هشت سوخت اصلی جهان آینده

انرژی تجدید شونده هنوز تنها بخش کوچکی از تمامی انرژی‏هایی است که ما از آن استفاده می‏کنیم. در حالی که این روند به شکل فزاینده‏ای در حال تقویت است، اگر قرار باشد به کاهش وابستگی خود به نفت امیدوار باشیم، باید در پی منابع جایگزین انرژی باشیم. افزون بر این، باید بدانیم دی‏اکسید کربنی که بر اثر سوزندان نفت و سوخت‏های نفتی تولید می‏کنیم در اتمسفر باقی می‏ماند. خوشبختانه اندیشمندان در آزمایشگاه‏های سراسر جهان روش‏های موثری را برای تولید انرژی یافته‏اند که دسترس‏پذیر بوده و در زیر هزاران تن از پوسته‏ی زمین مدفون نشده‏اند.
در این مطلب شما را با ۸ مورد از منافع اصلی انرژی و سوخت در آینده‏ی دور و نزدیک آشنا می‏سازیم:
۱) هیدروژن
مانند آن چه که این روزها در برخی آگهی‏های تلویزیونی شنیده می‏شود، هیدروژن هفت که هنوز دسترس‏ناپذیر است، در زمانی که جهان آمادگی استفاده از آن را بیابد، قابل بهره‏برداری خواهد بود. اما پیشرفت‏ در عرصه‏ی سوخت‏های هیدروژنی هنوز به حامیان مورد انتظار خود دست نیافته است. به نظر می‏رسد این فناوری هنوز هم یک رویای خام است که در آن با ترکیب هیدروژن و اکسیژن برق یا آب تولید می‏شود و هیچ انتشار گاز گلخانه‏ای هم در میان نیست. اما ساختن مجموعه‏ا‏ی جدید از نیروگاه‏های هیدروژنی به همان سادگی که پنداشته می‏شود، نیست و هنوز هم، هنگامی که از هیدروژن سخن به میان می‏آید، مردم یاد انفجار بالن هیدروژنی هیندنبرگ را به ذهن می‏آورند، هر چند که به نظر می‏رسد این فناوری به اندازه‏ای ایمن باشد که مقام‏های رسمی کشورها را وادار سازد که از صدها اتوبوس هیدروژن‏سوز برای جابجایی شهروندان خود در مراکز شهری استفاده کنند. هنوز هم امکان دارد شکل نهایی استفاده از هیدروژن همانند فناروی‏های باتری و دیگر سوخت‏های تمیز باشد که می‏توان پیش از فراگیر شدن نیز از آن‏ها بهره‏برداری کرد.
۲) سوخت‏های زیستی
موضوع بیودیزل مقوله‏ی جذاب و خوشایندی است که همگان را به خود مشغول کرده و مدتی است که گروهی از محققان می‏کوشند با استفاده از بقایای برجای مانده از برداشت ذرت در مزارع، نوعی سوخت زیستی موسوم به اتانول سلولوزی را بسازند که می‏تواند خاطرات خوشی را برای سفرهای خانوادگی به همراه داشته باشد. پایتخت‏های بسیاری در جهان به دنبال گسترش بیودیزل هستند. از جمله افرادی که در پی کاوش بر روی این سوخت طبیعی است، پاول آلن از بنیان‏گزاران شرکت عظیم مایکروسافت است که یک پالایشگاه بیودیزل را در حومه‏ی شهر واشینگتن بنیان نهاده است. شرکت سان مایکرو سیستم و بنیان‏گزار آن ونیود خوسلا هم به دنبال اتانول ذرت ـ محور افتاده‏اند. تبدیل وسایل نقلیه و نیروگاه‏های برق به نمونه‏هایی که سوخت‏های تجدیدشونده را مصرف می‏کنند، بدون تردید روشی پیشرو برای جلوگیری از سوزاندن سوخت‏های فسیلی خواهد بود. با این حال، شاید شما هم اینک نتوانید باک ماشین خود را از اتانول پر کنید و برای این کار به نصب کیت‏های مبدلی نیاز خواهید داشت که شکل مصرفی جدیدی به اتومبیل شما خواهند داد.
۳) سوخت خورشیدی
به احتمال فراوان، سوخت خورشیدی پر صرفه‏ترین سوخت تجدیدپذیر خواهد بود، زیرا آن چه که هر روز بر فراز آسمان داریم، خورشیدی تابناک با پرتوهایی درخشان است. امروزه کسی برای نصب سلول‏های خورشیدی بر روی سقف خانه‏ی خود مالیات پرداخت نمی‏کند، و این مساله، خود نخستین مزیت این منبع عظیم انرژی است. فناوری نازک‏سازی صفحات این امکان را فراهم ساخته است تا اجزای سیلیکونی را در نازک‏ترین شکل آن بسازند و این رویکرد حتا امکان آن را فراهم می‏سازد که صفحات سیلیکونی بسیار انعطاف‏پذیر را در اختیار داشته باشید و آن‏ها را به آسانی در محل‏هایی که بیشترین میزان تابش آفتاب را دارند، نصب کنید. هم اینک در برخی از ایالت‏های امریکا نظیر ایالت کلرادو، دولت سرگرم تدوین استانداردهایی برای بهره‏برداری موثر و کارآمد از انرژی خورشیدی است و شاید در دهه‏ی آینده، کسانی که از این منبع انرژی رایگان به درستی استفاده نکنند، مشمول پرداخت جریمه نیز بشوند! اما تا آن هنگام سقف‏های مجهز به صفحات خورشیدی بهترین گزینه برای برخورداری از مزایای این انرژی سبز به شمار می‏آیند.
۴) باد
بهره‏برداری از باد پیشینه‏ای دیرینه دارد و ما را در قلب تاریخ، حتا تا افسانه‏ی دن کیشوت هم به پیش می‏برد. باد نیز می‏تواند به عنوان یکی از منابع انرژی تجدید شونده به شمار آید. از دهه‏های ۷۰ تا ۸۰ و هنگامی که قیمت ثابت نفت دستخوش تغییرات چشمگیری شد، ارزش باد بیشتر آشکار شد. اما تا این اواخر به خوبی از باد استفاده نمی‏شد. هنگامی که بسیاری از کشورها تجهیزات و امکانات خود را در مسیر تولید انرژی با استفاده از منابع تجدید شونده به کارگیری کردند، فناوری‎های بهره‏برداری از باد نیز پا به عرصه‏ی وجود گذاشتند و اینک کمابیش در تمامی کشورها پروژه‏هایی برای بهره‏برداری از باد در تولید انرژی راه‏اندازی شده است. هم اینک نمونه‏های شخصی تولید برق با استفاده از باد، با بهایی کمتراز ۲۰ هزار دلار در دسترس قرار دارد.
کارایی این تجهیزات به میزانی است که شما نیازی به بادهای شدید ندارید، افزون بر آن که مدت زمانی را که در انتظار تحویل قطعات یک نیروگاه بادی به سرخواهید برد، کمتر از مدت زمان لازم برای دریافت یک اتومبیل آخرین مدل است.
۵) باتری‏ها
با وجود آن که در حقیقت باتری‏ها نوعی سوخت به شمار نمی‏‏آیند، اما یک راه حل جهانی برای مهار مصرف فزاینده‏ی سوخت‏های فسیلی هستند. از دیدگاه فنی، ما هنوز برای تولید برق عصاره‏ی دایناسور را مصرف می‏کنیم و این عصاره را به مصرف کارخانه‏ها، اتومبیل و دیگر تجهیزات می‏رسانیم. اتومبیل‏های ما همگی به پمپ بنزین نیاز دارند و یا شاید هم پمپ گاز و نمی‏توانیم یک اتوبان طولانی را بدون توقف برای سوخت‏گیری طی کنیم. اما فناوری‏های نوین باتری این امکان را به ما می‏دهد که از تمامی این دردسرها خلاص شویم. حتا ماشین‏های ترکیبی سوخت فسیلی و الکتریسیته بر ماشین‏هایی برتری دارند که تنها از یک سوخت استفاده می‏کنند. اتومبیل‏های جدیدی که از سوخت‏های جدید مانند اتانول زیستی و یا بنزین زیستی استفاده می‏کنند، تحول جدیدی را در صنعت حمل و نقل پدید آورده‏اند. بدون تردید، یکی از زمینه‏های رقابت برای اتومبیل‏ها و سازندگان آن‏ها، امکان برخورداری از انواع بیشتری از سوخت‏ها، به ویژه سوخت‏های تجدید شونده است.
۶) امواج
تصور کنید دوست شما ناگهان یک سطل آب را به روی شما بریزد، حال آن را ضرب در چند صد میلیون کنید و اندیشه‏ی انرژی حاصل از چنین موجی را که هر روز با سواحل دریاهای کشور شما برخورد می‏کند، تصور کنید. در خلیج فاندی کانادا تجهیزات آزمایشی برای مهار انرژی موج آب دریا از دهه‏ی ۷۰ نصب شده است و همین کار در سان‏فرانسیسکو امریکا نیز صورت گرفته است که نمونه‏ی بسیار پیشرفته‏ی آن به زودی در گلدن گیت نصب خواهد شد. به طور حتم، نگرانی‏هایی پیرامون برق موجی وجود دارد، زیرا بهره‏برداری از امواج شامل احداث نیروگاه‏هایی در دهانه‏های تنگ دریایی و خلیج‏ها نیز است و این اقدام می‏تواند به معنای به خطر افتادن جان ماهیان و پرندگان دریایی باشد. اما آینده‏ی برق اقیانوسی بر پایه‏ی فناوری موجی شکل گرفته است که در آن سکوهای شناور چندین مایل از ساحل را به خود اختصاص خواهند داد و انرژی حاصل از حرکت موجی را برداشت خواهد کرد. یک یویو را در نظر بگیرید که به جای اتصال به انگشت شما بر اثر بالا و پایین رفتن سطح آب به حرکت در خواهد آمد و همواره بر روی آب دریا یا اقیانوس شناور باقی خواهد ماند.
با حرکت یویو، پیستون یک توربین برق به حرکت در می‏آید و با ادامه‏ی حرکت امواج، این حرکت گردشی نیز ادامه خواهد یافت و برق ارزان تولید خواهد شد.
۷) زباله
حال با جدیدترین عضو خانواده‏ی انرژی، یعنی زباله آشنا شوید. با وجود آن که از دهه‏ی ۶۰ به این سو، نگرانی چندانی پیرامون زباله‏های تولید شده در شهرها وجود نداشت، اما شرکت‏هایی مانند امریکن کامباسشن بر روی نسل بعدی سوخت کار می‏کنند که یکی از پروژه‏های آن‏ها به اصطلاح ”پایرجت“ نامیده می‏شود. پایرجت اکسیژن را در یک موتور جت فرا صوت ترکیب می‏کند و آن را با تزریق کربن متمرکز می‏کند که این اقدام لزوما در موتورهای جت صورت می‏گیرد. چنین میزانی از انرژی در حالت عادی برای هیچ‏کس قابل تصور نیست، اما نکته‏ی جالب توجه در این میان، آن است که حجم قابل توجهی از کربن تزریق شده از زباله به دست می‏آید. اگر این انرژی در منازل به کار رود تا چه اندازه در فصل سرد سال می‏تواند انرژی موردنیاز را تامین کند؟
۸) همجوشی هسته‏ای
دیگر کسی این روزها به نبود کربن یا به بیان بهتر، دوده در انرژی تولید شده بر اثر همجوشی هسته‏ای تردیدی ندارد. از این رو انرژی هسته‏ای، یک انرژی پاک به شمار می‏آید. اما بدون تردید یادآوری این نکته ضروری است که انرژی سبزی مانند انرژی باد نیازی به مواد هسته‏ای نظیر ”پلوتونیوم آزادـ۲۳۹“ ندارد و این مساله از محدودیت‏های انرژی هسته‏ای است که برای تولید به مواد رادیواکتیو نیاز دارد. در حقیقت همجوشی هسته‏ای شکل ساده‏ای از روند آزادسازی انرژی در خورشید است که امروز با استفاده از فناوری‏های پیشرفته بر روی زمین به دست کارشناسان هسته‏ای امکان‏پذیر شده است. بر اثر یک همجوشی هسته‏ای ساده، چندین مگاتن انرژی آزاد می‏شود که چنین حجمی از انرژی با سوزاندن هیچ نوعی از سوخت طبیعی یا مصنوعی در شرایط عادی امکان‏پذیر نیست. یک نیروگاه آزمایشی اروپایی ۱۶ مگاوات برق را با استفاده از همجوشی هسته‏ای تولید می‏کند و این کار تنها چند ثانیه طول می‏کشد. تجهیزات نیروگاهی جدیدی نیز این روزها برای چنین هدفی طراحی شده‏ است. اتم می‏تواند بهترین دوست ما در جهان آینده باشد.

http://ictarticle.blogfa.com/
ترجمه: سید علیرضا حجازی