هشت راهکار برای رهایی از سوختهای فسیلی

به گزارش خبرگزاری مهر، با وجود اینکه ایران یکی از بزرگترین کشورهای نفت خیز جهان به شمار می رود اما شاید طی "86 سال آینده" این افتخار بزرگ به بحرانی عظیم و لاینحل تبدیل شود. در حالی که حرکت گسترده کشورهای جهان به سوی تولید و استفاده از انرژی مشهور به انرژی سبز، پاک، قابل احیا، دوستدار محیط زیست و یا انرژی آینده از سالهای پیش آغاز شده است می توان دید که مسئولان با تکیه بر منابع نفتی و گازی توجه چندانی به همسو شدن با دیگر کشورهای جهان از خود نشان نداده اند.

تصور اینکه اتمام منابع نفتی پس از مدت اعلام شده اخیر چه عواقبی را برای ایران در بر خواهد داشت، امری غیر قابل تصور نیست. علاوه بر این بی توجهی و نامهربانی های مکرر نسبت به منابع زیست محیطی مانند معادن، دریاها، دریاچه ها و رودها نیز امید چندانی را برای امکان استفاده از آنها به عنوان منابع حاشیه ای انرژی باقی نخواهد گذاشت.

به زودی 170 کشور جهان در اجلاس آب و هوای سازمان ملل در کوپنهاگن معاهده جدیدی را جایگزین معاهده منقضی شده کیوتو خواهند ساخت. آگاهان بر این باورند که همکاری کشورها در این اجلاس غیر قابل تصور خواهد بود. اتفاق نظری که درباره بحران زیست محیطی و انرژی بر پایه علم در میان ملتها به وجود آمده است، جوامع بین المللی را به سمتی هدایت می کند که تا سال 2050 میزان انتشار گازهای دی اکسید کربن، متان و دیگر گازهای گلخانه ای نسبت به سال 1990 تا 80 درصد کاهش پیدا کند.

چنین حجم کاهشی به معنی بازآفرینی اقتصاد جهانی انرژی خواهد بود و هر نقصی در آن می تواند منجر به فاجعه ای عظیم شود. از روشهای شناخته شده برای آغاز چنین تغییری استفاده از منابع جایگزین انرژی یا منابع انرژی پاک است که در ادامه به برخی از معمول ترین آنها و میزان مورد نیاز این انرژی تا سال 2025 اشاره خواهد شد. (ارقام اعلام شده توسط نشریه پاپ ساینس متعلق به کشور آمریکا است تا متناسب با جمعیت بالا و میزان مصرف انرژی بتوان انرژی مورد نیاز کشورهای دیگر را تخمین زد) :

انرژی خورشیدی: استفاده از این انرژی با ارائه حجم گسترده و متنوع تجهیزاتی که توانایی تبدیل نور خورشید به انرژی پاک را دارند، دیگر نیازمند صفحات عظیم، سنگین وزن و پرهزینه خورشیدینخواهد بود. ابزارهایی مانند لایه های خورشیدی و صفحات خورشیدی حرارتی در حال شتاب بخشی عظیمی به صنایع خورشیدی هستند.

بر اساس محاسبات در حال حاضر میزان تولید انرژی خورشیدی 12.4 گیگا وات اعلام شده است که تا سال 2050 این میزان باید به دو هزار گیگا وات افزایش پیدا کند. شیوه ای مانند شیوه تمرکز حرارت خورشیدی یا  CST از جمله راه حلهایی است که از بازدهی انرژی بالایی برخوردار است. در این شیوه ردیفهای وسیعی از آینه ها نور خورشید را متمرکز کرده و حرارت و الکتریسیته به وجود می آورند. بسیاری بر این باورند که استفاده از این شیوه برای تولید انرژی خورشیدی تنها راهی است که می توان با استفاده از آن انرژی را در سطح تراوات تولید کرد.

انرژی آب: انرژی هیدروالکتریکی در حال حاضر تنها هفت درصد از انرژی الکتریکی کشوری مانند آمریکا را تامین می کند. تنها راه گسترش میزان تولید این انرژی بدون نیاز به احداث آب بندها و سدهای متعدد که خسارات اکولوژیکی فراوانی را در بر خواهد داشت، می توان از منابع غیر طبیعی انرژی هیدرولیکی مانند استفاده از انرژی امواج، رودها و جزر و مد استفاده کرد. در حال حاضر میزان انرژی هیدروالکتریکی تولید شده 31 گیگا وات است که تا سال 2050 این میزان باید به 67 گیگا وات افزایش پیدا کند. این انرژی با استفاده از تجهیزاتی توربین مانند تامین می شوند که انرژی موجود در جریانها آبی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. برخی از این توربینها تنها در یک جهت و برخی از آنها توانایی حرکت در چند جهت را دارند. متخصصان معتقدند این شیوه از تولید انرژی پاک، یکی از ارزان قیمت ترین شیوه های به شمار می رود و هزینه ای برابر چهار تا هفت سنت در هر کیلووات بر ساعت خواهد داشت.

سوختهای زیستی: اتانول یکی از پر مصرف ترین سوختهای زیستی کنونی به شمار می رود اما تا کنون مشکل چندانی را از بحران انرژی جهان را رفع نکرده است. دانشمندان در تلاشند مواد و پسماندهای فراوانی از قبیل نیشکر، خزه ها، فاضلاب و حتی پسماندهای پزشکی را به سوختهای زیستی کارآمد برای استفاده در سیستم حمل و نقل و تولید انرژی الکتریکی تبدیل کنند. میزان تولید حال حاضر سوختهای زیستی 643 هزار بشکه در روز است که این تعداد تا سال 2050 باید به 34 میلیون بشکه در روز ارتقا پیدا کند.

به گزارش مهر، یکی از بزرگترین منابع انرژی زیستی در ایتالیا، کانالهای آبی شهر ونیز است و در حال حاضر پروژه ای 272 میلیون دلاری در انتظار استفاده از خزه های روئیده شده در این کانالها است. این خزه ها در رآکتور زیستی پلاستیکی هشت متری رشد داده شده و توسط دی اکسید کربن خود گیاه بارور می شود. سپس خزه ها خشک و فشره شده و به مایعی روغن مانند تبدیل خواهد شد که به عنوان سوخت مورد استفاده قرار خواهد گرفت. چنین پروژه ای تا سال 2011 قادر به تولید 40 مگاوات انرژی خواهد بود که می تواند انرژی مورد نیاز بندرگاه های شهر و شبکه برق کانالهای آبی شهر را تامین کند.

انرژی باد: یکی از مهمترین اصول دستیابی به انرژی باد، موقعیت قرار گیری توربینهای بادی است. از بهترین موقعیتهای قرار گیری این توربینها سطح دریاها اعلام شده است که علاوه بر استفاده از شدت بیشتر جریان باد، مزاحمت برای ساکنینی را که به دیدن مزارع بادی در برابر محل سکونت خود علاقه ای ندارند، برطرف می سازد. میزان تولید انرژی بادی برای برابری با نیازهای انرژی انسان از 94 گیگا وات کنونی باید به دو هزار گیگا وات در سال 2050 برسد. در حال حاضر مزارع بادی سواحل اقیانوس اطلس سالانه توانایی تولید 900 گیگا وات انرژی را دارند اما به دلیل عمق بالای آب امکان اتصال توربینهای بادی به بستر دریا در آبهای این سواحل وجود ندارد.

با این حال پروژه ای در کشور نروژ در حال شکل گیری است که طی آن توربینها بر روی سطحی شناور بر روی آب دریا قرار خواهند گرفت و نیازی به اتصال مستقیم به بستر دریا را نخواهند داشت. در عوض این صفحات شناور با کمک سه کابل به بستر دریا اتصال یافته و احتمال واژگون شدن توربینها تحت تاثیر امواج قدرتمند از بین خواهد برد.

انرژی هسته ای: میزان تولید انرژی هسته ای در سال جاری 372 گیگا وات اعلام شده است که این میزان باید تا سال 2050 به 700  گیگا وات برسد. در میان تمامی منابع انرژی بدون کربن، انرژی هسته ای تنها منبعی است که در سطحی گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. این انرژی در حال حاضر 21 درصد از نیازهای انرژی الکتریکی ایالات متحده را پوشش می دهد که در عین حال نگرانی مردم را نیز بر می انگیزد. فاجعه چرنوبیل، استفاده از مواد هسته ای، زباله های رادیو اکتیو که تا هزاران سال اثر مرگبار خود را از دست نمی دهند همه به این مفهوم هستند که قبل از گسترش این انرژی به منظور مقابله با گازهای گلخانه ای، ابتدا باید رآکتوری ساخته شود که احتمال بروز هر نوع خطر ناشی از شکافتن هسته اتم را به صفر برساند.

انرژی حرارت زمینی: کشورهایی مانند آیسلند که از نظر زمین شناسی فعال به شمار می روند توانایی بیشتری برای استفاده از انرژی زمین برای تامین نیازهای انرژی خود خواهند داشت. دیگر کشورها که چنین توانایی ندارند می توانند از گسترش این انرژی در جهان استفاده کنند. تخمینها نشان می دهد که در حال حاضر میزان تولید این انرژی 10 گیگا وات است و تا سال 2050 این میزان باید تا 700 گیگا وات افزایش یابد.

سوختهای فسیلی پاک تر: در صورتی که قوانین محدودیت کربن تصویب شود، استفاده از ذغال سنگ، کثیف ترین سوخت فسیلی جهان، کاهش چشمگیری خواهد یافت. با این حال سوختهای فسیلی برای دهه های آینده نیز مورد استفاده قرار خواهند گرفت که به منظور مقابله با آن می توان از فناوری جذب کربن تا زمان قطع کامل استفاده از آنها استفاده کرد.

سال 2050 نیازمند سه هزار و 830 گیگا وات انرژی فسیلی پاک شده خواهد بود تا بتوان با استفاده از آن مقداری از نیازهای انرژی را تامین کرد. یکی از بهترین شیوه های جاذب کربن شیوه تبدیل کربن به سیمان است. در این شیوه دی اکسید کربن موجود در هوا وارد آب دریا شده و با منیزیم و کلسیم موجود د رآب ترکیب می شود. نتیجه این ترکیب نوعی سنگ آهک ترکیبی خواهد بود که در نهایت می توان آنها را به شکل سیمان بهبود داده و مورد استفاده قرار داد. در حال حاضر این شیوه بهترین و کم هزینه ترین شیوه برای جذب دی اکسید کربن سوختهای فسیلی به شمار می رود.

نسل جدید شبکه الکتریکی: حتی در صورتی که از تمامی منابع انرژی پاک جهان استفاده شود قدمی حیاتی باقی خواهد ماند که طی آن شبکه الکتریکی جهان باید بازسازی شود. شبکه الکتریکی آمریکا یکی از پیچیده ترین و بزرگترین سیستمهای الکتریکی در جهان است که در عین حال فرسوده و قدیمی شده و سالانه هزینه ای برابر 150 بیلیون دلار را به دوش دولت این کشور می گذارد. ایده ساخت شبکه ای هوشمند که بتواند هوشمندانه جریان برق را هدایت کند در حال پیوستن به واقعیت است. در واقع شبکه های الکتریکی کشورها نیازمند ترمیم و بهبودی عظیم هستند که توانایی انطباق با منابع متعدد انرژی پاک را که عملکرد آنها ارتباط مستقیمی با شرایط زیست محیطی دارد، به دست آورند. شبکه هوشمند الکتریسیته می تواند اوج مصرف را در طول روز تعیین کرده و خود را با منابع مختلف انرژی و نیاز کاربران انطباق دهد.

به گزارش مهر، چنین شبکه ای از حسگرها و رایانه های متعددی تشکیل خواهد شد که مصرف کنندگان در این شبکه به راحتی قادر به کنترل میزان مصرف خود خواهند بود. در این صورت علاوه بر کنترل و کاهش میزان مصرف، مقادیر زیادی از انرژی الکتریکی در انواع باطریهای خانگی و صنعتی ذخیره خواهند شد تا از به هدر رفتن انرژی با ارزش جلوگیری شود.

در حال حاضر باراک اوباما بسته تشویقی 11 بیلیون دلاری را به تحقیقات و ارائه شیوه های مختلف تولید شبکه هوشمند الکتریکی اختصاص داده است. در واقع کشورهای زیادی تلاشهای خود را به منظور تولید و گسترش چنین شبکه ای به صورت رسمی و غیر رسمی آغاز کرده اند.