آگاهی در‌مورد موضوع «تغییرات اقلیم» به‌طرق مختلف، آینده اقتصاد جهانی را شکل می‌دهد. دولت‌ها در‌حال‌برنامه‌ریزی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای؛ و سرمایه‌گذاران در‌حال‌بررسی دقیق عملکرد زیست‌محیطی شرکت‌ها هستند. مصرف‌کنندگان نیز تاحدودی از ردپای کربن ناشی از فعالیت‌هایشان آگاه می‌شوند؛ اما صرف‌نظر از ذینفعان، تولید و مصرف انرژی از سوخت‌های فسیلی، یکی از بزرگ‌ترین عوامل ایجاد و انتشار «گازهای گلخانه‌ای» به‌شمار می‌رود؛ ازهمین‌رو، منابع «انرژی تجدیدپذیر» هرگز به‌اندازه امروز از اهمیت و جایگاه مطلوب برخوردار نبوده‌اند. فناوری‌های انرژی‌های تجدیدپذیر درواقع، نیروی خورشید، باد یا گرما را از هسته زمین تحت‌کنترل درآورده و سپس آن‌را به‌اشکال قابل‌استفاده انرژی مانند گرما، برق و سوخت تبدیل می‌کنند. اینفوگرافیک امروز از داده‌های مراجع اطلاعاتی و پژوهشیِ Lazard، Ember و ... استفاده می‌کند تا همه آنچه باید در‌مورد پنج نوع «کلیدی» از انرژی تجدیدپذیر بدانید را به‌اختصار بیان کند. اگرچه آب، اغلب دور از کانون توجهات است؛ اما انرژی آبی (یا هیدرولیک) بزرگ‌ترین منبع برق تجدیدپذیر بوده و پس‌از‌آن، انرژی باد؛ و بعد انرژی خورشید قرار دارند. مجموعاً پنج منبع اصلی یادشده، تقریباً 28درصد از تولید برق جهانی در سال 2021 را تشکیل دادند؛ که دراین‌میان، باد و خورشید روی‌هم‌رفته برای اولین‌بار سد سهم 10درصدی را شکستند. در موضوع «هزینه تراز‌شده انرژی» (LCOE) که معیار متوسط هزینه خالص فعلی تولید برق برای یک نیروگاه تولیدی طی عمر آن است؛ منابع خورشید و باد تقریباً یک‌پنجم زغال‌سنگ (167دلار در مگاوات‌ساعت) هستند؛ به‌این‌معناکه ایجاد و راه‌اندازی نیروگاه‌های خورشیدی و بادیِ جدید، نسبت به نیروگاه‌های زغال‌سنگِ جدید، در افق زمانی طولانی‌تر، اکنون بسیار‌ارزان‌تر است. با‌در‌نظر‌گرفتن این‌موضوع، نگاهی دقیق‌تر به پنج نوع انرژی تجدیدپذیر و نحوه عملکرد آن‌ها می‌اندازیم.
1. باد
در توربین‌های بادی، از پره‌های روتور بزرگی استفاده می‌شود که در ارتفاعات بلند؛ هم در خشکی و هم در دریا نصب شده‌اند تا انرژی جنبشی ایجاد‌شده توسط باد را جذب کنند. وقتی باد در سراسر تیغه جریان دارد، فشار هوا در یک‌طرفِ تیغه کاهش می‌یابد و با نیرویی که به‌عنوان «بالابر» توصیف می‌شود، آن‌را به‌سمت پایین می‌کشد. اختلاف فشار هوا در دو طرف، باعث چرخش پره‌ها و نهایتاً چرخش «روتور» می‌شود. «روتور» نیز به یک ژنراتور توربین متصل است که برای تبدیل انرژی جنبشی باد به الکتریسیته، می‌چرخد.
2. خورشیدی
فناوری خورشیدی که «فتوولتائیک» نام دارد؛ نور یا تشعشعات الکترومغناطیسی خورشید را جذب و به الکتریسیته تبدیل می‌کند. سلول‌های خورشیدی فتوولتائیک (PV) حاوی یک «ویفر» (زیرلایه یا برشی نازک از یک نیم‌رسانا) بوده که از‌یک‌طرف مثبت و از‌طرف‌دیگر منفی‌ست. این ابزار، یک میدان الکتریکی را تشکیل می‌دهد. هنگامی‌که نور به سلول برخورد می‌کند، نیمه‌هادی نور خورشید را جذب و انرژی را به‌شکل الکترون منتقل می‌کند. این الکترون‌ها توسط میدان الکتریکی به‌شکل جریان الکتریکی جذب می‌شوند. توانایی منظومه شمسی برای تولید الکتریسیته به مواد نیمه‌هادی و شرایط محیطی مانند گرما، خاک و سایه بستگی دارد.
3. زمین‌گرمایی
انرژی زمین‌گرمایی، مستقیماً از هسته زمین سرچشمه می‌گیرد. گرمای هسته، مخازن زیرزمینی آب را به‌جوش می‌آورد که به‌عنوان منابع زمین‌گرمایی شناخته می‌شوند. نیروگاه‌های زمین‌گرمایی معمولاً از چاه‌ها برای پمپاژ آب گرم از منابع زمین‌گرمایی و تبدیل به بخار برای ژنراتور توربین استفاده می‌کنند. سپس آب و بخار استخراج‌شده را می‌توان دوباره تزریق و آن‌را به یک منبع انرژی تجدیدپذیر تبدیل کرد.
4. برق‌آبی
مانند توربین‌های بادی، نیروگاه‌های آبی، انرژی جنبشی جریان آب را با‌استفاده‌از ژنراتور توربین به برق هدایت می‌کنند. نیروگاه‌های آبی معمولاً در نزدیکی توده‌های آبی قرار دارند و از سازه‌های انحرافی مانند سدها برای تغییر جریان آب استفاده می‌کنند. تولید برق دراین‌شیوه به حجم و تغییر در ارتفاع یا سر آبِ جاری بستگی دارد و به‌عبارتی، حجم آب بیشتر و هدهای بالاتر، انرژی و الکتریسیته بیشتری تولید می‌کند و بالعکس.
5. زیست‌توده
از زمانی‌که اجداد ما یاد گرفتند چگونه آتش بسازند، انسان‌ها احتمالاً از انرژی حاصل از زیست‌توده یا «بیوانرژی» برای گرما استفاده کرده‌اند. زیست‌توده (مواد آلی مانند چوب، برگ‌های خشک و زباله‌های کشاورزی) معمولاً سوزانده می‌شوند؛ اما باید دانشت که منابعی تجدیدپذیر هستند؛ چراکه می‌توانند دوباره رشد کنند یا دوباره پُر شوند. سوزاندن زیست‌توده در دیگ بخار، بخار پرفشاری تولید می‌کند که یک ژنراتور توربین را برای تولید برق می‌چرخاند. زیست‌توده نیز برای حمل‌و‌نقل، به سوخت مایع یا گاز تبدیل می شود. با‌این‌حال، انتشارات از زیست‌توده با مواد احتراق‌شده متفاوت است و اغلب بیشتر از سایر منابع پاک است.
«انرژی‌های تجدیدپذیر» چه‌زمانی به «قدرت» می‌رسند؟
با وجود رشد اخیر انرژی‌های تجدیدپذیر، سوخت‌های فسیلی همچنان بر ترکیب انرژی جهانی تسلط دارند. اکثر کشورها در مراحل اولیه انتقال انرژی بوده و تنها تعداد انگشت‌شماری بخش قابل‌توجهی از برق خود را از منابع پاک تأمین می‌کنند. با‌این‌حال، دهه جاری ممکن است حتی رشد بیشتری نسبت به سال‌های رکوردشکن اخیر داشته باشد. کارشناسانا «آژانس بین‌المللی انرژی» (IEA) پیش‌بینی کرده‌اند که تا سال 2026، ظرفیت جهانی برق تجدیدپذیر با 60درصد رشد از سطح سال 2020، به بیش از میزان 4800گیگاوات خواهد رسید که برابر با تولید انرژی فعلی سوخت‌های فسیلی و ترکیبی هسته‌ای‌ست؛ بنابراین، صرف‌نظر‌از‌اینکه انرژی‌های تجدیدپذیر چه‌زمانی قدرت را در دست بگیرند، واضح است که اقتصاد جهانی انرژی، به تغییر ادامه خواهد داد.
مصطفی رفعت