* دانشجوی جوانی که سالهای پیش از کشور نفتخیز ایران برای تحصیل در رشته انرژی خورشیدی به ژاپن بدون نفت رفته بود، به هنگام مصاحبه استادان ژاپنی با او، حیرت آنان را برانگیخت. آنان متعجب بودند در حالی که ایران بر ذخایر عظیم نفت و گاز تکیه زده است و آن را در مقیاس بزرگ به کشورهایی مانند ژاپن صادر میکند، چگونه دانشجویانی از ایران درصدد تحصیل در رشته انرژیهای تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی برآمدهاند و برای انتقال دانش آن به کشورشان میکوشند؟
از زمانی که آن دانشجوی جوان به میهن بازگشته است و با همراهی دیگر متخصصان ایرانی در زمینه توسعه فناوریهای تولید و مصرف انرژیهای نو میکوشد، سالها گذشته است. اما آیا تلاشهایی که در این خصوص در کشورمان صورت گرفته، کافی است و به نتایج دلخواه رسیده است و آیا این باور در تمامی مردم و مسئولان ما به وجود آمده است که ذخایر و منابع نفت و گاز کشور تجدیدناپذیرند و دیر یا زود تمام میشوند و حتی در غیر این صورت، که فرض محال و ناشدنی است، سوختهای فسیلی به دلیل آلایندگی هوا و تخریب محیط زیست، بازاری در جهان آینده نخواهند داشت؟
مزیت انرژیهای نو بر فسیلی
«انرژیهای نو» به بیان ساده چیست و نسبت به انرژیهای فسیلی چه مزیتهایی دارد؟
عبدالرزاق کعبینژادیان، دانشآموخته دکترای انرژی خورشیدی از ژاپن و رئیس انجمن انرژی خورشیدی ایران با بیان این که دانشمندان نظریهپرداز در خصوص انرژیهای نو و تجدیدپذیر به 2 گروه تقسیم میشوند، میگوید: به نظر دانشمندان گروه اول، انرژیهای نو و تجدیدپذیر شامل انرژیهای آب، خورشید، باد، اقیانوس و زمین گرمایی است و علاوه بر آنها، «انرژیهای بازیافتی» نیز در همین گروه قرار میگیرند که شامل استفاده مجدد از انرژی حرارتی اتلاف شده است. مانند آن که انرژی اتلاف شده در نیروگاههای اتمی و برق را بار دیگر قابل استفاده کنند و برای ایجاد گرما یا سرما، در همان نیروگاهها به کار ببرند.
همچنین میتوان از بازیافت زباله، برق تولید و آن را مصرف کرد که بازیافت کاغذهای مستعمل نیز چنین است.
دانشمندان گروه دوم، انرژیهای به اصطلاح «سیستمهای نوین متعارف» را هم جزو انرژیهای نو و تجدیدپذیر میدانند که یک مثال ساده آن، تغییر سیستم سوخت بنزینی خودروها به سیستم برقی است.
دکتر کعبینژادیان میافزاید: «پیل سوختی» و «سیستم کوجزیشن» یا «ژنراتوری» نیز انرژیهای نو محسوب میشوند.
امروزه در بسیاری از نیروگاهها، تولید برق با مصرف مازوت و گازوئیل که سوختهای فسیلیاند، صورت میگیرد. اما «کوجزیشن» که سیستم جدیدی است، برای تولید برق از «هیدروژن» استفاده میکند، که با محیط زیست همخوانی دارد.
بازدهی مصرف گازوئیل در نیروگاههای برق 30 تا 50 درصد است و به عبارت دیگر 50 تا 70 درصد سوخت گازوئیل در نیروگاههای برق به مصرف نمیرسد و تلف میشود. حال آن که بازدهی سوخت «هیدروژن» 90 درصد است و از این نظر هم سوخت مطلوبی به حساب میآید.
گازسازی و مایعسازی هیدروژن و ذغالسنگ
دکتر کعبینژادیان با یادآوری این که اتومبیل برقی هم به عنوان انرژی نو پذیرفته شده است، میگوید: دانشمندان گروه دوم از میان 3 دسته انرژیهای یادشده، تنها دسته سوم یعنی پیل سوختی، سیستم کوجزیشن و اتومبیل برقی را به عنوان انرژیهای نو و تجدیدشونده قبول دارند و در ضمن 2 سیستم «گازسازی» و «مایعسازی» هیدروژن و ذغالسنگ را هم بر آنها میافزایند.
آنان معتقدند انرژیهایی مانند خورشید و آب، انرژیهای طبیعی و مستقل هستند و در نتیجه تجدیدپذیر به حساب نمیآیند و انرژیهای بازیافتی هم، همین حکم را دارند. اما پیل سوختی، سیستم کوجزیشن، اتومبیل برقی و گازسازی و مایعسازی هیدروژن و ذغالسنگ، انرژیهای نو و تجدیدپذیرند و از این منظر باید مورد توجه قرار گیرند.
وی همچنین میگوید: در جنگ دوم جهانی که ژاپنیها به شدت با کمبود سوختهای فسیلی مواجه بودند، با تبدیل سوخت ذغالسنگ به هیدروژن توانستند انرژی نوی تولید کنند و در تجهیزات نظامیشان مورد استفاده قرار دهند.
ایران و انرژیهای نو
دکتر کعبینژادیان با اشاره به این که نظریه گروه دوم دانشمندان انرژیهای نو و تجدیدشونده را میپذیرد، در این باره که وضعیت ایران از نظر تولید انرژیهای نو چگونه است، اظهار میدارد: خوشبختانه فعالیت در زمینه تولید انرژیهای نو در ایران طی 10 سال اخیر آغاز شده و پیشرفتهایی داشته است، اما از آنجا که استفاده از انرژیهای نو برای تولید برق در کشورمان با انرژی فسیلی نمیتواند رقابت کند، تولید انرژیهای نو و تجدیدپذیر تاکنون متأسفانه در حد مطلوب نبوده است و در نتیجه تنها پروژههای بسیار معدودی در زمینههایی مانند ایجاد نیروگاههای برق بادی در ایران به اجرا در آمده است. البته در یک دهه اخیر که مدت زمان کوتاهی است، فناوریهای اولیه انرژیهای نو در کشورمان به دست آمده، ولی علیرغم اقدامهای انجام شده، دورههای کارشناسی ارشد و دکترا با گرایش انرژیهای نو، هنوز در دانشگاههای ایران ایجاد نشده است که در صورت تحقق آن، مهندسان مکانیک،شیمی، فیزیک، معماری و برق میتوانند در دورههای یادشده شرکت کنند.
انجمن انرژی خورشیدی ایران هم با عضویت نخبگان و کارشناسان باتجربه، از توانمندیهای لازم برای همکاری با تاسیس دورههای کارشناسی ارشد و دکترای انرژیهای نو برخوردار است. هرچند که در زمینه توسعه فناوری و اجرایی پروژههای مرتبط با انرژیهای نو و تجدیدپذیر در کشورمان، متأسفانه با انجمن مشورت نمیشود و نیز موازی کارهای بسیاری صورت میگیرد که مانع توسعه مطلوب انرِژیهای نو در ایران شده است.
دکتر کعبینژادیان با تأکید بر اهمیت تعامل و هماهنگی سازمان انرژیهای نو وزارت نیرو، سازمان بهینهسازی مصرف سوخت، انجمن انرژی خورشیدی ایران و دانشگاهیان برای پیشرفت فناوری انرژیهای نو در کشورمان میافزاید: به نظر من پیشرفت انرژیهای نو در ایران به اندازهای نیست که در آینده بتواند پاسخگوی نیاز کشورمان باشد و حتی با برخی از کشورهای همسایه رقابت کند.
برای آگاهی از وضع تولید و مصرف انرژیهای نو و تجدیدپذیر در جهان، با توجه به این که معمولاً هر کشور در یکی از زمینههای آن پیشرفت بیشتری دارد، به برخی از آنها نگاهی میافکنیم.
در سوئد و نیوزیلند 50 درصد، کانادا 60 درصد و نروژ 100 درصد از انرژی آب استفاده میشود و در خصوص انرژی بیوماس (که از قدیمالایام از ضایعات گیاهی، فضولات دامی و هیزم به دست میآمده است)، برخی از کشورهای آفریقایی و آسیایی در حجم قابل توجهی اقدام به تولید این نوع انرژی تجدیدپذیر میکنند و به عنوان مثال، کشورهای نپال و مولداوی بیش از 90 درصد انرژی مورد نیازشان را از «بیوماس» تأمین مینمایند که در اغلب موارد روش تهیه آن سنتی است. چین، هندوستان و برزیل نیز که از کشورهای بزرگ و پرجمعیت در حال رشد محسوب میشوند، منبع تأمین 25 تا 50 درصد از سوخت مصرفیشان را انرژی «بیوماس» تشکیل میدهد و این رقم در سوئد 17 درصد اعلام شده است.
در مورد انرژی «زمین گرمایی»، گرمایش تمامی ساختمانهای کشور ایسلند از انرژی مزبور تأمین میشود و علاوه بر این کشور، فیلیپین، ژاپن، السالوادور، مکزیک، ایتالیا، نیوزیلند و مناطق غرب آمریکا در زمینه تولید نیروی برق زمین گرمایی به جایگاه مهمی دست یافتهاند.
همچنین گفتنی است که در سال 1992 میلادی 6 میلیون کیلو وات ظرفیت نیروگاه نصب شده برق بادی در جهان وجود داشت که در سال 2004 یعنی پس از 12 سال این میزان 10 برابر شد و به 60 میلیون کیلو وات افزایش یافته است.
ساختمانهای غیرخورشیدی غیرفعال
دکتر کعبینژادیان با این توضیح که «ساختمانهای خورشیدی غیرفعال» یا «ایستا» اصطلاحاً به روشی گفته میشود که ساختمانها را بدون استفاده سوختهای فسیلی و تجهیزات مکانیکی بتوان گرم کرد، میگوید: امروزه استفاده از این روش در مناطق بینالمدارین، یعنی بین عرض جغرافیایی 5/23 درجه شمالی و جنوبی، مقرون به صرفه تشخیص داده شده است.
همچنین آبگرمکنهای خورشیدی در اغلب کشورها به صورت تجاری تولید میشود و مورد استفاده قرار میگیرد.
از سوی دیگر برق نور خورشیدی (که با حرارت خورشیدی متفاوت است) و با استفاده از باطری خورشیدی با «فتو ولتائیک» تولید میشود، تا سال 2005 میلادی با ظرفیت 7/1758 مگاوات مورد استفاده قرار گرفته است و مسلماً سالهای آینده در تأمین برق بسیاری از کشورها، نقش مهمی ایفا خواهد کرد.
برای روشنتر شدن موارد و ارقام یادشده باید به یاد آورد که هر مگاوات برق معادل 1000 کیلووات است و برای مصرف معمولی یک خانواده 3 تا 5 کیلووات برق خورشیدی میتواند کافی باشد.
نیروگاههای منجیل و بینالود
در حال حاضر 2 نیروگاه برق بادی در منجیل استان گیلان و بینالود خراسان در حال بهرهبرداری و یا اقدام است.
به این ترتیب که «منجیل» درحال حاضر 15/34 مگاوات ظرفیت نصب شده تولید برق بادی دارد که طبق برنامه تا پایان امسال به 100 مگاوات افزایش مییابد.
این نیروگاه از سوی سازمان انرژیهای نو ایران، وابسته به وزارت نیرو احداث شده است و تولید آن با پیوستن به شبکه سراسری برق، در استانهای گیلان و مازندران به مصرف میرسد.
ظرفیت نصب شده نیروگاه برق بادی «بینالود» نیز 38/28 مگاوات است که در حال حاضر 18/15 مگاوات آن نصب شده است و تا پایان سال تکمیل میشود. به طور کلی نیروگاه انرژی برق بادی در مناطقی ایجاد میشود که شرایط لازم را داشته باشد. این انرژی برای استفاده از وسایل خانگی مانند یخچال و تلویزیون و گرم کردن منازل، قابل استفاده است و از آنجا که از نظر حفظ محیطزیست بر سوختهای فسیلی برتری کامل دارد، تولید و مصرف آن مورد تایید و تأکید سازمانهای ذیربط بینالمللی قرار گرفته است.
انرژیهای نو و وسایل نقلیه
دکتر کعبینژادیان در پاسخ این سؤال که آیا انرژیهای نو به عنوان سوخت مصرفی وسایل نقلیه نیز کاربرد دارد، پاسخ میدهد: برای قابل استفاده کردن انرژیهای نو و تجدیدشونده در وسایل حملونقل، تاکنون اقدامهایی در جهان صورت گرفته و موفقیتهایی هم به دست آمده است. اما تولید آن هنوز تجاری و اقتصادی نشده است، زیرا قیمت تمام شده انرژیهای نو برای خودروها بیش از سوختهای فسیلی است و در ضمن بازدهی و کیفیت آنها را هم ندارد.
انجمن انرژی خورشیدی ایران
تقریباً همزمان با ورود دانش و فناوری تولید انرژیهای نو به کشور، انجمنی هم با عضویت استادان و متخصصان علاقهمند به توسعه انرژیهای مزبور تأسیس شد. این انجمن همچنین از سوی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری تأیید شد و در سازمان ثبت شرکتها و مالکیت صنعتی ایران به ثبت رسید. در حال حاضر انجمن انرژی خورشیدی ایران دارای بیش از 500 عضو است و اعضای آن هم به 3 گروه تقسیم میشوند:
1- اعضای پیوسته: شامل مؤسسان انجمن و دانشآموختگان کارشناسی ارشد و دکترا.
2- اعضای وابسته: دانشآموختگان مقاطع کارشناسی و گروه سوم، اعضای دانشجوی انجمن.
انجمن انرژی خورشیدی ایران که در سال 1373 تأسیس شده، دارای هیأت مدیره و کمیتههای تخصصی است که معمولاً به صورت ماهانه تشکیل جلسه میدهند.
در اساسنامه انجمن گفته شده است که منظور از انرژی خورشیدی، تمامی انرژیهایی است که مستقیم یا غیرمستقیم ناشی از تابش خورشید است و به طور کلی همه انرژیهای تجدیدپذیر را شامل میشود. همچنین اهداف انجمن انرژی خورشیدی ایران گسترش، پیشبرد و ارتقای علوم و تکنولوژیهای استفاده از انرژی خورشیدی در ایران، توسعه کمی و کیفی نیروهای متخصص و بهبود بخشیدن به امور آموزش و پژوهش در زمینههای مربوط است.
این انجمن غیرانتفاعی است و همکاری با نهادهای اجرایی علمی و پژوهشی، تشویق پژوهشگران و تجلیل از محققان و استادان ممتاز، ارائه خدمات آموزشی و پژوهشی، برگزاری همایشها و انتشار کتاب و نشریههای علمی، از جمله وظایف و فعالیتهای انجمن انرژی خورشیدی ایران به حساب میآید. ادامه دارد...