انرژي گرمايي و انرژي‌هاي تجديد پذير

  • انرژی گرمایی و انرژی تجدید پذیر
    انرژی گرمایی و انرژی تجدید پذیر

انرژی‌‌های تجدید پذیر و نوترینوها

مديريت آب در طبيعت سه بعدي با چرخه شناخته شده آب صورت مي گيرد. هواي بين زمين و آسمان، محصور شده به وسيله حرکت بادها و با تغييرات فشار و انرژي جابجا مي‌شود. در اين بين مولکول‌هاي بخار آب نيز حرکت مي‌کنند. ما هر لحظه در حال مشاهده انواعي از انتقال هستيم که از آن بهره‌اي نبرده ايم. شيوه‌هاي نوين انتقال از چرخه‌ها در ابعاد بزرگ استفاده ميکنند. از انواع انتقال سريع استفاده از جريان‌هاي گرما-فشار محور است. جريان‌هاي گرمايي از لايه سوم زمين به بعد به علت فشار زياد سرعت‌هاي بيشتري پيدا مي‌کنند. فيزيکدانان مي‌گويند نوترينوهاي (neutrino) در فضا پراکنده شده جرم ندارند و انرژي دارند. بالاخص مي‌توانند در عرض زمين عبور کنند. تخمين زده شده است که سرعت اين عبور در حد سرعت نور است. براي اثبات اين نظر در دل کوهي در ژاپن هزاران حباب جذب کننده انرژي قرار دادند تا معلوم شود آيا نوترينوها مي‌توانند از صخره‌هاي کوه عبور کنند و خود را به اين حباب‌ها برسانند؟ اگر اين نظر درست باشد مقداري از انرژي اعماق زمين از انرژي کيهاني نوترينوها هم بهره برده است.

به گزارش نشريه نهنگ نو آب ذخيره شده در پشت يک سد بلند که انرژي پتانسيل گرانشي زيادي دارد، معمولا محل تامين انرژي برق ايران مي‌باشد. بهره‌برداري از اين آب و توليد انرژي الکتريکي از آن يکي از پاک‌ترين روش ها براي تبديل انرژي است. توسعه اين صنعت و بهره‌برداري از آن نيازمند سوخت و سرمايه‌گذاري بوده است. عمر تامين انرژي از منابع آبي ايران بسيار بالاست. انرژي آبي در کنار انرژي خورشيدي از جمله انرژي‌هاي تجديد پذير بوده و تلاش براي بهره‌برداري از آن به دليل فراواني در طبيعت همواره مورد توجه ويژه بوده است. بشر سابقه طولاني مدتي در استفاده از نيروي آب جاري رودخانه‌ها براي توليد انرژي مکانيکي دارد. انرژي آبي(Hydropower) يکي از اولين منابع انرژي مورد استفاده براي توليد برق(انرژي برق آبي) بود و اکنون بزرگترين منبع انرژي تجديدپذير براي توليد برق در کشورهاي پيشرفته از جمله ايالات متحده آمريکا است. ايران نيز در توليد ثروت انرژي در بدنه خود شاهد سدهاي بسياري با سابقه تاريخي 500-700 ساله است که نمونه آن‌ها سد قوسي و باستاني کبار بر روي رودخانه کبار جاده قديم کاشان-قم است.
امروزه، تامين انرژي با روش‌هاي ديگري مانند انرژي گرمايي زمين، انرژي ناشي از سوخت‌هاي زيستي و غيره پر استفاده شده‌اند که روش تامين انرژي برق آبي را کاهش داده‌اند.
نشانه‌هاي وجود انرژي زمين گرمايي شامل چشمه‌هاي آب گرم و آب فشان است. در ايران چشمه آب گرم به دليل کوه‌هاي آتشفشاني در فلات ايران به وفور يافت مي‌شود. در منطقه دريايي چابهار استان سيستان و بلوچستان نيز، پديده آب فشان به جز ايجاد فرصت گردشگري مي‌تواند به عنوان منبع تامين انرژي تجديد پذير مطرح شود. در کنار اين نيروگاه‌ها کشت گلخانه‌اي، مزرعه پرورش ماهي و گردشگري بيشتر قابل توجيه مي‌شود. کاربردهاي انرژي زمين گرمايي شامل توليد انرژي الکتريکي گرمايش ساختمان‌ها و فعاليت‌هاي صنعتي و مراکز گردشگري است. نخستين نيروگاه زمين گرمايي ايران در شهر مشگين شهر مورد بهره‌برداري قرار گرفته است که در استان اردبيل و در دامنه کوه سبلان احداث شده است. با اين بهره‌برداري ايران در جمع نه کشوري قرار گرفته است که از اين طريق انرژي تامين مي‌کند. در همه قله‌هاي آتش فشاني همچون دماوند، سبلان و تفتان و شهرهايي همچون خراسان و آذربايجان شرقي وغربي امکان احداث نيروگاه‌هاي زمين گرمايي وجود دارد. احداث نيروگاه انرژي گرمايي (ژئوترمال) قبل از انقلاب کليد خورده بود که در سال 1374 مجددا در دستور کار قرار گرفت. قبل از ايران کشورهايي ماننده آلمان، ترکيه، روسيه، ايالات متحده آمريکا، ژاپن، فيليپين و نيوزلند به تامين انرژي از اين طريق دست يافته‌اند. در اين ميان کشورهاي ترکيه و آلمان غير آتش فشاني شناخته شده‌اند.
گفته مي‌شود ارزان‌ترين منبع تامين انرژي تاکنون انرژي هسته‌ايست، و انرژي گرمايي به دليل نوع خاص وسايل حفاري که مانند حفاري نفت و گاز هم نيست، تاکنون بيشتر هزينه بر بوده است، تا تامين کننده نيازها.
انرژي گرمايي چطور تامين مي‌شود؟
در يکي از روش‌هاي توليد برق که از طريق انرژي زمين گرمايي(ژئو ترمال) است چاه‌هايي با عمق 3000 متر حفر مي‌شود و در کنار آن چاه ديگري حفاري مي‌شود. سپس آب را به درون چاه اول تزريق مي‌کنند و بخار آب از چاه ديگر خارج مي‌شود و با توربين‌هايي که در سطح زمين نصب مي‌شود مي‌توان از آن بخار آب داغ، برق توليد کرد.
گفته مي‌شود انرژي ارزان بيشتر از طريق هسته‌اي قابل دستيابي است و تامين انرژي به روش گرمايي که مانند حفاري نفت و گاز هم نيست، بيشتر هزينه‌بر بوده است تا برآورده کننده نياز به انرژي. بلکه اين روش، گردشگري را در منطقه افزايش دهد.
ادامه اين مطلب در نشريه نهنگ نو شماره 19

__________________

 

 
نوترینو (neutrino) ذره‌ای بنیادی است که از نظر الکتریکی خنثی بوده و به ندرت وارد برهمکنش می‌شود. نوترینو به معنی «کوچک خنثی»، معمولاً با سرعتی در حد سرعت نور حرکت می‌کند