دست سخاوتمند طبیعت در منابع

به گزارش گروه رسانه‌ای شرق،

گلناز روستایی: در شماره نخست این یادداشت به دو صورت مهم از انرژی که روزی زمین، انسان‌ها و کشورها از آن بهره می‌برند، اشاره کردم. یکی انرژی فسیلی بود که با نفت و گاز و زغال‌سنگ شناخته می‌شود و دیگری انرژی هسته‌ای. در آن یادداشت نوشتم که این دو چه هستند و چه مزایا و معایبی دارند. حال در این یادداشت به صورت‌های دیگر انرژی خواهم پرداخت.

 انرژی خورشیدی

اگر از قدیمی‌ها، کسانی که امروز بالای 80 سال دارند، بپرسید، قدیم که برق نبود، زندگی چطور بود، پاسخ خواهند داد که برق نبود، اما خورشید بود. خورشید ما ستاره‌ای است در میان 400 میلیارد ستاره در کهکشان راه شیری که در کمتر از پنج میلیارد سال پیش پدید آمد و از دل آن ابری که خورشید زاده شد، سیاره‌ها از جمله زمین پدید آمدند. زمین با نور خورشید جان گرفت و حیات در آن خوش درخشید. آدمی هنوز صدسال نیست که می‌داند چرا خورشید می‌درخشد و هزار سال است که از نور خورشید بهره می‌برد. خورشید سبب بقای ماست و اگر نباشد، زیست از میان خواهد رفت. تا مدت‌ها آدمی از نور خورشید استفاده می‌کرد و چند دهه پیش بود که دریافت می‌توان از نور خورشید برق تولید کرد. اندیشه استفاده از نور خورشید برای تولید انرژی جدید نیست اما فناوری آن نسبتا نوپاست. تولید برق از خورشید در چند دهه گذشته در کل دنیا مورد توجه قرار گرفت و فناوری‌های اصلی آن که صفحات خورشیدی است بسیار توسعه یافت. می‌توان در میان تنوع چشمگیر پنل‌های خورشیدی، آنها را به دو دسته بخش‌بندی کرد؛ یکی پنل‌های فوتوولتائیک یا پی‌وی و دیگری سامانه‌های انرژی خورشیدی متمرکز که به آن سی‌اس‌پی می‌گویند. انرژی خورشیدی مثل هر انرژی دیگری مزایایی دارد. نخست اینکه منشأ آن یعنی خورشید رایگان است و تمام‌نشدنی. دیگر اینکه تجدیدپذیر است. خوبی دیگر آن هزینه پایین راه‌اندازی و عملیاتی‌کردن آن است. نور هم که رایگان است. امروزه افراد به‌راحتی می‌توانند در خانه‌هایشان یا در محل کار پنل یا صفحات خورشیدی نصب کنند. بگذارید یک مثال ساده بزنیم. ایران امروزه چند هزار مگاوات کمبود تولید برق دارد و همین کمبود سبب قطع برق سرتاسری شده است. اگر از 10 سال پیش نهادها ساختمان‌ها را وادار و همراهی می‌کردند که در ساختمان‌ها پنل خورشیدی نصب کنند، امروزه هم خاموشی کمتر بود و هم فشار بار روی بخش دولتی برق کمتر بود. لازم است این نکته را یادآور شوم که این استدلال که ایران نفت دارد یا گاز دارد یا سرزمین آفتاب‌گیری است،‌ پس نیاز نیست نیروگاه هسته‌ای داشته باشد، از اساس استدلالی نادرست و غیرفنی است؛ این دو نیرو دو چیز متفاوت‌اند و ایران به همه نیاز دارد. اما اینکه باید از انرژی خورشیدی بیشتر استفاده کند، حرف حساب است. از ایرادهای اصلی انرژی خورشید وابستگی آن به روز و شب است و اگر بخواهیم در شب هم از آن بهره بگیریم، باید ذخیره‌سازی کنیم. انرژی خورشید به‌منظور تأمین برق مقیاس بالا، به زمین‌های بزرگی نیاز دارد و برخی بر این باورند که نباید مساحت زیادی را صرف احداث هزاران پنل خورشیدی کرد. مشکل دیگر در راندمان پایین است و مشکل اساسی‌تر آن،‌ به‌ویژه در عصر کنونی، وابستگی این نوع از انرژی به باتری‌های لیتیومی یا انواع دیگر باتری‌های ساخته‌شده از عنصرهای کلیدی است که فرایند مهندسی پیچیده‌ای است. به‌ویژه اینکه باتری‌های لیتیومی نسل جدید برای کشورهایی همچون ایران تحریم است. یک معضل دیگر هم پسماند پنل‌ها پس از زمانی است که باید تعویض شوند. هم در حین ساخت و هم درون پنل‌های خورشیدی مواد سمی وجود دارد و نمی‌شود آنها را در طبیعت رها کرد.

انرژی باد

شاید دیگر امروز که بچه‌ها موبایل به دست شده‌اند و با وسایل این‌چنینی بازی می‌کنند، متأسفانه کمتر دیده باشید که کودکان با فرفره بازی کنند. اما تا همین چند دهه پیش، یکی از سرگرمی‌ها ساخت فرفره بود. کودکان با روزنامه فرفره می‌ساختند و در کوچه‌ها می‌دویدند. فرفره هم می‌چرخید. پدربزرگ‌ها و مادربزرگ‌ها هم که در حیاط می‌نشستند و نه آپارتمان، یک بادبزن حصیری داشتند که با آن خودشان را باد می‌زدند. اینها ساده‌ترین مثال‌هایی بود که نشان می‌داد می‌توان از باد برای انجام کار استفاده کرد. آن فرفره‌ها تبدیل به توربین‌های بادی شدند که اگر در جاده شمال و استان گیلان از منجیل رد شوید تعداد زیادی از آنها را خواهید دید. انسان از باد برای پرواز و کشتیرانی بسیار بهره برده است و هنوز هم انواع کاربردها در زندگی روزمره وجود دارد؛ اما اندیشه تولید برق از باد چندان قدیمی نیست. وسیله‌ای که انرژی جنبشی باد را به برق تبدیل می‌کند، توربین بادی نام دارد. باد پره‌ها را می‌چرخاند و باید سرعت گردش پره‌ها ثابت باشد. از چرخش پره در نهایت برق تولید می‌شود. انرژی باد مزایای زیادی دارد، از جمله اینکه پاک و تجدیدپذیر و بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای است. ماده اولیه آن یعنی باد به رایگان در مناطق بادخیز وجود دارد. زمین‌هایی که در آن توربین بادی وجود دارد می‌تواند کاربری دوگانه هم، از جمله کشاورزی داشته باشد. از ایرادهای آن هم می‌توان به وابستگی‌اش به باد اشاره کرد. باد نوزد، توربین بی‌کار می‌ماند. اگر بخواهیم از انرژی باد در زمانی که باد نمی‌وزد بهره بگیریم نیازمند سامانه ذخیره‌سازی هستیم. همچنین این توربین‌ها حیات‌وحش را دچارِ مخاطره می‌کنند، به‌ویژه فضای پرندگان را. در مدل‌های قدیمی سروصدا هم یکی از معایب این توربین‌ها بود. به آن زمینی که در آن ده‌ها و صدها توربین نصب شده، اصطلاحا مزارع بادی می‌گویند که در کنار ساحل یا دریا هستند. امروزه فناوری به‌سوی مزارع بادی فراساحلی رفته که هم زمین خشک را اشغال نکند و هم سروصدایش کمتر باشد.

باد و خورشید انرژی‌های خوبی هستند اما باید این حقیقت را بپذیریم که هر دو نامتمرکز هستند و هر دو وابسته به شرایط آب‌وهوایی. همچنین راندمانشان هنوز چنگی به دل نمی‌زند و نمی‌توان با برق خورشیدی و بادی نیاز روزافزون صنعت را تأمین کرد. هرچند این دو نوع می‌توانند خودشان برق واحدهای منفرد صنعتی کوچک را تأمین کنند. ایران در کنار دیگر شکل‌های انرژی با داشتن مناطق بادخیز و آفتاب‌گیر، می‌تواند از این دو بهره ببرد. و باید این نکته را هم تأکید کنم که فناوری ساخت توربین بادی یا فناوری پنل خورشیدی، هر در ایران وجود دارد؛ تنها چیزی که سخت به آن محتاجیم، برنامه‌ریزی درست تولید و مدیریت منابع انرژی است. این یادداشت ادامه دارد. سه نوع منبع انرژی را معرفی خواهم کرد و در پایان، در یادداشت چهارم خواهم گفت مدیریت انرژی یعنی چه.