تاریخچه_انرژی_تجدیدپذیر
انرژی گرمایی زمین و زیستی آن
انرژی گرمایی زمین به گرمایی گفته می‌شود که به صورت طبیعی در زیر زمین وجود دارد و می‌توان آن را به انرژی الکتریکی تبدیل کرد. نیروی الکتریسیته‌ای که از این راه به دست می‌آید انرژی گرمایی زمین گفته می‌شود. مقدار انرژی گرمایی دخیره شده در ۵۲۰ کیلومتر مکعب از سنگ‌هایی که در زیر پوستهٔ زمین قرار دارند و صدها درجه از سنگ‌هایی که در سطح زمین قرار دارند معادل انرژی مصرفی سالانهٔ تمام دنیا است اما برای استفادهٔ مفید از این انرژی گرمایی باید آن را به شکل‌های مختلف انرژی تبدیل کرد تا بعداً بتوان آن را به مراکز موزد نیاز ارسال نمود. نیروگاه‌های گرمایی زمین از انرژی گرمایی در زمین برای تولید الکتریسیته استفاده می‌شود. وقتی گرما از هستهٔ زمین به سمت سطح زمین جریان پیدا می‌کند، در هر کیلومتر حدوداً ۳۰ درجه از گرمای آن کاسته می‌شود. زمانی که این گرما به سطح زمین می‌رسد، توسط زمین جذب و سرانجام در فضا پراکنده می‌شود. در شرایط عادی ما هرگز ما متوجهٔ این گرما داخل زمین نمی‌شویم، چون تأثیر گرمای خورشید بر سطح زمین به مراتب بیشتر از تأثیر گرمای هسته‌ای زمین است. یکی از زیباترین چشم‌اندازهای طبیعی انرژی گرمایی، زمین آبفشان است. آب از یک شکاف به اعماق زمین می‌رود و پس از تماس با سنگ‌های داغ گرم می‌شود که به حالت جوشان در می‌آید. این آب جوشان آب‌های فوقانی را با فشار زیادی به سمت بالا می-راند. وقتی آب با فوران از زمین خارج می‌شود فشار کمتری بر ستون آب در اعماق زمین وارد می‌شود. در سال ۱۹۶۰ نخستین نیروگه در ایلات متحدهٔ آمریکا با استغاده از انرژی گرمایی زمین مشغول به کار کرد. نیروگاه جیسرز در منطقهٔ فعال آتشفشانی و در شمال شهر سانفرانسیسکو قرار دارد. از سال ۱۹۶۷ میلادی تولید الکتریسیته در این نیروگاه جنبهٔ اقتصادی پیدا کرده‌است. عبارت ژتورمال از دو کلمهٔ یونانی ژئو و ترم به معنی زمین و گرما تشکیل شده‌است. مرکز کرهٔ زمین به صورت یکپارچه و جامد از جنس آهن و نیکل است که دمای آن به ۴۲۰۰ درجه می‌رسد. این بخش از کرهٔ زمین چنان داغ است که سنگ‌های پیرامون آن به حالت مذاب هستند. بخش بزرگی از انرژی هسته یزمین را تا این حد داغ کرده‌است، ناشی از واکنش‌های هسته‌ای در این قسما از درون زمین است. ما در بخش سنگی پوستهٔ زمین که بر روی این هستهٔ داغ شناور است، زندگی می‌کنیم. انرژی گرمایی زمین حتی در مقایسه با انرژی‌های زیستی، با محیط سازگار تر است. گاز متان حاصل سوختن زباله در یک محل است که با شعلهٔ آبی رنگ و روشن می‌سوزد. بر خلاف زغال-سنگ وقتی گاز متان می‌سوزد هیچ گونه گاز سمی یا ذرات معلق ایجاد نمی‌کند و ذرات آلاینده ایجاد نمی‌کند. مرتفع‌ترین چشمهٔ فورانی یا آبفشان جهان، ایستم بوت در پارک محلی یلواستون است که آب را تا ارتفاع ۱۱۵ متری به هوا پرتاب می‌کند. انرژی زیستی نیرویی است که از تجزیهٔ مواد آب به دست می‌آید. این مواد گایاهی و جانوری به تودهٔ زیستس نیز مسموم هستند. انسان از هزاران سال قبل برای گرم کردن خود و پختن غذا از هیزم استفاده کرده‌است. در بعضی از کشورهای در حال رشد هنوز هم استفاده از هیزم تنها وسیلهٔ گرمایش و پخت‌وپز به‌شمار می‌رود. همچنین در حال حاضر سوزاندن مواد زاید وزباله‌های خانگی در کشورهای پیشرفته مرسوم است. برای این کار آن‌ها در کوره‌های زباله سوزی می‌سوزانند و از این انرژی برای تولید الکتریسیته استفاده می‌شود. از بیو گاز (گاز طبیعی که از تجزیهٔ مواد گیاهی و فضولات به دست می‌آید) نیز به عنوان سوخت استفاده می‌شود. سابقهٔ استفاده از گاز متان به سال ۱۸۷۵ میلادی بازمی‌گردد. در صد سال آینده بیشتر منابع مورد نیاز از گیاهان تهیه خواهد شد. دستگاه‌های عمل آوردن بیوگاز محلی، زباله‌های خانگی، مواد زاید و فضولات مزارع به سوخت مناسب تبدیل خواهند کرد، که از آن برای گرمایش و پخت‌وپز استفاده خواهد شد. همچنین در آینده محصولاتی کاشته خواهند شد که بتوان آن‌ها را به‌طور مستقیم سوزاند. یا آن که آن‌ها را به به انواع سوخت‌های مایع نظیر متانول تبدیل کرد. در یک منبع سرشار از مواد آلی به صورت علف‌های دریایی است. اگرچه علف‌های دریایی بیشتر به عنوان ماده غذایی یا به صورت کود در زمین‌های کشاورزی مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، اما تابه امروزه از آن‌ها برای تولید نیروی الکتریسیته در نیروگاه‌ها استفادهٔ چندانی نشده‌است. فرایند بیو لوژیکی در مرداب‌های زغال سنگ نارس، که خاصیت اسیدی دارند با سرعت بسیار اندک انجام می‌شوند. مثلاً بتایای حیواناتی هستند که صده هزار سال پیش در این مناطق دفن شده‌اند، هنوز هم سالم باقی مانده‌است. حتی در قارهٔ اروپا چنین مرداب‌هایی اجساد صدها نفر به دست آمده‌است، که قدمت بعضی از آن‌ها به ۲۰۰۰ سال قبل بازمی‌گردد. بیشتر این قربانیان احتمالاً افرادی بودند که در ایام باستان به عنوان پیشکش، ذبرای خدایان قربانی شده‌اند. انرژی حاصل از مواد آلی را می‌توان به لاشکال مختلف تبدیل کر که حدود ۴٪ از نیروی الکتریسیتهٔ تولید شده در آمریکا از مواد آلی به دست می‌آید. یعنی معادل مقدار الکتریسیته‌ای که در این کشور توسط نیروگاه‌های اتمی و برقی و آبی تولید می‌شود. کشور سوئد و کانادا هرکدام حدود ۸٪ از نیروی الکتریسیتهٔ خود را از طریق مصرف مواد آلی یا تودهٔ زیستس به دست می‌آورند. دراسکاتلند از درختان کاج به عنوان یک سوخت آلی بهره‌برداری می‌شود. پوستهٔ تنهٔ درختان، ضایعات چوب و خاک اره را نیز می‌توان بهعنوان سوخت مصرف کرد و نیروی برق به دست آورد. سوخت‌های آلی توسط سوخت‌هایی هستند که از تجزیه به تودهٔ زیستی به دست می‌آیند. این سوخت‌ها را می‌توان سوزاند یا با مک خانورا نمیکروسکوپی تجزیه کرد وانرزی آنهارا به کار برد. با فرایندهای شیمیایی نیز می‌توان انرزی ذخیره شدهٔ درون این مواد را آزاد کرد. سوخت‌های آلی در همه جای جهان یافت می‌شوند.