انرژی تجدید پذیر چیست؟

انرژی تجدید پذیر در حال رشد است زیرا نوآوری هزینه ها را کاهش می دهد و شروع به تحقق وعده آینده انرژی پاک می کند

تاریخ انتشار: 7دي1398

انرژی تجدید پذیر چیست؟

انرژی تجدید پذیر در حال رشد است ، زیرا نوآوری هزینه ها را کاهش می دهد و شروع به تحقق وعده آینده انرژی پاک می کند. انرژی خورشیدی و باد آمریکا در حال شکستن رکورد ها هستند و بدون ایجاد اطمینان در شبکه ملی در شبکه ملی ادغام می شوند.
این بدان معنی است که انرژی های تجدیدپذیر به طور فزاینده ای سوخت های فسیلی "کثیف" را در بخش برق جابجا می کنند و مزایای انتشار کمتری از کربن و انواع دیگر آلودگی ها را نشان می دهند. اما همه منابع انرژی که به عنوان "تجدیدپذیر" به بازار عرضه می شوند برای محیط زیست سودمند نیستند. زیست توده و سدهای بزرگ هیدرولیک هنگام بررسی تأثیر بر حیات وحش ، تغییرات آب و هوایی و سایر موارد ، مبادلات سختی را ایجاد می کنند. در اینجا باید آنچه در مورد انواع مختلف منابع انرژی تجدیدپذیر بدانید - و نحوه استفاده از این فن آوری های نوظهور در خانه خود آورده شده است.

انرژی تجدید پذیر چیست؟
انرژی تجدید پذیر ، که اغلب به آن انرژی پاک گفته می شود ، از منابع طبیعی یا فرایندهایی حاصل می شود که دائما در حال پر شدن هستند. به عنوان مثال ، نور خورشید یا باد همچنان درخشان و باد می شود ، حتی اگر در دسترس بودن آنها به زمان و هوا بستگی دارد.
در حالی که انرژی تجدید پذیر غالباً به عنوان یک فناوری جدید تصور می شود ، مدت هاست که از قدرت طبیعت استفاده می شود برای گرمایش ، حمل و نقل ، روشنایی و موارد دیگر. باد قایق هایی را برای قایقرانی دریا و آسیاب های بادی برای خرد کردن دانه ها به وجود آورده است. خورشید در طول روز گرمی را فراهم کرده و به آتش سوزی های روشن تر کمک کرده است که تا عصر ادامه داشته باشند. اما بیش از 500 سال گذشته، انسان به طور فزاینده به منابع انرژی آلوده ارزان تر مانند زغال سنگ و گاز fracked تبدیل شده است.

اکنون که روش های ابتکاری و ارزان تری برای جذب و حفظ انرژی بادی و خورشیدی داریم ، تجدیدپذیرها به منبع انرژی مهمتری تبدیل می شوند و بیش از یک هشتم نسل ایالات متحده را تشکیل می دهند. گسترش منابع تجدید پذیر نیز در مقیاس های بزرگ و کوچک ، از پانل های خورشیدی پشت بام در خانه هایی که می توانند برق را به شبکه به مزارع بادی فراساحلی فروخته شوند ، اتفاق می افتد. حتی برخی از جوامع روستایی برای گرم کردن و روشنایی به انرژی تجدید پذیر متکی هستند.
از آنجا که استفاده از تجدیدپذیر در حال رشد است ، یک هدف اصلی مدرن سازی شبکه برق آمریکا ، هوشمندسازی ، ایمن تر شدن و یکپارچگی بهتر در مناطق خواهد بود.

انرژی کثیف
انرژی غیرقابل برگشت یا "کثیف" انرژی شامل سوخت های فسیلی مانند نفت ، گاز و زغال سنگ است. منابع غیر قابل برگشت انرژی فقط در مقادیر محدود موجود است و مدت زمان طولانی برای پر شدن مجدد طول می کشد. وقتی پمپ بنزین را در ایستگاه پمپ می کنیم ، از منابع محدود تصفیه شده از نفت خام که از زمان ماقبل تاریخ وجود دارد ، استفاده می کنیم.

منابع انرژی غیر قابل تجدید نیز به طور معمول در مناطق خاصی از جهان یافت می شود که باعث می شود آنها در بعضی از کشورها نسبت به سایر کشورها فراوان تر باشند. در مقابل ، هر کشوری به نور خورشید و باد دسترسی دارد. اولویت بندی انرژی غیر قابل تجدید نیز با كاهش اعتماد كشور به صادرات از كشورهای دارای سوخت فسیلی می تواند امنیت ملی را بهبود بخشد.

بسیاری از منابع انرژی غیرقابل تجدیدپذیر می توانند محیط زیست یا سلامت انسان را به خطر بیاندازند. به عنوان مثال ، حفاری نفت ممکن است به جنگل های هسته ای کانادا به استخراج نوار نیاز داشته باشد ، فناوری مرتبط با ریزش می تواند باعث ایجاد زمین لرزه و آلودگی آب شود و نیروگاه های زغال سنگ هوا را آلوده می کنند. برای خاتمه بخشیدن ، همه این فعالیتها به گرم شدن کره زمین کمک می کند.

انواع منابع تجدید پذیر انرژی
انرژی خورشیدی
انسان ها هزاران سال است که از انرژی خورشیدی استفاده می کنند - برای رشد محصول ، گرم ماندن و غذاهای خشک. طبق آزمایشگاه ملی انرژی های تجدید پذیر ، "انرژی بیشتر از خورشید در مدت زمان یک ساعت بر روی زمین می افتد از آنچه در یک سال توسط همه مردم جهان استفاده می شود." امروز ما از اشعه خورشید به روش های مختلفی استفاده می کنیم - برای گرم کردن خانه ها و مشاغل برای گرم کردن آب یا دستگاههای قدرت  سلولهای خورشیدی یا فتوولتائیک  (PV) از سلولهای

 سیلیکون یا سایر مواد ساخته می شوند که نور خورشید را مستقیماً به برق تبدیل می کنند. سیستم های خورشیدی توزیع شده ، برق را به صورت محلی برای منازل و مشاغل ، از طریق پانل های پشت بام یا پروژه های اجتماع تولید می کنند که تمام محله ها را تأمین می کنند. مزارع خورشیدی می توانند با استفاده از آینه ها برای تمرکز نور خورشید در هکتار سلولهای خورشیدی ، هزاران خانه نیرو ایجاد کنند. مزارع خورشیدی شناور یا "شناورها" می توانند از تأسیسات فاضلاب و آبهایی که به لحاظ زیست محیطی حساس نیستند ، استفاده موثری کنند.
خورشیدی کمی بیش از 1 درصد از تولید برق ایالات متحده را تأمین می کند. اما نزدیک به یک سوم از کل ظرفیت تولید جدید از انرژی خورشیدی در سال 2017 بود ، دوم از نظر گاز طبیعی.
سیستم های انرژی خورشیدی آلاینده های هوا یا گازهای گلخانه ای تولید نمی کنند ، و تا زمانی که به طور مستقیمی در آن قرار بگیرند ، بیشتر پنل های خورشیدی فراتر از فرآیند تولید ، تأثیرات زیست محیطی کمی دارند.
 
انرژی باد
ما از کارخانجات بادی قدیمی به دور مانده ایم. امروزه ، توربین های بلند به اندازه آسمان خراش ها - با توربین تقریبا قطر - در سراسر جهان مورد توجه قرار می گیرند. انرژی باد تیغه های توربین را تبدیل می کند ، که از ژنراتور الکتریکی تغذیه می کند و برق تولید می کند.
باد که کمی بیشتر از 6 درصد از تولید ایالات متحده را تشکیل می دهد ، در بسیاری از مناطق کشور به ارزان ترین منبع انرژی تبدیل شده است. ایالتهای برتر انرژی بادی شامل کالیفرنیا ، تگزاس ، اوکلاهما ، کانزاس و آیووا هستند ، گرچه توربین ها را می توان در هر مکانی با سرعت باد شدید - مانند تپه ها و دشت های باز - یا حتی دریایی در آب های آزاد قرار داد.

سایر منابع انرژی جایگزین
نیروگاه برق
هیدرو نیرو بزرگترین منبع انرژی تجدید پذیر برای برق در ایالات متحده است ، هرچند انتظار می رود که انرژی بادی به زودی منجر شود. هیدرو نیرو به آب متکی است - معمولاً آب پر حرکت در یک رودخانه بزرگ یا آب با سرعت بسیار زیاد در حال نزول است - و با چرخاندن پره های توربین ژنراتور نیروی آن آب را به برق تبدیل می کند.
در سطح ملی و بین المللی ، نیروگاه های بزرگ آبی یا مگا سد ها غالباً انرژی غیرقابل تجویز محسوب می شوند. سدهای مگا ، جریانهای طبیعی را منحرف کرده و کاهش می دهند ، دسترسی افراد حیوانی و انسانی را که متکی به رودخانه ها هستند ، محدود می کند. نیروگاههای کوچک آبی (ظرفیت نصب شده زیر 40 مگاوات) که با دقت اداره می شوند ، تمایل زیادی به ایجاد آسیب های زیست محیطی ندارند ، زیرا تنها بخشی از جریان را منحرف می کنند.

انرژی زیست توده
زیست توده ماده ای آلی است که از گیاهان و حیوانات تهیه می شود و شامل محصولات زراعی ، چوب های زاید و درختان است. هنگامی که زیست توده سوخته می شود ، انرژی شیمیایی به صورت گرما آزاد می شود و می تواند با توربین بخار برق تولید کند.
زیست توده اغلب به اشتباه به عنوان یک سوخت تمیز ، تجدید پذیر و جایگزین سبز تر برای زغال سنگ و سایر سوخت های فسیلی برای تولید برق توصیف می شود. با این حال ، دانش اخیر نشان می دهد که بسیاری از اشکال زیست توده - به ویژه از جنگل ها - تولید سوخت کربن بالاتری نسبت به سوخت های فسیلی دارند. پیامدهای منفی برای تنوع زیستی نیز به همراه دارد. با این حال ، برخی از اشکال انرژی زیست توده می تواند به عنوان گزینه کم کربن در شرایط مناسب خدمت کند. به عنوان مثال ، خاک اره و چیپس از کارخانه های اره که در غیر این صورت به سرعت تجزیه و آزاد می شوند کربن می توانند منبع انرژی کم کربن باشند.

انرژی زمین گرمایی

اگر تا به حال در چشمه ای گرم استراحت کرده اید ، از انرژی زمین گرمایی استفاده کرده اید. هسته زمین تقریباً به اندازه سطح خورشید گرم است ، به دلیل کند شدن ذرات رادیواکتیو در سنگ های مرکز کره زمین. حفاری چاه های عمیق ، آب زیرزمینی بسیار گرم را به عنوان منبع گرمابی به سطح می آورد ، که از طریق توربین برای ایجاد برق پمپ می شود. گیاهان زمین گرمایی به طور معمول اگر بخار و آب مورد استفاده خود را درون مخزن پمپاژ کنند ، میزان انتشار کمی دارند. روش هایی برای ایجاد گیاهان زمین گرمایی وجود دارد که در آن مخازن زیرزمینی وجود ندارد ، اما این نگرانی وجود دارد که آنها ممکن است خطر مناطقی را که احتمالاً مناطق جغرافیایی در نظر گرفته می شود ، خطر زمین لرزه را افزایش دهد.

اقیانوس
انرژی جزر و مد و موج هنوز در مرحله رشدی قرار دارند ، اما اقیانوس همیشه با گرانش ماه کنترل می شود ، و این باعث می شود قدرت خود را به گزینه ای جذاب تبدیل کند. برخی از رویکردهای انرژی جزر و مد ممکن است به حیات وحش آسیب برساند ، مانند موانع جزر و مد ، که بسیار شبیه سدها عمل می کنند و در یک خلیج اقیانوس یا تالاب قرار دارند. انرژی موج مانند انرژی جزر و مدی ، به سازه های سد مانند یا دستگاه های لنگر کف اقیانوس در یا زیر سطح آب تکیه می کند.
 
نیروی خورشیدی
در مقیاس کوچکتر ، می توانیم از پرتوهای خورشید برای تأمین انرژی در کل خانه - چه از طریق پانل های سلول PV یا طراحی منزل منفعل خورشیدی ، استفاده کنیم. خانه های خورشیدی منفعل به گونه ای طراحی شده اند که از طریق ویندوزهای جنوبی به نور خورشید استقبال می کنند و سپس گرما را از طریق بتن ، آجر ، کاشی و سایر مواد ذخیره شده در گرما حفظ می کنند.
برخی از خانه های دارای انرژی خورشیدی بیش از اندازه کافی برق تولید می کنند و به صاحبخانه اجازه می دهند انرژی اضافی را به شبکه بفروشد. باتری ها همچنین راهی برای صرفه جویی در انرژی خورشیدی بیش از حد جذاب هستند تا در شب بتوان از آن استفاده کرد. دانشمندان در مورد پیشرفتهای جدیدی که شکل و عملکرد آنها را می آمیزد ، مانند چراغهای خورشیدی و زونا سقف ، سخت کار می کنند.

پمپ های حرارتی زمین گرمایی
فن آوری ژئوترمال جدید یک فرآیند قابل تشخیص است - کویل های پشت یخچال شما یک پمپ حرارتی کوچک هستند و گرما را از فضای داخلی خارج می کنند تا غذاها تازه و خنک شوند. در یک خانه ، پمپ های زمین گرمایی یا ژئواکسچر از دمای ثابت زمین (چند پا پایین تر از سطح) برای خنک کردن خانه ها در تابستان و خانه های گرم در زمستان و حتی برای گرم کردن آب استفاده می کنند.
سیستم های زمین گرمایی در ابتدا می توانند گران باشند اما به طور معمول ظرف 10 سال پرداخت می شوند. آنها همچنین ساکت تر هستند ، مشکلات نگهداری کمتری دارند و طولانی تر از سیستم های تهویه مطبوع سنتی هستند.
 
سیستمهای بادی کوچک
مزرعه بادی حیاط خلوت؟ قایق ها ، رانچرها و حتی شرکت های تلفن همراه از توربین های بادی کوچک به طور مرتب استفاده می کنند. فروشندگان اکنون به سایت ، نصب و نگهداری توربین های بادی برای صاحبان خانه نیز کمک می کنند ، گرچه برخی از علاقه مندان به DIY خود توربین ها را نصب می کنند. بسته به نیاز برق ، سرعت باد و قوانین منطقه بندی در منطقه شما ، توربین بادی ممکن است اعتماد شما به شبکه برق را کاهش دهد.

فروش انرژی جمع آوری شده شما
خانه های با انرژی و انرژی خورشیدی می توانند به تنهایی مستقر شوند یا به شبکه برقی بزرگتر وصل شوند ، همانطور که توسط منبع تغذیه آنها تهیه شده است. خدمات برق در اکثر ایالت ها به صاحبان خانه اجازه می دهد فقط تفاوت بین برق تأمین شده توسط شبکه و آنچه را تولید کرده اند بپردازند - روندی به نام اندازه گیری خالص. اگر بیشتر از مصرف برق برق کنید ، ارائه دهنده شما ممکن است قیمت خرده فروشی را برای آن برق پرداخت کند.

انرژی تجدید پذیر و شما
مشاوره در مورد تجدیدپذیر یا استفاده از آنها در خانه شما می تواند انتقال به سمت آینده انرژی پاک را تسریع کند. حتی اگر هنوز قادر به نصب پنل های خورشیدی نیستید ، ممکن است بتوانید از یک منبع انرژی پاک انرژی برق را انتخاب کنید. (با شرکت برق خود تماس بگیرید تا بپرسید که آیا آن گزینه را ارائه می دهد.) اگر انرژی تجدید پذیر از طریق برنامه کاربردی شما در دسترس نباشد ، می توانید گواهی های انرژی تجدید پذیر را خریداری کنید تا میزان استفاده خود را جبران کنید.