مقاله تببین جایگاه انرژی های نو و پاک و استفاده برخی کشورهای جهان از آنها

بخشی از مقاله

چکیده
به لحاظ ارتباط تنگاتنگ انرژی با زندگی روزمره مردم و جوامع و نیاز حیاتی دولتها و مردم، در قرن بیستویکم است که دولتهای متقاضی و دولتهای تولید کننده را دائماً نگران کرده است و از همین روست که انرژی در سیاستهای ملی و بینالمللی نقش تعیین کنندهای پیدا نمود است و الگوهایی از رقابت، همکاری، کشمکش، تجاوز، تعامل، همگرایی و واگرایی را در عرصه بینالمللی و روابط بین کشورها و دولتها شکل داده است. امروزه امنیت ملی با تأمین انرژی پیوند محکمی خورده است. از اینرو موضوع اصلی ژئوپلیتیک در قرن بیستویک، ناامنی انرژی خواهد بود.با توجّه به اهمیّت نقش انرژی در صنعت، تولید برق و ... نقش این ذخایر حیاتی و مهم است. این مقاله با روش توصیفی- تحلیلی به بررسی جایگاه انرژیهای نو و پاک در قرن 21 پرداخته است. نتایج نشان میدهد که تا سال 2030 میلادی این نوع انرژیها نقش بارز و اساسی در اقتصاد و امنیت ملی کشورها دارد. بنابراین هر گونه چالش در تولید و عرضه آن، امنیت ملی، منطقهای و جهانی را با چالش مواجه میکند.

مقدمه
مقیاس جهانی آسیبهای اکولوژیکی نشان میدهد که تمایز بین کشورهای غنی و در حال توسعه باعث به وجود آمدن یک بحران در بیوسفر زمین شده است. شمال، مدلی را برای رشد جهانی آغاز نموده است. این مدل شامل الگوهای مصرفی میشود که ادامهی آنها مشکل است و جنوب هم به ظاهر در حال تبعیت از همین الگو میباشد. امروزه انرژیهای فسیلی در زندگی بشر اهمیت فوقالعاده-ای دارند. ادامهی زندگی بدون انرژی بسیار مشکل است. صنعت، کشاورزی، خدمات، گرمایش و سرمایش، تولید غذا، محیط خانوادگی، حملونقل، نظامیگری، فعالیتهای پزشکی و درمانی، پژوهشهای علمی و غیر از آن، همگی به انرژی وابسته هستند. به لحاظ ارتباط تنگاتنگ انرژی با زندگی روزمره مردم و جوامع و نیز حیات کشورها و دولتها است که دولتهای متقاضی و دولتهای تولید کننده را دائماً نگران کرده است و از همین روست که انرژی در سیاستهای ملی و بینالمللی نقش تعیین کنندهای پیدا نمود
است والگوهایی از رقابت، همکاری، کشمکش، تجاوز، تعامل، همگرایی و واگرایی را در عرصه بینالمللی و روابط بین کشورها و دولتها شکل داده است. اهمیت انرژی بدان حد است که دولتهای مصرف کننده، مکانهای تولید انرژی، و دولتهای تولید کننده، مکانهای مصرف انرژی و هر دو مسیرهای انتقال و تکنولوژیهای مربوط به انرژی را جزو اهداف ملی و امنیت ملی خود محسوب می-کنند.>1@ واژه امنیت انرژی به عرضه مداوم و مطمئن با قیمتهای معقول در حاملهای انرژی باز میگردد. کسانی که از این واژه استفاده میکنند، به دنبال آن هستند که تهدیدات ژئوپلیتیکی، اقتصادی، تکنیکی، زیست محیطی و روانی ناظر بر بازارهای انرژی را کم نمایند مراد از کاربرد این واژه توسط سیاستمداران ناظر بر این موضوع است که اولاً دسترسی آسان و بدون احتمال خطر به منابع نفت و گاز جهانی وجود داشته باشدثانیاً. این منابع به لحاظ منطقه جغرافیایی و همچنین مسیرهای انتقال دارای تنوع و گوناگونی باشند. ثالثاً جریان نفت و گاز عموماً از نقاطی تأمین گردند که در دراز مدت با ثبات باشند.>2@ گفته میشود که موضوع اصلی ژئوپلیتیک در قرن بیستویک،

ناامنی انرژی خواهد بودبا. توجّه به اهمیّت نفت و گاز در صنعت، تولید برق و ... نقش این ذخایر حیاتی و مهم است. برای مثال امروزه واردات خالص بریتانیا بیش از 25 درصد تقاضای سالانه است و این مقدار تا سال 2020 میلادی باقی خواهد ماند، و به طور قابل توجّهی این مقدار بالاتر نیز خواهد رفت. تخمین زده میشود که وابستگی بریتانیا به واردات انرژی تا سال 2020 دامنه آن از 45 درصد به بالاتر از 70 درصد یا بیشتر برسد. در گذشته اختراعاتی مانند ماشین بخار، استفاده از زغال سنگ برای نور خیابان و ساختمانها، که منجر به تقاضای بسیار بالاتری برای مصرف انرژی شد به وضوح در رشد انقلاب صنعتی تأثیر گذاشت.[3]

-2 روش تحقیق

این مقاله به روش توصیفی- تحلیلی صورت گرفته و با استفاده از منابع کتابخانهای درصدد بررسی جایگاه انرژیهای نو و پاک در محیطزیست انسان میباشد. بحث درباره انرژیهای پاک بسیار است؛ آنچه که در این پژوهش مورد مداقه قرار گرفته است بررسی وضعیت این انرژیها و ویژگیهای آنهاست. از این رو بررسی برخی از انرژیهای نو و پاک که در حال حاضر در دنیا مورد استفاده قرار میگیرند پرداخته شده است.

-3 یافتههای تحقیق
-3-1 استفاده از انرژیهای پاک

با توجه به تهدیدات زیستمحیطی که سوختهای فسیلی دارند کشورهای پیشرفته دنیا درصدد استفاده از انرژیهای پاک به جای این سوختها میباشند، و اقداماتی نیز در این زمینه انجام دادهاند. انرژی باد، آب و خورشیدی و استفاده از گیاهان روغنی مانند ارزن، آفتاب گردان، منداب برای تولید سوخت خودروهای دیزلی، در حال حاضر در کشورهای عضو اتحادیه اروپا که برای آنها تقاضا دارند، شروع گردیده است و تقاضا برای آنها بیشتر از عرضه است و از این رو میتوان نتیجه گرفت، تهیه سوخت از گیاهان روغنی مورد استقبال فراوان قرار گرفته است. در این میان مقرر گردیده است تا سال 2030 میلادی بین 8 تا 10 درصد سوخت خودروها از این طریق تأمین شود. به علاوه تحقیقاتی در زمینه سلولهای هیدروژنی نیز همچنان ادامه دارد.با توجه به اینکه اصولاً موضوع انرژی مقوله-ای سیاسی بوده و از طرف دیگر میان شرکتهای تولید کننده اشکال مختلف انرژی رقابتهای فراوان وجود دارد، در خصوص سلولهای هیدروژنی اظهار نظرهای متفاوتی صورت گرفته است.[4] » مهمترین منابع انرژی جایگزین، نیروی آب و انرژی هستهای است که تقریباً 12 درصد از مصرف انرژی جهان را تأمین مینمایند. بحث انرژیهای جایگزین از نظر زیستمحیطی مهم است. زیرا همان طور که قبلاً گفته شد، منابع انرژی فسیلی در نهایت به پایان میرسد. بنابراین گذار به طرف منابع جدید ضرورت پیدا میکند. آنهایی که نسبت به محیطزیست شهری، ناحیهای و جهانی نگران هستند استدلال میکنند که این گذار میباید به محض آنکه از نظر اقتصادی و فنی میسّر شد صورت بگیرد تا به رفع مشکلات محیط- زیست از قبیل آلودگی هوای شهری، باران اسیدی و گرمایش احتمالی جهانی کمک شود.[5] « این انرژیهای پاک عبارتند از :
-1 فناوری انرژی گیاهی
منابع انرژی گیاهی به صورت شاخههای درختان، چمن و علف، ضایعات محصولات کشاورزی، فضولات دامی، خاک اره، پوست درختان و ... فراواناند.مواد بالا که مواد ارگانیکاند، در برخی کشورها معمولاً به صورت زباله دفن میشوند و ضمن تجزیه گاز متان تولید میکنند.گیاهان از راههای گوناگون انرژی تولید می-کنند.با سوزاندن آنها در ساختمانهایمان و فرایندهای صنعتی، گرما تولید میکنیم.با تبدیلشان به گاز از آنها توربینها و سِلهای سوختی، و با تخمیر و تقطیرشان برای تولید سوخت اِتانول، معروف به سوخت مایع گیاهی 1 - بیو سوخت - استفاده میکنیم.از گیاهان میتوان از سه راه برق تولید کرد : سوخت هم زمان آنها با زغال سنگ، سوخت مستقیم، و تبدیل آنها به گاز.استفاده از سوخت  گیاهی در کنار زغال سنگ برای گرم کردن دیگهای بخار تولید برق، بدون آنکه بازدهی سیستم را پایین آورد، به کاهش گازهای آلوده کنندهی هوا - گاز کربنیک، گاز سولفوریک و... - میانجامد.از انرژی حاصل از سوخت مستقیم گیاهان و زبالهها نیز میتوان برای تولید برق و یا گرم کردن ساختمانها استفاده کرد.[6] این نوع انرژی جایگزین را به نام سوخت زی- توده نیز نام گذاری میکنند.در واقع »سوخت زی- توده فقط نام جدیدی است برای قدیمیترین سوخت مورد استفادهی بشر.زی- توده مواد آلی مختلف از قبیل مواد گیاهی و فضولات حیوانی است. زی - توده را میتوان به طور مستقیم مصرف نمود و یا اینکه آن را به صورت راحتتری در آورد و سپس مصرف کرد.در حال حاضر هنوز بیش از یک میلیارد نفر از مردم جهان، چوب را به عنوان منبع عمدهی سوخت گرما و آشپزی مصرف میکنند.انرژی زی- توده از راههای مختلفی به مصرف میرسد؛ ممکن است با سوزاندن مستقیم زی- توده الکتریسته تولید کنیم یا اینکه هوا و آب را با آن گرم نماییم و یا اینکه با تقطیر زی- توده الکل تولید نموده و از آن به عنوان سوخت استفاده کنیم. امروزه حدود 2 درصد از کل انرژی مصرفی آمریکا - تقریباً 1/5 اگزاژول در سال - از منابع مختلف زی- توده - بیشتر از هیزم برای گرمای منازل - تأمین میشود.[5]«
.2 انرژی زمین گرمایی

انرژی زمین- گرمایی علاوه بر این که منبع ایدهآلی برای تأمین نیروی مداوم است، از لحاظ زیست محیطی نیز به دلایل متعدد جذاب است. میزان انتشار دیاکسید کربن، دیاکسید گوگرد و دی-اکسید ازت آن بسییار ناچیز یا در حد صفر است.میزان آبی که در نیروگاههای زمین- گرمایی برای تولید برق مصرف میشود، یک درصد آبی که در نیروگاههای برق گاز طبیعی مصرف میشود. [7] در دل زمین منابع عظیم حرارتی نهفته است.گرمای مرکز زمین تا 5 هزار درجهی سانتیگراد میرسد.این گرما صخرههای بزرگ را ذوب و در برخی مواقع به صورت گداز از زمین خارج میکند، اما معمولاً باعث گرم نگه داشتن صخرههای اطراف میشود. زمانی که آب به زمین فرو میرود و در اطراف صخرههای گرم جمع میشود، مخازن آب گرم و بخار شکل میگیرند که از آنها میتوان برای تولید
برق استفاده کرد.گرمای زمین را میتوان برای گرم کردن مستقیم و یا تولید برق به کار برد.آب نیمه گرم درون زمین را میتوان مستقیماً در فرایندهای صنعتی، خشک کردن فراوردههای کشاورزی، پرورش ماهی و گرم کردن ساختمانها به کار برد.در پمپهای زمین گرمایی از زمین به عنوان مخزن نگهداری گرما استفاده میشود.در فصلهای سرد سال، آب گرم ذخیره شده در زمین، به وسیله پمپ در داخل ساختمانها به جریان در میآید و آنها را گرم میکند.در تابستان عکس این عمل انجام میشود.[6]
.3 فتوولتیها

باتریهای فتوولتی از مواد نیمه هادی، مشابه آنهایی که در کامپیوتر به کار میروند، برای تبدیل نور خورشید به برق استفاده می-کنند.زمانی که نور به وسیلهی این مواد جذب شد، انرژی خورشیدی
الکترونهای آزاد را به حرکت در آورد و برق تولید میکند. این    شده تولید برق خورشیدی در همان سال را به 1200 مگاوات فرایند به تأثیر فتوولتی شهرت یافته است.برای تولید برق قابل    افزایش داد. با این افزایش، ظرفیت تولید انرژی خورشیدی جهان که استفاده، واحدهای باتری به صورت مُدول2 با هم ترکیب میشوند.

-    مدت دو سال - 2002 -2003 - دو برابر شد، در سال 2005 میلادی این مدولها سپس در واحدهای بزرگتری به نام ردیف یا رج سوار    به 4300مگاوت فراتر رفت که تقربیاً معادل ظرفیت تولید 13 میشوند. سیستم فتوولتی را میتوان در ظرفیتهای گوناگونی، از    نیروگاه زغال سنگ سوز است.یک دهه قبل تقریباً نیمی از بازار میلی وات گرفته تا گیگاوات، طراحی کرد.برخی از پیلهای فتوولتی    جهانی سلولهای خورشیدی در اختیار آمریکا بود، اما در حال حاضر به صورت کُلکتور ساخته شدهاند. پرتوهای خورشید را با یک عدسی    این رقم به 12 درصد کاهش یافته است.که به دلیل برنامههای بر روی پیل متمرکز میکنند. این سیستم با استفاده از مقدار کمی    بلندپروازانهای است که کشورهای آلمان، ژاپن دنبال میکنند. نیمه هادی ارزان قیمت بیشترین مقدار نور را جمع آوری میکند.    در کشور ژاپن که شرکتهای آن نوعی بام پوش خورشیدی را به اما، از آنجا که عدسیها باید مستقیماً به سوی خورشید تنظیم    بازار عرضه کردهاند، فکر تبدیل بامها به نیروگاههای برق خانگی روز شوند، باید در پُر آفتابترین مناطق کشور نصب شوند.برق تولیدی    به روز محبوبیت بیشتری مییابد.این موضوع همراه با طرح 70000 در فتوولتیها را میتوان در همان جا مصرف کرد یا با وصل به    بام خانههای ژاپن که در سال 1994 میلادی برای اعطاطی یارانه به شبکه برق سراسری کشور به نقاط دیگر انتقال داد.>6@    نصب بام پوشها به راه افتاد، سبب رشد سریع کشور در این زمینه از موارد استفاده فتوولتاییکها به عنوان یک منبع نیرو، در مناطق    شد.

به طوری که در حال حاضر ژاپن در تولید برق خورشیدی مقام دوردست و در راهاندازی تجهیزاتی از قبیل حسگرهای مخصوص    اول را در جهان دارد.کشور آلمان از سال 1998 میلادی طرح اندازهگیری سطح آب رودخانه، ایستگاههای هواشناسی، سفینههای    100000 بام را آغاز کرد.در این طرح به مشتریان برای خرید فضایی و در کالاهای مصرفی مانند ماشینهای حساب دستی و    سیستمهای برق خورشیدی وامهای 10 ساله کم بهره داده می- ساعت مچی، میتوان نام برد.[5] است.با پیشرفتهای فنی که در    شود.این برنامه در سال 2003 میلادی که به هدف 100 هزار بام سه دههی آینده در این صنعت پیشبینی میشود، آیندهی    خورشیدی رسید، قطع گردید.[7] به علاوه دفتر فضایی امنیت ملی فتوولتیها بسیار روشن به نظر میرسد.انتظار میرود که بازدهی آنها    آمریکا در اکتبر سال 2007 میلادی اطلاعیهای منتشر کرد با عنوان - نسبت تبدیل نور به برق - به 50 تا 66 درصد افزایش یابد.با کاهش    " انرژی خورشیدی مستقر در فضا در جایگاه فرصتی برای امنیت هزینهی تولید و افزایش تقاضا برای نصب آنها، باراز جهانی فتوولتی-    استراتژیک".این اطلاعیه چنین میگوید : نگرانی انرژی و مشکلات ها، طبق پیشبینی، در دو دههی آینده، هر ساله 25 درصد افزایش    زیست محیطی ابعادی چندان گسترده و عمیق دارد که ایجاب می- خواهد یافت و ظرفیت تولید برق آنها تا سال 2020 میلادی به 70    کند برای حل آن همهی گزینهها به دقت بررسی شوند، و مفهومی هزار مگاوات خواهد رسید.[6]    به نام انرژی خورشیدی مستقر در فضا که نزدیک به 40 سال پیش

.4 انرژی خورشید گرمایی    در ایالات متحده ابداع شد، دیگر بار مطمح نظر قرار گیرد.فکر اصلی

خورشید با تابش بیدریغ انوار خود پاکترین انرژی را که امکان    آن بسیار ساده و روشن است : صفحههای خورشیدی را در مدار مصرف آن را داشته باشیم در اختیار بشر قرار داده است. تابش یک    رمین، و در زیر تابش دایم و شدید خورشید قرار میدهیم؛ ساعت نور آفتاب بر زمین از چنان انرژی و توانی برخوردار است که    گیگاواتها برق از آن میگیریم و با امواج الکترومغناطیس به زمین اگر تمام بشریت در طول یک سال آن را مصرف کند، تمام نخواهد    میتابانیم.در زمین آن را به صورت بار اصلی برق دریافت و مستقیماً شد.[8] انرژی خورشید گرمایی از گرمای مستقیم خورشید به دست    به شبکههای موجود وصل میکنیم؛ و یا به شکل سوختهای میآید. از این انرژی میتوان برای گرم کردن، روشنایی و خنک    مصنوعی هیدروکربنی در میآوریم؛ و یا به شکل برق کم فشار، کردن فضاها و ساختمانها و آب یا تولید برق استفاده کرد. در    دریافت و به صورت پخش رادیویی به مصرف کنندگان باز می- نیروگاههای برق خورشیدی از آینه برای متمرکز کردن پرتوهای    تابانیم.نواری به پهنای یک کیلومتر از صفحههای خورشیدی در مدار خورشید و تولید گرما بهره میگیرند. این گرما مولدهای برق را به    زمین همگام، هر ساله میتواند چندان انرژی تولید و به زمین گسیل حرکت در میآورد. بهترین محل برای به کار بردن دستگاههای    دارد که با تمام انرژی حاصل از یک سال استخراج نفت برابری خورشیدی، مکانهایی است که از تابش فراوان خورشید برخوردارند.    کند.[9] دستگاههای گوناگونی در اشکال مختلف تولید شدهاند که همهی    »انرژی خورشیدی و تولید برق از آن، یک حوزهی جذاب با تغییر و آنها از نور متمرکز خورشید، مستقیماً یا با تبدیل آب به بخار برای    تحول بسیار سریع است که ابتکارات و پیشرفتهای چشمگیری را به حرکت در آوردن مولدهای برق استفاده میکنند.[6] در سال    در عرصهی فناوری در زمینههای متنوع به خود اختصاص داده 2004 میلادی فروش سلولهای خورشیدی در سراسر جهان، به    است.با سرمایهگذاری در خطوط انتقال نیرو، فناوری CSP3  از میزان حیرتآور 57 درصد جهش کرد و در اثر آن ظرفیت نصب    پتانسیل خوبی برای شکوفا شدن در قلمرو بیابانها برخوردار است.بهرهگیری از بیابان صحرای شمالی در قاره آفریقا، برای تولید و