آنچه درباره انرژی تجدید ناپذیر باید بدانید!

انرژی تجدید ناپذیر یک منبع انرژی است  که در نهایت تمام خواهد شد. اغلب منابع انرژی تجدید ناپذیر از سوخت های فسیلی مثل زغال سنگ، گاز و نفت می باشد.

این منابع طبیعی در واقع منبع عمده ای از نیروی لازم برای صنایع مختلف می باشند. با اینحال انرژی تجدید ناپذیر دارای معایب زیادی از جمله تاثیرات منفی بر محیط زیست و منابع محدود هستند. با ما در ادامه این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک همراه باشید تا از سیر تا پیاز انرژی تجدید ناپذیر را برای شما شرح دهیم.

منابع انرژی های تجدید ناپذیر

اساسا” یک منبع غیر قابل تجدید چیزی است که به طور طبیعی نمیتوان آن را جایگزین کرد تا با مصرف انسان همگام شود. از آنجایی که ما نمیتوانیم استفاده زیادی از منابع نفت و زغال سنگ داشته باشیم، بنابراین منابع تجدید تاپذیر، بر خلاف انرژی تجدید پذیر محدود می باشند.

در حال حاضر، این منابع محدود ، منبع اصلی انرژی در دنیا هستند. ولی متاسفانه پایدار نیست و تمام خواهد شد. سوخت های فسیلی تاثیرات نامطلوبی بر محیط زیست می گذارند.

نفت

نفت خام یک سوخت فسیلی ست که برای ساخت بنزین، سوخت دیزلی، سوخت هواپیما، روغن موتور، و آسفالت استفاده می شود.این منابع تجدید ناپذیر به شکل مایع می باشد که از مخازن زیر زمینی، سنگ های رسوبی و ماسه نفتی استخراج می شود. نفت خام ابتدا به پالایشگاه ها منتقل و در آنجا به محصولات نفتی مختلف همچون نفت سفید و مازوت و بنزین و گازوئیل تبدیل می شود.

گاز طبیعی

گاز طبیعی با حفر صخره هایی بدست می آید که این گاز در آن رسوب کرده است. در واقع گاز طبیعی را میتوان از چندین مکان بدست آورد که شامل موارد زیر است:

۱-گاز طبیعی مرسوم که در شکاف ها و فضای خالی داخل صخره ها یافت می شود.

۲-گاز شیل یا گاز طبیعی غیر متعارف که در منافذ ریز صخره ها یافت می شود.

۳-گاز طبیعی همراه که در ذخایر نفت خام یافت می شود.

زمانی که گاز طبیعی از منشا خود استخراج می شود، حاوی گازهای طبیعی ( NGLs) مانند اتان، پروپان، بوتان ، پنتان و بخار آب می باشد. این گاز طبیعی مرطوب به کارخانه ها منتقل می شود و NGLs  از متان حذف می شود. متان موجود در گاز طبیعی در سوخت استفاده می شود.

زغال سنگ

زغال سنگ یک سنگ رسوبی ست که حاوی کربن و هیدروکربن می باشد. این یک سوخت فسیلی ست که میلیون ها سال طول می کشد تا شکل بگیرد. به طور کلی چهار نوع زغال سنگ وجود دارد:

۱-زغال آنتراسیت یا زغال سخت بالاترین سطح گرمایی را دارد و حاوی ۸۶-۹۷ درصد کربن می باشد. این نوع زغال سنگ در صنعت فلزات استفاده می شود.

۲-زغال بیتومینه یا قیری حاوی ۴۵-۸۶ درصد کربن می باشد و فراوان نوع زغال سنگ در ایالات متحده است. این زغال سنگ برای تولید انرژی و ساخت آهن و فولاد استفاده می شود.

۳-زغال سنگ نیمه قیری حاوی ۳۵-۴۵ درصد کربن می باشد و کمترین میزان گرمایی را در بین چهار نوع زغال سنگ دارد.

۴-لیگنیت یا زغال سنگ قهوه ای حاوی ۲۵-۳۵ درصد کربن است و کمترین میزان انرژی  و بالاترین میزان رطوبت را در بین چهار نوع زغال سنگ دارد. از این نوع زغال برای تولید برق استفاده می شود.

اورانیوم

اورانیوم یک سوخت فسیلی نیست، ولی هنوز یک منبع انرژی غیر قابل تجدید به شمار می رود. در حالی که اورانیوم یک فلز رایج است که در سنگها یافت می شود، U-235 جزئی از اورانیوم است که بسیار نایاب می باشد. U-235 از اورانیوم استخراج  و فراوری می شود که به عنوان سوخت در نیروگاه های هسته ای مورد استفاده قرار می گیرد.

تاثیرات انرژی تجدید ناپذیر بر محیط زیست

در دنیای مدرن ، افراد زیادی به انرژی های تجدید ناپذیر روی آورده اند. آنها میدانند که انرژی های تجدید پذیر یک جایگزین مهم برای سوخت های فسیلی و سایر انرژی های تجدید ناپذیر می باشند، چرا که تجدید ناپذیرها دیر یا زود تمام خواهند شد. و البته به این مسئله نیز آگاهند که تجدید پذیرها برای محیط زیست خطر بسیار کمتری دارند. ولی واقعا انرژی تجدید ناپذیر چگونه بر محیط زیست تاثیر می گذارد؟ و چگونه می توان با آن مبارزه کرد؟

انتشار گازهای گلخانه ای

انرژی های تجدید ناپذیر به طور معمول دی اکسید کربن، متان و سایر گازها را در هوا آزاد می کنند. به اینها گازهای گلخانه ای گفته می شود، چرا که همانطور که یک گلخانه، فضا را برای گیاهان گرم می کند، این گازها نیز زمین را گرم خواهند کرد.  سوخت های مختلف، سطح مختلفی از گازهای گلخانه ای را آزاد می کنند.

گاز طبیعی ، هنگامی که می سوزد، کمترین میزان را آزاد می کند و به همین دلیل گزینه ایمن تری به شمار می رود. هر چند این نوع گاز، هنگام استخراج، متان زیادی _یک گاز گلخانه ای قوی_ آزاد می سازد. هرچه سوخت های تجدید ناپذیر بیشتری بسوزانیم، به گرم شدن کره زمین کمک بیشتری می کنیم. و این مسئله به نوبه خود بر تغییر الگوی آب و هوایی، تولید مواد غذایی، اکوسیستم هوایی و تنوع زیستی در زیستگاه ها تاثیر می گذارد.

آلودگی هوا

با سوختن سوختهای فسیلی و سایر انرژی های تجدید ناپذیر، آلاینده هایی در هوا آزاد می شوند که تنفس را دشوار می سازند. ذغال سنگ، جیوه تولید می کند که یا در هوا معلق خواهد شد و آن را تنفس می کنیم و یا در روخانه ها ته نشین می شوند و زندگی ماهی و جانوران دریایی را به خطر می اندازند. جیوه میتواند باعث اختلالات عصبی در کودکان و مسمویت شود و همچنین هوا را آلوده می سازد. سوخت های فسیلی علاوه بر جیوه، دی اکسید گوگرد ، اکسیدهای نیتروژن و ذرات معلق را آزاد می کنند و تمام اینها باعث مشکلات تنفسی و سلامتی خواهند شد. هر چه انرژی تجدید ناپذیر بیشتری بسوزد، کیفیت هوا بدتر خواهد شد و سلامت افراد بیشتری به خطر خواهد افتاد.

آلودگی آب

آلودگی اب میتواند اشکال مختلفی داشته باشد. یکی از این موارد، باران اسیدی است که زمانی رخ میدهد که گوگرد و سایر مواد شیمیایی در هوا نفوذ می کند. این اسیدیته ملایمی که در باران ایجاد می شود، میتواند باعث فرسایش ماشین آلات، اختلال در زیست حیوانات و آسیب به درختان شود. آلودگی آب همچنین میتواند در صورت تغییر دما در نتیجه استفاده از منابع تجدید ناپذیر، ایجاد می شود.

برای مثال، نیروگاه های برق از آب برای خنک سازی ماشین آلات استفاده می کنند. وقتی این آب دوباره به محیط زیست باز می گردد، دمای سرد آن میتواند بر حیات وحش تاثیر منفی بگذارد. در همین حال، آبهای گرمتر، باروری انواع ماهیان را کاهش می دهد و یا باعث تغییر الگوی مهاجرت آنها می شود و در نتیجه زندگی شهرهای ساحلی که با ماهیگیری زندگی خود را می گذرانند را تحت تاثیر قرار میدهد.

آلودگی زمین

فرایند استراخ منابع تجدید ناپذیر میتواند تاثیرات مخربی بر زمین داشته باشد. برای استخراج سطحی و دسترسی به ذغال سنگ باید میزان زیادی سنگ و خاک برداشته شود. این مسئله باعث تغییر زیستگاه ها و اکوسیستم ها به طور غیر منتظره می شود و میتواند باعث جابجایی و مهاجرت حیوانات شود. این استخراج میتواند کیفیت خاک را تحت تاثیر قرار دهد و گاهی نیز به خاطر مواد شیمیایی مورد استفاده در این فرایند ، آلوده می شود. این روند میتواند مواد غذایی مورد استفاده حیوانات را نیز آلوده سازد و همچنین ممکن است خاک را برای مصارف کشاورزی ، غیر قابل استفاده کند.

آلودگی نفتی

معدنکاری، استخراج، و انتقال سوخت های فسیلی میتواند منجر به حوادث مخرب شود. آلودگی های نفتی و یا نشت نفت میتواند بسیار ویرانگر باشد. این مسئله میتواند زندگی دریایی و گردشگری را مختل کند و به شدت اقتصاد شهرهای ساحلی را دچار مشکل می سازد. تغییرات در زندگی جانوران دریایی، میتواند منجر به از دست رفتن منابع غذایی و همچنین تخریب زیستگاه های گونه های جانوری مختلف شود. چنین حوادثی میتواند میلیون ها دلار خسارت بزند و سالها طول بکشد تا همه چیز بهبود پیدا کند.

تفاوت انرژی تجدید پذیر و تجدید ناپذیر علوم هفتم

جدا از این واقعیت که انرژی های تجدید ناپذیر تمام می شوند و انرژی های تجدیدپذیر کاهش می یابد، تفاوت بین انرژی های تجدید پذیر و غیر قابل تجدید را در چه می دانید؟

کارایی و پایداری

منابع انرژی تجدیدپذیر هرگز تمام نمی شوند. منابع انرژی تجدیدپذیر نسبت به سوخت‌های فسیلی مانند زغال‌ سنگ و نفت که منابع طبیعی را به مرور زمان کاهش می‌دهند، روشی سازگارتر با محیط ‌زیست برای تامین انرژی خانه‌ ها و محل کار ما هستند. تا زمانی که زمین وجود دارد، مانند داشتن منبع بی پایان انرژی است.

تاثیر زیست محیطی

برای مثال، انرژی خورشیدی و بادی برخلاف سوخت‌های فسیلی، برق را بدون انتشار سموم یا گازهای گلخانه‌ای تأمین می‌کنند. پانل های خورشیدی و توربین های بادی بدون کمک به گرمایش جهانی یا سایر آلاینده های مضر جوی به ترتیب انرژی را از پرتوهای خورشید و باد جمع آوری می کنند. بنابراین، سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر در طول عمر مفید خود، تأثیرات زیست‌محیطی بسیار کمتری نسبت به نیروگاه‌های معمولی بر جای می‌گذارند.

ملاحظات اقتصادی

جامعه و محیط زیست هر دو از سرمایه گذاری در منابع انرژی تجدیدپذیر سود می برند. کاهش درازمدت هزینه ها یکی دیگر از مزایای انرژی های تجدیدپذیر است که نویدبخش ایجاد اشتغال و استقلال انرژی است. در مقابل، هزینه‌های شروع بالا، نوسانات قیمت، و اتکا به بازارهای بین‌المللی بسیار پرنوسان تولید انرژی‌های تجدیدناپذیر، گاهی اوقات خطر قابل‌توجهی را به همراه دارند.

روندهای جهانی و چشم انداز آینده

واضح است که انرژی های تجدیدپذیر به سرعت در سراسر جهان محبوبیت پیدا می کند. انرژی های تجدیدپذیر در نتیجه افزایش آگاهی عمومی در مورد تغییرات آب و هوا، مشوق های دولتی و پیشرفت های فنی در حال افزایش هستند. اما سوخت های فسیلی و دیگر منابع انرژی تجدید ناپذیر با مشکلاتی از جمله زیرساخت های قدیمی و منافع ویژه قدرتمند دست و پنجه نرم می کنند.