موضوع مقاله: منابع تجدیدپذیر | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # منابع تجدیدپذیر | مقدمه: مسیرهای جریان آب زیرزمینی از نظر طول، عمق و زمان حرکت از نقاط شارژ تا نقاط تخلیه در سیستم آب زیرزمینی بسیار متفاوت است.در صورت کنترل دقیق میزان استفاده، درجه حرارت، تصفیه و رهاسازی آب می‌توان آن را یک منبع تجدیدپذیر در نظر گرفت. | ## بخش 1: منابع تجدیدپذیر | به عنوان مثال، از آنجا که آب‌های زیرزمینی معمولاً با سرعت بسیار بیشتری از شارژ طبیعی آن از سفره آب زیرزمینی برداشت می‌شود، آن را یک منبع تجدیدناپذیر در نظر می‌گیرند. حذف آب از منافذ سفره‌های زیرزمینی ممکن است باعث فرونشست دائمی آن و تجدید نشدن آن گردد. ۹۷٫۵٪ آب کره زمین آب شور و ۳٪ آن آب شیرین است که تقریباً کمی بیش از دو سوم این آب شیرین در یخچال‌های طبیعی و یخ‌های قطبی منجمد شده است. عمده مصرف‌کنندگان صنعتی شامل سدهای برق آبی، نیروگاه‌های حرارتی (که از آب برای خنک سازی استفاده می‌کنند)، پالایشگاه‌های سنگ معدن و نفت (که در فرایندهای شیمیایی از آب استفاده می‌کنند) و کارخانه‌های تولیدی (که از آب به عنوان حلال استفاده می‌کنند) می‌شوند. نمک زدایی آب دریا به عنوان یک منبع تجدیدپذیر آب در نظر گرفته می‌شود، هرچند کاهش قابلیت وابستگی آن به انرژی سوخت فسیلی برای تجدیدپذیری کامل آن لازم است. غذاهای غیرکشاورزی غذا هر ماده ای است که برای تأمین نیازهای غذایی بدن مصرف می‌شود. شکار ممکن است اولین منبع گوشت در دنیای مدرن نباشد، اما هنوز هم منبع مهم و اساسی بسیاری از گروه‌های روستایی و دورافتاده است. کشاورزی پایدار عبارت «کشاورزی پایدار» توسط دانشمند کشاورزی استرالیایی، گوردون مک کلیمونت ابداع شد. کشاورزی پایدار به عنوان «یک سیستم یکپارچه از روش‌های تولید گیاهان و حیوانات با یک برنامه مشخص برای زمین که در دراز مدت ادامه خواهد داشت» تعریف شده است.Gold, M. گسترش زمین‌های کشاورزی تنوع زیستی را کاهش می‌دهد و باعث افزایش جنگل زدایی می‌شود. کشت تک محصولی (monoculture) روشی است که در آن در یک زمین مشخص فقط یک نوع محصول کشاورزی کشت می‌شود، که می‌تواند به زمین آسیب برساند و باعث شود زمین یا غیرقابل استفاده شود یا از کاهش محصول رنج ببرد. کشت تک محصولی همچنین می‌تواند باعث تجمع عوامل بیماری‌زا و آفاتی شود که یک گونه خاص را هدف قرار می‌دهند. شیوه‌های کشاورزی یکی از بزرگ‌ترین عوامل مؤثر در افزایش جهانی میزان فرسایش خاک است. تخمین زده می‌شود که «هر ساله بیش از هزار میلیون تن از خاک آفریقای جنوبی فرسایش می‌یابد. کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که در صورت ادامه روند فرسایش، بازده محصول طی سی تا پنجاه سال به نصف کاهش یابد.» پدیده داست بول در دهه ۱۹۳۰ به دلیل خشکسالی شدید همراه با روش‌های اشتباه کشاورزی که مسائلی شامل چرخش محصول، مزارع آیش، محصولات پوششی، تراس بندی خاک و درختان باد شکن برای جلوگیری از فرسایش باد را لحاظ نکرده بود، رخ داد. خاک ورزی زمین‌های کشاورزی با تجهیزات کشاورزی مکانیزه که امکان شخم زنی عمیق را فراهم می‌کند، یکی دیگر از عوامل مؤثر در فرسایش خاک است، چرا که مقدار خاک موجود برای حمل شدن و فرسایش آبی را به شدت افزایش می‌دهد. پدیده ای به نام پیک خاک توصیف می‌کند که چگونه تکنیک‌های کشاورزی در کارخانه‌های بزرگ بر توانایی بشریت در پرورش مواد غذایی در آینده تأثیر می‌گذارد. کودها و آفت‌کشها نیز می‌توانند در فرسایش خاک تأثیر داشته باشند که می‌تواند به شوری خاک کمک کرده و از رشد گونه‌های دیگر جلوگیری کند. | ## بخش 2: منابع تجدیدپذیر | فسفات یک جز اصلی در کودهای شیمیایی است که معمولاً در کشاورزی مدرن استفاده می‌شود. با این حال، دانشمندان تخمین می‌زنند که ذخایر سنگ فسفات طی ۵۰ تا ۱۰۰ سال آینده تمام خواهد شد و پیک فسفات در حدود سال ۲۰۳۰ رخ خواهد دهد. روش‌ها و مکان‌های فروش محصولات برای حمل و نقل، تجهیزات، و کارگرها به انرژی نیاز دارد. فروش مواد غذایی در مکان‌های محلی، از جمله بازار کشاورزان، هزینه‌های اضافی انرژی را کاهش می‌دهد. همه موجودات زنده برای بقا به اکسیژن، نیتروژن (مستقیم یا غیرمستقیم)، کربن (مستقیم یا غیرمستقیم)، و بسیاری از گازهای دیگر در مقادیر کم نیاز دارند. انواع زیادی از روانکارها، روغن‌های گیاهی با کاربرد صنعتی، منسوجات و الیاف ساخته شده برای مثال از پنبه یا از مغز نارگیل، کاغذ ساخته شده از چوب، و بیوپلاستیکها بر پایه گیاهان و روییدنی‌های تجدیدپذیر هستند. تجدیدپذیرهای حیوانی شامل پوست، چرم، چربی‌ها و روانکارهای تخصصی و محصولات مشتق شده دیگر از این قبیل هستند، به عنوان مثال چسب‌های حیوانی، یا آمبرا و بالین که در گذشته از نهنگ تهیه می‌شد. پَر، یک محصول جانبی مهم پرورش طیور برای مواد غذایی، هنوز هم به عنوان پرکننده و به عنوان پایه کراتین استفاده می‌شود. همین مورد برای کیتین تولید شده در سخت پوستان کشاورزی که ممکن است به عنوان پایه کیتوزان استفاده شود نیز صدق می‌کند. مهم‌ترین قسمت بدن انسان که برای اهداف غیر پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد موهای انسان و همچنین ترکیب موهای مصنوعی است که در سراسر جهان تجارت می‌شود. شرکت‌های قبل از IG Farben در آغاز قرن بیستم بر بازار جهانی رنگ‌های مصنوعی تسلط داشتند،, و نقش مهمی در داروهای مصنوعی، فیلم‌های عکاسی، مواد شیمیایی کشاورزی و مواد الکتروشیمیایی داشت. مجموعه گسترده‌ای از موسسات تحقیقاتی ارضی هنوز هم وجود دارد و از اهمیت زیادی در این زمینه برخوردار است. در این مسیر چندین شکست عمده اتفاق افتاد، برای مثال کشت گونه‌های از زیتون مقاوم در برابر یخبندان، اما در مورد برخی موارد مانند کنف، کتان، و کلزا موفقیت‌آمیز بود، که امروزه همچنان دارای اهمیت فراوان هستند. در طول جنگ جهانی دوم، دانشمندان آلمانی سعی کردند از گونه‌های روسی Taraxacum (قاصدک) برای تولید لاستیک طبیعی استفاده کنند. قاصدک‌های لاستیکی همچنان مورد توجه هستند، زیرا دانشمندان مؤسسه Fraunhofer برای زیست‌شناسی مولکولی و بوم‌شناسی کاربردی (IME) اعلام کردند که در سال ۲۰۱۳ رقمی مناسب برای تولید تجاری لاستیک طبیعی تولید کرده است. نمونه‌هایی از کاربردهای صنعتی مواد شیمیایی زیست تجدیدپذیر مواد شیمیایی زیست تجدیدپذیر، مواد شیمیایی هستند که توسط ارگانیسم‌های بیولوژیکی ایجاد می‌شوند و مواد خام تولید مواد شیمیایی را فراهم می‌کنند. مواد شیمیایی زیست تجدیدپذیر که با انرژی خورشید تولید می‌شوند، می‌توانند جایگزینی برای مواد خام کربنی پایه نفتی باشند که امروزه صنایع شیمیایی را تغذیه می‌کنند. تنوع عظیم آنزیم‌ها در ارگانیسم‌های بیولوژیکی و پتانسیل زیست‌شناسی مصنوعی برای تغییر این آنزیم‌ها برای ایجاد ویژگی‌های شیمیایی جدید، می‌تواند صنعت شیمیایی را پیش ببرد. | ## بخش 3: منابع تجدیدپذیر | یک بستر اصلی برای ایجاد مواد شیمیایی جدید مسیر بیوسنتز پلی کتاید است که مواد شیمیایی حاوی واحدهای مکرر زنجیره ای آلکیل با پتانسیلی برای طیف گسترده‌ای از گروه‌های عملکردی در اتم‌های مختلف کربن تولید می‌کند. اشکال دیگر شامل بیوپلاستیک سلولزی، بیوپلی استر، اسید پلی لاکتیک و پلی اتیلن زیستی است. تولید و استفاده از پلاستیک‌های زیستی در مقایسه با تولید پلاستیک از نفت (پتروپلاستیک) به عنوان یک فعالیت پایدارتر تلقی می‌شود. با این حال، تولید مواد بیوپلاستیک اغلب به نفت به عنوان منبع انرژی و مواد متکی است. در مقابل، مصرف جهانی تمام بسته‌بندی‌های انعطاف‌پذیر حدود ۱۲٫۳ میلیون تن تخمین زده شده است. از ساقه نیشکر برای تولید انرژی زیست توده استفاده می‌شود.منظور از زیست توده، مواد بیولوژیکی موجودات زنده یا اخیراً زنده است، که اغلب گیاهان یا مواد گیاهی است. انرژی زیست توده از شش منبع انرژی متمایز حاصل می‌شود: پسماند، چوب، گیاهان، زباله‌ها، گازهای دفن زباله و سوخت‌های الکلی. به صورت تاریخی، انسان از زمان کشف ساخت آتش از طریق سوزاندن چوب از انرژی آن استفاده کرده است و چوب امروزه همچنان بزرگ‌ترین منبع انرژی زیست توده باقی مانده است. استفاده از زباله‌های کشاورزی در موریس (بقایای نیشکر) و جنوب شرقی آسیا (پوسته برنج) رایج است. صنعت تولید انرژی زیست توده در ایالات متحده، که تقریباً از ۱۱۰۰۰ مگاوات ظرفیت عملیاتی برخوردار است در تابستان به‌طور فعال برق را برای شبکه تأمین می‌کند، و حدود ۱٫۴ درصد از منبع برق ایالات متحده را تولید می‌کند. تصویر یک پمپ بنزین پتروبراس معمولی در سائو پائولو با سرویس سوخت دوگانه نشان را نشان می‌دهد، A برای مشخص کردن الکل (اتانول) و G برای مشخص کردن بنزین است.سوخت زیستی نوعی سوخت است که انرژی آن از تثبیت بیولوژیکی کربن حاصل می‌شود. سوخت‌های زیستی شامل سوخت‌های حاصل از تبدیل زیست توده و همچنین، سوخت‌های مایع و بیوگازهای مختلف است. برای تولید آن بیشتر از کربوهیدراتهای تولید شده در محصولات قندی یا نشاسته ای مانند ذرت، نیشکر یا گیاه چمن‌ترکه استفاده می‌شود. بیودیزل از روغن یا چربی با استفاده از ترانس استریفیکیشن تولید می‌شود و متداول‌ترین سوخت زیستی در اروپا است. بیوگاز در اصل متانی است که توسط فرایند هضم بی‌هوازی مواد ارگانیک توسط موجودات بی هوازی و… تولید می‌شود.Redman, G. بیوگاز بیوگاز به‌طور معمول به مخلوط گازهایی گفته می‌شود که در اثر تجزیه مواد آلی در غیاب اکسیژن تولید می‌شوند. الیاف طبیعی الیاف طبیعی دسته ای از مواد شبه مو هستند که دارای رشته‌های پیوسته یا رشته‌های کشیده گسسته، مشابه تکه‌های کاموا هستند. همچنین می‌توان آنها را به صورت ورق‌های نمدی درآورد تا محصولی مانند کاغذ یا نمد تولید شود. | ## جمع‌بندی | الیاف بر دو نوع است: الیاف طبیعی که از الیاف حیوانی و گیاهی تشکیل شده است و الیاف ساخته شده توسط انسان که از الیاف مصنوعی و الیاف بازسازی شده تشکیل شده است.