انرژی و تاثیر آن بر محیط زیست

انرژی، یکی از ضروری‌ترین نیاز‌های بشر است که لازم است به طور کامل از انواع آن و تاثیر آن بر محیط زیست اطلاع داشته باشیم. ما از آن برای گرم‌ و روشن‌ کردن خانه‌ها، حمل و نقل، تولید غذا و بسیاری از فعالیت‌های دیگر استفاده می‌کنیم. از طرفی تولید انرژی، با تمرکز بر انرژی‌های فسیلی و نوپا، تاثیرات قابل‌توجهی بر محیط‌زیست دارد که شامل انعطاف‌پذیری کم منابع فسیلی، افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای و افزایش تغییرات اقلیم می‌باشد. به‌همین دلیل، نگرانی‌ها بر سر مسائل زیست محیطی بسیار بیشتر از گذشته شده است و نیاز به راهکارهای مستدام در تولید انرژی افزایش یافته است. استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و فناوری‌های پاک، کاهش مصرف و افزایش کارآیی انرژی و توسعه فناوری‌های جدید می‌تواند اثرات منفی را کاهش دهد و به حفظ تعادل زیست محیطی کمک کند.

تقسیم‌بندی انواع انرژی از نظر پایداری و مزایا و معایب آنها :

انرژی تجدیدپذیر

انرژی تجدیدپذیر، انرژی‌ای است از منابعی حاصل می‌شود که به طور طبیعی و مداوم در طبیعت وجود دارند و جایگزین برای آنها وجود دارد. این منابع شامل نور خورشید، باد، امواج دریا، گرمای زمین و انرژی زیستی می‌باشند. به منظور تولید برق و انجام فعالیت‌های دیگر، استفاده از این نوع انرژی باعث کاهش وابستگی به منابع انرژی تجدیدپذیر و کاهش تاثیر آن بر محیط زیست ‌می‌شود. این نوع انرژی به عنوان یک جواب مستدام و محیط زیستی موثر به چالش‌های انرژی جهانی، از جمله تغییرات اقلیمی می‌باشد.

انرژی خورشیدی:

انرژی خورشیدی، از تابش نور و گرمای خورشید بهره می‌برد که می‌توان برای تولید برق، گرمایش و سرمایش استفاده شود. با تکنولوژی‌های فتوولتائیک (Photovoltaic) و گرمای خورشیدی، این انرژی به صورت الکتریکی یا حرارتی به کار می‌رود. با استفاده از تجهیزات فتوولتائیک تبدیل نور خورشید به الکتریسیته مستقیم انجام می‌شود، در حالی که سیستم‌های گرمای خورشیدی از انرژی حرارتی خورشید برای گرمایش آب و فضا استفاده می‌کنند. همچنین باعث کاهش گازهای گلخانه‌ای می‌شود. این فناوری با پوشش گسترده در حوزه‌های مسکونی، صنعتی، و تجاری، به تحولات مثبت در مدیریت انرژی و محیط‌زیست کمک می کند.

انرژی باد:

می‌توان از حرکت هوا و باد برای تولید برق استفاده کرد. توربین‌های بادی، که شامل پره‌های بلند به نام برج‌ها هستند، انرژی حرکتی باد را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند و سپس این انرژی به کمک یک ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. این تکنولوژی، به عنوان یک راهکار پایدار برای تولید برق، از آلودگی کم و منابع تجدیدپذیر بهره‌مند است. سیستم‌های بادی می‌توانند در مناطق با بادهای قوی و پایدار، مانند سواحل یا دشت‌های باز، نصب شوند.

انرژی آب:

از جریان‌ها و نیروی حرکت آب  هم می توان برای تولید برق بهره برد. سدها، نیروگاه‌های آبی، و توربین‌های آبی از این نوع انرژی بهره می‌گیرند. در سدها، آب به دلیل افت ارتفاعی انرژی پتانسیل خود را به توربین‌ها منتقل می‌کند و برق تولید می‌شود. در نیروگاه‌های آبی، جریان آب از رودخانه‌ها یا سدها به توربین‌ها هدایت می‌شود.

انرژی زمین گرمایی:

انرژی زمین یا ژئوترمال (Geothermal)، از گرمای باطن زمین برای تولید برق یا گرمای مورد نیاز استفاده می‌کند. این فناوری بر اساس اصل دمای زمین که با افزایش عمق، دمای زمین افزایش پیدا می‌کند استوار است. در نیروگاه‌های ژئوترمال، آب یا سیال حرارتی به عمق چاه‌های ژئوترمالی ارسال شده و در تماس با سنگ‌های داغ زمین گرم می‌شود. سپس، بخار تولید شده از طریق توربین به ژنراتور متصل شده و برق تولید می‌کند.

انرژی زیست توده:

زیست توده یا بیوماس(Biomass)، نوعی انرژی تجدیدپذیر است که از مواد آلی نشات گرفته از گیاهان، جلبک‌ها، و فضولات آلی برای تولید گرما یا برق بهره می‌برد. این فرایند از طریق سوزاندن یا تجزیه آلی مواد، انرژی نهان در آن‌ها را آزاد می‌کند. چوب، پسماند زیستی، بیوگاز، و کود از جمله منابع بیوماس هستند که به عنوان منابع اصلی این نوع انرژی شناخته می‌شوند. استفاده از انرژی زیست توده، علاوه بر کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، به مدیریت پسماند آلی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند.

مزایای انرژی تجدیدپذیر، عبارتند از:

 پایداری: منابعی پایدار هستند و می‌توان آنها را برای مدت طولانی تولید کرد.

پاکیزگی: در هنگام تولید، آلودگی هوا و آب ایجاد نمی‌کنند.

کاهش تغییرات آب و هوایی: به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و تغییرات آب و هوایی کمک می‌کند.

معایب انرژی تجدید پذیر، عبارتند از:

قابلیت اطمینان پایین: در برخی مواقع، مانند شب یا زمانی که باد نمی‌وزد، قابل اعتماد نیستند.

هزینه‌های اولیه بالا: هزینه‌های اولیه ساخت و راه‌اندازی تجهیزات تولید انرژی‌های تجدیدپذیر، نسبتاً بالا است.

انرژی تجدید‌ناپذیر

برای تولید انرژی تجدید‌ناپذیر، از منابع محدود و غیرقابل بازگشت استفاده می‌شود. این منابع شامل سوخت‌های فسیلی مانند نفت، گاز طبیعی، و ذغال سنگ و انرژی هسته‌ای می‌باشند. با سوخت‌های زیرزمینی یا زمینی ارتباط دارد و استفاده از آنها منجر به انتشار گازهای گلخانه‌ای و دیگر آلاینده‌ها می‌شود. استفاده از انرژی تجدیدناپذیر با چالش‌ها و مشکلات زیست‌محیطی و اقتصادی همراه است که باعث مصرف انرژی و افزایش تاثیر آن بر محیط‌زیست می‌شود. وابستگی به این منابع ممکن است به نوسانات قیمت منجر شده و تأمین امنیت انرژی را تهدید کند. همچنین، استخراج و احتراق این سوخت‌ها باعث آسیب به محیط زیست، کاهش منابع طبیعی، و تغییرات اقلیمی شده است. در مقایسه با انرژی تجدیدپذیر، استفاده از انرژی تجدیدناپذیر باعث تحمیل بار بالایی به محیط زیست و اقتصاد می‌شود.

سوخت‌های فسیلی:

انرژی سوخت فسیلی از منابع زیرزمینی مانند نفت، گاز طبیعی و ذغال سنگ به دست می‌آید. می‌دانیم که غیرقابل بازتولید است و از اساس از ترکیبات آلی ساخته شده است که میلیون‌ها سال فرآیند تولید آن به طول می‌انجامد. نفت به عنوان منبع اصلی، از طریق استخراج از مخازن زیرزمینی به دست می‌آید و به عنوان یک سوخت، در حمل و نقل، تولید برق، و بسیاری از صنایع استفاده می‌شود. از جمله مشکلات سوخت های فسیلی، آلودگی هوا و اثرات زیست‌محیطی ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌باشد. احتراق این سوخت‌ها موجب افزایش غلظت CO2 در هوا و تاثیرات منفی بر تغییرات اقلیم می‌شود. انعطاف پذیری کمتر این منابع نسبت به نوسانات قیمت و وابستگی به مناطق خاص نیز از مسائلی است که باید در نظر گرفته شود.

انرژی هسته‌ای:

انرژی هسته‌ای یک فرآیند تولید انرژی است که از شکافت هسته‌ اتمی به منظور تولید برق یا حرارت بهره می‌برد. در این فرآیند عمدتاً از دو عنصر شیمیایی، یعنی اورانیم و توریم، استفاده می‌شود. در راکتورهای هسته‌ای، هسته‌های اتمی تجزیه می‌شوند و انرژی آزاد شده به صورت حرارت و نور تبدیل می‌شود. یکی از ویژگی‌های مثبت انرژی هسته‌ای، توانایی تولید بسیار بالا می‌باشد. همچنین، در این فناوری میزان تولید گازهای گلخانه‌ای نسبت به سوخت‌های فسیلی کمتر است. با این حال، معایبی که تولید این انرژی به همراه دارد اصلا کم اهمیت نمی‌باشد. در این بین می‌توان به مسائل امنیتی مرتبط با پراکندگی مواد هسته‌ای، مدیریت پسماند هسته‌ای، و خطرات حوادث هسته‌ای آن اشاره کرد.

مزایای انرژی تجدیدناپذیر، عبارتند از:

در دسترس بودن: سوخت‌های فسیلی، در مقادیر زیادی در دسترس هستند و می‌توان آنها را به راحتی استخراج کرد.

 قیمت‌های پایین: سوخت‌های فسیلی، نسبت به سایر منابع انرژی، قیمت‌های پایین‌تری دارند.

انرژی زیادی تولید می‌کنند: سوخت‌های فسیلی، انرژی زیادی تولید می‌کنند و می‌توانند برای تولید برق، گرمایش و سرمایش استفاده شوند.

معایب انرژی تجدیدناپذیر، عبارتند از:

پایان‌پذیری: انرژی تجدیدناپذیر، منابعی پایان‌پذیر هستند و در نهایت، ذخایر آنها تمام می‌شود.

آلودگی هوا و آب: سوخت‌های فسیلی، در هنگام احتراق، گازهای گلخانه‌ای و سایر آلاینده‌ها زا تولید می‌کنند که باعث آلودگی هوا و آب می‌شوند.

تغییرات آب و هوایی: گازهای گلخانه‌ای، باعث گرم شدن کره زمین و تغییرات آب و هوایی می‌شوند.

آینده انرژی به چه صورت است؟

با توجه به مشکلات زیست‌محیطی ناشی از استفاده از سوخت‌های فسیلی و هسته ای، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، به عنوان یک منبع انرژی پایدار و پاک، در حال افزایش است. برای کاهش تاثیر انرژی چشم‌اندازهایی وجود دارد که عبارتند از:

توسعه بیشتر انرژی تجدیدپذیر: افزایش استفاده از منابع انرژی خورشیدی، بادی، آب، ژئوترمال و بیوماس برای تولید برق و حرارت. پیشرفت در تکنولوژی‌های ذخیره‌سازی انرژی، نیز توسعه این منابع را ترویج خواهد کرد.

شبکه‌های هوشمند و ذخیره‌سازی پیشرفته: استفاده از شبکه‌های هوشمند برای بهینه‌سازی توزیع انرژی و استفاده از ذخیره‌سازی انرژی باتری‌ها برای مدیریت بهتر تقاضا و تأمین افزایش پیدا می‌کند.

انسان در مرکز تولید انرژی: توجه بیشتر به انرژی‌های جدید و پایدار در سطح خانگی و ساختمان‌ها، افزایش بهره‌وری انرژی، و انگیزه به شهروندان برای استفاده از انرژی‌های پاک یکی دیگر از چشم اندازها می باشد.

فناوری‌های انرژی دریایی: پیشرفت در تکنولوژی‌های انرژی دریایی مانند انرژی موج و جزر و مد، که می‌تواند به تولید انرژی پایدار در مناطق ساحلی کمک کند.

همه این تحولات به هدف کاهش انحصار به منابع غیرتجدیدپذیر، حفظ محیط زیست، و تأمین امنیت انرژی برای جوامع جهانی هدفمند

راهکارهای کاهش تأثیرات انرژی بر محیط‌زیست

برای کاهش تاثیر انرژی و اثر آن بر محیط زیست، می‌توان اقدامات مختلفی انجام داد. از جمله این اقدامات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر:

استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، یکی از بهترین راه‌ها برای کاهش انرژی و تاثیر آن بر محیط زیست است.

بهینه‌سازی مصرف انرژی:

بهینه‌سازی مصرف انرژی، به معنای استفاده از انرژی به روشی کارآمدتر است. این کار می‌تواند با اقداماتی مانند صرفه‌جویی در مصرف برق، آب و سوخت انجام شود.

برق: خاموش کردن لامپ‌های اضافی، استفاده از لامپ‌های کم‌مصرف، وسایل برقی با مصرف انرژی پایین و عایق‌بندی ساختمان‌ها، مصرف برق را می‌توان کمتر کرد.

آب: می‌توان با روش‌هایی مانند کوتاه کردن زمان دوش گرفتن، استفاده از شیرآلات کم‌مصرف، تعمیر نشتی‌های آب و جمع‌آوری آب باران برای آبیاری، مصرف آب را به حداقل رساند.

سوخت: با اقداماتی مانند استفاده از وسایل نقلیه عمومی، دوچرخه‌سواری یا پیاده‌روی به جای استفاده از خودروی شخصی، رانندگی با سرعت مطمئنه و بهینه‌سازی موتور خودرو، مصرف سوخت را کاهش داد.

توسعه فناوری‌های جدید:

توسعه فناوری‌های جدید، می‌تواند به کاهش تأثیرات زیست‌محیطی انرژی کمک کند. به عنوان مثال، فناوری‌های جدید تولید انرژی هسته‌ای، می‌توانند خطرات ناشی از این فناوری را کاهش دهند. علاوه بر این، فناوری‌های جدیدی در حال توسعه هستند که می‌توانند به تولید و مصرف انرژی به روشی کارآمدتر و با تأثیرات زیست‌محیطی کمتر کمک کنند. به عنوان مثال، فناوری‌های جدید ذخیره انرژی می‌توانند به کاهش تقاضا برای انرژی در ساعات اوج مصرف کمک کنند.

شما هم در صرفه‌جویی انرژی تاثیر‌گذار باشید

انجام بعضی اقدامات در هر خانه‌ای کمک بسیار بزرگی در صرفه‌جویی انرژی می‌کند که تاثیر آن بر محیط زیست کاهش پیدا خواهد کرد، در اینجا به بعضی اقدامات اشاره کرده‌ایم:

• از روش ضخیم ساختن دیوارها در حین ساختن و همچنین برای خانه‌های قدیمی از عایق‌کاری سقف‌های شیروانی با عایق ضخیم‌تر و درزبندی شکاف‌های دور درها و پنجره‌ها استفاده کنید.
• وقتی شومینه روشن نمی‌شود دریچه آن را ببندید؛ جلو شومینه در شیشه‌ای مخصوص نصب کنید.
• شیر‌ها و سردوشی‌های کم مصرف نصب کنید. زمان دوش گرفتن خود را کاهش دهید.
• کویل پشت یخچال را تمیز نگه دارید، به علاوه یخچال را پر نگه دارید. غذای محلی بخرید یا خودتان بعضی مواد غذایی را پرورش دهید.
• دمای آب گرم کن را روی ۶۰ (با وجود ماشین ظرفشویی) و روی دمای  ۵۰ (بدون ماشین ظرفشویی) تنظیم کنید.
• فیلترهای هوای سیستم‌های گرمایش و یا سرمایش را تمیز کنید. کانال‌ها را از لحاظ نشت وارسی کنید.
• ماشین لباسشویی، خشک‌کن و ظرفشویی را فقط با بار کامل روشن کنید. لباس‌ها را با آب سرد بشویید.