تبلیغات
علم و دانش - انرژی های طبیعی

:درباره وبلاگ

:آرشیو

:نویسندگان

:آخرین پستها

آماروبلاگ

پنجشنبه 7 بهمن 1389-04:39 ب.ظ



نرژی به دو دسته عمده تجدید ناپذیر (منابع انرژی فسیلی) و انرژی های تجدید پذیر یا نو تقسیم می شود. انرژی های نو بر خلاف اسم شان چندان هم جدید نیستند. پیش از کشف و به خدمت‌گیری منابع انرژی فسیلی، انسان عمدتا نیاز خود به انرژی را از منابعی تأمین می‌کرد که امروزه انرژی‌های تجدیدپذیر یا نوین خوانده می‌شوند. در گذشته استفاده از قایق‌ها و کشتی‌های بادبانی و آسیاب‌های بادی و آبی، تعبیه بادگیرهای طبیعی برای سرمایش اماکن مسکونی و بسیاری موارد دیگر از جمله مثال‌های بارز استفاده از منابع انرژی‌های طبیعی بوده‌اند. اما پس از این دوران در اثر رشد جوامع و پیچیده‌تر شدن صنعت و فناوری، نیاز بشر به منابع انرژی تشدید شد و کشف و بهره‌برداری وسیع از منابع فسیلی در دستور کار قرار گرفت.

فناوری‌های تولید انرژی از منابع انرژی تجدیدپذیر

به انرژی‌های ناشی از فرآیندهای طبیعی که مکررا تجدید می‌شوند، انرژی‌های تجدید‌پذیر گویند. اشکال مختلف این انرژی به‌طور مستقیم و یا غیرمستقیم از خورشید و یا از حرارت ایجاد شده در اعماق زمین نشات می‌گیرند. انواع انرژی های تجدید پذیر عبارتند از: انرژی باد، انرژی خورشید، انرژی زمین گرمایی، انرژی آبی، موج و جزر و مد و زیست توده.

ضرورت توجه به انرژی های نو

با نگاهی به مطالعات صورت گرفته شده در مورد انرژی های نو چند دلیل عمده برای ضرورت توجه به این انرژی ها می توان یافت. نخست؛ شاید مهم ترین دلیل توجه به انرژی های نو، پذیرفتن این واقعیت است که منابع انرژی فسیلی پایان پذیر هستند، در نتیجه با توجه به انفجار جمعیت و ارتقای سطح زندگی و رفاه انسان‌‌ها که نیاز به منابع انرژی را بیش از پیش شدت بخشیده است می بایست به فکر منابع جدید انرژی بود.

دوم؛ مسایل و مشکلات زیست‌محیطی ناشی از مصرف سوخت های فسیلی است به‌ گونه‌ای ‌که امروزه حفاظت از محیط‌زیست از مهم‌ترین پیش‌شرط‌های توسعه اقتصادی پایدار به شمار می‌آید. آسیب‌ها و تهدیدات روزافزونی که استفاده بی‌رویه از انرژی فسیلی به محیط زیست وارد می‌کند ادامه این روند را غیرممکن ساخته است.

موانع توسعه انرژی های نو

مخالفان انرژی های نو چندین دلیل را برای عدم توجه به این انرژی ها بر می شمارند از جمله مهم ترین این دلایل می توان به هزینه اولیه و قیمت تمام‌شده بالای این انرژی ها، عدم سرمایه‌گذاری کافی برای بومی‌نمودن و بهبود کارآیی، به حساب‌نیامدن هزینه‌های خارجی در معادلات اقتصادی، نبود سیاست‌های حمایتی در سطح جهانی، منطقه‌ای و محلی و نظایر آن اشاره کرد.

نگاهی به وضعیت انرژی های نو در سطح جهان

در سال 2006 در حدود 18 درصد از مصرف انرژی جهان از انرژی های نو تامین می شد (13 درصد زیست توده و 3 درصد برق آبی). سهم انرژی های نو در تولید الکتریسیته جهان در سال 2009 حدودا 18 درصد بود که از این بین 13 درصد برق آبی بوده است. ظرفیت نیروگاه های بادی دنیا در سال 2009 حدود 157 هزار و 900 مگاوات و تولید صنعتی نیروگاه های خورشیدی در سال 2008حدود 6 هزار و 900 مگاوات بوده است. بزرگترین نیروگاه خورشیدی دنیا در صحرای موهاوی آمریکا با ظرفیت 354 مگاوات قرار دارد. بزرگترین تجهیزات مرتبط با انرژی زمین گرمایی در کالیفرنیا با ظرفیت 750 مگاوات است . برزیل یکی از بزرگترین برنامه های استخراج انرژی های نو را در جهان دارد، به نحوی که هم اکنون 18 درصد از سوخت اتومبیل های این کشور از طریق اتانول تولیدی از ساقه نیشکر تامین می شود. کنیا بیشترین نیروگاه های خورشیدی کوچک را دارد به نحوی که سالانه 30 هزار سیستم خورشیدی (بین 20 تا 100 وات) فروخته می شود.

انرژی باد

سیستم‌های اولیه استفاده از انرژی باد برای کارهایی مانند راه انداختن کشتی‌های بادبانی، آسیاب‌های بادی، آبیاری مزارع، کشیدن آب از چاه‌‌ها و ... استفاده می‌شده است. اولین آسیاب بادی حدود 2000 سال قبل از میلاد مسیح برای آردکردن غلات توسط ایرانیان ساخته شد. در جریان جنگ‌های صلیبی فناوری استفاده از انرژی باد به اروپا انتقال یافت، به‌طوری‌که در قرن 14 میلادی کشور هلند به پیشرفته‌ترین کشور در زمینه استفاده از انرژی باد تبدیل گردید. در نیمه دوم قرن 19 صنایع دانمارک حدود 25 درصد نیاز خود به انرژی را از باد تأمین می‌کردند.

در آغاز قرن 20 بهره‌برداری از انرژی باد به علت استفاده از منابع زغال‌سنگ، نفت و گاز کاهش یافت. در حال حاضر آلمان با 22 هزار مگاوات در صدر کشورهای تولیدکننده برق از انرژی بادی قرار دارد؛ توربین‌های بادی در سال 2006 درآمد 6 میلیارد دلاری را روانه صندوق صنایع ماشین‌سازی آلمان کرده و از این رهگذر هفتاد هزار فرصت شغلی ایجاد نموده‌اند.

در حال حاضر در کل جهان حدود 95 هزار مگاوات برق از طریق سیستم انرژی بادی تولید می‌شود. پتانسیل قابل بهره برداری انرژی باد در جهان 110 اگاژول (هر اگاژول معادل 1018ژول) برآورد گردیده است. توربین بادی مبدل انرژی است که انرژی جنبشی باد را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌نماید.

بیشتر توربین‌های بادی انرژی خود را از حرکت طبیعی باد به دست می‌آورند. اما در بعضی توربین‌ها فشار باد به صورت مصنوعی از طریق انرژی نور خورشید و یا سوختن سوخت‌ها به وجود می‌آید. نصب توربینهای بادی مستلزم داشتن اراضی وسیعی به مساحت حداقل یک هکتار و برخورداری از جریان بادی است که حداقل سرعت آن 11 مایل در ساعت باشد.

باد و وضعیت ایران

کشور ایران در جنوب غربی آسیا بین نواحی گرم جنوب و معتدل شمال واقع شده است و در مسیر جریان‌های هوایی قرار دارد که در تابستان از شمال‌غربی و همین‌طور از جنوب می‌وزد. به‌دلیل وجود دو رشته کوه البرز و زاگرس، وجود دریای عمان و خلیج‌فارس در جنوب و دریای خزر در شمال کشور و نیز وجود جزیره‌های متعدد در آب‌های جنوبی کشور، جریان‌های محلی بسیاری در کشور قابل شناسایی است.

در مناطقی که در کنار دریاها قرار دارند یا در مجاورت کوه‌ها و در دره‌ها واقع می‌باشند، بادهای بیشتری می‌وزند. علاوه ‌بر آن در حاشیه کویر، به علت اختلاف دمای بین کویر و حاشیه‌های آن، باد مناسبی برای تولید انرژی وجود دارد. درحال‌حاضر مهمترین نیروگاه‌های بادی کشور، نیروگاه‌های بادی منجیل، بینالود و نیروگاه دیزباد و سهند تبریز هستند.

انرژی برق آبی

انرژی برق آبی از دو منبع انرژی جریانی رودخانه ای و انرژی دریایی به دست می آید. استفاده از انرژی جریانی رودخانه ای برای تولید برق، در ایران سابقه ای طولانی دارد به طوری که از فعالیت برخی از نیروگاه های تولید برق، بیش از نیم قرن می گذرد. با به گردش در آمدن توربین های آبی توسط نیروی آب، انرژی برق آبی تولید می شود. میزان برقی که از این طریق به دست می آید به حجم آب و ارتفاعی که آب سقوط میکند تا به توربین برسد بستگی دارد. برای این منظور، اقدام به ساخت سدهای مخزنی می کنند تا آب ذخیره شده در پشت آن علاوه بر تولید برق برای مصارف کشاورزی و شهری نیز مورد استفاده قرار گیرد.بیشترین پروژه‌های انرژی برق‌آبی منطقه به کشورهای ایران و ترکیه اختصاص دارد. نیروگاه‌های برق‌آبی با توجه به بازده پایین واحدهای متعارف تولید برق و نیز آثار مخرب زیست‌محیطی نیروگاه‌های حرارتی، از مزیت بیشتری برای ساخت برخوردارند. توسعه صنایع جانبی و اشتغال‌زایی، مؤلفه‌هایی مانند طول‌عمر بالاتر از 100 سال، هزینه اندک نگهداری و بهره‌برداری، توان پاسخ‌گویی به نوسان‌های شبکه ‌برق در کوتاه‌ترین زمان ممکن، بهره‌برداری‌ چند منظوره از منابع پشت سد، کنترل و مهار سیلاب‌های مخرب و ...

انرژی خورشیدی

انرژی خورشید یکی از منابع تامین انرژی رایگان، پاک و عاری از اثرات مخرب زیست محیطی است که از دیر باز به روش‌های گوناگون مورد استفاده بشر قرار گرفته است. بحران انرژی در سال‌های اخیر، کشورهای جهان را بر آن داشته که با مسائل مربوط به انرژی، برخوردی متفاوت نمایند که در این میان جای‌گزینی انرژی‌های فسیلی با انرژی‌های تجدیدپذیر و از جمله انرژی خورشیدی به منظور کاهش و صرفه‌جویی در مصرف انرژی، کنترل عرضه و تقاضای انرژی و کاهش انتشار گازهای آلاینده با استقبال فراوانی روبرو شده است.کشور ایران از نظر دریافت انرژی خورشیدی بسیار غنی است، متوسط چگالی تابش سالیانه در قسمت مرکزی 250 وات بر مترمربع می‌باشد. میزان کل دریافت انرژی خورشیدی در کشور ایران با توجه به مساحت و متوسط ساعات آفتابی آن در سال که بالغ بر 2800 ساعت است، حدود 1016 مگاژول در سال یا معادل 1634 میلیارد بشکه نفت‌خام می‌باشد که‌این مقدار 2500 برابر کل تقاضای نهایی انرژی کشور در سال 1378 است. در کشور ایران استان کرمان با متوسط سالانه حدود 20 مگاژول بر مترمربع در روز و استان گیلان با متوسط حدود 9/13 مگاژول بر مترمربع در روز به‌ترتیب از بالاترین و پایین‌ترین میزان دریافت انرژی خورشیدی برخوردار هستند.

انرژی زمین‌گرمایی (ژئوترمال)

انرژی زمین‌گرمایی انرژی تجدیدپذیری است که از حرارت قابل استخراج ناشی از گرمای توده‌های مذاب و تخریب مواد رادیواکتیو موجود در اعماق زمین به دست می‌آید.

این منبع انرژی برخلاف سایر انرژی‌های تجدیدپذیر نظیر انرژی خورشیدی، بادی، امواج و... منشاء یک انرژی پیوسته به شمار می‌آید و می‌توان به طور مداوم و در تمامی 24 ساعت شبانه‌روز از آن برق یا انرژی حرارتی تولید کرد.اولین استفاده مکانیکی از انرژی زمین گرمایی در سال 1897 در لاردلو ایتالیا صورت گرفت. تا سال‌ها بعد از ساخت اولین نیروگاه زمین‌گرمایی به علت وجود منابع سوخت ارزان قیمت برای تولید برق، ارزش زیادی به‌این انرژی داده نشد. مقدار انرژی حرارتی موجود در پوسته زمین بسیار بالاست. انرژی ذخیره شده در لایه‌های بالایی زمین می‌تواند نیاز 100000 سال آینده بشر را تامین کند. از گرمای درون زمین تنها در جاهایی می‌توان استفاده کرد که به سطح زمین نسبتا نزدیک باشند و آن هم معمولا مناطقی است که در آن آتشفشان یا زمین‌لرزه‌های مستمر وجود دارد. ایران از جمله کشورهایی است که به علت قرار گرفتن در کمربند آتش‌فشانی و زلزله دارای منابع مهم و پتانسیل زمین‌گرمایی نسبتا بالایی است. بررسی‌های انجام‌شده توسط وزارت نیرو از سال 1972 تا کنون، نواحی زمین‌گرمایی سبلان، دماوند، ماکو، خوی و سهند در شمال و مناطق تفتان در جنوب را به عنوان منابع غنی انرژی زمین‌گرمایی در کشور تشخیص داده است. منابع واقع در منطقه سبلان و شمال‌شرقی آذربایجان همچون مشکین شهر دارای درجه حرارت قابل استفاده‌ای بین 140 تا 260 درجه سانتی‌گراد است.

انرژی بیوماس(زیست توده)

منابع بیوماس به طور کلی به موادی که از گیاهان و موجودات زنده به دست می‌آید، اطلاق می‌شود. منابع بیوماس برخلاف سوخت‌های فسیلی رایج که به صورت لایه‌های متمرکز در جهان یافت می‌شوند، بیشتر به صورت پراکنده در دسترس است.کشور آمریکا، طی دو دهه گذشته، در استفاده از بیوماس خصوصا ضایعات چوبی برای تولید انرژی الکتریکی، رشد قابل‌توجهی داشته است. ظرفیت تولید انرژی الکتریکی این کشور با استفاده از بیوماس از کمتر از 200 مگاوات در سال 1978 به بیش از 7500 مگاوات در سال 1997 افزایش پیدا کرده است.سوخت های چوبی و ضایعات کشاورزی به همراه کودهای حیوانی از عمده ترین منابع بیوماس مناسب برای تولید انرژی هستند. سوخت چوبی اصطلاحی است که برای تشریح تمام انواع سوخت‌هایی که از جنگل‌کاری، جنگل‌های طبیعی و درختستانهای طبیعی به دست می‌آید، استفاده می‌شود. همچنین سالیانه مقدار زیادی ضایعات کشاورزی در جهان تولید می‌شود که احتمالا بسیاری از آنها به طور کامل مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. سبوس برنج و بادام زمینی از دیگر منابع بیوماس هستند.

انرژی های دریایی

دریاها با فرآیندهای مختلف فیزیکی، انرژی را دریافت و ذخیره نموده و سپس آن را از دست می دهند. این انرژی به صورت موج، جزر ومد، اختلاف درجه حرارت و اختلاف غلظت نمک دراعماق مختلف آب دریا وجود دارد که می توان از هر یک از آنها بهره برداری کرد. انرژی امواج دریا عبارت است از: انرژی مکانیکی منتقل شده از باد که امواجی با دوره کوتاه، آن را به صورت انرژی پتانسیل و جنبشی در خود ذخیره می کنند. انرژی موج حاصله در مناطق ساحلی در حدود 2 تا 3 میلیون مگاوات برآورد می شود.نوع دیگر انرژی جزر و مد که در اثر حرکت دورانی زمین و جاذبه ماه و خورشید به صورت امواج با دوره بلند ذخیره می شوند با ساخت یک سد در دهانه منطقه جزر ومد می توان از آن استفاده کرد که بزرگ ترین سایت جزر و مد کنونی در جهان یک ایستگاه تولید نیروی برق در فرانسه است که 240 مگاوات انرژی الکتریسیته تولید می کند. دیگر انرژی ذخیره شده در آب های گرم سطحی که به خاطر وجود آب های عمیق وسرد اقیانوس ها قابل استفاده است و تحت عنوان انرژی حرارتی دریاها مورد بحث قرار می گیرد سیستم های خاصی این انرژی گرمایی را به انرژی الکتریسیته تبدیل می کنند که گاهی دراین فرآیند آب شیرین نیز تولید می شود. این نیروگاه ها برای تولید بار پایه بسیار مناسب هستند. درنهایت، انرژی موجود در اختلاف شوری بین آب های شیرین رودها و آب شور دریاها، انرژی گرادیان نمک است.

برق تولیدی ایران بر حسب نوع نیروگاه در سال 86

در ایران همچون سایر کشورهای دنیا کماکان سوخت های فسیلی عمده ترین منابع تامین کننده انرژی هستند. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است نیروگاه های تولید الکتریسیته کشور عمدتا بخاری، گازی و سیکل ترکیبی هستند که برای تولید حرارت در این نیروگاه ها عمدتا از گاز استفاده می شود و سهم انرژی های نو در تولید الکتریسیته بسیار ناچیز است.

مقایسه قیمت تولید برق از منابع مختلف

همانطور که اشاره شد، تولید الکتریسیته از انرژی های نو نسبت به سوخت های فسیلی پر هزینه تر است و به این دلیل استفاده از این انرژی ها چندان توسعه نیافته است. در شکل 2 هزینه تولید الکتریسیته از منابع مختلف انرژی با یکدیگر مقایسه شده است. همانطور که از شکل مشخص است تولید برق از انرژی هسته ای و خورشیدی جز وگرانترین روش های تولید الکتریسیته است و انرژی بادی به همراه گاز طبیعی جزو ارزانترین روش های تولید انرژی به شمار می آیند. در نهایت باید اشاره کرد که سهم انرژی های نو به دلایل مختلف از جمله هزینه بالای این نوع از انرژی ها در سبد انرژی دنیا بسیار کم است که البته کشور ایران نیز با توجه به داشتن منابع عظیم سوخت های فسیلی از این قاعده مستثنی نیست. ولیکن به دلیل پایان پذیری منابع انرژی هیدروکربنی و رشد روز افزون تقاضای انرژی حرکت به سمت این نوع از انرژی ها اجتناب ناپذیر است. همچنین با توجه به محدودیت منابع کشور برای بهره برداری از ذخایر نفت و گاز و به دلیل هزینه بالای بهره برداری از این انرژی ها، توجه جدی و سرمایه گذاری قابل توجه برای بهره برداری از این انرژی ها پیشنهاد نمی شود و بهتر آن است که سرمایه گذاری ها عمدتا معطوف به بهره برداری از میادین نفت و گاز به ویژه حوزه های مشترک شود.




نظرات() 

تاریخ آخرین ویرایش:- -


std testing centers
سه شنبه 26 اردیبهشت 1396 04:57 ق.ظ
قلب از خود نوشتن در حالی که ظاهر شدن مناسب در آغاز آیا واقعا حل و فصل کاملا
با من پس از برخی از زمان. جایی در سراسر پاراگراف شما قادر به من
مؤمن متاسفانه تنها برای بسیار در حالی که کوتاه.
من هنوز مشکل خود را با فراز در مفروضات و
یک ممکن است را سادگی به پر همه کسانی
شکاف. در این رویداد شما در واقع که می توانید انجام من را مطمئنا بود در گم.
Jeffery
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 03:50 ب.ظ
Good day! I simply would like to offer you a huge thumbs up for the great info you have here on this post.
I'll be returning to your website for more soon.
manicure
پنجشنبه 10 فروردین 1396 04:44 ب.ظ
Unquestionably believe that which you stated. Your favorite justification seemed to be
on the web the simplest thing to be aware of. I say to you,
I certainly get annoyed while people consider worries that they just do
not know about. You managed to hit the nail
upon the top as well as defined out the whole thing without having side-effects , people can take a signal.
Will likely be back to get more. Thanks
manicure
پنجشنبه 10 فروردین 1396 03:50 ب.ظ
Howdy I am so happy I found your webpage, I really found you
by error, while I was searching on Askjeeve for something
else, Anyhow I am here now and would just like to say thank you for a tremendous post and
a all round exciting blog (I also love the theme/design),
I don’t have time to read through it all at the moment but I have book-marked it and also
added your RSS feeds, so when I have time I will
be back to read a lot more, Please do keep up the awesome b.
manicure
چهارشنبه 9 فروردین 1396 12:52 ق.ظ
It's an amazing paragraph in favor of all the internet viewers; they will
obtain benefit from it I am sure.
سه شنبه 5 بهمن 1395 06:04 ب.ظ
حالم به هم خورد از این خط
سه شنبه 5 بهمن 1395 06:02 ب.ظ
خوب بود اما نتونستم متن مورد نیازم رو پیدا کنم
مانیا بانو
شنبه 17 بهمن 1394 03:00 ب.ظ
عالیییییییی
فقط کاشکی یکمی خطش رو درشت تر کنی
مبین
جمعه 22 آبان 1394 12:38 ق.ظ
salam
وب خوبی داری اما برای اینکه بهتر کنی این مطلب رو به انگلیسی ترجمش کن توسط گوگل ترنسلیت.

بارم دمت گم من ابنو برای زبانم بخ کار بردم. منظورم کلاس زبانه.
mtk
سه شنبه 8 بهمن 1392 08:16 ب.ظ
پس متنتون کوووووووووووش؟
efwef
دوشنبه 6 آبان 1392 09:26 ب.ظ
edfaff
x
یکشنبه 10 بهمن 1389 05:59 ب.ظ
thanks alot for your writings
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر