انرژی‌ و مصرف بهینه

برای درک بهتر اهمیت منابع انرژی تجدید پذیر (Renewable energy)، باید به این نکته توجه کنیم که زمین در هر لحظه معادل 173000 ترا وات انرژی از خورشید دریافت می‌کند (هر ترا وات [TW] برابر است با ده به توان دوازده وات. یعنی عدد 173 و پانزده صفر جلوی آن). میزان تابش دریافتی زمین از خورشید در مدت یک و نیم ساعت، معادل انرژی مصرفی کل جهان در یک سال می‌باشد.

نور خورشید پس از رسیدن به زمین و اتمسفر پیرامون آن، به اشکال متفاوتی همچون باد،  امواج دریا، گرما و … تبدیل شده که توسط تجهیزات مخصوصی می‌توان هر یک از آنها را به انواع دیگری از انرژی و مخصوصا الکتریسیته تبدیل کرد. منابع انرژی تجدید پذیر به طور عمده عبارتند از:

  • خورشید (نور و گرما)
  • باد
  • آب‌های جاری
  • آب‌های جذر و مدی و امواج دریا
  • زمین گرمایی
  • زیست توده

که چهار مورد اول به طور مستقیم و غیرمستقیم، نتیجه‌ی عملکرد خورشید هستند.

مقدار مصرف انرژی سالانه در زمین، قریب 260 هزار ترا وات ساعت است (نقل از وزارت انرژی آمریکا) که بخش عمده‌ی آن از نیروگاه‌های فسیلی تامین می‌شود (50% از گازکربنیک منتشر شده در جو، ناشی از فعالیت نیروگاه‌های فسیلی است) که باعث آلودگی و ایجاد تغییرات نامطلوب در شرایط اقلیمی و آب و هوایی می‌گردد.

نیروگاه‌های هسته‌ای و زباله‌های اتمی به جا مانده از فرآیند تولید برق هسته‌ای نیز به شدت باعث تخریب محیط زیست می‌گردند و در کنار آن، همواره خطرات احتمالی و بالقوه‌ی دیگری (همچون خرابی ناشی از سونامی در«فوکوشیما»، انفجار و اختلال فنی در عملکرد رآکتورهای «چرنوبیل» و «تری مایل آیلند») هم وجود دارد.

 

مساحت کشور ایران یک میلیون و ششصد و چهل و هشت هزار کیلومتر مربع است. اگر بخواهیم در مساحتی معادل یک میلیونیم خاک ایران (یعنی تقریبا سطحی برابر با یک میلیون و ششصد و پنجاه هزار متر مربع) نیروگاه خورشیدی احداث کنیم، به نتایج جالبی خواهیم رسید.

کشور ایران در میان مدارهای ۲۵ تا ۴۰ درجه عرض شمالی قرار گرفته است و در منطقه‌ای واقع شده که به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بالاترین رده‌های جهانی قرار دارد. میزان تابش خورشید در ایران بین ۱۸۰۰ تا ۲۲۰۰ کیلووات ساعت بر مترمربع در سال (بالاتر از میانگین جهانی) تخمین زده شده است. ایران به طور میانگین سالیانه حدود سیصد روز آفتابی دارد که این مورد هم خیلی بیشتر از نقاط دیگر جهان است. با یک حساب سرانگشتی، متوجه می‌شویم که میانگین انرژی دریافتی روزانه از خورشید در ایران، بیش از 5/5 کیلووات ساعت.

اگر میزان تابش خورشید را همان میانگین روزانه 5/5 کیلووات در نظر بگیریم و میانگین بازده پنل‌های خورشیدی به کار گرفته شده را 15% فرض کنیم (پنل‌های جدیدتر در بازار تا حدود 25% بازده دارند)، آنگاه قادرخواهیم بود تا از سطح مورد بحث، معادل 56 مگاوات ساعت، انرژی دریافت کنیم. این یعنی معادل یک دوازدهم ظرفیت تولید اسمی نیروگاه اتمی بوشهر. در واقع در مساحتی معادل 20 کیلومتر مربع، میتوانیم یک نیروگاه خورشیدی با ظرفیت تولید الکتریسیته‌ای معادل نیروگاه اتمی بوشهر داشته باشیم. البته بدون آلودگی، بدون معضل دفن زباله‌های اتمی مرگبار، بدون ریسک تخریب و انفجار راکتور نیروگاه، بدون نیاز به صنایع جانبی و فرآوری مواد خام و بسیاری موارد دیگر.

اینجا است که اهمیت استفاده از منابع انرژی پاک و تجدید پذیر را می‌توان درک کرد. انرژی دریافتی از خورشید به عنوان یک منبع بی‌پایان (دست‌کم تا چند میلیارد سال آینده) جایگزین بسیار مناسبی برای منابع انرژی فسیلی و هسته‌ای است (هم فراوان، هم ارزان و هم بی‌پایان). هرچند که روش‌های استحصال آن چندان ارزان نیست و در مقایسه با روش‌های سنتی، هزینه‌ی اولیه‌ی بیشتری دارد، ولی با کمی دقت می‌توان متوجه شد که اساسا هر هزینه‌ای که از این بابت متحمل می‌شویم، سرمایه گذاری پر بازدهی ‌است که در طی زمانی نه چندان طولانی، سود فراوانی را عاید ما خواهد نمود.