سهم انرژی‌های تجدید‌پذیر در نجات زمین

به گزارش انرژی پرس، انرژی پاک در سال‌های اخیر محبوبیت گسترده‌ای یافته است، زیرا تعدادی از بزرگترین اقتصادها به دنبال کاهش اتکای خود به سوخت‌های فسیلی با آلایندگی بالا در بحبوحه انتقال انرژی هستند. بخش انرژی سبز به دلیل تقاضا و کاهش قیمت‌ها در حال رونق است و این مورد باعث می‌شود که شرکت‌ها حتی بزرگتر و تخیلی‌تر فکر کنند تا راه‌حل‌های خلاقانه‌ای برای قدرت بخشیدن به جهان از طریق لنزی سبز پیدا کنند.

اداره اطلاعات انرژی ایالات‌متحده (EIA) در چشم‌انداز بین‌المللی انرژی خود در سال ۲۰۱۹ پیش‌بینی کرد که انرژی‌های تجدیدپذیر به‌طور جمعی سهم خود را افزایش می‌دهند و تا سال ۲۰۵۰ به میزان ۴۹ درصد از تولید برق جهانی را تامین می‌کنند.

در این مقاله چند نوع مختلف فناوری انرژی تجدیدپذیر معرفی شده است که شامل موارد ذیل است:

انرژی باد

انرژی بادی یکی از سریع‌ترین منابع انرژی تجدیدپذیر در حال رشد است که تعدادی از کشورها در تلاش برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای خود به این فناوری روی آورده‌اند. این فرآیند شامل استفاده از باد برای تولید برق از طریق استفاده از انرژی جنبشی ایجاد شده توسط هوای در حرکت است. این انرژی با استفاده از توربین‌های بادی یا سیستم‌های تبدیل انرژی باد به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.

این فناوری را می‌توان در خشکی – که بزرگترین بازار آن است – یا در خارج از ساحل، با استفاده از توربین‌های با کف ثابت متصل به کف دریا یا در مقیاس بسیار کوچکتر، سازه‌های شناور که می‌توانند در آب‌های عمیق‌تر مستقر شوند، استفاده کرد.

چین، بزرگترین تولیدکننده گازهای گلخانه‌ای جهان، میزبان بزرگترین ناوگان نیروی بادی بود که ظرفیت آن در پایان سال ۲۰۲۰ کمی بیش از ۲۸۸ گیگاوات (GW) شد.

انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی شامل تبدیل انرژی خورشید به انرژی حرارتی یا الکتریکی با استفاده از یکی از پاک‌ترین و فراوان‌ترین منابع انرژی تجدیدپذیر است. در کنار باد، فتوولتائیک خورشیدی (PV) قوی‌ترین فناوری انرژی کم کربن است و با افزایش مقیاس، هزینه‌های توسعه نیز کاهش می‌یابد.

بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، انرژی خورشیدی در مسیر ثبت رکوردهایی برای استقرار جهانی جدید سالانه خود پس از سال ۲۰۲۲ با میانگین ۱۲۵ گیگاوات ظرفیت جدید در سطح جهان بین سال‌های ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۵ است. چین در سال ۲۰۲۰ حدود ۴۰ گیگاوات انرژی خورشیدی را به بهره‌برداری رساند و مجموع ظرفیت نصب شده خورشیدی آن به ۲۴۰ گیگاوات رسید.

انرژی آبی

برق آبی با مهار نیروی گرانشی آب جاری تولید می‌شود. این فناوری به‌طور کلی به چهار دسته طبقه‌بندی می‌شود که شامل موارد معمولی (سدها)، ذخیره‌سازی پمپ‌شده، جریان ‌آب رودخانه و انرژی دریایی (جذر و مد) است.

در مقایسه با نیروگاه‌های انرژی با سوخت فسیلی، نیروگاه‌های آبی گازهای گلخانه‌ای کمتری منتشر می‌کنند  اما ساخت نیروگاه‌ها و سدها نیاز به سرمایه‌گذاری هنگفتی دارد. انرژی آبی بزرگترین منبع انرژی تجدیدپذیر است و آژانس بین‌المللی انرژی انتظار دارد تا سال ۲۰۲۳ به میزان ۱۶ درصد از تقاضای برق جهانی را تامین کند.

چین در سال ۲۰۱۹ با تولید ۱۳۰۲ تراوات ساعت (TWh) انرژی آبی در جهان پیشتاز شد.

انرژی زیست توده

زیست توده یا بیومس، اصطلاحی کلی برای همه مواد گیاهی و جانوری است و می‌تواند اشکال مختلفی از گیاهان و چوب گرفته تا زباله‌های حیوانی و کشاورزی را شامل شود. در تولید برق معمولا به‌عنوان گلوله‌های چوبی استفاده می‌شود که از جنگل‌ها برداشت و برای آزادسازی انرژی سوزانده می‌شوند.

زیست توده در زمانی که نیروگاه‌های زغال‌سنگ به دلیل نگرانی‌های اقلیمی و زیست‌محیطی کنار گذاشته می‌شوند، به گزینه‌ای برای تولید برق جایگزین تبدیل می‌شود.

از آنجایی که در دسترس بودن منابع زیست توده مانند گیاهان، کود و زباله ممکن است در مقایسه با سوخت‌های فسیلی محدود، کاهش نیابد، این منبع جایگزین انرژی، توسط بسیاری به‌عنوان نوعی انرژی تجدیدپذیر در نظر گرفته می‌شود.

انرژی جزر و مد

انرژی جزر و مد از تبدیل انرژی از جزر و مد به نیرو تولید می‌شود و تولید آن در مقایسه با انرژی باد و انرژی خورشیدی قابل پیش‌بینی‌تر است.

اگرچه اولین نیروگاه بزرگ مقیاس جهان از نوع خود در سال ۱۹۶۶ به بهره‌برداری رسید، نیروی جزر و مدی هنوز به‌طور گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گیرد اما انتظار می‌رود تمرکز جهانی فزاینده بر تولید برق از منابع تجدیدپذیر، توسعه روش‌های جدید برای بهره‌برداری از انرژی جزر و مدی را تسریع بخشد.

انرژی زمین گرمایی

انرژی زمین گرمایی، انرژی گرمایی طبیعی تولید شده در زیر پوسته زمین با پمپ‌های حرارتی است که بخار یا آب داغ را تا سطح استخراج می‌کنند.

در حال حاضر، برای پردازش انرژی خام، سه نوع نیروگاه زمین گرمایی وجود دارد که نیروگاه‌های بخار خشک، نیروگاه‌های بخار فلاش و نیروگاه‌های چرخه دوتایی هستند. در دسترس بودن و قابل پیش‌بینی بودن انرژی زمین گرمایی، در کنار هزینه نسبتا کم و ردپای کربن کم، آن را به منبع انرژی جذابی برای آینده تبدیل کرده است.

در پایان سال ۲۰۱۹، ایالات‌متحده بزرگترین ظرفیت نصب شده انرژی زمین گرمایی را با ۳۶۷۶ مگاوات داشت.

نوآوری در انرژی‌های تجدیدپذیر

در حال حاضر نوآوری و فناوری‌های جدید بسیاری به این بخش انرژی افزوده شده که در ادامه به چند مورد از آنها اشاره شده است:

پنل‌های خورشیدی

همه می‌دانند که پنل‌های خورشیدی، راه آینده هستند و مهندسان همیشه راه‌هایی را کشف می‌کنند که آنها را در برابر آب و هوا مقاوم‌تر کرده و در ساخت کارآمدتر کنند. در حال حاضر به مرحله‌ای از توسعه پنل‌های خورشیدی دست یافتیم که در آن پنل‌ها مستقیما با طراحی ساختمان ادغام می‌شوند.

جذب و ذخیره کربن

جذب و ذخیره کربن (CCS) در چشم‌انداز فناوری انرژی جایگزین به دلیل فقدان حمایت از سیاست و شکاف در کارایی آنها مورد بحث بوده است. خوشبختانه، هر دوی این حوزه‌ها شاهد پیشرفت‌های بسیار مورد نیاز هستند.

الکترولیزهای هیدروژن سبز

اکنون نسخه خشکی و فراساحلی الکترولیزهای هیدروژن سبز در دسترس است و پیشرفت ضروری در تولید هیدروژن محسوب می‌شود.

اینترنت اشیا

اگرچه اینترنت اشیا (IoT) لزوما فناوری سبز نیست اما با تمام داده‌هایی که ارائه کرده است، رشد تجدیدپذیر را تقویت می‌کند. دستگاه‌های متصل به اینترنت اشیا مانند ترموستات‌ها به محیط اجازه می‌دهند تا بدون تاثیر انسان با دمای بیرون تنظیم شود.

منبع: ایسنا