انرژی‌های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر

انرژی تجدیدپذیر

انرژِی تجدیدپذیر، انرژی برگشت پذیر، نیز نامیده می‌شود. به انواعی از انرژی می‌گویند که بر خلاف انرژی‌های تجدیدناپذیر قابلیت بازگشت مجدد را به طبیعت دارند. در سال‌های اخیر با توجه به این که منابع انرژی تجدیدناپذیر رو به اتمام هستند این منابع مورد توجه قرار گرفته‌اند. در سال 2006 حدود 18% از انرژی مصرفی جهانی از راه انرژی‌های تجدید پذیر به دست آمد. سهم زیست توده به طور سنتی حدود 13%، که بیشتر جهت حرارت‌دهی و 3%انرژی آبی بود. 2/4% باقی‌مانده شامل نیروگاه‌های آبی کوچک، انرژی بادی، انرژی خورشیدی، انرژی زمین گرمایی و سوخت‌های زیستی می‌باشد که به سرعت در حال گسترش هستند.

نگرانی درباره تغییرات زیست محیطی در کنار افزایش قیمت روزافزون نفت و اوج تولید نفت و حمایت دولت‌ها، باعث رشد روزافزون وضع قوانینی می‌شود که بهره‌برداری و تجارتی کردن این منابع سرشار تجدیدپذیر را تشویق می‌کنند. خاصیت اصلی این انرژی‌ها این است که معمولاً در نقاط مختلف جهان فراهم بوده و در دسترس همگان می‌باشد.

انرژی خورشیدی

یکی از منبع‌های انرژی پایان ناپذیر خورشید است. انرژی‌هایی که زمین از خورشید دریافت می‌کند بسیار زیاد است در هر ثانیه، هر متر مربع زمین حدود 1/44 * 10⁷J انرژی از خورشید دریافت می‌کند. بخشی از انرژی خورشید صرف گرم کردن زمین و جسم‌های روی آن می‌شود. بخش دیگری برای فتوسنتز در گیاهان استفاده می‌شود. یکی از راه‌های بهره‌گیری از این انرژی، آب گرم کن‌های با دمای کم است که می‌توان از آن‌ها در منزل استفاده کرد.

انرژی باد

از انرژی باد می‌توان برای تولید الکتریسیته، آسیاب کردن آرد در آسیاهای بادی، بیرون آوردن از چاه و … استفاده کرد. در هر نیروگاه بادی که برای تولید الکتریسیته ایجاد شده است، حدود 40 تا 100 توربین بادی وجود دارد. از جمله مشکل‌های این توربین‌ها می‌توان ایجاد سرو صدای زیاد و خراب کردن منظره‌ها نام برد.

انرژی هیدرو الکتریک یا  برق آبی

با ایجاد سد آب در منطقه‌های پر آب در مسیر رودخانه ها و منطقه‌هایی که میزان بارندگی زیاد است و نصب توربین می‌توان از انرژی پتانسیل گرانشی آب پشت سد برای تولید برق استفاده کرد.

انرژی زمین گرمایی

هر چه از سطح زمین به پوسته‌های داخلی آن می‌رویم دما افزایش می‌یابد. در ناحیه‌های مرکزی زمین، دما آن قدر زیاد است که ماده به صورت مذاب وجود دارد. انرژی گرمایی که در پوسته‌ی جامد کر‌ه‌ی زمین ذخیره شده است را انرژی زمین گرمایی می‌نامند. منشأ این انرژی، گدازه‌ها و واکنش‌های هسته‌ای در ناحیه‌های عمیق زمین است. وقتی از سطح زمین به طرف مرکز آن حرکت کنیم، دما به طور متوسط به ازای هر 100 متر در حدود 3 درجه افزایش می‌یابد.

انرژی‌های تجدیدناپذیر

انرژی‌های تجدیدناپذیر انرژی‌هایی هستند که به آسانی مانند انرژی‌های تجدیدپذیر در دسترس نمی‌باشند. این نوع انرژی‌ها برای تولید به زمان بسیار طولانی و حتی میلیون‌ها سال نیازمند می‌باشند. البته در حقیقت این انسان‌ها می‌باشند که نیاز مهم و اولیه به آن‌ها را دارند. برای نمونه نفت (تیل) در طی میلیون‌ها سال از گیاهان و حیوانات درست شده و برای تجدید آن به این شکل باید میلیون‌ها سال بگذرد. میزان استفاده‌ی فراوان و نیاز شدید بشر به این نوع انرژی‌ها باعث شده که به سرعت به سمت پایان حرکت کنند. از نمونه‌های انرژی‌های تجدیدناپذیر می‌توان به نفت، گاز، زغال سنگ و اورانیوم اشاره کرد.

نفت

دانشمندان زمین‌شناس پس از آزمایشات فراوان بر روی خاک و سنگ مناطق مختلف به محل نفت خام در اعماق زمین پی‌بردند. به این محل‌ها «مخازن نفتی» گفته می‌شود. برای خارج کردن نفت خام از زیر زمین پس از حفر چاه، دکل‌های  فلزی بزرگی برای نصب لوله‌ها و ابزار در اعماق زمین برپا می‌شود. پس از نصب لوله‌ها ماده‌ای بد بو به رنگ زرد مایل به سیاه به نام «نفت خام» از اعماق زمین به صورت یک جریان مداوم به سطح زمین راه می‌یابد

گاز

مواد آلی به موادی گفته می‌شود که زمانی حیات داشتند. به بقایای گیاهان و جانورانی که سال‌ها بر هم انباشته شده‌اند و به لایه‌ی ضخیم و محکمی تبدیل گشته‌اند، مواد آلی می‌گویند. با گذشت زمان، گل و لای به سنگ تبدیل شده و مواد آلی را در زیر پوسته‌ی محکمی حبس کردند. پس از آن فشار و گرمای شدید بخش‌های مختلف زمین، مواد آلی را به ذغال سنگ، نفت خام و گاز طبیعی (حباب‌های ریز گاز بی‌بو) تبدیل کرد. ماده‌ی اصلی تشکیل دهنده‌ی گاز طبیعی، متان است.

سوخت‌های هسته‌ای

بر اثر واکنش نوترون با هسته‌ی برخی از اتم‌های سنگین مانند اورانیوم و توریم این هسته به دو یا چند هسته‌ی سبک تر شکافته می‌شود که بر اثر آن گرمای بسیار زیادی تولید می‌شود. به عنوان مثال انرژی حاصل از شکافت کامل 1 کیلوگرم اورانیوم معادل با انرژی حاصل از سوختن حدود 3 میلیون کیلوگرم زغال سنگ است.

در یک راکتور هسته‌ای، ماده‌ی شکافت پذیر در کوره‌ای بر اثر واکنش با نوترون شکافته می‌شود. با گرمای حاصل می‌توان آب را تبدیل کرد و توسط بخار برق تولید کرد. از جمله مشکل‌هایی که استفاده از این سوخت ایجاد می‌کنند می‌توان به محدود بودن این سوخت‌ها، شکل آماده سازی این عنصرها برای فرآیند شکافت، پرتوزا بودن آن‌ها و پس مانده‌ی آن‌ها اشاره کرد.