عزم جهانی دانشمندان و متخصصان

هوا، آب، غذا، گرما و نور، پنج عنصر ضروری برای ادامه حیات انسان است که در این میان نقش هوا در زیست و زندگی همه موجودات کره زمین اعم از انسان، حیوان و طبیعت از تمامی ابعاد، برجسته تر و حیاتی تر ارزیابی می شود.
انسان می تواند۵ هفته بدون غذا و۵ روز بدون آب زنده بماند اما نمی تواند بدون هوا، حتی۵ دقیقه به زندگی ادامه دهد.
نکته دیگر در مورد عنصر هوا، اینکه آلودگی هوا بر همه آنچه در کره خاک وجود دارد، تأثیر منفی و ویرانگر می گذارد و به تحقیق، هیچ عنصر یا پدیده ای وجود ندارد که بر اثر آلودگی هوا دچار آسیب نشود.
با توجه به مواردی که گفته شد، امروزه بخش عمده ای از تلاش انسانها، براین اصل متمرکز است که با روش های متعددی از آلودگی هوا بکاهد و بقای خود را تداوم بخشد. در این گزارش به مواردی از این کوشش ها پرداخته ایم.
تردیدی وجود ندارد که استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، مانند انرژی زمین گرمایی، انرژی جذر و مدی، انرژی زیست توده، انرژی موج، انرژی بیوگاز، انرژی بادی، انرژی آبی و انرژی خورشیدی در دسترس ترین
انرژی ها برای کاهش آلودگی هوا و در مجموع محیط زیست است. برای استفاده از این انرژی ها و جایگزینی آن به جای انرژی های فسیلی طی حداقل سه، چهار دهه اخیر فعالیت های علمی گسترده ای در سطح جهان به چشم می خورد که عزم دانشمندان و متخصصان را برای پاک نگاه داشتن هوا نشان می دهد.
● ماهواره های خورشیدی
یکی از پیشرفته ترین اقدامات علمی بشر برای استفاده از نورخورشید ایجاد نیروگاه های خورشیدی ماهواره ای در فضا است. این نیروگاه های ماهواره ای، نورخورشید را در فضا شکار خواهند کرد و به کمک شعاعی از لیزر یا امواج مایکروویو - انرژی بدست آمده را به زمین می فرستند که در زمین تبدیل به نیروی برق خواهد شد.
ایده انتقال انرژی از طریق ماهواره های گردشگر به دور کره زمین ابتدا در دهه۶۰ میلادی مطرح شد و تا دهه۸۰ ، مطالعه برای تحقیق این اندیشه ادامه یافت. منتقدان، اقتصادی بودن این طرح، مشکلات قوانین بین المللی، سیاست گذاری های منطقه ای، مشکلات زیست محیطی ناشی از انرژی های ناشناخته شعاع نور لیزر و امواج مایکروویو بر سلامت انسان را مطرح ساختند. در سال۱۹۹۵، ناسا مطالعات جدیدی را روی پروژه آغاز کرد و به اجرای طرح، جانی دوباره بخشیده شد و علاقه به سرمایه گذاری در این زمینه افزایش یافت. در تازه ترین تحولات، ساخت ماهواره های خورشیدی با سرعت بیشتری پیگیری می شود و گمانه زنی ها بر این دست که با بکارگیری از ماهواره های خورشیدی در آینده ای نه چندان دور، بخش قابل توجهی از نیروی الکترونیکی مورد نیاز تأمین شود که یکی از پیامدهای مهم آن کاسته شدن از آلودگی هوا و در مجموع آلوگی محیط زیست است.
● گذشته انرژی بادی
احتمالاً نخستین ماشین بادی توسط ایرانیان باستان ساخته شده است و یونانیان برای آبیاری از انرژی باد استفاده می کرده اند. بعدها استفاده از توربین های بادی با محور سراسر قائم، با میله های چوبی توسعه یافت و امروزه نیز ممکن است در برخی از کشورهای خاورمیانه، نمونه هایی از آن وجود داشته باشد. در قرن۱۳، این نوع توربین ها توسط سربازان صلیبی به اروپا برده شد. در هلند حدود۹ هزار ماشین بادی به منظورهای گوناگون مورد استفاده قرار می گرفت. استفاده از انرژی باد در ایالات متحده از سال۱۸۵۴ شروع شد.
گهگاه توفانها و گردبادهای سهمگینی در گوشه و کنار جهان پدیدار می شود که اگر نیروی آنها بطور صحیح بکار گرفته شود، می تواند به جای مخرب بودن، مفید باشد. اصول بهره برداری انرژی باد از نخستین کوشش های انسان تاکنون تغییر نکرده است. با وزش باد، قایق ها به حرکت در می آیند و یا پره آسیاب بادی از طریق دنده ها گردانده می شود. امروزه مولدهای الکتریسیته بادی به نحوی طراحی شده اند که از حداکثر نیروی باد بهره برداری شود.
● مزایای اقتصادی
یکی از مزایای انرژی باد آن است که وزش باد در زمستان ها سریعتر است و هنگامی که نیاز بیشتری به برق داریم، الکتریسیته بیشتری تولید می شود. این انرژی بدون ایجاد آلودگی، منبع انرژی پایان ناپذیر است. پیشرفتهای اخیر در صنعت، همواره کاهش هزینه الکتریسیته تولید شده توسط مولدهای بادی را نشان می دهد. این مبلغ کمتر از هزینه الکتریسیته تولید شده توسط زغال سنگ و شکافت هسته ای است و از نظر اقتصادی قابل توجیه است.
● نیروگاههای جدید
امروزه ارتفاع برجهای مخصوص انرژی باد به۷۰ متر می رسد. مجموعه ای از این برج ها، می توانند۱،۵ مگاوات برق تولیدکنند. بهای الکتریسیته حاصل از این منبع غیرسنگواره ای تا حد قابل ملاحظه ای ارزان است. استفاده از این تأسیسات در دریاهای آزاد که در آنها بادهای قوی تری می وزد.، آسانتر است. انتخاب مکان مناسب برای نصب نیروگاه بادی و جهت نصب توربین ها درمحل از نکات حیاتی برای توسعه اقتصادی این گونه نیروگاه هاست. گذشته از دسترسی به باد مناسب در محل مورد بحث، عوامل مهم دیگری مانند دسترسی به خطوط انتقال، قیمت زمین مورد استفاده، ملاحظات استفاده از زمین و مسائل زیست محیطی و ساخت و بهره برداری نیز در انتخاب یک محل برای نصب نیروگاه ها مؤثر است. از این رو استفاده از نیروگاه های بادی در مناطق دور از ساحل ممکن است هزینه های مربوط به ساخت یا ضریب ظرفیت را با استفاده از کاهش هزینه های تولید برق جبران کنند.
● سهم کشورهای جهان در تولید انرژی بادی
در حال حاضر، در سراسر جهان هزاران توربین بادی در حال بهره برداری وجود دارد که ظرفیت تولیدی آنها به۷۳.۹۰۴ مگاوات می رسد. در این میان اتحادیه اروپا۶۵% از کل توان بادی جهان را تولید می کند، تولید برق بادی در میان دیگر روش های تولید انرژی الکتریکی دارای بیشترین شتاب رشد در قرن۲۱ بوده است به طوری که تولید توان بادی جهان در بین سال های۲۰۰۰ تا۲۰۰۶ چهار برابر شده است. در دانمارک و اسپانیا برق بادی حدود۱۰ درصد یا بیشتر از کل تولید انرژی الکتریکی را تشکیل می دهد. گرچه۸۱ درصد از توان بادی تولید شده در جهان به ایالات متحده و اتحادیه اروپا تعلق دارد اما سهم پنج کشور اول تولید کننده برق- بادی از۷۱ درصد در سال۲۰۰۴ به۵۵ درصد در سال۲۰۰۵ کاهش یافته است.
انجمن جهانی انرژی بادی پیش بینی کرده در سال۲۰۱۰ ظرفیت تولیدی برق - بادی به۱۶۰ کیگاوات برسد. با توجه به میزان تولید کنونی۷۳،۹ مگاوات این رقم پیش بینی یک رشد۲۱ درصد را در هر سال نشان می دهد.
از جمله کشورهایی که سرمایه گذاری زیادی در این زمینه انجام داده اند می توان به آلمان، اسپانیا، ایالات متحده، هند و دانمارک اشاره کرد.
کشور دانمارک یکی از کشورهای برجسته در تولید تجهیزات و استفاده از توان بادی است، دولت دانمارک در دهه۱۹۷۰ ملزم شد تا تولید انرژی الکتریکی از انرژی باد را به۵۰% کل تولید برق برساند و تا امروز انرژی
برق- بادی۲۰ درصد از کل تولید انرژی الکتریکی در این کشور را تشکیل می دهد؛ این کشور همچنین پنجمین تولید کننده بزرگ برق- بادی محسوب می شود. آلمان و دانمارک دو کشور پیشتاز در زمینه صادرات توربین های بزرگ تا۵ مگاوات به حساب می آیند.
آلمان نیز یکی از کشورهای پیشتاز در زمینه تولید برق بادی بوده است به طوری که در سال۲۰۰۶ این کشور۲۸ درصد از کل توان بادی تولید شده در جهان را به خود اختصاص داده است. این در حالی است که آلمان برنامه دارد تا سال۲۰۱۰ معادل۱۲،۵درصد از کل توان تولیدی خود را از منابع تجدیدپذیر تأمین کند.
کشور آلمان دارای حدود۱۸۶۰۰ توربین بادی است که بیشتر آنها در شمال آلمان نصب شده است و در این میان سه توربین از بزرگترین توربین های جهان نیز وجود دارند. در سال۲۰۰۵ دولت اسپانیا قانونی را تصویب کرد که براساس آن نصب۲۰۰۰۰ مگاوات ظرفیت بادی تا سال۲۰۱۲ در برنامه دولت قرار گرفت. قابل ذکر است که در سال۲۰۰۵ در هر دو کشور آلمان و اسپانیا تولید انرژی الکتریکی از راه استفاده از نیروگاه های بادی از تولید انرژی الکتریکی به وسیله نیروگاه های برق - آبی بیشتر بود.
در سال های اخیر ایالات متحده بیشتر از هر کشور دیگری، توربین بادی به شبکه برق خود افزوده است و پیش بینی می شد که ظرفیت تولیدی این کشور در سال۲۰۰۷ افزایشی۳ گیگاواتی داشته باشد.
● تولید انرژی بادی در مقیاس کوچک
تجهیزات تولید برق- بادی در مقیاس کوچک(۱۰۰ کیلووات یا کمتر) معمولاً برای تغذیه منازل، زمین های کشاورزی یا مراکز تجاری کوچک مورد استفاده قرار می گیرد. در برخی از مکان های دور افتاده که مجبور به استفاده از ژنراتورهای دیزلی هستند مالکان محل ترجیح می دهند که از توربین های بادی استفاده کنند تا از ضرورت سوزاندن سایر سوخت ها جلوگیری شود. در برخی موارد نیز برای کاهش هزینه های خرید برق یا برای استفاده برق پاک- از این توربین ها استفاده می شود.
برای تغذیه منازل دور افتاده از توربین های بادی با اتصال به باتری استفاده می شود. در ایالات متحده استفاده از توربین های بادی متصل به شبکه درابعاد و ظرفیت های۱ تا۱۰ کیلووات برای تغذیه منازل به طور فزآینده ای در حال گسترش است. توربین های متصل به شبکه در هنگام کار نیاز به استفاده از برق شبکه را از بین می برد. در سیستم های جدا از شبکه یا باید از برق به صورت دوره ای استفاده کرد و یا از باتری برای ذخیره سازی انرژی، استفاده می شود.
● بزرگترین توربین بادی جهان
بزرگترین توربین بادی جهان در حال حاضر در دریای شمال در فاصله۲۴ کیلومتر سواحل اسکاتلند نصب شده و در حال آزمایش است. این نخستین باری است که توربین هایی با ابعاد بسیار بزرگ در دریا آزمایش
می شوند. ژنراتور توربین ها در عمق۴۴ متری سطح دریا کار گذاشته شده است که در نوع خود رکورد جدیدی است.
توربین هایی در این ابعاد برای نصب در دریا و دور از ساحل مناسب هستند تا از وزش پیوسته و بدون تلاطم باد بهره گیری کنند. انتظار می رود این توربین ها۹۶ درصد اوقات شبانه روز(۸۴۴۰ ساعت در سال) در حال کار باشند.

منبع : ماهنامه نفت پارس