انرژی جایگزین ضرورت جهان آینده

پیشرفت علم و فناوری ضمن دستاوردهای فراوان برای آسایش و رفاه بشر همواره مشكلات تازه ای را با خود به همراه آورده است مثال ملموس در این مورد آلودگی های زیست محیطی ناشی از سوختهای فسیلی است

پیشرفت علم و فناوری ضمن دستاوردهای فراوان برای آسایش و رفاه بشر همواره مشكلات تازه ای را با خود به همراه آورده است. مثال ملموس در این مورد آلودگی های زیست محیطی ناشی از سوختهای فسیلی است.اهمیت استفاده از این منابع به حدی است كه حتی لحظه ای توقف در این كار روند زندگی در جهان مدرن را مختل خواهد كرد.اما موضوع به همین جا ختم نمی شود. گازهایی كه در نتیجه سوختن این مواد وارد هوا می شوند سبب ایجاد مشكلات تنفسی برای انسان و آلودگی محیطزیست هستند.در عین حال ، تراكم این گازها در جو زمین مانع از خروج گرما از اطراف زمین می شود؛ پدیده ای كه نتیجه آن افزایش دمای هوا و تغییرات آب و هوایی گسترده در زمین است و اثر گلخانه ای نامیده می شود.چنانچه افزایش دمای هوا مطابق روند فعلی صورت پذیرد بازگرداندن آن به وضعیت سابق تقریبا غیرممكن خواهد بود. بهترین راه حلی كه اكثر دانشمندان پیشنهاد كرده اند متوقف كردن روند رو به رشد افزایش این گازهای مضر است.

این مساله نیازمند بررسی دوباره و جدی منابعی است كه می توانند جایگزین سوختهای فسیلی شوند. در حال حاضر، اتفاق نظر كلی درباره چگونگی مواجهه با این مشكل در میان دانشمندان ، گروههای طرفدار محیطزیست و مدیران صنعتی وجود ندارد.گروهی از متخصصان بر بهره گیری از منابع سنتی انرژی مثل باد و انرژی خورشیدی تاكید می ورزند. عده ای دیگر معتقدند استفاده از سوختهای فسیلی ادامه می یابد؛ اما باید راههای تازه ای برای جمع آوری دی اكسید كربن قبل از ورود آن به هوا یافت شود.در این میان انرژی هسته ای می تواند پاسخگوی مناسبی برای جایگزینی انرژی حاصل از سوختهای فسیلی باشد.

مشكل اصلی

مشكل عمده در این میان دی اكسید كربن است كه اصلی ترین محصول جانبی ناشی از سوختن منابع فسیلی مثل نفت و ذغال سنگ است.

دانشمندان معتقدند از آغاز انقلاب صنعتی تاكنون میلیاردها تن از این گاز وارد جو زمین شده است. میزان این گاز مضر در هوای زمین در حال حاضر ۳۰ درصد بیش از آن چیزی است كه قبل از انقلاب صنعتی وجود داشته است.هر چه كشورها به طرف صنعتی شدن حركت كرده اند میزان تولید دی اكسید كربن بیشتر شده است. پیش بینی می شود تا نیمه قرن حاضر مقدار این گاز به دو برابر افزایش یابد و این مساله دمای هوای زمین را به میزان ۳ تا ۱۰ درجه افزایش خواهد داد.

از آنجا كه دی اكسید كربن گازی بی رنگ و بی بو است ، آلودگی آن مستقیما جلب توجه نمی كند. بد نیست بدانید یك دستگاه خودرو طی عمر مفید آن بین ۵۰ تا ۱۰۰ تن دی اكسید كربن تولید می كند.

از كشورهای صنعتی ایالات متحده بیش از هر كشور دیگری این گاز مضر را تولید كرده كه مقدار آن دو برابر ژاپن و كشورهای اروپایی است.

مشكلی نه چندان آسا

در مقاله ای كه اخیرا توسط دكتر مارتین هوفرت استاد فیزیك دانشگاه نیویورك و ۱۷ تن از همكاران وی به چاپ رسید،این دانشمندان به بررسی و تحقیق درباره منابع جایگزین سوخت های فسیلی پرداختند.

بررسی ها حاكی از آن است كه در حال حاضر ۸۵ درصد انرژی مورد نیاز جهان از منابع سوخت فسیلی تامین می شود. از ۱۵ درصد باقیمانده انرژی حاصل از سدهای آبی و انرژی هسته ای هر كدام حدود ۵/۶ درصد و انرژی خورشیدی و انرژی باد مجموعا ۲ درصد نیاز به انرژی را تامین می كنند.

در این بررسی مشخص شد چنانچه بخواهیم افزایش دمای زمین را محدود كنیم ، استفاده از منابع غیرفسیلی باید به ۴ تا ۱۴ برابر میزان فعلی افزایش یافته و تا پایان قرن حاضر حداقل سه چهارم انرژی مصرفی جهان باید از سایر منابع غیرفسیلی تامین شود.

به نظر می رسد آنچه بیش از همه مورد نیاز است یافتن روشهای جدید مبتنی بر فناوری پیشرفته ای است كه این برنامه ها را عملی كنند. هدفی كه دستیابی به آن چندان هم آسان نیست.

علت این امر گران بودن انرژی تولیدی از سایر منابع نسبت به انرژی حاصله از نفت و سایر سوختهای رایج است. در اغلب روشهای دیگر مثل تولید انرژی از گاز ئیدروژن نیز انرژی كه می باید جهت شكستن مولكول آب مصرف شود بیش از انرژی حاصله از ئیدروژن است و بنابراین اقتصادی نخواهد بود.روش دیگر تولید انرژی الكتریكی از سدهای آبی است كه به علت محدودیت منابع آب در روی زمین عملا امكان افزایش چندانی ندارد. راه حل هایی همانند صرفه جویی در مصرف انرژی ، احداث ساختمان های دارای عایق حرارتی مناسب ، تولید اتومبیل های كم مصرف و... از جمله مواردی هستند كه منجر به كاهش مصرف انرژی شده و بدین ترتیب در كاهش آلودگی محیطزیست موثرند.

امید های تازه

نور خورشید یكی از منابع مورد توجه دانشمندان برای تامین انرژی جایگزین سوختهای رایج است. دردهه های گذشته تولید انرژی الكتریكی از نور خورشید بسیار گران بود كه این میزان در حال حاضر با ساخت سلولهای جدید خورشیدی به میزان زیادی كاهش یافته است.

محققان امیدوارند در آینده با انجام تحقیقات جدید و یافتن راههای بهتر برای جذب نور خورشید این فرآیند بسیار ارزان تر شده و كاملا اقتصادی شود. برای حل مشكل عدم دسترسی به نور خورشید در روزهای ابری یا مناطق پرباران ، سلولهای خورشیدی می توانند در فضا نصب شده و انرژی نور خورشید از طریق این سلولها به صورت امواج میكروویو به زمین ارسال شود. نیروی باد منبع دیگری برای انرژی است.

این موضوع قبلا در بعضی مناطق جهان مثل دانمارك مورد توجه بوده و در این كشور ۱۷ درصد الكتریسیته از توربین هایی به دست می آید كه با انرژی باد كار می كنند. جدیدترین توربین ها پروانه هایی به قطر یك زمین فوتبال دارند و انرژی الكتریكی بسیار ارزان و مناسبی تولید می كنند.

در مناطقی كه باد دایمی وجود دارد، می توان از این منبع انرژی بهره جست. در سایر مناطق به باتری هایی عظیم برای ذخیره انرژی نیاز است. این موضوعی است كه متخصصان در حال حاضر به تحقیق درباره آن مشغولند.

در بررسی به منظور یافتن منابع تازه ای برای تولید انرژی باید به انرژی هسته ای اشاره كرد كه منبع تولید الكتریسیته در مقیاس وسیع بوده و می تواند بسیار راهگشا باشد.

دكتر fertel معاون انستیتوی انرژی هسته ای می گوید: مشكلات مرتبط با اثرات گلخانه ای گاز دی اكسید كربن و افزایش گرمای زمین موجب شده كه همه نگاهها بار دیگر متوجه استفاده از انرژی هسته ای شود.

در تازه ترین تحقیقات در این زمینه دانشمندان در مركز تحقیقات انرژی دانشگاه كالیفرنیا بر روی طرحی جهت استفاده از انرژی هسته ای در اتومبیل ها و كامیون ها كار می كنند.

در این طرح الكتریسیته ای كه از انرژی هسته ای حاصل شده مولكول آب را شكسته و اتم ئیدروژن آزاد می كند سپس انرژی حاصل از ئیدروژن به عنوان سوخت اتومبیل مورد استفاده قرار می گیرد.

این محققان معتقدند طی ۳۰ تا ۵۰ سال آینده چنین سیستم هایی كارآیی قابل توجهی خواهند داشت. تحقیقاتی از این دست در نقاط مختلف جهان انجام می شود و همه روزه شاهد پیشرفت های بزرگی در این زمینه هستیم.

برای جهان بدون نفت آینده انجام این تحقیقات یك ضرورت اساسی است.

منبع :www.physicsir.com