انرژی قابل تجدید



انکشاف پایدار تضمین محیط ‌زیست سالم

انکشاف پایدار به معنی تلفیق اهداف اقتصادی، اجتماعی و ‌محیط زیستی برای حداکثرسازی رفاه نسل های فعلی، بدون آسیب رساندن به توانایی نسل‌های آینده، برای برآوردن نیازهای‌شان می‌باشد.
انکشاف پایدار، روندی است که طی آن مردم یک کشور نیازهای خود را برآورده می‌سازند تا زندگی خود را ارتقا ‌بخشند، بدون این‌که از منابعی که به نسل‌های آینده تعلق دارد، مصرف کنند.

بنابراین انکشاف هنگام پایدار خوانده می‌شود که مخرب نباشد و امکان حفظ منابع به‌شمول منابع زیر زمینی، معادن، آب، خاک، منابع ژنتیکی، گیاهی و جانوری را برای آیندگان فراهم کند. درانکشاف پایدار، اصل این است که منابع طبیعی بگونه‌ای محافظت شوند که نسل‌های آینده حد اقل بتوانند به اندازه نسل کنونی از آن مستفید شوند.

بحث انکشاف پایدار، به‌دنبال دو تحول اساسی در سطح بین‌المللی مطرح شد که یکی بحران نفتی سال ۱۹۷۳ و دیگری اعتراض‌های گروه صلح سبز و طرفداران محیط‌ زیست بر آلودگی زمین و نابودی محیط‌ زیست در اثر توسعه صنعتی و انباشت زباله‌های سمی کارخانه‌جات و نیز آسیب‌ دیدگی لایه اوزون بود.

در واقع انکشاف پایدار بر پایه هوشیاری انسان نسبت به خودش و نسبت به منابع طبیعی کره زمین استوار است و خواهان یک سبک زندگی پایدار برای همه انسان‌ها است و مخالف مصرف بیش از اندازه، تلف کردن منابع و بی‌توجهی به نسل‌های آینده و قطع رابطه با گذشته است.

البته اصطلاح انکشاف پایدار از اوایل قرن بیستم در کتاب‌ها و نوشته‌ها به‌کار رفته است. اما بحث‌های تخصصی و کارشناسانه پس از دو واقعه مذکور، آغاز شد که نقطه اوج این بحث‌ها، منجر به کنفرانس جهانی انکشاف پایدار ملقب به اجلاس زمین در سال ۱۹۹۲ در شهر ریودوژانیروی برازیل منجر گردید که بعدها به اجلاس ریو مشهور شد و در آن قطع‌نامه‌ای در جهت ارایه راهبردهایی برای حرکت در جهت انکشاف پایدار کشورهای جهان، صادر گردید و کشورهای جهان ملزم به پیروی از این قطع‌نامه شدند.
نشست جهانی محیط ‌زیست و توسعه که برای نخسیتن‌ بار این اصطلاح را ارایه کرد، انکشاف پایدار را به‌عنوان انکشاف تعریف کرد .

که نیازهای نسل کنونی را بدون ایجاد اشکال در توانایی نسل‌های آینده در برآوردن احتیاجات خود تامین می‌کند.

کشورهای اشتراک‌ کننده، مهمترین تعریفی که ازانکشاف پایدار در اجلاس ریو ارایه کردند، چنین است:

انکشاف که نیازهای کنونی بشر را بدون مخاطره افکندن نیاز نسل‌های آینده، برآورده ساخته و در آن به محیط‌زیست و نسل‌های فردا نیز توجه شود.

هرچند تاکنون تعریف‌های زیادی از توسعه پایدار ارایه شده، اما محور تمامی تعریف‌ها، نسل‌های بعدی و نیز توجه به آینده بوده و در تعریف‌های ارایه شده، توجه به محیط ‌زیست و حفاظت از محیط ‌زیست جهانی، در اولویت‌های نخست قرار گرفته است.
با این حال، در این نشست کشورهای اشتراک‌کننده بر کاهش تعداد افرادی که دسترسی به آب ندارد، تاکید کردند تا سال ۲۰۱۵ میلادی به نصف برسد، هم‌چنین تا سال ۲۰۲۰ مواد شیمیایی که بر سلامتی انسان و طبیعت تاثیرات مخرب می‌گذارند به حداقل آن کاهش یابد.
نصف کردن سرعت کاهش ذخیره‌های دریایی و رساندن منابع دریایی به سطحی پایدار تا سال ۲۰۱۵ میلادی، کاهش روند از بین رفتن تنوع طبیعی تا سال ۲۰۱۰ میلادی، افزایش پایداری در استفاده از انرژی‌های تجدیدشونده و برنامه‌ریزی برای تدوین برنامه‌ای ۱۰ساله در مورد توسعه پایدار از اصلی‌ترین توافقات این نشست بود.

انرژی قابل تجدید



تاریخچه :

تقریبآ بیدون شک قدیمترین تاریخ استفاده ازانرژی قابل تجدید به شکل آتش و مواد سوخت سنتی (بایومسی) به ۷۹۰۰۰ سال قبل از امروز بر می گردد. استفاده از بایومس برای آتش سوزی درمیان مردم قدیم کار آسان ،عادی و معمولی نبود تا زمانیکه مردم آشنایی نسبی بین سال های ۲۰۰۰۰ و ۴۰۰۰۰ از امروز پیداکردند.احتمالآ دومین قدیمترین نوع استفاده از انرژی پاک استفاده ازانرژی بادی بوده است که به منظور راننده گی کشتی ها و تعادل نگاه داشتن روی آب بوده است . این عمل رامی توان حدود ۷۰۰۰ سال پیش امروز روی دریای نیل پیش بینی کرد . به مرور زمان تاریخ ثبت شده نشان می دهد که منابع های اولیه انرژی های تجدید پذیر عبارتند از نیروی کاری انسانی ، استفاده ازنیروی حیوانات،شدت آب ،باد ،آسیاب های بادی وآبی ،و بایومس سنتی نام برد . گراف های استفاده از انرژی قابل تجدید میان سال های ۱۹۰۰- ۲۰۱۰ ایالات متحده امریکا نشان می دهد که استفاده از انرژی های نفت و گاز تقریبآ مساوی با استفاده ازانرژی باد ،آفتاب می باشد.

با تو جه به نگرانی های موجود ازتمام شدن ذغال سنگ در سال ۱۸۷۳ محقیقن را مجبور به آزمایش های اولیه درمورد استفاده انرژی آفتابی کردند وقبل ازآغاز جنگ جهانی اول انکشاف وتو سعه ماشین های تولید انرژی آفتابی به سرعت ادامه داشت. ولی اهمیت استفاده از انرژی آفتابی در جهان به خصوصآ در امریکا در سال ۱۹۱۱ در یک مقاله علمی مشهور امریکا (آینده دور) پیش بینی شده که انرژی آفتابی به عنوان تنها وسیله موجودانرژی نزد بشر باقی خواهندماند.

معرفی:

افزایش عرضه انرژی از منابع قابل تجدید باعث کاهش خطرات از افزایش و بی ثباتی قیمت برای سوخت های فوسیلی شده و برعلاوه باعث کاهش آلودگی ها نیز میگردد. سیستم فعلی انرژی که اساس آن را سوخت فوسیلی تشکیل می‌دهد منشا اصلی تغییر اقلیم میباشد. سکتور انرژی مسئول دو بر سه حصه تولید گاز‌های گل‌خانه‌ای در جهان بوده و مصارف تغییرات اقلیمی از نظر توافق پذیری تخمین گردیده است که الی سال 2030 به (50 –170) ملیارد دالر آمریکایی برسد. برای اکثریت مردم افغانستان دست‌رسی به منابع قابل اعتماد و اتکا به برق تا هنوز میسر نیست و در این زمینه برای به‌دست آوردن اهداف کوچک که در تحت اهداف بزرگ هفده گانه اهداف انکشاف پایدار ذکر شده، اطمینان از دسترسی همه به خدمات انرژی قابل استفاده و ارزان، قابل اعتماد ومدرن تا سال2030، یک مشکل بزرگ است. در همچون موقعیت دشوار و مشکل، حد اکثر تمرکز باید بالای افزایش سهم انرژی قابل تجدید در ترکیب انرژی و به حد اکثر رساندن مؤثر مؤثریت انرژی در تمام سکتورها باشد.

تعریف :

انرژی قابل تجدید "هر شکل انرژی از آفتاب، جیوفزیک، یا منابع بیولوژیکی که دوباره توسط پروسه های طبیعی به همان نسبت مساوی ویا بیشتر از مقدار استفاده پر میشود" (Verbruggen et al., 2011). اصطلاح انرژی قابل تجدید به انرژی بیوماس، انرژی آب، انرژی آفتاب، انرژی باد، انرژی گرمای زمین، و انرژی اوقیانوس گفته میشود (تایدل، موج، جریان، حرارت اوقیانوس، و انرژی اوسموتیک). در ادبیات (این مثال را ببینید: UNDP et al., 2000) اصطلاح "قابل تجدید" همچنان برای تکنولوژی ها و دست آوردهای جدید که برای تبدیل منابع قابل تجدید به انرژی قابل استفاده بشر استفاده میشود، با در نظر گرفتن نیاز های پایدار. در عموم "قابل تجدید جدید" شامل تکنولوژی های جدید تبدیل انرژی بیوماس، حرارت گرمای زمین و تولید برق، اندازه کوچک استفاده از هایدروپاور، تولید برق آفتابی از حرارت بلند و پایین، ماشین های تبدیل باد (توربین های بادی)، فوتوولتایک آفتابی و تولید برق حرارت آفتابی، و استفاده از انرژی اوقیانوس (2006 ,UNDP et al., 2000 ; REN21, 2005 ; Johansson et al.).

منابع انرژی معمولی(فوسیلی) از قبیل تیل، ذغال، و گاز طبیعی ثابت شده است که تاثیر بالای بر جریان اقتصادی دارد، و در عین حال خسارات در محیط زیست و صحت بشر. بنابر این آنها تمایل دارند که بصورت دورانی باشند در طبیعت، با توجه به تاثیرات چند جانبه در تولید و توزیع. این منابع انرژی مواد سوخت قوسیلی سنتی در حال روبرو شدن با افزایش فشار در جبهه های میزبان محیط زیستی میباشد، ممکن همراه با بیشترین چالش های جدی در استفاده ذغال در آینده بخاطر پروتکل کیوتو برای کم کردن گازهای گلخانه ای مقابل شود. این فعلا واضح است که کوشش برای حفظ درجه کاربن دای اکساید در اتموسفیر حتی پایینتر از 550 ppm نمیتواند بصورت تهدابی در یک دنیای که اقتصاد آن بنابر توان ذغال و نف است انجام شود.


پوتانسیل منابع انرژی قابل تجدید به اندازی زیاد است که میتوانند چندین بار ضرورت انرژی دنیا را فراهم کنند.

منابع انرژی قابل تجدید مانند بیوماس، باد، آفتاب،هایدروپاور، و گرمای زمین میتوانند خدمات انرژی پایدار را فراهم کنند، بر اساس استفاده منابع موجود طبیعی. انتقال سیستم های انرژی قابل تجدید روبه انکشاف است درحال که قیمت هایشان در طی 30 سال گذشته روبه کاهش است اما قیمت گاز و تیل همیشه در نوسان است. در حقیقت قیمت های مواد سوخت فوسیلی و انرژی قابل تجدید و قیمت های اجتماعی و محیط زیستی به جهت های مختلف روان اند. بنابراین میکانیزم های اقتصادی و سیاسی ضرورت است تا از مارکیت های پایدار و انتشار گسترده ار سیستم های انرژی قابل تجدید حمایت کند. این واضح است که در آینده رشد سکتور انرژی بصورت ابتدایی در رژیم جدید انرژی قابل تجدید و در بعضی سیستم های گاز طبیعی خواهد بود، نه در منابع ذغال و گاز معمولی. مارکیت های مالی از رشد آینده پوتانسیل قابل تجدید و دیگر تکنولوژی های انرژی جدید آگاه اند، و این مانند یک منادی حقیقی اقتصادی رقابت سیستم های انرژی قابل تجدید میباشد.

در مجموع، سیستم های انرژی قابل تجدید عموما به اندازه کم پیدا میشود، پارادایم غیر متمرکز که ذاتا هادی است، کمتر از بیشتر توزیعات برق، تولید دوباره (ترکیب حرارت و توان)، میحیط زیستی، و موارد قیمت های سرمایه گذاری. به حیث یک بدیل برای مشتری، ساخت نیروگاه مرکزی در ساحه، سیستم های قابل تجدید بر اساس آرایه های PV، آسیاب های بادی، بیوماس یا هایدروپاور های کوچک، میتواند تولید کننده کتله "تطبیقات انرژی" باشد که توانایی تولید شدن در یک قیمت کم دارد که میتواند بار مشخص از انرژی و اوضاع خدماتی را تولید کند.این سیستم ها بصورت چشم گیری کاهش میداشته باشند به قدر که تاثیرات وسیعی بالای محیط زیست دارد، کمتر از اکثر تاثیرات مرکزی که در بعضی موارد مشارکت جدی در آلوده گی هوای محیط، باران تیزابی، و تغیر اقلیم جهانی دارد. منابع انرژی قابل تجدید در حال حاضر تقریبا 15 تا 20 فیصد از انرژی مورد نیاز جهان را تولید میکند. این تولید تحت سلطه بیوماس عنعنوی قرار دارد، بیشتر از مواد سوخت چوب برای پختن و گرم کردن این استفاده میشود، مخصوصا در کشورهای روبه ترقی در افریقا، آیسا و امریکای لاتین. یک حصه بزرگ از هایدروپاور عظیم نیز گرفته میشود؛ تقریبا 20 فیصد برق جهان از این منبع تولید میشود. منابع جدید انرژی قابل تجدید (انرژی آفتاب، انرژی باد، انرژی حیاتی جدید، انرژی گرمای زمین، و هایدرو پاور کوچک) که در حال حاضر تقریبا شامل 2 فیصد میشوند. یک تعداد از مطالعات سناریوی درباره مشارکت پوتانسیلی انرژی قابل تجدید در تولید انرژی جهانی تحقیق کرده، که نشان میدهد در نیمه دوم قرن 21 مشارکت این انرژی ممکن ار 20 فیصد به 50 فیصد توسط پالیسی های درست افزایش یابد.

منابع انرژی قابل تجدید

انرژِی بیوماس

بیوماس یکی از منابع قابل تجدید است که توانایی گرفتن سهم بزرگی در تامین انرژِی آینده جهان را دارد. منابع بیوماس برای تولید انرژِی که یک بخش بزرگ از مواد را تحت پوشش قرار میدهد مناسب است، از چوب های جمع شده در مزارع و چوب های طبیعی در زراعت و جنگلداری مشخصا برای مقاصد انرژِیکی رشد داده میشوند. این شامل پروسس باقی مانده چوب، فضولات جامد شهری و فاضلاب، گیاهان آبزی وغیره میشود. بیوماس میتواند به چهار کتگوری فرعی تقسیم شود.

اصطلاح بیوماس برای تمام مواد عضوی که از نباتات (شامل الجی)، درختان و محصولات زراعی و مواد که برای اخذ و ذخیره کردن انرژِی آفتاب از طریق فوتوسنتیس اساس اند استفاده میشود. انرژِی بیوماس، یا بیو انرژِی تبدیل بیوماس به اشکال مفید انرژِی از قبیل حرارت، برق و مواد سوخت مایع میباشد. بیوماس برای بیو انرژِی گاهی مستقیم از زمین بدست میاید، قسمیکه انرژِی محصولات زراعتی مشخص شده، یا از تجمع باقی مانده های که از پروسس محصولات زراعتی برای غذا یا دیگر محصولات از قبیل خمیر کاغذ و کاغذ از چوب صنعتی بدست میاید. بخش مهم دیگر آن از جریان باقی مانده استفاده کننده های قبلی از قبیل چوب ساخت و ساز و تخریب، پلتهای که در حمل و نقل استفاده میشد، و قسمت از اضافات جامد پاک شهری میباشد. سیستم از بیوماس به بیو انرژِی میتواند مانند یک مدیریت جریان مواد تولیده شده آفتابی ، غذا و فایبر به جامعه ملاحظه شود. این روابط داخلی در شکل 1 نشان داده شده است، که انواع مختلف از منابع و تطبیقات آنرا پیشکش میدهد، جریان محصول را نشان میدهد و تطبیقات باقی مانده ها در بیو انرژِی . تمام بیوماس مستقیما برای تولید برق استفاده نمیشود لیکن محدودا این به حامل های انرژِی متوسط بنام بیو مواد سوخت تبدیل شده میتواند. این شامل ذغال چوب (مواد سوخت جامد با انرژِی بلند کثافت)، ایتانول (مواد سوخت مایع)، یا گاز تولید کننده ( از تولید گاز بیوماس) میباشد.

فواید و تاثیرات محیط زیستی

در عموم اشکال انرژی قابل تجدید به حیث "سبز" ملاحظه میشود بخاطر که بسیار کم از منابع زمینی تخلیه میشود، تاثیرات مفید محیط زیستی دارد، و باعث انتشار بسیار کم یا قابل حذف در جریان تولید برق میشود. هنوز هم، هنگام که بیوماس در رده قابل تجدید است و اگر درست اداره شود تاثیرات مفید محیط زیستی داشته میتواند این هنچنان بیشتر از مشخصه های مواد سوخت فوسیلی را نیز با خود دارد خوب و بد. در حالیکه این میتواند برای تولید برق و حرارت مورد ضرورت انتقال و استفاده شود،سیستم های بیو انرژِی مدرنه همچنان میتواند تاثیرات منفی محیط زیستی مرتبط به رشد بیوماس و تبدیل آن به انرژِی حامل داشته باشد.

تاثیرات محیط زیستی تولید بیوماس باید با مقایسه با تاثیرات بدیل همانند (منطقوی، ساحوی و جهانی) مشاهده شود بدون سیستم بیو انرژِی در منطقه. بطور مثال، در سطح منطقه و ساحهء تاثیرات تولید مواد خام بیو انرژی تنها مربوط به چگونگی تولید بیوماس نمیباشد، بلکه همچنان مربوط به اینکه دیگر چه رخ داده است نیز میباشد. در اثر مطالعات تحلیل دوران حیات این بدست آمده است که جایی که بیوماس جایگزین سیستم های انرژی فسیلی میشود درآنجا یک کاهش در تاثیر بالای تغییر اقلیم جهانی میباشد بخاطر کاهش در انتشار گاز گلخانه ای مجموعی، لیکن برای انواع دیگر از انتشارات (بطور مثال: NOx, SO2 , NO2 ) تصویر کمتر واضح است و بشدت مربوط به منبع بیوماس، جزییات تخنیکی پروسه تبدیل، و مواد سوخت فسیلی که جایگزین شده است.

بیشترین تکنولوژی های تبدیل بیو انرژی انعطاف پذیری در انتخاب مواد خام و حالت که آن تولید میشود را پیشنهاد میکند. این انعطافیت حل چالش های همزمان تولید مواد خام انرژی بیوماس و رسیدن به اهداف محیط زیستی را آسانتر میسازد. بطور مثال، برخلاف مورد محصولات غذایی امکانات خوبی برای استفاده از محصولات بیو انرژی وجود دارد تا دوباره زمین ممنوعه کشت شود و آب یا خاک آلوده دوباره پاک شود. مواد خام بیو انرژی اگر درست مدیریت شود میتواند سکونت را فراهم کرده و تنوع حیات را در زمین از قبل خراب شده توسعه دهد.

تاثیر مهم پوتانسیلی دیگر از تولید مواد خام بیو انرژی معرفی ورود مواد زراعتی داخل محیط زیست مانند کود ها و آفت کش ها میباشد. استفاده از کود ها و آفت کش ها میتواند تاثیر منفی بالای حیات انسانها، کیفیت آب و نباتات و حیوانات داشته باشد. تاثیرات مهم بشدت مرتبط به نوع مواد کیمیاوی، کیفیت استفاده شده و میتود تطبیق آن میباشد. تجربه فعلی با محصولات چند ساله (مانند بید، صنوبر اوکالیپتوس) پیشنهاد میکند که آن محصولات استانداردهای جدی محیط زیستی را مراعات میکند. به مقایسه محصولات غذایی نسبت کاربرد حبوبات شیمی کشاورزی در هر هکتار به نسبت پایینتر از 5-20 برای محصولات انرژی چند ساله میباشد. استفاده زیاد کود در زراعت منجر به مشکلات چشم گیری در قسمت های مختلف جهان شده است: نایترفای کردن آب زیر زمینی، آلوده کردن خاک با فاسفیت، منجر به ایوترافیکیشن و مشکلات که در استاندارد های آب آشامیدنی به وجود میآید. همچنان استفاده از فاسفیت منجر به جریان فلزات سنگین به خاک شده است. در آخر موضوع تنوع حیات و باغداری میباشد. کشت و زرع بیوماس مکررا مورد انتقاد قرار میگیرد بخاطر که محدوده انواع که آن دربر دارد بسیار نازکتر از ایکوسیستم های طبیعی میباشد. در حالیکه این همیشه مناسب نمیباشد. این ممکن بوده میتواند اگر یک جنگل تازه جایگزین کشت و زرع بیوماس گردد یک وضعیت ناخوش آیند خواهد بود. باوجود که وقتی کشت و زرع در یک زمین تخریب شده یا در زمین های زراعتی اضافه صورت میگیرد قسمیکه این یک مورد بوده میتواند، زمین های دوباره ساخته شده میتواند یک وضعیت ایکولوژیکی کاملا برعکس وضعیت اصلی داشته باشد. ترمیم اینگونه زمین عموما برای مقاصد چون نگهداری آب، جلوگیری از فرسایش و کنترول کوچک اقلیم خوش آیند میباشد. بنا بر این یک طرح کشت و زرع خوب، شامل ساحات پهلوی نباتات و حیوانات بومی، که در باغداری به شیوه طبیعی جور آمده اند میتوانند از مشکلات ناشی از تک فر آوری جلوگیری کند. موجودیت شکارچیان طبیعی (مثلا: پشه ها) میتوانند از شیوع بلا ها و مریضی ها جلوگیری کنند. این مورد نیاز به تحقیق بیشتر دارد در جای یکه وضعیت مشخص منطقوی، انواع و جنبه های کلتوری در نظر گرفته میشود.

بر علاوه نگرانی های محیط زیستی کیفیت زمین و آب از تولید بیوماس استانداردهای جدی کیفیت هوا نیز باید در هنگام پروسه تبدیل بیوماس به انرژی باید مد نظر گرفته شود. خوشبختانه که انتشارات هوا را میتوان توسط تکنولوژی های شناخته شده و موجود خنثی کرد که در صنعت مواد سوخت فسیلی استفاده شده و توسعه یافته است. بدبختانه که اجرای آن در بعضی موارد بسیار گزاف است. بطور مثال، هرچند که تکنولوژی برای برخورد با استاندارد های جدی انتشار برای سیستم های کوچک (کمتر از 1MW) تبدیل وجود دارد، این تا هنوز میتواند یک تاثیر جدی بالای سرمایه و قیمت های عملیاتی این سیستم ها دارد.

انرژی بادیبرق بادی یکی از تکنولوژی های انرژی قابل تجدید موثر، گسترش یابند، صعود پذیر و حاصل دهنده میباشد. برای صدها سال انسان ها از آسیاب های بادی برای مطیع کردن انرژی بادی استفاده میکردند. امروزه توربین های بادی که بشکل متفاوت از آسیاب های بادی عمل میکند یک تکنولوژی بیشتر موثر میباشد.

تکنولوژی توربین بادی ممکن ساده معلوم شود:

باد چرخه های توربین را دور یک نقطه مرکزی می چرخاند؛ مرکز به یک استوانه وصل است که یک جنراتور را توان میدهد تاثیرات برق را بسازد. باوجود که سیستم برق توربین ها بسیار پیچیده میباشد که انرژی باد را توسط چرخه های طرح شده جدید و شه پر های -اش جذب میکند. سیستم های جدید میخانیکی با جنراتور های پیشرفته وصل شده که انرژی را به برق تبدیل میکند. باد یک منبع پاک انرژی پوتانسیلی چشم گیری دارد، بسیار وسیع وجود دارد، منتشر است و هیچ آلوده گی را در هنگام تولید برق تولید نمیکند. انرژی بادی یکی از منابع ابتدایی انرژی بشر بوده که برای انتقال اموال، آسیاب کردن حبوبات، و پمپ کردن آب برای چندین هزار سال.


باد یک منبع انرژی توزیع شده بصورت وسیع میباشد. بین 30 درجه شمال و 30 درجه جنوب، هوای که در استوا گرم میشود با هوای سرد که از شمال و جنوب میاید جایگزین میشود. این بنام دوران هادلی یاد میشود. در سطح زمین این بدین معنی است هوای سرد به سوی استوا میوزد. هوای که از 30 درجه شمال و 30 درجه جنوب میاید بسیار خشک است و بسوی شرق در روان است، بخاطر سرعت حرکت دورانی زمین در این عرض البلدها بسیار آهسته است نسبت به استوا. بین 30 درجه شمال و 30 درجه جنوب باد عمدتا غربی است. این باد ها از یک دوران موج مانند، هوای سرد را به سمت جنوب و هوای گرم را به سمت شمال انتقال میدهد. این شکل بنام دوران روزبای یاد میشود.

پوتانسیل برای انرژی باد: موارد محیط زیستی، منابع، و تخنیکی

پارامتر اساسی تخنیکی که موفقیت اقتصادی یک سیستم توربین بادی را نشان میدهد حاصل یک ساله انرژی آن است، که این با پارامتر های همچون اوسط سرعت باد، توزیع استاتیستیکی سرعت باد، توزیع جهت های رخ دادن باد، حساسیت های تلاطم، و درشتی زمین اطراف مشخص شده میتواند. از بین اینها مهمترین پارامتر آن سرعت باد است (توان باد با سوم توان مومنتری سرعت باد نسبت دارد)، که با افزایش ارتفاع افزایش میابد. بنا بر این توربین های افقی بادی بیشتر در ارتفاع بلند ساخته میشود. قسمیکه اندازه گیری های دقیق میترولوژیکی و نقشه های انرژی بادی بیشتر موجود است توسعه دهنده گان پروژه بادی حالا میتوانند بسیار به راحتی اجرای اقتصادی طویل المدت مزرعه های بادی را تخمین بزنند.

انرژی بادی هرچند یک گزینه از انرژی صوتی محیط زیستی ملاحظه میشود که چندین جنبه منفی محیط زیستی در رابطه به استفاده آن دارد. اینها شامل: انتشار صوت، تاثیر دید در باغداری، تاثیر بالای زنده گی پرنده گان، سایه که بواسطه روتور به وجود میاید، و تاثیرات دخالت در سیگنال های الکترومقناطیسی رادیو، تلویزیون و رادار. در ساحه عمل تاثیرات دید و صدا سبب مشکلات زیادی در پروژه های ساحه وی میشود. موارد صدا با جریان تحقیقات در باره aero acoustic و طرح وسایل و ساختن پره های که آرامتر اند کم شده است. تاثیر بالای حیات پرنده ها یک مشکل خورد به نظر میرسد.

برعلاوه مقایسه اقتصادی و صدای محیط زیستی انرژی بادی چندین مفاد دیگر بالای نیروگاه هستوی مواد سوخت فسیلی و حتی دیگر منابع انرژی قابل تجدید دارد. اول اینکه این پیمانه ای است: اینکه ظرفیت تولید مزرعه بادی به آسانی میتواند با تولید عاجل و نصب توربین های جدید توسعه یابد، که این به نیروگاه تولید برق هسته وی یا ذغالی صدق نمیکند. بنا بر این ترمیم یک توربین بادی بالای تولید برق دیگر ها تاثیر نمیکند. دوم اینکه انرژی تولید شده توسط توربین های بادی میتواند برای مواد که برای ساخت آنها استفاده میشود بکار برود در مدت کوتاه 3-4 ماه برای ساحات خوب بادی. سوم، در جریان فعالت نورمال آنها هیچ انتشاری تولید نمیکنند. یک تخمین از پوتانسیل انرژی بادی برای کم کردن کاربن دای اکساید که پیش بینی شده است که اگر انرژی بادی 10 فیصد در برق مورد ضرورت جهان تا سال 2025 اشتراک داشته باشد از انتشار 1.4Gton/year ، CO2 جلوگیری میشود. علیرغم این همه خوبی ها بزرگترین نقاط ضعف باد او را از انرژی مورد ضرورت متناوب و جدا میسازد. چون سیستم های بزرگ ذخیره ای تا حال در صحنه عملی برای استفاده مفید منبع انرژی وجود ندارد . سهولت های توزیع شده باد، قسمیکه متضاد مفاد مزارع باد میباشد، برای اینکه دلچسپی به آن افزایش پیدا کرده است، ممکن برای کم کردن این مشکل کمک کند.

انرژی آفتابی

آفتاب زمین در یک ثانیه بیشتر از شش بیلیون نیروگاه هستوی در یک سال انرژی تولید میکند. آفتاب تقریبا منبع تمام انرژی ها میباشد، بجز از انرژی گرمای زمین و هستوی.

انرژی آفتابی فوتوولتاییک تبدیل مستقیم نور آفتاب به برق است. ساختن بلاک اساسی یک سیستم PV مودل آفتابی است، که شامل تعداد از سلولهای آفتابی، و مودلها در اشکال مختلف که در اجرا و درجه کمال فرق میکنند میباشد. تطبیقات آن از محصولات استفاده کننده ها (میلی وات) و سیستم های اندازه کوچک برای استفاده روستایی (10 یا 100 وات) برای سیستم های ساختمانی (کیلووات ) تا به اندازه بزرگ نیروگاه هستوی (میگاوات و به زودی گیگا وات) تغیر میکند. مارکیت PV و بنابر این صنعت PV در حال رشد پی در پی بخاطر حمایت یک تعداد از کشور ها از پروگرام آنها میباشد. تا کنون مارکیت های خود پایدار نسبتا کم است، لیکن این ممکن در طی این دهه تغیر کند.



سیستم های تبدیل انرژی آفتابی
سیستم های برقی آفتابی



سیستم های فوتوولتاییک از نور آفتاب برای تولید برق استفاده میکند. یک پنل یا تابلوی PV از یک تعداد سلولهای آفتابی انفرادی ساخته شده است که توسط یک صفحه محافظتی شیشه ای پوشانیده شده است. سلولها از سلیکان ساخته شده اند، یک مواد کیمیاوی که در ریگ پیدا میشود. برعلاوه پنل ها سیستم PV عموما دارای یک معکوس کننده برای تبدیل کردن انرژی آفتاب از جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC) انتقال توان شبکه سودمند وسیستم انتقال میباشد. قبل از نصب یک سیستم PV در خانه ویا تجارت این ضرور است که باید اول مقدار انرژی ضرورت آنجا را بدانیم لذا میتوانیم از PV های با اندازه دقیق استقاده کنیم. سیستم های PV
میتواند به شکل و اندازه ها ترتیب گردد برای تولید برق در شبکه وصل شده یا برای تطبیقات دیگر.

سیستم های گرمایش آفتابی

گرمایش آفتابی غیر فعال در تعمیر ها/ساختمان های مجهز به این سیستم، دارای کلکین های کلان و کلکین ها هم در طرف جنوب تعمیر/ساختمان برای جذب بیشتر خورشید قرار داشته باشد استفاده میشود. کتله گرمایش خورشیدی مانند زمین کاشی کاری، دیوارهای ترامبی و سنگ میتواند حرارت خورشید را جمع، حفظ و توزیع کند. سیستم های گرمایش خورشیدی فعال عموما از پلاک های مسطح یا تیوب های خالی جمع کننده که حرارت آفتاب را جمع کرده و متمرکز میسازد و حرارت آنرا به آب ویا دیگر سیال در حال دوران انتقال میدهد استفاده میگردد. سیستم های گرمایش خورشیدی فعال میتواند گرمایش فضا، گرمایش آب، سردسازی، یا رطوبت را فراهم کند.

سیستم های تولید گرمایش خورشیدی

سیستم های گرمایش خورشیدی همچنان میتواند برق را توسط تکنولوژی ها تولید کند، که از حرارت تولید شده توسط متمرکز ساختن شعاع آفتاب به یک نقطه کوچک توسط ریفلکتور های آیینه ای فایده میگیرد.

سیستم های دوگانه برق/گرمایش خورشیدی

سیستم های خورشیدی که برق و حرارت هر دو را تولید میکند میتواند 2-3 چند برابر بیشتر از انرژی سیستم PV به تنهایی تولید میکند که این 25% بیشتر قیمت است،
نظر به بعضی تولید کننده ها. دو تکنولوژی های خورشیدی در یک جای پا مصارف برق و حرارت هر دو را جبران میکند، با وجود بلند بردن اجرای PV تا 10% توسط سرد ساختن پنل ها.



تاثیرات محیط زیستی CSP در اینجا به شمول استفاده زمین، استفاده آب، و انتشارات محیط زیستی ملاحظه میشود، و اینها مربوط به تکنولوژی استفاده شده است. نیروگاه های توان گرمایش خورشیدی عموما ساحات بزرگی تا KM28 را برای تولید 250 MW برق با ذخیره سازی شش ساعته ضرورت دارد. موانع و چالش های موجود برای اجرای این شامل موارد مربوط به قیمت، دسترسی به زمین، استفاده آب، انتقال برق، و توسعه سیاست میباشد.

انرژی آبی یا hydropower

انرژی آبی یک شکل از انرژی قابل تجدید است که از آب متحرک به دست میاید. این بخاطر تولید انرژی میخانیکی استفاده شده است بطور مثال در آسیاب های آبی، برای چندین قرن، و برای بیشتر از 100 سال برای تولید برق استفاده شده است. مفیدیت پروژه های انرژی آبی با نوعیت کنترول آب برای تولید برق کتگوری میشود:

این باید یادداشت شود که آب همچنان برای تولید برق به مفاهیم دیگر نیز استفاده میشود، مانند انرژی اوقیانوس و آب که برای چرخاندن توربین ها در دستگاه های انرژی حرارتی یا برای تولید هایدروجن استفاده میشود.

انرژی آبی بزرگترین منبع قابل تجدید برای برق میباشد. این در بیشترین ساحات رول مهم را بازی میکند در جهان که بیشتر از 150 کشور توسط انرژی آب برق تولید میکنند.

آبی کوچک

آب با اندازه کم به یعنی "جریان دریا" لذا این نیاز به ساختن یک بند بزرگ و مخزن ندارد. این همچنان ظرفیت تاثیرات گذاری سریع با جابجایی به عوض مواد سوخت فسیلی دارد، برخلاف دیگر منابع انرژی قابل تجدید، این بصورت عموم میتواند برق مورد ضرورت را تولید کند ( حداقل در زمان که یک جریان آب کافی وجود داشته باشد) بدون نیاز به سیستم های ذخیره یا پشتیبان. این همچنان در بیشتر موارد قیمت از دستگاه های نیروگاه مواد سوخت فسیلی، یا برای ساحات دهاتی، برق جنراتور دیزلی سبقت جسته است.

آب کوچک در بیشتر موقعیت های جهان دارای پوتانسیل میباشد. این به شدت مربوط به تکنولوژی های توسعه یافته و ساخته شده قبلی همراه با زمینه برای توسعه و بهینه سازی میباشد. آب با هزینه کم عموما آب سر بالا است لذا با ارتفاع بلند جریان کم آب برای یک سطح توان لازم است، و لذا تجهیزات کوچک و کم هزینه ضرورت میشود. در حالیکه این، مناطق کوهستانی را بیشتر ساحات جذاب میسازد آنها همچنان در ساحات با نفوس کم است و بنا بر این برق کم ضرورت میشود ولی انتقال آن در مسیر طولانی هزینه کم آنرا باطل میسازد.

آب با ارتفاع کم نسبتا بیشتر پیدا میشود و همچنان در ساحات با تمرکز نفوس بیشتر موقعیت دارد جائیکه نیاز برق نیز زیاد میباشد. بدبختانه که اقتصاد تمایل به کم جذبی دارد مگر اینکه یک سیاست انگیزه دهی در آنجا باشد تا برای توسعه آنها را تشویق کند.

تاثیرات اجتماعی و محیط زیستی

هرچند که برق آبی عموما به حیث منبع انرژی پاک ملاحظه میشود، لیکن کاملا از انتشارات گاز گل خانه ای آن چشم پوشی کرده نمیشود و این اغلبا میتواند تاثیرات منفی اقتصادی اجتماعی داشته باشد. حالا دلیل های مبنی بر اینکه بند های آب بزرگ با مقایسه به نیروگاه مواد سوخت فسیلی انتشارات گاز گل خانه ای را کم نمیکند وجود دارد. برای ساختن یک بند مقدار معین از زمین لازم است تا آبیاری شود اغلبا در ساحات دهاتی مسکونی که نیاز به تغیر مکان مردم عموما فقیر و بومی است میشود. کاهش همچون تاثیرات اجتماعی هزینه های گزاف میخواهد، اگر که این در نظر گرفته شود و اغلبا در گذشته انجام نشده باشد میتواند پروژه را از نگاه اقتصادی و اجتماعی غیر قابل تطبیق بسازد.

بنا بر تجارب قبلی نگرانی های محیط زیستی نیز کمی قابل بازدید است. این شامل کاهش تنوع حیات و نفوس ماهی، رسوب که بشدت میتواند موثریت بند را کاهش داده و محل دریا را تخریب کند، کیفیت ضعیف آب، و انتشار امراض مرتبط به آب میباشد. مشخصا تعین این موارد ممکن منتج به تشدید بزرگ در هزینه مجموعی برای تولید انرژی آبی این را بیشتر از هزینه معمولی اش گران میسازد. قسمیکه بیشتر کشورها به سمت بازار آزاد برق در حرکت اند این حقیقت وقتی پیاده میشود که سرمایه گذاری های لازم برای منابع انرژی جدید انجام شود. برای حیات صنعت آب بزرگ لازم است تا در چنگک داشته های ضعیف تخمین هزینه و اجرای پروژه خود باشد.

انرژی آبی یک منبع مهم برق جهانی میباشد و کم کم در حال رشد میباشد خصوصا در کشورهای روبه ترقی.

انرژی گرمای زمین

انرژی گرمای زمین، حرارت طبیعی زمین، از حرارت باقی مانده قبلی در هسته زمین بلند میرود، از استحکاک جایی که دو پلت قاره ای نزدیک یکدیگر لغزش میکنند، و از دهه عناصر رادیواکتیف که بصورت طبیعی به مقدارهای کوچک در تمام سنگ ها پیدا میشود. برای هزاران سال انسان ها از چشمه های گرم و دریچه های بخار برای حمام، پخت و پز و گرم کردن استفاده میکردند. در جریان این قرن پیشرفت های تکنولوژیکی این را ممکن و اقتصادی ساخته تا آنرا به مخزن های گرمابه خالی کند، بخار یا آب گرم را به سطح پمپ میکند و مستقیما از حرارت آن استفاده میکند (برای گرم کردن فضا، آبزی پروری و پروسس های صنعتی) یا برای تبدیل حرارت به برق.

تاثیرات محیط زیستی

سیال گرمای زمین چندین نوع گازهای متفاوت را دربر دارد، اکثرا نایتروجن و کاربن دای اکساید همرا با بعضی هایدروجن سلفاید و مقدار کم از امونیا، سرب، رادون و بورون. بیشتر این مواد کیمیاوی در آب که در دسترس ما است پیدا میشود که عموما دوباره داخل سوراخها شده و داخل زمین میشود لذا بسیار کم آن به محیط زیستی انتشار میابد. مقدار این گازات به قدر کافی برای مضر نبودن کم است یا در غیر برای جلوگیری گازات زهری تکنولوژی فعلی کافی است.

کاربن دای اکساید بزرگترین مرکبه گازات غیر فشردنی در بخار بوده، لیکن انتشارات آن در اتموسفیر در هر KMH پاینتر از گاز طبیعی، نفت یا ذغال که منتشره توسط نیروگاه ها میباشد. آلوده کننده هایدروجن سلفاید یکی از نگرانی بزرگ نیروگاه گرمای زمین میباشد که حتی سلفر انتشار شده تنها نیم از تمام انتشارات نیروگاه ذغالی میباشد. در مجموع، با تکنولوژی های موجود ما قادر به کنترول تاثیر محیط زیستی توسعه انرژی گرمای زمین میباشیم، این به حیث منبع انرژی ملاحظه میشود.

قسمیکه گفته شد گرمای زمین در تمام جاها موجود نمیباشد مخصوصا با منابع که برای تولید انرژی برق به اندازه صنعتی باشد. با این حال انرژی گرمای زمین یک هزینه رقابتی با منابع انرژی معمولی دارد و با تکنولوژی های معمولی تولید شده میتواند. این راحت است و بیشتر از نیم قرن آخری برای گرم کردن مناطق بزرگ شهری استفاده میشد، و همچنین به عنوان غذای نیروگاه ها برای تولید صدها میگاوات برق استفاده میشد. یک پتانسیل بزرگ برای رشد دارد، مخصوصا در کشورهای روبه ترقی و یک منبع پاک انرژی است که برای کم کردن گاز های گلخانه ای کمک میکند. این احساس میشود که در زمان نزدیک توسعه آینده گرمای زمین میتواند وظیفه یک پل را در دهه های بعدی انجام دهد قسمیکه دیگر تکنولوژی های مواد سوخت سیال جدید و قابل تجدید برای فراهم نمودن یک حصه از انرژی مورد نیاز جهان کافی است.

چرا استفاده انرژی قابل تجدید؟

امروزه ما بصورت ابتدایی از مواد سوخت فوسیلی برای گرم کردن خانه های خود و مواد سوخت موتران خود استفاده میکنیم. این یک کار معمولی است که از ذغال، نفت و گاز طبیعی برای دور کردن نیاز های خود استفاده میکنیم، لیکن ما یک منبع محدود برای این مواد سوخت در روی زمین داریم. ما از آنها بیشتر از تولید شان استفاده میکنیم. در نهایت آنها ختم خواهند شد. انرژی قابل تجدید میتواند برای پر نمودن این خلا منبع جاگزین است. حتی اگر ما منابع بینهایت مواد سوخت فوسیلی هم میداشتیم استفاده از منابع انرژی قابل تجدید سازگار محیط زیست می باشد. ما اغلبا تکنولوژی های انرژی قابل تجدید را بنام "پاک" و "سبز" نیز یاد می شوده چون به مراتب آلودگی انها کمتر می باشد. سوختاندن مواد سوخت فوسیلی باوجود که گازات گلخانه ای را به اتموسفیر میفرستد، حرارت آفتاب را به دام انداخته و به گرمی جهانی مشارکت میکند. دانشمندان اقلیمی عموما به این عقیده اند که اوسط درجه حرارت زمین در قرن اخیری بلند شده است. اگر این روند جریان پیدا کند سطح بحر ها بلند آمده، و دانشمندان سیل ها، امواج حرارتی، خشکسالی ها، و دیگر وضعیت های جدی هوایی را که اغلبا امکان رخ دادنش است پیش بینی میکنند. دیگر آلوده گی ها به هوا، خاک و آب رها میشوند وقتی مواد سوخت فوسیلی احتراق میشود. این آلوده کننده ها یک وسیله نمایشی بالای محیط زیست و انسان های دارند. آلوده گی هوا بالای مریضی های مانند نفس تنگی تاثیر دارد. باران تیزابی از سلفر دای اکساید و نایتروجن اکساید ها به نباتات و ماهی ها خساره میرساند. نایتروجن اکساید همچنان به غبار مشارکت دارد.

اهداف انکشاف پایدار، دیدگاه جهانی برای سال ۲۰۳۰



هدف ۱. پایان دادن تمام اشکال فقر در تمام حالات درهمه جا

هدف ۲. پایان دادن به گرسنگی، دستیابی به مصئونیت غذایی وبهبود تغذ یه وترویج زراعت پایدار

هدف ۳. حصول اطمینان از زندگی سالم و ارتقای رفاه عامه