زمان مطالعه: ۵ دقیقه

زندگی انسان ها از گذشته به منابع گوناگون انرژی وابسته بوده است. یکی از مهم ترین منبع انرژی ها، انرژی خورشیدی می باشد. در این فصل با منابع انرژی و انواع آن آشنا می شویم.

حدود ۸۵ درصد از انرژی های جهان توسط سوخت های فسیلی تامین می شود. اما با توجه به افزایش جمعیت و همچنین اتمام سوخت های فسیلی، باید استفاده از انرژی هایی مثل انرژی خورشیدی، باد و … را افزایش داد.

انواع منابع انرژی

  • منابع تجدید پذیر
  • منابع تجدید ناپذیر

منابع تجدید پذیر

به منابعی از انرژی که به طور مدام جایگزین می شوند و هیچ وقت تمام نمی شوند، منابع تجدید پذیر می گویند. مانند انرژی خورشیدی، انرژی باد، انرژی هیدرولیک، انرژی موج های دریا، انرژی جزر و مدی، انرژی زمین گرمایی و انرژی ناشی از سوخت های گیاهی.

منابع تجدید ناپذیر

به منابعی از انرژی که جایگزینی آن ها پس از مصرف به سادگی امکان پذیر نیست و برای تشکیل آن ها میلیون ها سال زمان نیاز است، منابع تجدید ناپذیر می گویند. مانند سوخت های فسیلی (نفت ، گاز طبیعی و ذغال سنگ) و همچنین سوخت هسته ای از جمله منابع انرژی تجدید ناپذیر هستند.

نکته: بیش از ۹۰ درصد انرژی مصرفی کل جهان از منابع انرژی تجدید ناپذیر هستند.

سوخت های فسیلی

بقایای برخی از گیاهان و جانداران (ذره بینی) که روی زمین و به ویژه در دریاها زندگی می کردند، با لایه هایی از گل و لای پوشیده شده اند. با گذشت زمان طولانی، این لایه ها بیشتر و بیشتر متراکم شدند و در اثر فشار های زیاد و دمای مناسب، این بقایا به سوخت های فسیلی تبدیل شدند.

چگونه سوخت های فسیلی باعث گرم شدن دمای زمین می شوند؟

سوخت های فسیلی پس از مصرف، کربن دی اکسید و گازهای مضر دیگری در جو زمین آزاد می کنند. انباشته شدن این گازها در گذر زمان سبب افزایش دمای زمین و گرمایش جهانی می شوند.

تبدیل سوخت های فسیلی به انرژی الکتریکی

در برخی از نیروگاه های تولید برق ابتدا با سوزاندن سوخت های فسیلی باعث گرم شدن آب داخل دیگ بخار و تبدیل آن به بخار می گردند. بخار به وجود آمده باعث گردش توربین ها می شود. با چرخش توربین ها، مولدی مثل ژنراتور انرژی حرکتی توربین را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. همچنین پس از سرد شدن بخار و تبدیل مجدد آن به آب، این آب به دیگ بخار باز می گردد و چرخه ادامه می یابد.

تبدیل سوخت های فسیلی به انرژی الکتریکی

انرژی هسته ای

انرژی اتمی یا انرژی هسته‌ ای عبارت است از استفاده ی فرایندهای هسته‌ ای حرارت‌ زا برای ایجاد گرما و الکتریسیته ی مفید.

نکته: انرژی هسته ای را می توان از طریق شکافت و هم جوشی آزاد کرد.

آزاد سازی انرژی هسته ای به روش شکافت

در این روش اتم های سنگین تر در راکتور های اتمی به اتم های سبک تر و مقدار قابل توجهی انرژی گرمایی تبدیل می شوند. مثل تبدیل انرژی هسته اورانیوم به هسته های کوچکتر که باعث آزاد شدن انرژی هسته ای می گردد.

آزاد سازی انرژی هسته ای به روش هم جوشی

در این روش هسته های سبک تر در اثر فشار وحرارت به اصطلاح با هم جوش می خورند و به هسته های سنگین تر تبدیل می شوند. در خورشید و ستارگان با ترکیب شدن اتم های هیدروژن، اتم های سنگین تر هلیم و مقدار زیادی انرژی به صورت نور و گرما حاصل می شوند.

مزایای استفاده از انرژی هسته ای

مهم ترین مزیت استفاده از سوخت های هسته ای این است که مقدار کمی از آن ها انرژی بسیار زیادی تولید می کند. به طوری که حدود یک کیلوگرم از این سوخت، انرژی معادل سوختن ۳۰۰۰ کیلوگرم سوختن ذغال سنگ آزاد می کند. همچنین استفاده از این نوع سوخت، گازهای آلاینده ای را وارد هوا نمی کند.

معایب استفاده از سوخت هسته ای

بر اثر واکنش های هسته ای پسماند های خطرناکی تولید می شوند که به شدت پرتو زا هستند و برای سلامتی انسان ها خطرناک هستند. این پرتو ها تا صدها سال خاصیت خود را حفظ می کنند و از این جهت باید در نگه داری آن ها توجه کافی صورت بگیرد.

انرژی خورشیدی

در مرکز خورشید به طور مداوم واکنش هایی رخ می دهد. این واکنش ها مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد می کنند. این انرژی به سطح خورشید می آید و به شکل گرما و نور به زمین می رسد.

صفحه های خورشیدی

انرژی حاصل از نور خورشید، در صفحه های خورشیدی برای تولید انرژی الکتریکی به کار می روند. صفحه های خورشیدی را می توان در وسایل مختلفی مانند ماشین حساب، ماهواره، چراغ ها و تابلوهای راهنمایی رانندگی به کار برد.

پنل های خورشیدی

آب گرم کن های خورشیدی

در آب گرم کن های خورشیدی ، سطح لوله های تیره رنگ انرژی گرمایی حاصل از پرتو های نور خورشید را جذب می کنند. گرما به آبی که در لوله ها در گردش است داده می شود. معمولا دمای آب در این آب گرم کن ها به حدود ۶۰ تا ۷۰ درجه سلسیوس می رسد.

انرژی باد

باد همان هوای در حال حرکت است که در اثر گرم شدن نا برابر سطح زمین به وجود می آید.

طرز کار توربین بادی

زمانی که باد با سرعت مشخص به توربین برخورد می کند پره های آن به حرکت در می آیند. این پره ها در زمان حرکت دارای انرژی حرکتی هستند. با انتقال این انرژی حرکتی به ژنراتور توربین، انرژی الکتریکی تولید می شود.

انرژی باد

انرژی موج

وزش باد در سطح آب دریا، سبب می شود تا انرژی جنبشی باد به شکل انرژی پتانسیل گرانشی در آب دریا ذخیره شود و پس از مدت کوتاهی به شکل انرژی جنبشی (موج)، آن را پس می دهد.

انرژی برق آبی

آب ذخیره شده در پشت سد های بلند انرژی پتانسیل گرانشی زیادی دارد. بهره برداری از این انرژی و تبدیل آن به انرژی الکتریکی ، انرژی برق آبی نامیده می شود.

نکته: استفاده از انرژی برق آبی یکی از پاک ترین روش های تولید برق است.

انرژی زمین گرمایی

انرژی گرمایی ذخیره شده در زیر سطح زمین را انرژی زمین گرمایی می گویند. این انرژی حاصل از گرمای سنگ های داغ اعماق زمین است که در نواحی آتشفشانی وجود دارد.

نکته: انرژی زمین گرمایی از معدود انرژی های می باشد که منبع اصلی تشکیل دهنده ی آن ها خورشید نیست.

نکته: وجود چشمه های آب گرم و آب های داغ در حال فوران در برخی از نقاط کره زمین نشانه ی وجود انرژی زمین گرمایی است.

سوخت های زیستی

سوخت های زیستی اصطلاحی در زمینه انرژی است که برای توصیف محصولاتی که از فتوسنتز (غذاسازی) گیاهان به دست می آیند اطلاق می شوند. منبع اصلی سوخت های زیستی، انرژی خورشیدی است که از طریق فتوسنتز در گیاهان به وجود می آید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *