انرژی های تجدید‌ پذیر

بسیاری از کشورها برای تأمین انرژی شان، بیشتر بر زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی متکی هستند اما وابستگی به سوخت های فسیلی یک مشکل بزرگ به همراه دارد. مشکل این جا است که میزان سوخت های فسیلی محدود است و در نهایت به اتمام خواهند رسید یا زمانی فرا می رسد که استخراج باقی مانده آن بسیار گران تمام خواهد شد. هم چنین سوخت های فسیلی باعث آلودگی هوا، آب و خاک می شوند و گازهای گلخانه ای تولید می کنند که باعث گرم شدن کره زمین می شوند. در این شرایط منابع انرژی تجدیدپذیر جایگزین های پاکی برای سوخت های فسیلی هستند. البته آن ها هم بدون مشکل نیستند اما آلودگی بسیار کمتر و گازهای گلخانه ای کمتری تولید می کنند و تمام هم نمی شوند. در اینجا منابع اصلی انرژی های تجدید پذیر مورد بررسی قرار می گیرند

انرژی خورشیدی خورشید قدرتمندترین منبع انرژی است. نور خورشید یا انرژی خورشیدی می تواند برای گرمایش، روشنایی و خنک کردن خانه ها و ساختمان های دیگر، تولید برق، گرم کردن آب و انواع فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. فناوری مورد استفاده برای به دست آوردن و جمع آوری انرژی خورشید به طور دایم در حال تحول است، از جمله این فناوری ها لوله های آب گرم کن پشت بام، سلول های فتوولتائیک و آرایه های آینه است. صفحات روی پشت بام ها چیزی را به طبیعت تحمیل نمی کنند اما آرایه های بزرگی که روی زمین مستقر می شوند می توانند وارد زیستگاه های حیات وحش شوند

-انرژی باد باد حرکت هوا است و موقعی ایجاد می شود که هوای گرم صعود می کند و هوای خنک تر برای جایگزینی آن هجوم می برد. انرژی باد قرن ها برای حرکت دادن کشتی های بادبانی و چرخاندن آسیاب های بادی ای که غلات را خرد می کردند به کار می رفت. امروزه انرژی باد توسط توربین های بادی گرفته می شود و برای تولید برق مورد استفاده می گیرد. هر از گاهی، بحث هایی درباره این که توربین ها در کجا نصب شوند درمی گیرد چراکه این توربین ها می توانند برای پرندگان مهاجر و خفاش ها مشکل ساز باشند

انرژی برقابی جریان یافتن آب به پایین دست یک نیروی قدرتمند است. آب منبعی تجدید پذیر است و به طور مداوم توسط چرخه جهانی تبخیر و بارش جایگزین می گردد. گرمای خورشید باعث می شود که آب در دریاچه ها و اقیانوس ها تبخیر شود و ابرها تشکیل شوند. سپس آب به صورت باران یا برف به زمین برمی گردد و به داخل رودخانه ها و نهرهایی وارد می شود که به اقیانوس برمی گردند. آب جاری را می توان برای انرژی دادن به چرخ های آبی ای که فرآیندهای مکانیکی ای را به کار می اندازند مورد استفاده قرار داد. انرژی آب جاری که به وسیله توربین ها و ژنراتورها کنترل می شود (مثل آنهایی که در بسیاری از سدهای اطراف جهان وجود دارند) را می توان برای تولید برق مورد استفاده قرار داد. حتی توربین های کوچک را می توان برای تأمین انرژی تک تک خانه ها مورد استفاده قرار داد. هرچند که انرژی برقآبی تجدید پذیر است اما در مقیاس بزرگ می تواند عواقب زیست محیطی زیادی به همراه داشته

انرژی زیست توده از زمانی که بشر برای اولین بار شروع به سوزاندن چوب برای طبخ غذا و گرم کردن خود در سرمای زمستان کرده است، زیست توده یک منبع مهم انرژی بوده است. چوب هنوز هم رایج ترین منبع انرژی زیست توده است. منابع دیگر انرژی زیست توده شامل محصولات غذایی، علف ها و گیاهان دیگر، ضایعات و پس ماندهای کشاورزی و جنگلداری، اجزای آلی حاصل از زباله های شهری و صنعتی و حتی گاز متان حاصل از محل دفن زباله است. زیست توده می تواند برای تولید برق و به عنوان سوخت برای حمل و نقل مورد استفاده قرار گیرد و یا برای تولید محصولاتی که هم اینک برای تولیدشان از سوخت های فسیلی تجدید ناپذیر استفاده می شود به کار رود.

-هیدروژن هیدروژن قابلیت عظیمی به عنوان سوخت و منبع انرژی دارد. هیدروژن فراوان ترین عنصر روی زمین است -برای مثال دو سوم آب از هیدروژن است- اما هیدروژن در طبیعت همیشه در ترکیب با عناصر دیگر یافت می شود. هنگامی که هیدروژن از عناصر دیگر جدا می شود، می تواند برای تأمین انرژی وسایل نقلیه، به عنوان جایگزین گاز طبیعی برای گرمایش و پخت و پز و نیز برای تولید برق مورد استفاده قرار گیرد. در سال 2015، اولین اتومبیل سواری ای که با انرژی هیدروژن کار می کرد تولید شد و در ژاپن و ایالات متحده در دسترس عموم قرار گرفت

-انرژی زمین گرمایی حرارت داخل زمین، بخار و آب داغ تولید می کند که می تواند برای نیرو دادن به ژنراتورهای برق و تولید الکتریسته یا برای کاربردهای دیگر مثل گرم کردن خانه و تولید انرژی برای صنعت مورد استفاده قرار گیرد. انرژی زمین گرمایی را می توان با حفاری از مخازن عمیق زیرزمینی و یا از دیگر مخازن زمین گرمایی نزدیک تر به سطح زمین به دست آورد.این انرژی به طور فزاینده ای برای متعادل کردن هزینه های گرمایش و سرمایش داخل ساختمان های مسکونی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرد

-انرژی اقیانوسی اقیانوس چندین شکل انرژی تجدیدپذیر را فراهم می کند که هر یک به وسیله نیروهای مختلف هدایت و کنترل می شوند. انرژی حاصل از امواج و جزرومد اقیانوس را می توان برای تولید برق مهار کرد و انرژی حرارتی اقیانوس -گرمای ذخیره شده در آب دریا- را هم می توان به برق تبدیل کرد. با فناوری های کنونی، بیشتر انرژی های اقیانوسی در مقایسه با دیگر منابع انرژی تجدید پذیر مقرون به صرفه نیستند اما به هر حال اقیانوس یک منبع مهم بالقوه انرژی برای آینده باقی می ماند

-نقش تجدیدپذیرها در جهان استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر یا پاک در جهان، روز به روز در حال افزایش است و در همین راستا، قیمت پنل‌های خورشیدی رو به کاهش و ظرفیت تأمین انرژی از نور خورشید شدت یافته است؛ به‌گونه‌ای که طبق مطالعات صورت گرفته، پیش‌بینی می‌شود که طی پنج سال آینده، پنل‌های خورشیدی بیش‌تری در جهان نصب شود تا جایی که ظرفیت آن به یک تریلیون وات خواهد رسید. این در شرایطی است که یک تریلیون وات انرژی مورد نیاز یک سوم کل جمعیت آمریکاست، همچنین پیش‌بینی شده که تا سال ۲۰۲۳ حدود ۲۰ درصد کل پنل‌های خورشیدی در جهان در کشورهای آسیایی چون چین، هند و ژاپن نصب خواهد شد. چین و ژاپن تا دو سال آینده نیمی از تأسیسات پنل خورشیدی را راه‌اندازی خواهند کرد و آمریکای شمالی و اروپا تا ۲۰۲۳ در حدود ۲۸ درصد سهم بازار پنل‌های خورشیدی را به خود اختصاص خواهند داد. طبق این پیش‌بینی‌ها، ظرفیت پنل‌های خورشیدی در خاورمیانه از سه درصد کنونی به ۹ درصد کل جهان خواهد رسید. دلیل اصلی این انتقال به انرژی خورشیدی، افزایش تقاضای برق در جهان است و با توجه به این‌که پنل‌های خورشیدی قیمت هزینه‌های تولید برق را کاهش می‌دهد، هر روز قیمت تولید برق از این طریق رقابتی‌تر خواهد شد و راه‌اندازی نیروگاه‌های خورشیدی هر روز مقرون به‌صرفه‌تر می‌شود.