرژي هاي جديد و كارآتر با بازده بيشتر، كم‌كم بشر سوختهاي فسيلي را كشف كرد و آن را منبعي پايان‌ناپذير يافت كه نويد بخش آينده‌اي روشن بود.
وابستگي انسان به سوخت هاي فسيلي، روزبروز بيشتر مي‌شد و با پيشرفت علم و فناوري و ساخت ماشينها و ابزارهاي گوناگون و بويژه با رخ دادن انقلاب صنعتي، بكارگيري سوخت هاي فسيلي به اوج خود رسيد؛ اما در كنار اين پيشرفتها، رفته‌رفته بشر دريافت كه گذشته از محدود بودن انرژي فسيلي، بهره‌گيري از اين انرژي نيز چندان بدون هزينه نخواهد بود و ديري نپاييد كه پيامدهاي ناشي از سوزاندن سوخت هاي فسيلي، خود به چالشي تازه براي جوامع انجاميد.
براي نمونه مصرف كنوني نفت، حدود ده ميليارد تن در سال است كه بيش از اين نيز خواهد شد و با اين كه ذغال سنگ از ابتدايي‌ترين سوخت هاي فسيلي است، امروز هنوز 40% انرژي الكتريكي جهان و 56% برق آمريكا، از سوختن ذغال سنگ بدست مي‌آيد و سالان چندين ميليون تن گاز NO2، SO2 و CO حاصل از سوختن ذغال،؛ در جو زمين رها مي‌شود.
امروزه عوامل بسياري از جمله گسترش فزاينده‌ي نياز به انرژي، محدوديت منابع فسيلي، فاجعه‌ي آلودگي زيست‌محيطي ناشي از سوخت مواد فسيلي، گرم شدن هوا و اثر گلخانه‌اي، لزوم تعادل پخش گازهاي آلاينده و بسياري از ديگر عوامل، سبب رويكرد دوباره‌ي علم به انرژي هاي تجديدپذير طبيعي شده؛ با اين تفاوت كه پيشرفت علم و فناوري، فصلي تازه در بكارگيري و تبديل و مهار اين انرژيها گشوده است.
در بكارگيري انرژي هاي تجديدپذير، دو رويكرد عمده وجود دارد؛ روش نخست، روش تركيبي است كه در آن همه‌ي انواع اين انرژيها به برق تبديل مي‌شود. در روش دوم با تجهيزات ويژه، اين انرژيها را بي‌واسطه در گرمايش، سرمايش و محورهاي چرخان مكانيكي بكار مي‌برند (روش مجموعه‌هاي مكمل).
روش دوم بدليل حذف تبديل هاي غيرلازم، نسبت به روش نخست برتري دارد و بازدهي آن نيز بسيار بيشتر است؛ اما بخاطر فراگيرتر بودن فناوري، گرايش بيشتري به روش تركيبي نشان داده شده است.
اگر همه‌ي سوخت هاي فسيلي را جمع كرده، بسوزانيم، اين انرژي معادل تابش خورشيد به زمين، تنها براي 4 روز خواهد بود و حرارت و نوري كه در هر ثانيه از خورشيد به زمين مي‌رسد، ميليون ميليون برابر قدرت بمب اتمي منفجرشده در هيروشيما يا ناكازاكي است.
در حال حاضر، تأمين انرژي بيش از 160 هزار روستا در سراسر جهان بر پايه‌ي انرژي خورشيدي است و اين تازه آغاز راه است.
در كشوري مانند اندونزي كه از چندين هزار جزيره‌ي كوچك و بزرگ تشكيل شده است، بكارگيري نيروگاه و خطوط انتقال نيرو، تقريبا ممكن نيست و انرژي خورشيدي تنها اميد جمعيت 20 ميليوني روستاهاي اندونزي است.
هم‌اكنون تحقيقات دامنه‌دار و بي‌وقفه‌اي در حال انجام است و در آينده‌اي نه چندان دور، موج ساخت و بهره‌برداري از نيروگاههاي بزرگ خورشيدي، همه‌گير خواهد شد.
امروزه شش شيوه‌ي توليد برق از نور خورشيد شناخته شده است كه عبارت‌اند از: آيينه‌ي سهميگون، دريافت‌كننده‌ي مركزي، آيينه‌هاي شلجمي (بشقابي يا استرلينگ)، دودكش خورشيدي، استخر خورشيدي و سلولهاي نوري (فتوولتاييك)؛ اما امروزه انرژي خورشيدي را بيشتر با بكارگيري سلولهاي خورشيدي يا راه‌اندازي نيروگاههاي حرارتي، مهار مي‌كنند.
فراگير ساختن روشهاي ديگر نيز در دست بررسي است. صحراي نوادا در آمريكا كه زماني محل آزمايش هاي هسته‌اي بود اينك به بزرگترين آزمايشگاه خورشيدي جهان تبديل شده است و بانك جهاني نيز از مدتها پيش تحت فشار است تا طرح بهره‌گيري از انرژي خورشيدي وديگر طرحهاي سازگار با محيط زيست را زير پوشش مالي قرار دهد.
نيروگاه هاي خورشيدي با هزينه‌اي بسيار كم، بدون توليد گازهاي مخرب و بدون اشغال فضاهاي مفيد، بزودي جايگزيني كامل براي نيروگاههاي سوخت فسيلي خواهند بود.
كشور ما ايران، بر كمربند خورشيدي زمين قرار دارد و يك‌چهارم مساحت آن را كويرهايي با شدت تابش بيش از 5 كيلو وات ساعت بر متر مربع، پوشانده است كه اگر 1% اين مساحت، براي ساخت نيروگاه خورشيدي با بازده 10% بكار رود، توان توليد برق بدست‌آمده، از 7 برابر ميزان توليد ناخالص برق همه‌ي نيروگا ههاي كشور در سال 1376 (9 ميليون مگاوات‌ساعت) بيشتر خواهد بود.
در اين بخش، فعاليت هايي در كشور انجام شده است كه عبارت‌اند از:
-هواگرم كنهاي خورشيدي و مجموعه‌هاي ذخيره كردن و خشك كردن خورشيدي.
-آبرگرم كنهاي خورشيدي و حمام خورشيدي.
-تيوبهاي حرارتي.
-آب‌شيرين‌كنهاي خورشيدي.
-متمركزكننده‌هاي خورشيدي.
-دنبال‌كننده‌هاي خورشيدي.
-مجموعه‌هاي غيرفعال خورشيدي.
-سردكننده‌ي خورشيدي.
برخي از اين روشها هم‌اكنون در بخشهاي مختلف كشور در حال آزمايش و بهره‌برداري مي‌باشد و اميد است با پژوهش هاي كارشناسانه و پشتيباني هاي دولتي، بزودي شاهد گامي بزرگ بسوي بكارگيري فزاينده‌ي انرژي خورشيدي در كشور باشيم.
نيروگاههاي بادي به شكل امروزين، از دهه‌ي 1980 رواج يافتند و در آن زمان تنها حدود 50 كيلووات انرژي توليد مي‌كردند؛ اما اكنون اين مقدار به بيش از چندين مگاوات مي‌رسد. نيروگاه هاي كنوني، در جهت حركت باد، تغيير راستا مي‌دهند و با محورهاي افقي يا قائم، انرژي جنبشي باد را به انرژي مكانيكي و سپس آن را به انرژي الكتريكي تبديل مي‌كنند.
نيروگاه هاي بادي با هزينه‌ي بسيار كم و توان بالا، بدون آلودگي زيست محيطي و نياز به فضاي گسترده، مي‌توانند در بسياري از مناطق راهگشا باشند.
در كشور ما، بخاطر موقعيت جغرافيايي ويژه، در فصل هاي مختلف سال، بادهاي موسمي و غيرموسمي فراواني مي‌وزد و سرزمين هاي بادخيز بسياري وجود دارد كه امكان برپايي نيروگاه بادي در آنها فراهم است و نيز، به لطف ساحل هاي گسترده، بادهاي ساحلي، هميشه قابل بهره‌برداري است. امروزه صنعتگران داخلي هم توانسته‌اند، انواع گوناگوني از مولدهاي بادي را در داخل توليد كنند.
هم چنين نيروگاه هايي در برخي نقاط بادخيز برپاشده (مانند رودبار و منجيل) و ساخت نيروگاه در شهرهاي ديگر، در دست بررسي است. براي نمونه، استان محروم سيستان و بلوچستان، با داشتن بادهاي موسمي چند ده‌روزه و قدرتمند، مي‌تواند گزينه‌اي مناسب براي اين هدف باشد.
در بخش پيشين به لزوم و چگونگي روي كرد انسان به انرژي هاي تجديدپذير پرداختيم و انرژي خورشيدي و انرژي بادي را بعنوان پركاربردترين انرژي هاي تجديدپذير، معرفي كرديم و توانايي هاي بالقوه‌ي ايران در بكارگيري اين منابع كارآمد را برشمرديم. اينك در ادامه، با ديگر انرژي هاي تجديدپذير، آشنا مي‌شويم.
از اين انرژي ميتوان براي توليد برق و توليد گرما بهره برد؛ البته امروزه نگراني هايي درباره‌ي محدود بودن منابع اورانيوم در جهان، وجود دارد؛ اما رشد فناوري، امكان بكارگيري ساير مواد پرتوزا بجاي اورانيوم را فراهم كرده است.
ايران با داشتن منابع اورانوم و ديگر عناصر از اين دست و نيز بخاطر بومي بودن فناوري هسته‌اي آن، از كشورهايي است كه مي‌تواند با سرمايه‌گذاري در اين بخش، به روند توسعه‌ي انرژي خود شتاب دهد.
براي توليد برق هسته‌اي، اورانيوم بايد تا سه درصد غني شود كه امكان اين غني‌سازي نيز در ايران فراهم است و هم‌اكنون دو نيروگاه در دست ساخت ايران، در آينده‌اي نزديك، بيش از 2000 مگاوات به توان توليد برق كشور خواهد افزود.
انرژي زمين گرمايي از گرماي تجزيه‌ي مواد پرتوزا و واكنش هاي شيميايي مركز زمين، هسته‌ي مذاب كره‌ي زمين، پديده‌ي كوهزايي و فشار طبقات ضخيم در حوضه‌هاي رسوبي بدست مي‌آيد.
اين گرما را ميتوان مستقيما به ماشين هاي مكانيكي داد يا از آن برق گرفت، و يا آن را بگونه‌اي غيرمستقيم، در صنعت بكار برد. امروزه از اين انرژي براي فرآيندهايي هم چون خشك كردن، تبخير، تقطير و سرمايش و گرماي محيط هاي صنعتي بهره مي‌برند و مناطقي را هم كه امكان ساخت نيروگاه زمين گرمايي در آنها نيست، معمولا به جاذبه‌هاي گردشگري و تفريحگاه تبديل مي‌كنند.
هم‌اكنون با وجود اين كه بكارگيري اين انرژي هنوز توجيه اقتصادي ندارد، بيش از 35 كشور بطور مستقيم و حدود 20 كشور بطور غيرمستقيم از آن بهره مي‌برند. ايران نيز از آنجا كه بر كمربند آتشفشاني و لرزه‌خيز جهان قرار دارد، داراي مخازن زمين گرمايي فراواني است كه مهمترين و سرشارترين آنها، در سبلان، دماوند، ماكو و سهند مي‌باشند. اين منابع در كل داراي ذخيره‌ي حرارتي معادل ژول هستند. از ديگر نواحي كشور ميتوان تفتان، بزمان، كرمان، طبس، شيراز، مركز ايران و مشهد را برشمرد. گروه زمين گرمايي مركز تحقيقات نيرو، از سال 1371، بررسي هاي خود را در اين زمينه آغاز كرده است و احتمالا بزودي در مناطق يادشده، شاهد نيروگاه هايي از اين دست، خواهيم بود.
بررسي بكارگيري انرژي امواج، پيشينه‌اي طولاني ندارد و تنها چنددهه است كه پژوهشها در اين زمينه آغاز شده، اما بهره‌گيري از انرژي حاصل از اختلاف حرارتي در اقيانوسها، به سال 1929 باز مي‌گردد.
امروزه ساخت نيروگاههاي OTEC (Ocean Temperature Energy Conversion) رو به افزايش است كه با تبديل انرژي حاصل از اختلاف حرارت، به انرژي الكتريكي، گامي نو در توليد برق بشمار مي‌رود؛ اما هنوز تنگناهايي در اين راستا هست كه بايد رفع شود. براي نمونه بايد خطهاي انتقال نيرو را تا سواحل گسترش داد و بناهاي توليد و انتقال را در برابر طوفانهاي دريايي و آب و هواي ساحلي مقاوم ساخت و نيز، تجهيزات نيروگاه هايي از اين دست هنوز بسيار پرهزينه و حجيم هستند.
با ساخت اين نيروگاه ها ميتوان به مناطقي كه بدليل دور از دسترس بودن يا محصور بودن در آب، امكان وصل شدن به شبكه‌ي سراسري را ندارند، برق رساند و حتي آب شيرين اين نواحي را نيز در كنار همين نيروگاه ها فراهم ساخت.
ايران نيز با داشتن خط ساحلي بسيار طولاني (بيش از 1800 كيلومتر در جنوب) و جزاير متعدد، از جمله كشورهايي است كه مي‌تواند بهره‌هاي فراواني از اين انرژي ببرد.
از اين سوخت ها بيشتر در توليد گرما بهره مي‌برند و اگرچه بازده آنها نسبت به سوخت هاي فسيلي، بالا نيست، اما با اين حال، باعث صرفه‌جويي اقتصادي چشمگيري مي‌شوند. بكارگيري اين انرژي هنوز با تنگنا هايي روبروست؛ از جمله نبود مكان مناسب براي بناي تأسيسات پروژه‌هاي سوخت گياهي و احتمال اعمال سياست هاي دفاع از جنگل كاري.
ايران با داشتن منابع جنگلي گسترده، از كشورهايي است كه مي‌تواند براي فراهم كردن انرژي مورد نياز مناطق جنگلي، از سوخت هاي گياهي بهره ببرد و در صورت بررسي هاي بيشتر و رسيدن به توجيه اقتصادي، همه‌ي امكانات جهت بهره‌گيري از اين انرژي در ايران مهياست.
در عصر حاضر، گونه‌هاي تازه‌ي انرژي بيش از دو درصد كل توليد انرژي را هرچند به نظر مي‌رسد فاصله‌ي زيادي تا فراگير شدن انرژيهاي تجديدپذير در ميان است، اما پيشرفت بسيار شتابان علم و فناوري، راه را براي استفاده‌ي روزافزون از اين انرژيها، هموارتر كرده است و اميد است بشر بتواند با به خدمت گرفتن انرژيها و نيروهاي عظيم و سهمگين طبيعت، هراس و ترس از اين نيروها را به فراموشي بسپارد و بدانها به چشم منابع حياتي آينده‌ي بشر بنگرد؛ چرا كه انرژي سرآغازي براي رسيدن به توسعه‌ي پايدار و يكي از عوامل اصلي تعيين سرنوشت ملتهاست.
منابع:
ترجمه: دارا فتوحي- مسايل طراحي يك سيستم مكمل انرژي هاي تجديدپذير- نشريه‌ي صنعت برق؛ شماره‌ي 38، تير 1378.
ترجمه: دارا فتوحي- روشهاي توليد برق خورشيدي- همان؛ شماره‌ي 42، آبان 1378.
ترجمه: ناصر خليلي- انرژي خورشيدي-همان؛ شماره‌ي 3، تير 1375.
كامبيز پيكارجو- توسعه‌ي منابع و كاربرد انرژيهاي نوين- همان؛ شماره 29، مهر 1377.
شيرين باكمالي- بهره‌برداري از اقيانوسها براي توليد همزمان برق و آب شيرين- همان؛ شماره‌ي 25، خرداد 1377.
علي رحيم‌زاده خوشرو- انرژيهاي نو و تجديدپذير؛ حافظ محيط زيست جهان- همان؛ شماره‌ي 107، فروردين و ارديبهشت 1384
منبع: روزنامه دنياي اقتصاد
/خ
نخستين انرژي بكاررفته توسط بشر، انرژي خورشيد بود. انسان از نور و گرماي آفتاب بهره‌هاي فراوان مي‌برد؛ تا آنجا كه اين انرژي جزيي جدايي‌ناپذير از فرآيند برخي صنايع گشت و حتي امروزه نيز جايگاه خود را از دست نداده است.
مردماني كه به جريان هاي آزاد آب دسترسي داشتند يا در سرزمين هاي بادخيز مي‌زيستند، از اين انرژي حركتي استفاده مي‌كردند و با تبديل و مهار آن، بر توان خويش جهت انجام كارهاي بزرگتر و دشوارتر، مي‌افزودند.
انرژي ديگري كه در گذشته با آن آشنا بوده، از آن ياري مي‌جستند، انرژي گرمايي زمين بود. انسانهاي ساكن نواحي آتشفشاني، آگاهانه يا ناخودآگاه، با بهره بردن از ويژگي هاي درماني-گرمايي چشمه هاي آبگرم، بنوعي اين انرژي را بكار مي‌بستند.
با افزايش جمعيت و گسترش و پراكندگي آن و نيز همگام با نياز روزافزون به انرژي هاي جديد و كارآتر با بازده بيشتر، كم‌كم بشر سوختهاي فسيلي را كشف كرد و آن را منبعي پايان‌ناپذير يافت كه نويد بخش آينده‌اي روشن بود.
وابستگي انسان به سوخت هاي فسيلي، روزبروز بيشتر مي‌شد و با پيشرفت علم و فناوري و ساخت ماشينها و ابزارهاي گوناگون و بويژه با رخ دادن انقلاب صنعتي، بكارگيري سوخت هاي فسيلي به اوج خود رسيد؛ اما در كنار اين پيشرفتها، رفته‌رفته بشر دريافت كه گذشته از محدود بودن انرژي فسيلي، بهره‌گيري از اين انرژي نيز چندان بدون هزينه نخواهد بود و ديري نپاييد كه پيامدهاي ناشي از سوزاندن سوخت هاي فسيلي، خود به چالشي تازه براي جوامع انجاميد.
براي نمونه مصرف كنوني نفت، حدود ده ميليارد تن در سال است كه بيش از اين نيز خواهد شد و با اين كه ذغال سنگ از ابتدايي‌ترين سوخت هاي فسيلي است، امروز هنوز 40% انرژي الكتريكي جهان و 56% برق آمريكا، از سوختن ذغال سنگ بدست مي‌آيد و سالان چندين ميليون تن گاز NO2، SO2 و CO حاصل از سوختن ذغال،؛ در جو زمين رها مي‌شود.
امروزه عوامل بسياري از جمله گسترش فزاينده‌ي نياز به انرژي، محدوديت منابع فسيلي، فاجعه‌ي آلودگي زيست‌محيطي ناشي از سوخت مواد فسيلي، گرم شدن هوا و اثر گلخانه‌اي، لزوم تعادل پخش گازهاي آلاينده و بسياري از ديگر عوامل، سبب رويكرد دوباره‌ي علم به انرژي هاي تجديدپذير طبيعي شده؛ با اين تفاوت كه پيشرفت علم و فناوري، فصلي تازه در بكارگيري و تبديل و مهار اين انرژيها گشوده است.
در بكارگيري انرژي هاي تجديدپذير، دو رويكرد عمده وجود دارد؛ روش نخست، روش تركيبي است كه در آن همه‌ي انواع اين انرژيها به برق تبديل مي‌شود. در روش دوم با تجهيزات ويژه، اين انرژيها را بي‌واسطه در گرمايش، سرمايش و محورهاي چرخان مكانيكي بكار مي‌برند (روش مجموعه‌هاي مكمل).
روش دوم بدليل حذف تبديل هاي غيرلازم، نسبت به روش نخست برتري دارد و بازدهي آن نيز بسيار بيشتر است؛ اما بخاطر فراگيرتر بودن فناوري، گرايش بيشتري به روش تركيبي نشان داده شده است.
انرژي خورشيدي(Solar Energy )
اگر همه‌ي سوخت هاي فسيلي را جمع كرده، بسوزانيم، اين انرژي معادل تابش خورشيد به زمين، تنها براي 4 روز خواهد بود و حرارت و نوري كه در هر ثانيه از خورشيد به زمين مي‌رسد، ميليون ميليون برابر قدرت بمب اتمي منفجرشده در هيروشيما يا ناكازاكي است.
در حال حاضر، تأمين انرژي بيش از 160 هزار روستا در سراسر جهان بر پايه‌ي انرژي خورشيدي است و اين تازه آغاز راه است.
در كشوري مانند اندونزي كه از چندين هزار جزيره‌ي كوچك و بزرگ تشكيل شده است، بكارگيري نيروگاه و خطوط انتقال نيرو، تقريبا ممكن نيست و انرژي خورشيدي تنها اميد جمعيت 20 ميليوني روستاهاي اندونزي است.
هم‌اكنون تحقيقات دامنه‌دار و بي‌وقفه‌اي در حال انجام است و در آينده‌اي نه چندان دور، موج ساخت و بهره‌برداري از نيروگاههاي بزرگ خورشيدي، همه‌گير خواهد شد.
امروزه شش شيوه‌ي توليد برق از نور خورشيد شناخته شده است كه عبارت‌اند از: آيينه‌ي سهميگون، دريافت‌كننده‌ي مركزي، آيينه‌هاي شلجمي (بشقابي يا استرلينگ)، دودكش خورشيدي، استخر خورشيدي و سلولهاي نوري (فتوولتاييك)؛ اما امروزه انرژي خورشيدي را بيشتر با بكارگيري سلولهاي خورشيدي يا راه‌اندازي نيروگاههاي حرارتي، مهار مي‌كنند.
فراگير ساختن روشهاي ديگر نيز در دست بررسي است. صحراي نوادا در آمريكا كه زماني محل آزمايش هاي هسته‌اي بود اينك به بزرگترين آزمايشگاه خورشيدي جهان تبديل شده است و بانك جهاني نيز از مدتها پيش تحت فشار است تا طرح بهره‌گيري از انرژي خورشيدي وديگر طرحهاي سازگار با محيط زيست را زير پوشش مالي قرار دهد.
نيروگاه هاي خورشيدي با هزينه‌اي بسيار كم، بدون توليد گازهاي مخرب و بدون اشغال فضاهاي مفيد، بزودي جايگزيني كامل براي نيروگاههاي سوخت فسيلي خواهند بود.
كشور ما ايران، بر كمربند خورشيدي زمين قرار دارد و يك‌چهارم مساحت آن را كويرهايي با شدت تابش بيش از 5 كيلو وات ساعت بر متر مربع، پوشانده است كه اگر 1% اين مساحت، براي ساخت نيروگاه خورشيدي با بازده 10% بكار رود، توان توليد برق بدست‌آمده، از 7 برابر ميزان توليد ناخالص برق همه‌ي نيروگا ههاي كشور در سال 1376 (9 ميليون مگاوات‌ساعت) بيشتر خواهد بود.
در اين بخش، فعاليت هايي در كشور انجام شده است كه عبارت‌اند از:
-هواگرم كنهاي خورشيدي و مجموعه‌هاي ذخيره كردن و خشك كردن خورشيدي.
-آبرگرم كنهاي خورشيدي و حمام خورشيدي.
-تيوبهاي حرارتي.
-آب‌شيرين‌كنهاي خورشيدي.
-متمركزكننده‌هاي خورشيدي.
-دنبال‌كننده‌هاي خورشيدي.
-مجموعه‌هاي غيرفعال خورشيدي.
-سردكننده‌ي خورشيدي.
برخي از اين روشها هم‌اكنون در بخشهاي مختلف كشور در حال آزمايش و بهره‌برداري مي‌باشد و اميد است با پژوهش هاي كارشناسانه و پشتيباني هاي دولتي، بزودي شاهد گامي بزرگ بسوي بكارگيري فزاينده‌ي انرژي خورشيدي در كشور باشيم.
انرژي بادWind Energy
نيروگاههاي بادي به شكل امروزين، از دهه‌ي 1980 رواج يافتند و در آن زمان تنها حدود 50 كيلووات انرژي توليد مي‌كردند؛ اما اكنون اين مقدار به بيش از چندين مگاوات مي‌رسد. نيروگاه هاي كنوني، در جهت حركت باد، تغيير راستا مي‌دهند و با محورهاي افقي يا قائم، انرژي جنبشي باد را به انرژي مكانيكي و سپس آن را به انرژي الكتريكي تبديل مي‌كنند.
نيروگاه هاي بادي با هزينه‌ي بسيار كم و توان بالا، بدون آلودگي زيست محيطي و نياز به فضاي گسترده، مي‌توانند در بسياري از مناطق راهگشا باشند.
در كشور ما، بخاطر موقعيت جغرافيايي ويژه، در فصل هاي مختلف سال، بادهاي موسمي و غيرموسمي فراواني مي‌وزد و سرزمين هاي بادخيز بسياري وجود دارد كه امكان برپايي نيروگاه بادي در آنها فراهم است و نيز، به لطف ساحل هاي گسترده، بادهاي ساحلي، هميشه قابل بهره‌برداري است. امروزه صنعتگران داخلي هم توانسته‌اند، انواع گوناگوني از مولدهاي بادي را در داخل توليد كنند.
هم چنين نيروگاه هايي در برخي نقاط بادخيز برپاشده (مانند رودبار و منجيل) و ساخت نيروگاه در شهرهاي ديگر، در دست بررسي است. براي نمونه، استان محروم سيستان و بلوچستان، با داشتن بادهاي موسمي چند ده‌روزه و قدرتمند، مي‌تواند گزينه‌اي مناسب براي اين هدف باشد.
در بخش پيشين به لزوم و چگونگي روي كرد انسان به انرژي هاي تجديدپذير پرداختيم و انرژي خورشيدي و انرژي بادي را بعنوان پركاربردترين انرژي هاي تجديدپذير، معرفي كرديم و توانايي هاي بالقوه‌ي ايران در بكارگيري اين منابع كارآمد را برشمرديم. اينك در ادامه، با ديگر انرژي هاي تجديدپذير، آشنا مي‌شويم.
انرژي هسته‌اي Nuclear Energy
از اين انرژي ميتوان براي توليد برق و توليد گرما بهره برد؛ البته امروزه نگراني هايي درباره‌ي محدود بودن منابع اورانيوم در جهان، وجود دارد؛ اما رشد فناوري، امكان بكارگيري ساير مواد پرتوزا بجاي اورانيوم را فراهم كرده است.
ايران با داشتن منابع اورانوم و ديگر عناصر از اين دست و نيز بخاطر بومي بودن فناوري هسته‌اي آن، از كشورهايي است كه مي‌تواند با سرمايه‌گذاري در اين بخش، به روند توسعه‌ي انرژي خود شتاب دهد.
براي توليد برق هسته‌اي، اورانيوم بايد تا سه درصد غني شود كه امكان اين غني‌سازي نيز در ايران فراهم است و هم‌اكنون دو نيروگاه در دست ساخت ايران، در آينده‌اي نزديك، بيش از 2000 مگاوات به توان توليد برق كشور خواهد افزود.
انرژي زمين-گرمايي (Geothermic Energy)
انرژي زمين گرمايي از گرماي تجزيه‌ي مواد پرتوزا و واكنش هاي شيميايي مركز زمين، هسته‌ي مذاب كره‌ي زمين، پديده‌ي كوهزايي و فشار طبقات ضخيم در حوضه‌هاي رسوبي بدست مي‌آيد.
اين گرما را ميتوان مستقيما به ماشين هاي مكانيكي داد يا از آن برق گرفت، و يا آن را بگونه‌اي غيرمستقيم، در صنعت بكار برد. امروزه از اين انرژي براي فرآيندهايي هم چون خشك كردن، تبخير، تقطير و سرمايش و گرماي محيط هاي صنعتي بهره مي‌برند و مناطقي را هم كه امكان ساخت نيروگاه زمين گرمايي در آنها نيست، معمولا به جاذبه‌هاي گردشگري و تفريحگاه تبديل مي‌كنند.
هم‌اكنون با وجود اين كه بكارگيري اين انرژي هنوز توجيه اقتصادي ندارد، بيش از 35 كشور بطور مستقيم و حدود 20 كشور بطور غيرمستقيم از آن بهره مي‌برند. ايران نيز از آنجا كه بر كمربند آتشفشاني و لرزه‌خيز جهان قرار دارد، داراي مخازن زمين گرمايي فراواني است كه مهمترين و سرشارترين آنها، در سبلان، دماوند، ماكو و سهند مي‌باشند. اين منابع در كل داراي ذخيره‌ي حرارتي معادل ژول هستند. از ديگر نواحي كشور ميتوان تفتان، بزمان، كرمان، طبس، شيراز، مركز ايران و مشهد را برشمرد. گروه زمين گرمايي مركز تحقيقات نيرو، از سال 1371، بررسي هاي خود را در اين زمينه آغاز كرده است و احتمالا بزودي در مناطق يادشده، شاهد نيروگاه هايي از اين دست، خواهيم بود.
انرژي اقيانوسيOcean Energy
بررسي بكارگيري انرژي امواج، پيشينه‌اي طولاني ندارد و تنها چنددهه است كه پژوهشها در اين زمينه آغاز شده، اما بهره‌گيري از انرژي حاصل از اختلاف حرارتي در اقيانوسها، به سال 1929 باز مي‌گردد.
امروزه ساخت نيروگاههاي OTEC (Ocean Temperature Energy Conversion) رو به افزايش است كه با تبديل انرژي حاصل از اختلاف حرارت، به انرژي الكتريكي، گامي نو در توليد برق بشمار مي‌رود؛ اما هنوز تنگناهايي در اين راستا هست كه بايد رفع شود. براي نمونه بايد خطهاي انتقال نيرو را تا سواحل گسترش داد و بناهاي توليد و انتقال را در برابر طوفانهاي دريايي و آب و هواي ساحلي مقاوم ساخت و نيز، تجهيزات نيروگاه هايي از اين دست هنوز بسيار پرهزينه و حجيم هستند.
با ساخت اين نيروگاه ها ميتوان به مناطقي كه بدليل دور از دسترس بودن يا محصور بودن در آب، امكان وصل شدن به شبكه‌ي سراسري را ندارند، برق رساند و حتي آب شيرين اين نواحي را نيز در كنار همين نيروگاه ها فراهم ساخت.
ايران نيز با داشتن خط ساحلي بسيار طولاني (بيش از 1800 كيلومتر در جنوب) و جزاير متعدد، از جمله كشورهايي است كه مي‌تواند بهره‌هاي فراواني از اين انرژي ببرد.
انرژي سوختهاي گياهيBiomasse Energy
از اين سوخت ها بيشتر در توليد گرما بهره مي‌برند و اگرچه بازده آنها نسبت به سوخت هاي فسيلي، بالا نيست، اما با اين حال، باعث صرفه‌جويي اقتصادي چشمگيري مي‌شوند. بكارگيري اين انرژي هنوز با تنگنا هايي روبروست؛ از جمله نبود مكان مناسب براي بناي تأسيسات پروژه‌هاي سوخت گياهي و احتمال اعمال سياست هاي دفاع از جنگل كاري.
ايران با داشتن منابع جنگلي گسترده، از كشورهايي است كه مي‌تواند براي فراهم كردن انرژي مورد نياز مناطق جنگلي، از سوخت هاي گياهي بهره ببرد و در صورت بررسي هاي بيشتر و رسيدن به توجيه اقتصادي، همه‌ي امكانات جهت بهره‌گيري از اين انرژي در ايران مهياست.
در عصر حاضر، گونه‌هاي تازه‌ي انرژي بيش از دو درصد كل توليد انرژي را هرچند به نظر مي‌رسد فاصله‌ي زيادي تا فراگير شدن انرژيهاي تجديدپذير در ميان است، اما پيشرفت بسيار شتابان علم و فناوري، راه را براي استفاده‌ي روزافزون از اين انرژيها، هموارتر كرده است و اميد است بشر بتواند با به خدمت گرفتن انرژيها و نيروهاي عظيم و سهمگين طبيعت، هراس و ترس از اين نيروها را به فراموشي بسپارد و بدانها به چشم منابع حياتي آينده‌ي بشر بنگرد؛ چرا كه انرژي سرآغازي براي رسيدن به توسعه‌ي پايدار و يكي از عوامل اصلي تعيين سرنوشت ملتهاست.
منابع:
ترجمه: دارا فتوحي- مسايل طراحي يك سيستم مكمل انرژي هاي تجديدپذير- نشريه‌ي صنعت برق؛ شماره‌ي 38، تير 1378.
ترجمه: دارا فتوحي- روشهاي توليد برق خورشيدي- همان؛ شماره‌ي 42، آبان 1378.
ترجمه: ناصر خليلي- انرژي خورشيدي-همان؛ شماره‌ي 3، تير 1375.
كامبيز پيكارجو- توسعه‌ي منابع و كاربرد انرژيهاي نوين- همان؛ شماره 29، مهر 1377.
شيرين باكمالي- بهره‌برداري از اقيانوسها براي توليد همزمان برق و آب شيرين- همان؛ شماره‌ي 25، خرداد 1377.
علي رحيم‌زاده خوشرو- انرژيهاي نو و تجديدپذير؛ حافظ محيط زيست جهان- همان؛ شماره‌ي 107، فروردين و ارديبهشت 1384
منبع: روزنامه دنياي اقتصاد
/خ
