دبیرخانه دائمی طرح دانش آموزی «با کیمیا»

تلفن دفتر روابط عمومی تهران: 66515514 / info@bakimia.ir

غروب سوخت های فسیلی

غروب سوخت های فسیلی

در چند سال گذشته تهدیدات بی شماری جامعه بشری را تهدید کرده اند؛ تهدیداتی با عوامل انسانی و غیرانسانی که هرکدام می تواند روزی نسل بشر را نابود کند. در این میان، برخی از این تهدیدات ناشی از رفتار نابخردانه بشر با کره زمین است. یکی از این تهدیدات،
آلودگی بیش از حد کره زمین است که هر روز خبرهای بدی از عواقب ناشی از آن به گوش می رسد.

این آلودگی علاوه بر تاثیرات منفی که بر سلامت انسان و دیگر موجودات زنده کره زمین می گذارد،بتدریج باعث گرم تر شدن کره زمین می شود که این مسئله در طولانی مدت باعث نابودی زمین می شود. دلیل اصلی این آلودگی بیش از حد، استفاده بسیار زیاد بشر از سوخت های فسیلی ست که البته نمی توان او را به خاطر چنین عملی سرزنش کرد،
چون شیوه زندگی بشر در طول قرن ها به گونه ای شکل یافته که بدون وجود انرژی نمی تواند به فعالیت هایش ادامه دهد و در حال حاضر بهترین و کم هزینه ترین منبع برای تولید انرژی، سوخت فسیلی ست.

اما در آینده ای نزدیک عواقب منفی ناشی از استفاده از سوخت های فسیلی به جایی خواهد رسید که دیگر استفاده از این منبع انرژی حتی اگر هیچ هزینه ای در پی نداشته باشد در حکم شلیک تیر خلاص به کالبد جامعه انسانی خواهد بود. محققان از چند دهه پیش، این مسئله را به وضوح می دیدند و به همین خاطر راهکارهای متعددی برای نجات زمین ارائه داده اند که عملی ترین آنها، استفاده از منابع جدید انرژی یا به تعبیری انرژی های نو است.

مسئله مهمی که در اینجا باید بدان اشاره شود، این است که منظور از جدیدبودن انرژی، به نوعی جدیدبودن نحوه استفاده از آنهاست، چون منابعی مانند خورشید، باد و… از آغاز پیدایش انسان با او بوده اند، منتها در تمام نسل های انسانی، این انسان قرن بیستم بود که متوجه شد می تواند از آنها در سطح وسیعی برای تولید انرژی استفاده کند.در بررسی این منابع جدید می توان براحتی دریافت که در میان تمام این منابع، فقط چند منبع محدود هستند که با توجه به اقتصادی بودنشان می توانند جایگزین سوخت های فسیلی شوند.به همین خاطر دولت های بسیار زیادی در سراسر دنیا با حمایت از طرح های تحقیقاتی که به مسئله انرژی های نو می پردازند، درصدد دستیابی به منبع مطمئنی از انرژی هستند.

در این بین، کشور ما هم از این قاعده مستثنی نیست و وجود منابع سرشار نفت و گاز که روزی مسلما به پایان خواهند رسید، نمی تواند آینده انرژی ایران را تامین کند.امروزه در جهان از چند منبع جدید سوخت برای تولید انرژی استفاده می شود که اقتصادی بودن و به صرفه بودن آنها، بارزترین ویژگی آنها به شمار می رود. هرچند استفاده از این منابع انرژی آنچنان که انتظار می رود گسترش نیافته است، اما این منابع بالاخره روزی جایگزین نفت خواهند شد. در اینجا با برخی از این منابع و نحوه استفاده از آنها در ایران آشنا می شویم:

۱- انرژی خورشیدی:

خورشید از دیرباز در میان جوامع بشری از جایگاه و ارزش بالایی برخوردار بوده است، به گونه ای که حتی برخی از جوامع آن را مقدس دانسته و پیدایش و ادامه حیات را از او می دانستند.

هرچند نمی توان به صراحت در این مورد اظهارنظر کرد، اما می توان با اطمینان گفت که ادامه حیات در زمین و اگر وجود داشته باشد در کرات دیگر، بستگی به تابش مداوم خورشید دارد. با این حال از خورشید هم می توان برای تولید انرژی استفاده کرد. اولین استفاده های مدرن از انرژی خورشیدی در دنیا به دهه ۱۸۹۰ میلادی در آمریکا بازمی گردد.

در این سالها مردم آبگرمکن هایی را روی سقف خانه نصب می کردند که در طول روز با تابش نور آفتاب بر آن، گرم می شد. با این کار مردم در مصرف ذغال و گاز طبیعی صرفه جویی می کردند. استفاده از این آبگرمکن ها در حال حاضر هم طرفداران بسیار زیادی در سرتاسر دنیا دارد، اما عمده ترین استفاده از انرژی خورشید، تولید برق از آن است.
برای این کار چند روش وجود دارد؛ یکی از آنها نیروگاه حرارت خورشیدی ست. اساس کار این نیروگاه بر آینه های بسیار خمیده ای که به نام طشتک سهمی شکل معروف هستند، قرار دارد. این آینه ها نور خورشید را روی لوله ای که به طرف نقطه مرکزی در بالای خمیدگی آینه ادامه می یابد، متمرکز می کنند. آینه، نور خورشید را روی لوله متمرکز کرده و آن را آنقدر گرم می کند که می تواند باعث جوشش آب به صورت بخار شود.

این بخار می تواند توربین ها را به حرکت درآورده و باعث تولید برق شود. بزرگترین مشکل و ایراد وارده بر این نیروگاه ها این است که آنها فقط در روزهای آفتابی می توانند فعالیت کنند
و در شب ها و روزهای ابری عملا کارایی ندارند. نوع دیگری از نیروگاه های خورشیدی برای تولید برق، نیروگاه برج مرکزی ست. روش کار این نوع نیروگاه ها اینگونه است که روی نوک برج آنها تعداد بسیار زیادی آینه تعبیه می شود. این آینه ها متحرک بوده و در تمام روز در جهت تابش نور خورشید تغییر وضعیت می دهند تا نور خورشید مستقیما بر سطح آنها بتابد.

تابش خورشید بر این آینه ها باعث گرم شدن ماده سیالی که در مرکز آینه قرار دارد می شود که این ماده سیال می تواند باعث جوشش آب و گردش توربین و تولید برق شود. اما جدیدترین و پیشرفته ترین روش تولید برق از انرژی خورشید، استفاده از سلول های خورشیدی ست. این سلول ها را همچنین سلول های فتوولتائیک هم می گویند.

در این سلول ها به روش های شیمیایی خاصی نور خورشید به برق تبدیل می شود. از این انرژی می توان استفاده های فراوانی برد، اما یکی از عملی ترین آنها، استفاده از صفحات خورشیدی (سلول های فتوولتائیک) در فضاپیماهاست. در ایران هم تحقیقاتی در مورد استفاده از انرژی خورشیدی انجام گرفته است.

طرح نیروگاه خورشیدی ۲۵۰ کیلوواتی شیراز که از نوع نیروگاه های حرارتی ست، از اولین طرح های مربوط در این زمینه به شمار می رود. این نیروگاه، ۲۵۰ کیلووات ظرفیت تولید دارد و ساخت آن از سال ۱۳۷۴ توسط دانشگاه شیراز شروع شد. استفاده از سلول های فتوولتائیک هم در چند سال گذشته در ایران در دستور کار قرار گرفته است. در همین زمینه در سال ۱۳۸۱ طرحی با عنوان نصب پایه های خورشیدی در ادارات برق منطقه ای استان ها آغاز شد که تابه حال این طرح در اداره برق زنجان، توزیع زنجان، اداره برق قزوین و همچنین اداره برق آذربایجان به مرحله اجرا درآمده است.

۲- انرژی باد:

انرژی باد هم همانند خورشید از آغاز تاریخ، همراه بشر بوده است. البته باید به این نکته بسیار مهم اشاره کرد که باد هم همانند تمام موجودات و پدیده های کره زمین، هستی خود را از خورشید دارد. در مورد باد باید گفت که تابش خورشید باعث گرم تر شدن هوای بالای مناطق خشکی زمین می شود. این منطقه هوای گرم جای خود را به هوایی که روی مناطق دریایی قرار دارد، می دهد و این چرخه متناوب باعث ایجاد باد می شود.

بدون شک یکی از اولین استفاده های بشر از انرژی باد، اختراع بادبان کشتی ها بوده است. پس از آن، با مطالعه تاریخ مشاهده می کنیم که انسان از باد در آسیاب های بادی برای آسیاب کردن بذرهای خود استفاده کرد. در سال ۱۹۲۰ با استفاده از آسیاب های کوچک برای تولید برق روستاهای کوچک، اولین گام برای تولید برق به وسیله باد برداشته شد.

امروزه مزارع بادی بسیار پیشرفته ای در سراسر جهان وجود دارند که مقادیر بسیار زیادی الکتریسیته تولید می کنند. شیوه کار آنها به زبان ساده اینگونه است:
باد باعث چرخش پره ها می شود. این حرکت پره ها محور یا میله اصلی را می چرخاند و این محور هم یک مولد برق را می چرخاند و بدین ترتیب الکتریسیته تولید می شود.

نظری بدهید