منابع گوناگون انرژی است که حیات و زندگی را برای ما و دیگر موجودات زنده این سیاره به ارمغان می‌آورد. همان طور که می دانیم انسان همواره نیازمند انرژی بوده و می باشد. لذا کشف آتش تحولی عظیم را در ساختار اجتماعی و امکان ساختو استفاده از ابزارهای جدید فراهم کرد. اواخر قرن 18 میلادی با بهره برداری از معادن، انسان به انرژی زغال سنگ، که مقدمه ای برای آغاز انقلاب صنعتی بود، دست یافت و با استفاده از سایر انرژی های فسیلی (نفت و  گاز) در سالهای بعد، شرایط لازم را برای توسعه صنعت، احداث شهر های بزرگ و... به دست آورد. وابستگی شدید جوامع صنعتی به منابع انرژی به خصوص سوخت های فسیلی و به کارگیری و مصرف بی رویه آنها، منابع عظیمی را که طی قرون متمادی در لایه های زیرین زمین تشکیل شده است تخلیه می نماید.

با توجه به این که منابع انرژی زیرزمینی، با سرعت فوق العاده ای مصرف می شوند و درآینده ای نه چندان دور چیزی از آنها باقی نخواهد ماند، لذا نسل فعلی وظیفه دارد به آن دسته از منابع انرژی که دارای عمر و توان زیادی می باشند روی آورده و دانش خود را برای بهره برداری از آنها گسترش دهد. منابع جدید انرژی که قابلیت تجدیدپذیری نیز دارند بسیار متنوع و زیاد هستند. انرژی باد، انرژی زمین گرمایی، انرژی زیستی، انرژی امواج، انرژی حرارتی دریاها و انرژی آب چند نمونه از این منابع جدید انرژی هستند. البته تمام این منابع انرژی از زمان های قدیم نیز وجود داشتند، ولی رشد و توسعه علم و تکنولوژی، بشر را قادر به مهار کردن این انرژی ها نموده است.

اما با روند روز افزون صنعتی شدن اکثر کشورهای درحال توسعه و افزایش جمعیت در جهان، نیاز به انواع مختلف انرژی مخصوصاً انرژی الکتریکی روز به روز در حال افزایش است. با وجود پیشرفت فناوری های نوین که استفاده از انرژی های نو و تجدیدپذیر را مقدور می سازند، هنوز سوخت های فسیلی جزء منابع انرژی هستند که بیشترین نیاز صنعت را فراهم می سازند. سهم انرژی های نو در تامین انرژی مورد نیاز جهان در حال حاضر بسیار اندک است. علت عدم استقبال از منابع انرژی تجدیدپذیر با تمامی مزایا و محاسن مشهود آنها، به وفور و ارزانی سوخت های فسیلی باز میگردد. اما همانطور که می دانیم سوخت های فسیلی دو مشکل پایان پذیر بودن و همچنین آلودگی زیست محیطی در هنگام استفاده دارا می باشند.

بهینه سازی مصرف انرژی های فسیلی و نیز استفاده از انرژی های نو یا تجدید پذیر راه حل های پیشنهادی برای اصلاح محیط زیست و خارج شدن از بحران انرژی است. استفاده از انرژیهای خدادادی موجود درطبیعت، همیشه مورد نظرانسان بوده است. همان طور که می دانیم، انرژیها قابل تبدیل به یکدیگرند. مثلاً انرژی مکانیکی را می توان به انرژی الکتریکی تبدیل کرد. به همین ترتیب انرژی شیمیایی و حرارتی را و برعکس. مطالعات گوناگونی برای تغییر شکل انرژی، به طوری که به کارگیری آن ساده باشد، صورت گرفته است. حاصل این کوشش ها، انرژی الکتریکی است که از تبدیل سایر انرژی ها به دست می آید.

امروزه آن چنان ارکان حیاتی یک جامعه وابسته به نیروی برق شده است که حتی تصور زندگی بدون برق برای انسان مشکل است. دستیابی به انرژی برق از مهمترین موفقیت های بشر در طول تاریخ حیات خویش بوده است. یافته ای که خود منجر به اختراعات گسترده در سطح جامعه بشری شد و تحولات عظیم اقتصادی، سیاسی و فرهنگی را در جهان ایجاد کرده است. شاید آنچه بیش از خود برق اهمیت داشت و اهمیت برق را چندین برابر کرد، پیدایش وسایلی بود که قوای محرکه خود را از نیروی برق دریافت می کردند و باعث بالابردن سطح رفاه و کیفیت زندگی انسان ها در سطح جامعه می شدند. به جرات می توان گفت بیشترین حجم وسایل زندگی در جامعه امروز را وسایل برقی تشکیل می دهند. عمده این وسایل در زندگی انسان ها نقش مبدل نیروی برق به نیروی مکانیکی، حرارتی، سرمایش و.... را به عهده دارند.

به عبارت بهتر می توان گفت رشد یک جامعه در شاخه های مختلف اعم از اقتصادی، فرهنگی، رفاهی و اجتماعی و غیره را می توان با سرانه مصرف انرژی برق و چگونگی و میزان مصرف آن در بخشهای مولد مورد سنجش و ارزیابی قرار داد.

لذا متناسب با توسعه تکنولوژی و ارتقای سطح زندگی مردم، مصرف انرژی الکتریکی به عنوان نیروی محرکه چرخ عظیم خدمات صنعتی و رفاهی رو به فزونی بوده است. قابلیت کنترل بهتر، قادر بودن به انجام هر کاری در بخش های مختلف صنعت ،کشاورزی، تجارت، مخابرات، حمل و نقل وخانگی و همچنین همواره و با سرعت زیاد در دسترس بودن، سهولت استفاده و نیز این ویژگی انرژی الکتریکی که قابل مصرف، تولید و بهره برداری به صورت خودکار و اتوماتیک می باشد، باعث شده است که این انرژی در مقایسه با سایر انواع انرژی، مورد توجه بیشتر واقع شده و به طور وسیعی برای انواع کاربرد های خدماتی، صنعتی و رفاهی استفاده شود. امروزه نسل بشر برای تولید انرژی الکتریکی مورد نیاز خود به منابع مختلفی روی آورده است که با عنایت به اتمام پذیری و آلایندگی منابع فسیلی انرژیهای تجدیدپذیر از اهمیت زیادی برخوردار شده اند. در یک تقسیم بندی کلیدیگر می توان انواع منابع انرژی به منظور تولید برق را به دو گروه زیر تقسیم نمود:

1- منابع انرژی تجدیدناپذیر شامل:

-  سوخت های فسیلی
 -  سوخت اتمی (هسته ای)

2- منابع انرژی تجدیدپذیر شامل:

-  انرژی خورشیدی

- انرژی بادی

-   انرژی زمین گرمایی

-   انرژی زیستی

 -  انرژیهای اقیانوسی و آبی

-   هیدروژن و پیل سوختی 

ب – سوخت هاي هسته اي
بر اثر واكنش نوترون با هسته ي برخي از اتم هاي سنگين مانند اورانيوم و توريم اين هسته به دو يا چند هسته ي سبك ترشكافته مي شود كه بر اثر آن گرماي بسيار زيادي توليد مي شود

در يك راكتور هسته اي، ماده ي شكافت پذير در كوره اي بر اثر واكنش با نوترون شكافته مي شود. با گرماي حاصل مي توان آب را  تبديل كرد و توسط  بخار برق توليد كرد. از جمله مشكل هايي كه استفاده از اين سوخت ايجاد مي كنند مي توان به محدود بودن اين سوخت ها، شكل آماده سازي اين عنصرها براي فرآيند شكافت، پرتوزا بودن آن ها و پس مانده ي آن ها اشاره كرد

منابع انرژي تجديد پذير

اين منبع هاي انرژي تمام نمي شوند و معمولاً آلودگي به وجود نمي آورند. اينك به بررسي برخي از اين منبع هاي انرژي مي پردازيم

 الف – انرژي خورشيدي

يكي از منبع هاي انرژي پايان ناپذير خورشيد است. انرژي اي كه زمين از خورشيد دريافت مي كند بسيار زياد است درهر ثانيه، هر متر مربع زمين حدود   انرژي از خورشيد دريافت مي كند. بخشي از انرژي خورشيد صرف گرم كردن زمين و جسم هاي روي آن مي شود. بخش ديگري براي فوتوسنتز در گياهان استفاده مي شود

 يكي از راههاي بهره گيري از اين انرژي، آب گرم كن هاي با دماي كم است كه مي توان از آن ها در منزل استفاده كرد

روش ديگر بهره گيري از انرژي خورشيدي به كار بردن سلول هاي خورشيدي است كه نور را مستقيماً به الكتريسيته تبديل مي كند 

  ب – انرژي باد

از انرژي باد مي توان براي توليد الكتريسيته، آسياب كردن آرد در آسياهاي بادي، بيرون آوردن از چاه و . . . استفاده كرد. در هر نيروگاه بادي كه براي توليد الكتريسيته ايجاد شده است، حدود 40 تا 100 توربين بادي وجود دارد. از جمله مشكل هاي اين توربين ها مي توان ايجاد سروصداي زياد و خراب كردن منظره ها نام برد

پ – انرژي امواج دريا

از افت و خيز موج هاي دريا مي توان توسط نوعي مبدل، انرژي الكتريكي به دست آورد

ت – انرژي هيدروالكتريك  يا  برق آبي

با ايجاد سد آب در منطقه هاي پرآب در مسير رودخانه ها و منطقه هايي كه ميزان بارندگي زياد است و نصب توربين مي توان از انرژي پتانسيل گرانشي آب پشت سد براي توليد برق استفاده كرد

ث – انرژي زمين گرمايي

هر چه از سطح زمين به پوسته هاي داخلي آن مي رويم دما افزايش مي يابد. در ناحيه هاي مركزي زمين، دما آن قدر زياد است كه ماده به صورت مذاب وجود دارد

 انرژي گرمايي كه در پوسته ي جامد كره ي زمين ذخيره شده است را انرژي زمين گرمايي مي نامند. منشأ اين انرژي، گدازه ها و واكنش هاي هسته اي در ناحيه هاي عميق زمين است

ج – سوخت هاي گياهي يا بيومَس

محصول هاي زراعي مانند تفاله هاي دانه هاي روغني، بقاياي اين محصول ها مانند كاه، چوب، فضله هاي حيوان ها وفاضلاب هاي انساني مي توانند به عنوان يك منبع انرژي مورد استفاده قرار بگيرند. سوزاندن چوب و ساقه ها و برگ هاي گياهان از زمان قديم مرسوم است. همچنين بر اثر تخمير برخي سوخت هاي گياهي توسط آنزيم ها و يا تجزيه ي آن ها به وسيله ي باكتري ها در فضايي كه هوا نباشد، مي توان ماده هايي مانند الكل يا اتانول و گاز متان به دست آورد.زيست گاز مخلوطي از متان و دي اكسيد كربن است كه مي تواند به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گيرد

سوخت فسیلی به سوخت‌هایی اطلاق می‌شود که از سنگواره‌ها بدست می‌آید. سوخت‌های فسیلی به سه نوع اصلی تقسیم می‌شوند

• ذغال سنگ
• نفت
• گاز طبیعی

این سوخت‌ها دارای یک ویژگی مشترک هستند و آن قدمت بسیار بالای آنها می‌باشد. آنها صدها میلیون سال قبل و پیش از حضور دایناسورها در جهان بوجود آمده‌اند

شکل‌گیری

سوخت‌های فسیلی به طور کلی ۳ دسته‌اند

• زغال سنگ
• نفت
• گاز طبیعی

هر سه دسته چند صد هزار سال قبل حتی بیش از ظهور دایناسورها شروع به شکل‌گیری کرده‌اند و به خاطر آن است که به آنها سوخت‌های فسیلی می‌گویند که در آن زمان زمین پر از باتلاق‌هایی بوده که با درختان عظیم و سرخس‌ها و دیگر گیاهان برگ دار پوشیده بوده وهمان طور که درخت‌ها و گیاهان می‌مردند در اعماق اقیانوس‌ها غرق و به تدریج دفن می‌شدند و لایه اسفنجی به نام پیت تشکیل می‌شد بعد از گذشت صدها سال پیت با شن و خاک و رس و مواد معدنی دیگر پوشیده شده و این مواد معدنی به مرور زمان به نوعی صخره رسوبی تبدیل می‌شد همینطور که لایه‌های بیشتری روی هم انباشته می‌شود وزنشان هم بیشتر می‌شود و پیت را تحت فشار قرار می‌دهد لایه پیت آنقدر له و فشرده می‌شود تا آب آن تخلیه می‌شود و بعد از میلیون‌ها سال تبدیل به ذغال سنگ نفت و گاز طبیعی می‌شوند

زغال سنگ

زغال سنگ ماده‌ای است سخت سیاه و سنگ مانند که از کربن هیدروژن اکسیژن هیدروژن و مقداری گوگرد تشکیل شده است امروزه مادهٔ اصلی سازندهٔ زغال سنگ یعنی پیت در بسیاری از کشورهای دنیا یافت می‌شود و حتی به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 نفت

نفت یکی دیگر از سوخت‌های فسیلی است که آن هم بیش از سیصد میلیون سال پیش شکل گرفته بعضی دانشمندان معتقدند که منشا نفت موجودات آبزی هستند که هر کدام به اندازهٔ نوک یک سوزن هستند و آن‌ها می‌توانند درست شبیه گیاهان عمل کنند یعنی نور خورشید را به انرژی ذخیره شده در خودشان تبدیل نمایند این موجودات ریز بعد از مرگ به کف دریا سقوط می‌کنند و کم‌کم در زیر لایه‌های رسوبی و صخره‌ها مدفون می‌شوند و سنگ‌ها و صخره‌ها به این موجودات ریز فشار می‌آورند و انرژی موجود در بدن آن‌ها نمی‌تواند تخلیه شود و کربن به مرور زمان تحت گرما و فشار شدید تیدیل به نفت می‌شود.

 گاز طبیعی

گاز طبیعی از هوا سبک تر است و به طور عمده از گازی به نام متان ساخته شده متان ترکیب شیمیایی ساده‌ای است که از اتم‌های کربن و هیدروژن ساخته شده و فرمول شیمیایی آن ch_۴ است یک اتم کربن به همراه ۴ اتم هیدروژن است این گاز شدیداً قابل اشتعال است گاز طبیعی اغلب در نزدیکی منابع زیر زمینی نفت پیدا می‌شود و از زیر زمین به بالا پمپ شده از طریق لوله‌هایی به مخازن گاز منتقل می‌شود گاز طبیعی معمولاً بویی ندارد و قابل دیدن نیست ولی قبل از انتقال آن در لوله‌های گاز آن را با مواد شیمیایی که بوی تندی دارد بویی شبیه تخم مرغ فاسد شده مخلوط می‌کنند تا تشخیص نشتی آن ساده‌تر شود.

سوخت فسیلی نوعی انرژی خورشیدی

گیاهان ودرختان برای رشد به انرژی خورشیدی نیازمند اند وطبق هرم انرژی ورابطه غذایی بین موجودات در زنجیره غذایی این انرژی خورشیدی ذخیره شده در بدن جانوران پس از مرگ انها در زیر رسوب های دریایی مدفون شده و تبدیل به فسیل میشود.پس میتوان نتیجه گرفت که سوخت های فسیلی نوعی انرژی خورشیدی ذخیره شده هستند.

آینده انرژی‌های فسیلی

نحوه تامین انرژی یکی از دغدغه‌های جهان امروز شده است چه کشورهای که تامین کننده مواد خام انرژی هستند و چه آنهای که با فناوری خود آن را قابل استفاده می‌کنند بسیاری از مردم تمایل دارند بدانند که تا ۲۰۴۰ جهان در مسیر استفاده از انرژی‌های سبز و قابل بازیابی مثل انرژی باد و خورشید حرکت خواهیم کرد یا خیر، سازمان چشم انداز بین‌المللی انرژی به این گونه فکر می‌کند که این تا سال ۲۰۴۰ جهان بیشتر از سوخت فسیلی مثل زغال سنگ و نفت استفاده می‌کند و مصرف انرژی جهانی به شدت افزایش خواهد یافت و درخواست تقاضای انرژی‌های جهانی در کشورهای در حال توسعه بخصوص اسیا افزایش پیدا می‌کند و چین که به تازگی جایگاه بالاترین مصرف انرژی جهان را دارد که این عنوان قبل از این دراختیار کشور آمریکا بود دارای بیشترین سهم در رشد مصرف جهانی در سی سال آینده خواهد بود از مشکلاتی که در اینده گریبان کشورهای توسعه یافته را خواهد گرفت رشد بی‌رویه انتشار کربن در سال ۲۰۴۰ خواهد بود و این عمل باعث می‌شود تغییرات و فشارهای جدید در ژئوپلتیک به وجود آید همچنین این تغییر به پیشرفت فناوری‌های مربوط به انرژی هم منجر می‌شود که در صورتی که کشورهای تولید کننده انرژی به این فناوری‌ها دسترسی پیدا نکنند ضرر بزرگی در بازار انرژی در سال ۲۰۴۰ خواهند خورد از جمله این کشورها می‌توان روسیه را مثال زد که بشدت به درآمدهای حاصل از نفت و گاز خود وابسته است.

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: