منابع تجدیدپذیر را می توان روزانه در سراسر جهان مشاهده کرد. تأکید بر منابع تجدیدپذیر و پایدار، برای انرژی و همچنین سایر کالاهای مادی، می‌تواند با ایجاد ردپای زیست‌محیطی کوچک‌تر، تأثیر زیست‌محیطی بزرگی داشته باشد.
چه چیزی یک منبع را تجدید پذیر می کند؟
به گفته دانشگاه ایالتی اورگان، منبع تجدیدپذیر به عنوان یک منبع طبیعی تعریف می شود که خود را با سرعتی سریعتر یا برابر با میزان مصرف تجدید می کند. منابع تجدیدپذیر با منابعی که پس از تهی شدن هرگز باز نمی گردند، مانند سوخت های فسیلی متفاوت است.به گفته Investopedia، استفاده و پرورش منابع تجدیدپذیر به حداقل رساندن تأثیر بشر بر روی زمین و در عین حال حمایت از جمعیت رو به رشد کمک می کند.
- بازیافت منابع تجدیدپذیر:گاهی اوقات منابع تجدیدپذیر و بازیافت می توانند دست به دست هم بدهند. به عنوان مثال، کاغذ و درختان می توانند یک منبع تجدیدپذیر باشند، زمانی که زمان کافی برای کاشت مجدد درختان و پر کردن جنگل های برداشت شده داده شود.
- برابری انرژی‌های تجدیدپذیر: همه منابع تجدیدپذیر آن‌طور که Scitable by Nature Education تاکید می‌کند برابر نیستند. هر منبع در مقیاس های زمانی مختلف تجدید می شود. بنابراین، نمونه‌هایی از منابع تجدیدپذیر را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد: منابع پایدار یا پایان ناپذیر، منابع طبیعی تجدیدپذیر، و کالاهای تجدیدپذیر.
پنج منبع اصلی انرژی تجدیدپذیر
طبق گزارش آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر (NREL)، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر برای محیط زیست و جامعه مزایایی دارد. پرسش‌های متداول اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده (EIA) گزارش می‌دهد که انرژی‌های تجدیدپذیر 15 درصد از انرژی ایالات متحده را در طول سال 2016 تولید کردند.
1. نیروی باد
سند NREL's Controllable Grid Interface جزئیات فرآیند تبدیل انرژی باد به الکتریسیته را شرح می دهد. به گفته وزارت انرژی ایالات متحده (EERE)، فناوری جدید ممکن است باعث افزایش استفاده از توربین های بادی در خشکی و اقیانوس شود. در سال 2016، 5.6 درصد از انرژی تولید شده در ایالات متحده از نیروی باد منشا گرفته است. دو نوع اصلی تولید برق بادی که توسط EIA توضیح داده شده است عبارتند از:
- محور عمودی - این نوع توربین با شفت چرخاننده اصلی که به صورت عمودی چیده شده عمل می کند. یک توربین با محور عمودی برای مناطقی با سرعت باد متغیر به خوبی کار می کند.
-
محور افقی - این نوع توربین دارای شفت چرخشی است که به صورت افقی بر روی یک برج یا تیر عمودی نصب شده است. این توربین در مناطق مسطح و بزرگ مانند یک میدان یا اقیانوس به خوبی کار می کند.
توربین های بادی در دریا
2. نیروی آبی
طبق پرسش‌های متداول EIA، ۶.۵ درصد از انرژی تولید شده در ایالات متحده با استفاده از انرژی آب تامین می‌شود. وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) توضیح می دهد که این منبع انرژی پویا را می توان به روش های مختلف تولید کرد:
- محصول یا نیروگاه آبی سد: از سدها برای ذخیره مقادیر زیادی آب استفاده می‌شود که وقتی برق برای کار کردن توربین‌ها برای تولید برق برای هفته‌ها و ماه‌ها نیاز است آزاد می‌شود. 2400 سد در ایالات متحده وجود دارد که برق آبی تولید می کنند.
- انرژی آبی ذخیره‌سازی پمپ:در اینجا آب در مخزن پایین و بالا ذخیره می‌شود. در زمان انرژی مازاد، آب به سمت بالا پمپ می شود و از طریق توربین ها برای تولید برق در زمان تقاضا به مخزن پایینی رها می شود
- نیروگاه آبی روان یا انحرافی: این نوع نیرو از جریان طبیعی رودخانه ها استخراج می شود.
- نیروگاه آبی جزر و مدی یا فراساحلی: این نوع نیرو توسط جزر و مد اقیانوس ها و دریاها بر اساس انجمن بین المللی انرژی آبی تولید می شود.
3. انرژی زمین گرمایی
تولید انرژی تقریباً بدون انتشار را می توان با استفاده از دمای ثابت زمین تولید کرد. انرژی زمین گرمایی می تواند خانه ها و مشاغل را با استفاده از پمپ های حرارتی زمین گرمایی (GHP) گرم و خنک کند. یک گزارش جهانی انرژی های تجدیدپذیر در سال 2017 بیان می کند که ایالات متحده یک رهبر جهانی در تولید انرژی زمین گرمایی است که 0.4٪ از نیاز انرژی ایالات متحده در سال 2016 را تامین کرده است.
انرژی زمین گرمایی از طریق سیستم های حلقه بسته یا باز کار می کند. شما مزایای زیادی برای انرژی زمین گرمایی خواهید یافت، اما بسته به سیستم انتخاب شده، چیزهای بدی نیز در مورد پمپ ها وجود دارد. این می تواند شامل آلودگی خاک در برخی از سیستم های حلقه بسته قدیمی باشد. مجموعه مقالات کنگره جهانی زمین گرمایی گزارش می دهد که از 1.4 میلیون سیستم در ایالات متحده، 90٪ سیستم های حلقه بسته و تنها 10٪ سیستم های حلقه باز هستند.
4. انرژی خورشیدی
در سال 2016، ایالات متحده 0.9 درصد از انرژی خود را از خورشید تولید کرد. بلومبرگ اشاره می کند که در آن سال همچنین شاهد افزایش 95 درصدی در تولید انرژی خورشیدی در ایالات متحده بودیم. S. DOE توضیح می دهد "دو نوع اصلی فناوری انرژی خورشیدی وجود دارد - فتوولتائیک (PV) و انرژی خورشیدی متمرکز (CSP)."
- فتوولتائیک خورشید را از طریق یک محیط خاص مانند مس یا سیلیکون قیف می کنند تا انرژی حاصل از تابش خورشید را مهار کنند. نوعی است که در پشت بام ها برای ساکنین و ساختمان ها استفاده می شود.
- نیروی متمرکز خورشیدی در تولید برق در مقیاس بزرگ با استفاده از آینه ها برای کمک به اتصال پرتوهای خورشید به گیرنده ها به منظور تولید گرما و برق استفاده می شود.
سیستم های خورشیدی غیرفعال میزان انرژی مورد نیاز به طور سنتی برای تامین انرژی یک مکان، مانند یک ساختمان یا خانه را کاهش می دهند.
5. زیست توده و سوخت های زیستی
در سال 2016، زیست توده 1.5 درصد از انرژی های تجدیدپذیر ایالات متحده را تولید کرد، توضیح می دهد که چگونه می توان از زیست توده برای انرژی زیستی و تولید سوخت های زیستی استفاده کرد.
- انرژی زیستی گرمای حاصل از سوختن مستقیم چوب است.بر اساس صفحه نقشه های زیست توده NREL، منابع، بقایای محصولات، جنگل ها، آسیاب های اولیه و ثانویه و زباله ها هستند. قرن هاست که از این برای پخت و پز و گرم کردن خانه استفاده می شود به دنیای انرژی های تجدید پذیر اشاره می کند.
- سوخت های زیستی می توانند سوخت های زیستی مایع یا و بیوگاز باشند. محصولات بیوانرژی مانند چمن سوئیچ و غیره، محصولات کشاورزی و مواد زائد را می توان به سوخت های زیستی مایع تبدیل کرد. در حالی که زباله های دفن زباله متان تولید می کنند، بیوگاز را می توان از فاضلاب انسانی و فضولات حیوانی تولید کرد، صفحه توضیح داده شده زیست توده EIA توضیح می دهد.
انرژی حاصل از زیست توده در ایالات متحده طبق صفحه توضیح داده شده زیست توده EIA "43٪ از چوب و زیست توده مشتق شده از چوب، 46٪ از سوخت های زیستی (عمدتا اتانول) و حدود 11٪ از زباله های شهری تامین می شود.
منابع پایدار
منابع پایدار منابعی هستند که همیشه در دسترس هستند یا نامحدود به نظر می رسند. این منابع تمام نشدنی هستند و می توان از آنها به طور نامحدود استفاده کرد.
خورشید و انرژی خورشیدی
خورشید که انتظار می رود در مقایسه با طول عمر انسان تا شش میلیارد سال دیگر وجود داشته باشد، به نظر می رسد برای همیشه باقی بماند. این باعث می شود انرژی خورشیدی منبع قابل اعتمادی باشد.
انرژی هوا
زمین تنها سیاره شناخته شده ای است که دارای جوی ساخته شده از هوا است که امکان حیات را فراهم می کند مشاهده Space.com. اجزای مهم و اصلی عبارتند از نیتروژن، اکسیژن، دی اکسید کربن و هیدروژن. با این حال، آلودگی هوا در حال تبدیل شدن به یک تهدید است.
- هیدروژن رایج ترین عنصر در جهان هستی است. EIA توضیح می دهد که از آن در فرآوری فلزات و نفت و تولید کود استفاده می شود. همچنین به عنوان سوخت در موشک ها و اخیراً در خودروها استفاده می شود.
- باد هوایی است که در پاسخ به تفاوت دما در یک منطقه حرکت می کند. از مکان‌های پرفشار به فشار کم حرکت می‌کند و سرعت آن منبع انرژی با ارزشی است که طبق موسسه تحقیقات جوی دانشگاه انجام می‌شود.انرژی باد برای قرن ها مورد استفاده قرار گرفته است.
انرژی جزر و مد
همانطور که اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) بیان می کند، "جزر و مد یکی از قابل اطمینان ترین پدیده ها در جهان است." آنها ناشی از جاذبه ای هستند که خورشید و ماه روی اقیانوس ها اعمال می کنند و اینرسی که آب را در حرکت نگه می دارد. سواحل قاره ای عامل اصلی موثر بر جهت و قدرت جزر و مد هستند. انرژی جزر و مدی منبع اصلی جایگزین است.
نیروی زمین گرمایی
این انرژی از گرمای تقریباً ثابت موجود در سطوح عمیق‌تر در خاک برای گرمایش و سرمایش ساختمان‌ها، خانه‌ها، مؤسسات یا گلخانه‌ها استفاده می‌کند. انرژی زمین گرمایی در همه جای خشکی در دسترس است.
منابع تجدیدپذیر
منابع تجدیدپذیر منابعی هستند که به طور طبیعی خود را با سرعت پایدار پر می‌کنند، در صورتی که توسط فعالیت‌های انسانی آلوده یا تخریب نشوند، در این صورت زمان‌های تجدیدپذیر طولانی دارند.
آب
آب‌های زیرزمینی و منابع آب آزاد مانند رودخانه‌ها و نهرها برای تغذیه مجدد به یک حوضه آبخیز کاربردی و پوشش گیاهی وابسته هستند و برای آشامیدن، رشد محصولات کشاورزی و بسیاری از فرآیندهای تولیدی ضروری هستند. علاوه بر این، همانطور که نشنال جئوگرافیک گزارش می دهد، جنگل زدایی در حال کاهش بارندگی است و چرخه آب مختل شده است. این منابع همچنین توسط آلودگی آلوده می شوند که می تواند بر سلامت محیط زیست و انسان تأثیر بگذارد. صرفه جویی در مصرف آب و استفاده بهینه از آن برای جلوگیری از کمبود آن ضروری است.
برق آبی
نیروی برق آبی معمولاً با سدها تولید می‌شود و رودخانه‌ها به دلیل جنگل‌زدایی می‌توانند خشک شوند و انرژی آبی را کاهش می‌دهند، مگر اینکه جنگل‌های حوضه آبریز محافظت شوند.
خاک
خاک بستر زندگی و رشد محصولات را فراهم می کند. می تواند تخریب شود، آلوده شود و حاصلخیزی و بهره وری را از دست بدهد و حفظ خاک را مهم می کند.
کالاهای تجدیدپذیر
کالاهای تجدیدپذیر آن دسته از اقلامی هستند که تمام شده اند، اما برداشت دقیق، کاشت و بازیافت می تواند کالاهایی را تجدیدپذیر کند که در غیر این صورت ممکن است از بین بروند.
درختان و محصولات
درختان نسبت به محصولات یکساله و دوسالانه به سالهای بیشتری برای رشد و بلوغ نیاز دارند، یعنی تجدید پذیری دومی بیشتر است. با توجه به آب و هوای خوب و تامین آب، بر اساس اعلام سازمان کشاورزی، امکان برداشت سه محصول یا بیشتر در سال وجود دارد.
- محصولات غذایی سالانهتولید اکثر مواد غذایی - غلات، حبوبات، دانه‌های روغنی، سبزیجات و بسیاری از میوه‌ها.
- الیاف از پنبه، کتان و کنف و جوت گرفته شده است.
- مراتع و علوفه محصولات زراعی منبع اصلی خوراک حیواناتی است که شیر، گوشت و چرم می دهند.
- درختان چند ساله میوه‌ها، روغن و مواد زیادی مانند لاستیک تولید می‌کنند.
-
چوب و خمیر با قطع جنگل ها و درختان به دست می آید که در حال حاضر با نرخ های ناپایدار در حال انجام است. صندوق جهانی حیات وحش (WWF) می‌ترسد که قطع درختان ناپایدار توسط برخی از کسب‌وکارها در صنعت کاغذ باعث تخریب جنگل‌ها، تسریع تغییرات آب و هوا و از بین رفتن حیات وحش می‌شود. چهل درصد چوب به تنهایی برای ساخت کاغذ و مقوا استفاده می شود. WWF خواستار تولید 70 درصد کاغذ تا سال 2020 از منابع بازیافتی برای محافظت از جنگل‌ها است.
غلات در بازار
کودهای طبیعی
منابع تجدیدپذیر زیادی وجود دارند که قبل از ظهور کودهای شیمیایی تجدید ناپذیر در کشاورزی مورد استفاده قرار می گرفتند. کشاورزی ارگانیک و باغ ها به آنها متکی است. آنها شامل کود و کمپوست از فضولات مزرعه و حیوانات، پودر ماهی و خون از ضایعات کارخانه ها، گوانو پرندگان و خفاش، کلپ دریایی است.
انرژی زیستی
این منبع جایگزین محبوب انرژی شامل زیست توده زباله، محصولات بیوانرژی مانند چمن سوئیچ گندم، صنوبر و میسکانتوس و از تولید متان از محل های دفن زباله یا فضولات حیوانات است. بیوگاز و اتانول زیستی را می توان از بیوماس و محصولات انرژی زا نیز به دست آورد.
حرکت به سوی کالاهای پایدار و تجدیدپذیر
منابع تجدیدپذیر برای ادامه بقای حیات روی زمین بسیار مهم هستند. در حالی که قرن‌هاست که کالاهای تجدیدپذیر کشت می‌شوند، استفاده از منابعی مانند انرژی اقیانوس‌ها و انرژی خورشیدی جدید است. افزایش استفاده از این منابع می تواند کیفیت زندگی روی زمین را بهبود بخشد.
