תוֹכֶן
- אנרגיה נקייה
- מקורות אנרגיה נקיים ומתחדשים יותר
- אנרגיה סולארית
- אנרגיית רוח
- אנרגיה הידרו
- אנרגיה גיאותרמית
- אנרגיה מביומסה
- אנרגיה של תאי דלק
- אנרגיה גרעינית
- סיכויים עתידיים של אנרגיה נקייה
- הפניות
ל- AL יש תואר ראשון במדעי משאבי הטבע ולימודי הסביבה.
אנרגיה נקייה
אנרגיה נקייה היא אנרגיה המופקת ממשאבים מתחדשים עם אפס פליטת תוצרי לוואי מסוכנים מסביבה. למרות שפע המשאבים המתחדשים בצורת מים, רוח, שמש, גיאותרמית וביומסה, התלות במקורות אנרגיה מסורתיים שאינם מתחדשים כמו פחם ונפט לא פחתה לרמות הניתנות לקיום הסביבה.
למשאבים מתחדשים יכולת להשלים את עצמם באופן טבעי כאשר רמות המלאי שלהם הצטמצמו או התדלדלו, לעומת זאת, משאבים שאינם מתחדשים אינם מסוגלים לחדש את רמות המלאי שלהם תוך תקופת שימוש קצרה. מקורות אנרגיה שאינם מתחדשים הם בעיקר דלקים מאובנים בצורת פחמימנים הנוצרים מתהליכים טבעיים, תהליכים אלה מתרחשים לאורך מסגרת זמן של מיליון שנה. תופעת אנרגיה זו ידועה כבר מאות שנים. מסיבה זו הושקעו השקעות רבות להפחתת התלות והשימוש באנרגיה במקורות אנרגיה שאינם מתחדשים ולהגדלת ייצור האנרגיה ממקורות מתחדשים כמו רוח ושמש.
בנוסף לאופיים המוגבל, מדורגים משאבים שאינם מתחדשים כאחד ממקורות הזיהום הגבוהים ותורמי גזי החממה. לפי הסוכנות להגנת הסביבה, המקור הגדול ביותר לפליטת גזי חממה מפעילות אנושית בארצות הברית הוא שריפת דלקים מאובנים לחשמל, לחום ולתחבורה.
למרות החסרונות המבוססים של שימוש בדלקים מאובנים, מקורות אנרגיה שאינם מתחדשים מהווים חלק רוב ממקורות האנרגיה בעולם כיום. בשנת 2017 שריפת דלקים מאובנים ייצרה 64.8% מהחשמל בעולם (Statista, 2020).
עם ההתקדמות המהירה שחלה בתחום המדע והטכנולוגיה, חידושים לייצור אנרגיה של רוח ושמש כבר היו צריכים להסיט את שריפת הדלקים המאובנים לעבר, שם הם שייכים. אולם, זה לא קרה, עתיד האנרגיה עדיין לא בטוח, מקורות אנרגיה שאינם מתחדשים הם עדיין מקור האנרגיה הדומיננטי.
מקורות אנרגיה נקיים ומתחדשים יותר
מקורות אנרגיה נקיים יותר ומתחדשים עשויים להיראות כמו הסוג העתידי של מקורות אנרגיה, אך למען האמת, השימוש במקורות אנרגיה אלה קודם לשימוש בדלקים מאובנים. עץ, ביומסה ומשאב מתחדש היו מקור האנרגיה המתועד הראשון שנשמר ושימש את בני האדם הראשונים.
בתרבויות קדומות, השמש נחשבה גם כמקור אנרגיה. המצרים היו האנשים הראשונים שנרשמו שהשתמשו באנרגיה מהשמש כדי לחמם את בתיהם. בתיהם עוצבו בצורה המאפשרת לאחסן חום מהשמש במהלך היום, ולשחרר אותם בלילה כשקר. האינדיאנים והרומאים השתמשו גם במבני עיצוב דומים לבתיהם והצליחו לרתום את האנרגיה מהשמש.
על פי דוח היסטוריה של ה- EIA, אנרגיית רוח שימשה להנעת סירות לאורך נהר הנילוס כבר ב -5,000 לפני הספירה. בשנת 200 לפני הספירה. בסין השתמשו גם במשאבות מים פשוטות המונעות על ידי רוח, וטחנות רוח עם להבי קנים ארוגים טחנו גרגרים בפרס ובמזרח התיכון.
החידושים הראשונים בשימוש במים לאנרגיה נוצרו בסין בשושלת האן בין 202 לפנה"ס ל- 9 לספירה. פטישי טיול המופעלים על ידי גלגל מים מונח אנכית שימשו לחבטת גרגירים ולקליפתם, שבירת עפרות ובייצור נייר מוקדם (דו"ח IHA, 2017).
נעשה שימוש גם בדלקים מאובנים כמו פחם כבר בשנת 1000 לפני הספירה. המהפכה התעשייתית של 1700 הייתה, עם זאת, היישום המוקדם ביותר שנרשם בקנה מידה עולמי של פחם כמקור אנרגיה. גז טבעי ונפט הם גם חדשים יחסית בתחום האנרגיה, היישום בקנה מידה עולמי שלהם החל רק בסוף המאה ה -19 ובתחילת המאה העשרים.
למרות הגעתם המאוחרת, דלקים מאובנים עדיין הצליחו לעקוף את מקורות האנרגיה המתחדשים ולהפוך למקור האנרגיה העיקרי. האופי הלא-מתחדש של דלקים מאובנים הפך לדאגה רק באמצע המאה העשרים כאשר מדענים החלו להעלות חשש מהסיכויים להיגמר מהדלקים הללו. החרדה שנגמרו הדלקים המאובנים הובילה לשיחות על חזרה לצורות אנרגיה מתחדשות. בתקופה זו נרשמה עלייה במבני האנרגיה הסולארית, רוח ואנרגיה הידרואקטית וחידושים, תחנת הכוח הגרעינית הראשונה בהיקף מלא הוזמנה גם בתקופה זו. בשנות העשרים של המאה העשרים התפתחו גם תחנות הכוח הראשונות לאנרגיה גיאותרמית, תחילה באירופה, ואז בצפון אמריקה.
פעמוני האזעקה הראשונים שנגמרו הדלקים המאובנים הועלו לפני למעלה מ -70 שנה, באותה תקופה ראינו התחדשות של צורות מקורות אנרגיה מתחדשות. כעבור 70 שנה, דלקים מאובנים שאינם מתחדשים עדיין מהווים יותר ממחצית משק האנרגיה. אף על פי שבעקומה הדרגתית כלפי מעלה, צורות אנרגיה מתחדשות עדיין חסרות מאחורי דלקים מאובנים ובעתיד הנראה לעין, מגמה זו אמורה להימשך. כמה גורמים מדעיים, סוציו-אקונומיים, גאוגרפיים וסביבתיים חשובים הפריעו לצמיחת תחום האנרגיה המתחדשת. כל משאב אנרגיה מתחדשת מושפע באופן שונה מגורמים אלה.
אנרגיה סולארית
השמש היא מקור האנרגיה העיקרי והאולטימטיבי של כדור הארץ, ללא האנרגיה מהשמש, החיים על פני כדור הארץ הם כמעט בלתי אפשריים. למעשה, אנרגיית דלק מאובנים נגזרת גם מהשמש.
על פי אוניברסיטת טנסי, המכון לחקלאות, השמש משחררת אומדן 384.6 וואט יוטה (3.846 × 1026 וואט) אנרגיה בצורת אור וצורות קרינה אחרות. כמות האנרגיה מהשמש הפוגעת על פני כדור הארץ בטקסס בלבד כאשר היא מומרת לחשמל תהיה שווה ערך בערך פי 300 מכל תפוקת הכוח לכל תחנות הכוח בעולם.
עיקר האנרגיה שניתן להפיק מהשמש היא הסיבה ששיחות על אנרגיה בת קיימא סביבתית סובבות תמיד סביב אנרגיה סולארית. בנוסף להיותה משאב מתחדש, לאנרגיה סולארית אין פליטות מתועדות.
אנרגיה סולארית שימשה לייצור חשמל באזורים שאינם מחוברים לרשת האנרגיה. לאחרונה פועלים מכשירים המופעלים על ידי שמש, כולל כלי רכב, מחשבים, טלפונים, רמזורים, כיריים, משאבות, טלוויזיות ורבים אחרים. התפוצה הרחבה והיישומים לאנרגיה סולארית הופכים אותה לאנרגיה נקייה ומתחדשת ככל הנראה להחליף דלקים מאובנים, אולם אנרגיה סולארית עדיין חסרה מאחורי דלקים מאובנים מבחינת תפוצה ויישומים גלובליים.
לאנרגיה סולארית יש עלות כספית מתועדת היטב, העלות הראשונית של התקנת מערכת סולארית גבוהה למדי. בנוסף להתקנה, מחירי פאנלים סולאריים, סוללות, חוטים, ממירים גבוהים יחסית.
אנרגיה סולארית היא גם מאוד מזג אוויר ותלוי בזמן. כאשר זמין, במהלך היום, בנוכחות אור שמש צלול, ניתן להשתמש באנרגיה סולארית מייד או לאחסן אותה בסוללות. במהלך הלילה ובמזג אוויר מעונן או גשום היעילות של מערכת השמש פוחתת, ותלות כבדה מונחת על הסוללה בכדי לספק חשמל. יהיה צורך במספר גדול של סוללות להפעלת כמה מכשירי חשמל ביתיים בסיסיים. הסוללות דורשות תחזוקה והחלפה לאחר תקופת שימוש, הוספת עלות נוספת, כמו כן כמות האנרגיה שמייצרים פאנלים סולאריים וסוללות בכל שטח תפוס נמוכה יחסית.
תנור עם מבער אחד שצריך 220 וולט להפעלה דורש 400 תאים בסדרה. נכון לעכשיו, לוחות זמינים בדרך כלל כוללים 60 או 72 תאים בסדרה, לכן 6 לוחות בעלי 72 גדלים של תאים יצטרכו לספק כל כ -150 וואט בהספק שיא. בהתאם למזג האוויר ולשעה ביום, האנרגיה המסופקת על ידי הלוחות עשויה להפחית, כך שיהיה צורך בפאנלים נוספים במצבים אלה.
הייצור ברמת האנרגיה הנמוכה של ציוד סולארי, יחד עם העלות היקרה של הקמתם, תחזוקתם והחלפתם תרמו למשיכה הגלובאלית הנמוכה של שמש כמקור אנרגיה ראשוני.
דו"ח סוכנות האנרגיה הבינלאומית 2019 מציג אנרגיה סולארית המהווה 2.1% בלבד מייצור החשמל העולמי.
אנרגיית רוח
אנרגיית רוח קשורה קשר הדוק לאנרגיית השמש, לעיתים היא נחשבת לסוג של אנרגיה סולארית. הכוונה היא לתהליך יצירת חשמל באמצעות רוח או זרמי אוויר המתרחשים באופן טבעי באטמוספירה של כדור הארץ. טורבינות רוח ממירות את האנרגיה הקינטית מהרוח לאנרגיה מכנית, ואז אנרגיה זו מומרת על ידי גנרטור לחשמל.
רתימת אנרגיית רוח מתחילה כבר בשנת 5000 לפני הספירה, אך רק במאה ה -11 נעשה שימוש באנרגיית רוח בכל רחבי העולם. וריאציות שונות של טורבינות רוח קיימות עד היום באזורים שונים בעולם. אנרגיית רוח שימשה בעיקר לשאיבת מים ומזון בטחנות רוח. אולם בשנות השבעים, המחסור בדלק גרם לעלייה בשימוש באנרגיית הרוח.
על פי דוח ה- EIA, צריכת אנרגיית הרוח בחשמל בארצות הברית היוותה פחות מ -1% בשנת 1990, בהשוואה ל -7% בשנת 2018. גם אנרגיית הרוח העולמית נמצאת במגמת עלייה, כאשר לסין יכולת ייצור אנרגיית הרוח הגדולה ביותר.
על פי נתוני האגודה העולמית לאנרגיית רוח בשנת 2017, דנמרק קבעה שיא עולמי חדש עם 43% מכוחה שמקורו ברוח. מספר גדל והולך של מדינות הגיעו לנתח כוח רוח דו ספרתי, כולל גרמניה, אירלנד, פורטוגל, ספרד, שבדיה או אורוגוואי. אזורים אחרים בעולם עדיין רושמים נתח כוח רוח חד ספרתי.
הדו"ח של סוכנות האנרגיה הבינלאומית לשנת 2019 הראה אנרגיה רוח המהווה 4.6% מייצור החשמל העולמי.
היעדר הערעור העולמי לאנרגיית רוח נובע מעלות ההתקנה הראשונית הגבוהה שלה, בהשוואה למקורות אנרגיה אחרים, חוות רוח לא עשויה להיות תחרותית בעלויות.
בנוסף לעלות ההתקנה הגבוהה שלה, אתרי חוות הרוח ממוקמים בדרך כלל בשטחים פתוחים מרוחקים, קווי חשמל נדרשים בדרך כלל להעברת החשמל המיוצר, ובכך להגדיל את העלות. חוות רוח וקווי חשמל המחוברים בדרך כלל מכסים שטח גדול שיכול היה לשמש לשימושים קרקעיים מתחרים אחרים.
למרות שאנרגיית הרוח נחשבת כמקור אנרגיה נקי, היא אינה חפה מפשע. חוות רוח ידועות כמייצרות רעש מהטורבינות המסתובבות. חששות סביבתיים הועלו גם בנוגע למוות של חיות בר מהטורבינות המסתובבות.
למרות האתגרים, אנרגיית הרוח נמצאת בעלייה, בעוד 10 שנים צפויה אנרגיית הרוח לספק 19% מהחשמל בעולם. אלא אם כן מטפלים ברוב סוגיות הליבה של אנרגיית הרוח, המשיכה העולמית של אנרגיית הרוח תישאר נמוכה.
אנרגיה הידרו
תחנות כוח הידרו ממירות את האנרגיה שנלכדת מהעברת מים לחשמל. טורבינות ממירות את האנרגיה הקינטית של מים נופלים לאנרגיה מכנית. ואז גנרטור ממיר את האנרגיה המכנית מהטורבינה לאנרגיה חשמלית.
על פי דוח ה- EIA, אנרגיה הידרו הייתה אחד ממקורות האנרגיה הראשונים ששימשו לייצור חשמל והוא מקור האנרגיה המתחדשת הגדול ביותר לייצור חשמל בארצות הברית. בשנת 2018 הידרואלקטריות היוותה כ -7% מכלל ייצור החשמל בקנה מידה תועלת בארה"ב ו -41% מכלל ייצור החשמל בקנה מידה שירות ממקורות אנרגיה מתחדשים.
בעולם, הידרו-פאוור הוא המקור הגדול ביותר בעולם לייצור חשמל מתחדש. דו"ח IEA משנת 2019 מראה כי מימן מהווה 15.9% מייצור החשמל העולמי.
למים אנרגיה יש יתרונות שלה, זהו מקור אנרגיה מתחדשת בשפע המשתמש באנרגיה של מים זורמים, מבלי להפחית בכמותם, כדי לייצר חשמל.
יש לו גם חסרונות, הוא יכול להשפיע על השימוש בקרקע ועל בתי הגידול הטבעיים באזור הסכר. מאגרים שנבנו הם יקרים מאוד ועשויים לכסות בתים של אנשים, אזורי טבע חשובים, אדמות חקלאיות ואתרים ארכיאולוגיים. כוח מים הוא גם תלוי מאוד במחזור ההידרולוגיה. זה תלוי מאוד בגופי מים זמינים וברמות המשקעים, מה שאומר שלא כל אזורי העולם יכולים להכיל מפעלי מים. למרות ייצור אנרגיה מימית בעלייה, החסרונות הללו האטו את צמיחתה בעולם.
אנרגיה גיאותרמית
אנרגיה גיאותרמית היא אחד מסוגי האנרגיה העתיקים ביותר בהם משתמשים בני האדם. עדויות ארכיאולוגיות מראות כי השימוש הישיר המוקדם ביותר באנרגיה גיאותרמית התרחש לפני 10,000 שנה לפחות. הקישור למשמעות תרבותית, רפואית ורוחנית, שימוש באנרגיה גיאותרמית היה ידוע ברחבי העולם, ומשתרע מאינדיאנים בצפון אמריקה, היוונים והרומאים באירופה, ועד לתרבויות עתיקות באסיה.
אנרגיה גיאותרמית היא בעצם חום שמקורו בתת-האדמה. מים ו / או קיטור מובילים את האנרגיה הגיאותרמית אל פני כדור הארץ. היישום התעשייתי המודרני המוקדם ביותר שנרשם של אנרגיה גיאותרמית היה בשנת 1904. המדען האיטלקי פיירו ג'ינורי קונטי המציא את תחנת הכוח החשמלית הגיאותרמית הראשונה בה נעשה שימוש בקיטור להפקת הכוח.
במהלך השנים, השימוש באנרגיה גיאותרמית גדל בהדרגה, אך המשיכה הגלובלית שלו עדיין נמוכה מאוד. גיליון עובדות גיאותרמי 2019, הראה אנרגיה גיאותרמית המהווה ייצור חשמל נטו של 0.4% בארצות הברית, וזה במקרה גם הצרכן והמפיק הגדול ביותר של כוח גיאותרמי.
אנרגיה גיאותרמית היא מקור אנרגיה נקי ומתחדש ללא אפס פליטות משמעותיות. זהו מקור אנרגיה קבוע שאינו תלוי ברוח או בשמש, ובכך מבדיל אותו ממקורות מתחדשים אחרים כמו אנרגיה סולארית ורוח. ללא קשר, אנרגיה גיאותרמית מביאה לתפקוד נמוך יותר בעולם בהשוואה לאנרגיית רוח ואנרגיה סולרית.
ניתוח דוח אנרגיה גיאותרמית לשנת 2018, ייחס את ביצועי התפקוד התחתון של התעשייה הגיאותרמית לכך שישנם משאבי כוח גיאותרמיים מוגבלים מאוד ואלה מוגבלים עוד יותר רק לאזורים ספציפיים ברחבי העולם, במיוחד לאזורים הפעילים טקטונית. מגבלות אלה הפריעו לצמיחה העולמית של תעשיית הכוח הגיאותרמית.
אנרגיה מביומסה
ביומסה היא כל חומר אורגני שיכול לשמש כמקור אנרגיה. הוא נחשב למקור אנרגיה מתחדשת מכיוון שהאנרגיה הטבועה בו מגיעה מהשמש, ומכיוון שהיא יכולה לצמוח מחדש בפרק זמן קצר יחסית. צמחים לוקחים פחמן דו חמצני מהאטמוספרה ואז ממירים אותו לביומסה, כאשר הם מתים, הפחמן הדו חמצני חוזר לאטמוספירה והמעגל ממשיך.
טכנולוגיות ביומסה וצמחים שפותחו והשתמשו בהם כיום הם חדשים יחסית בהשוואה לטכנולוגיות מתחדשות אחרות. שימוש באנרגיה בביומסה אינו עם זאת גילוי אנרגיה חדש.
ביומסה שימש כמקור לאנרגיית חום מאז גילוי האש הראשון על ידי האדם. בעולם, אנשים עדיין שורפים עץ כמקור החום העיקרי שלהם במהלך החורף, לבישול ופעילויות אחרות.
גם דלק ביולוגי המיוצר מביומסה קיים תקופה ארוכה, אך בנזין וסולר זולים וזמינים הפריעו זה מכבר לצמיחת תעשיית הדלקים הביולוגיים. עלייה במחירי הנפט העולמיים וההשפעות הסביבתיות השליליות של דלק מאובנים הובילה לעלייה במקורות אנרגיה חלופיים ונקיים יותר כמו ביומסה.
בעולם, תעשיית האנרגיה הביומסית צומחת, דו"ח IEA 2019 הראה כי ביומסה מהווה 2.5% מהחשמל העולמי המיוצר, נתון גבוה יותר מייצור החשמל העולמי של אנרגיה סולארית. למעשה, ביומסה מהווה 35% מצריכת האנרגיה הראשונית במדינות מתפתחות, באמצעות עצי הסקה.
למרות שאנרגיית ביומסה מתחדשת, יש לה כמה השלכות סביבתיות שליליות. ייצור אנרגיה ביו-מסה מחייב שימוש במשאבי טבע אחרים כמו מים, צמחים ושטח זמין. שימוש במשאבים אלה יוצר דאגות סביבתיות אחרות. דלקי אנרגיה ביו-מסה גם אינם נקיים מזיהום, השפלה קרקעית וייעור יערות.
ביומסה היא מקור אנרגיה נקי ומתחדש, אך האתגרים המודגשים גרמו לצמיחת תעשיית הביומסה להיות איטית יחסית. העניין הגובר בשימור הסביבה פירושו גם שהצמיחה העתידית של תעשיית הביומסה תהיה מוסדרת ומדודה מאוד.
אנרגיה של תאי דלק
תא דלק הוא תא אלקטרוכימי הממיר את האנרגיה הכימית של דלק כגון מימן וחומר מחמצן לחשמל. בניגוד לטכנולוגיות בעירה נפוצות אחרות השורפות דלק להפקת אנרגיה, תאי דלק עוברים תהליך כימי הממיר אנרגיה עשירה בדלק לחשמל. אין צורך לטעון תא דלק, אספקת דלק קבועה היא כל מה שנדרש לתא לייצור אנרגיה.
תאי דלק אלה נחשבים למקורות אנרגיה מתחדשים בגלל ריבוי הגזים הטבעיים כמו מימן. הם נחשבים גם למקורות אנרגיה נקיים מכיוון שתוצרי הלוואי היחידים של בעירתם הם חשמל, חום ומים.
כמה תאי דלק נפוצים כוללים;
- תאי דלק אלקליין או מימן (AFC), משמשים בעיקר ביישומי אווירונאוטיקה וחלל מבוקרים.
- תאי דלק קרבונט מותכים (MCFC), המשמשים ביישומים נייחים, ומספקים כוח ראשוני וגיבוי באיכות גבוהה לחברות שירות ועסקים.
- תאים דלקי תחמוצת מוצקה (SOFC), המשמשים בגנרי חשמל לבתים ולעיתים למוסדות גדולים,
- תאי דלק ישירים של מתנול (DMFC), משתמשים בטווח אלקטרוניקה קטן, כגון מטענים וסוללות, וכלה ביישומים גדולים יותר כמו חשמל נייח לגיבוי טלקומוניקציה.
- תאי דלק חומצה זרחתית (PAFC), המשמשים במוסדות גדולים כגון בתי חולים, בתי ספר ומרכזי ייצור ועיבוד.
- פרוטון חילופי ממברנה תאי דלק (PEMFC), משמשים בדרך כלל במכוניות, טלקומוניקציה ומרכזי נתונים.
עלותם ועמידותם של תאי דלק אולם הפריעו למושך העולמי והמסחרי שלהם. הם יקרים מאוד בהשוואה לטכנולוגיות אנרגיה קונבנציונליות אחרות ועמידותם מגבילה את מספר היישומים שיכולים להכיל תאי דלק. בנוסף, ידוע כי חלק מהדלקים המשמשים בתאים מייצרים גזי חממה, אם כי בכמויות נמוכות יותר בהשוואה לדלקים מאובנים.
ייתכן שבעתיד תאי דלק המונעים במימן יוכלו להחליף את דלקי הנפט המשמשים ברוב הרכבים כיום. יצרני רכב רבים חוקרים ומפתחים טכנולוגיות של תאי דלק תחבורתיים באופן פעיל.
נכון לשנת 2020, אנרגיה המופקת בתאי דלק מהווה פחות מ -1% מייצור האנרגיה העולמי.
אנרגיה גרעינית
אנרגיה גרעינית נחשבת למקור אנרגיה נקי, אולם עדיין ניתן להתווכח על סיווג אותה כמקור אנרגיה מתחדשת. למרות שאנרגיה גרעינית עצמה היא מקור אנרגיה מתחדשת, החומר המשמש בתחנות כוח גרעיניות אורניום U-235 אינו מתחדש.
תחנות כוח גרעיניות מייצרות חשמל על ידי ביקוע גרעיני או פיצול אטומים, תהליך זה מייצר חום, וחום זה משמש לחימום מים והפקת קיטור. הקיטור מניע טורבינות שהופכות גנרטורים ואז הגנרטורים מייצרים חשמל. ייצור חשמל גרעיני אינו מזהם את האוויר ולא פולט גזי חממה.
על פי GEH אנרגיה גרעינית, גלולת אורניום אחת, מעט גדולה יותר ממחק עיפרון, מכילה את אותה אנרגיה כמו טון פחם, 3 חביות נפט, או 17,000 קוב קוב של גז טבעי. כל גלולת דלק אורניום מספקת חמש שנות חום לייצור חשמל. ומכיוון שאורניום הוא אחת המתכות הנפוצות בעולם, הוא יכול לספק דלק למפעלי הגרעין המסחריים בעולם לדורות הבאים.
נכון לעכשיו, אנרגיה גרעינית מספקת 12 אחוז מהחשמל בעולם וכ -20 אחוז מהאנרגיה בארצות הברית. נכון לשנת 2018, בסך הכל 30 מדינות ברחבי העולם מפעילות 450 כורים גרעיניים לייצור חשמל.
אולם המשיכה העולמית של אנרגיה גרעינית מקוטעת מאוד. כמות האנרגיה הגרעינית המיוצרת מגרם יחיד של אורניום U-235 די בכדי לגרום לאלפי נפגעים אנושיים. מסיבה זו בדרך כלל משתמשים באנרגיה גרעינית לייצור נשק להשמדה המונית. הרס הירושימה ונגסאקי במהלך מלחמת העולם השנייה הוא עדות לאופיה ההרסני של אנרגיה גרעינית.
הייצור של אנרגיה גרעינית כיום מוסדר מאוד. למרות שאנרגיה גרעינית מהווה 12% מייצור החשמל העולמי, תחנות גרעין ממוקמות ב -30 מתוך 195 מדינות. הטכנולוגיה הגרעינית היא גם רגישה ויקרה ביותר. פיתוח טכנולוגיה כזו נבדק היטב על ידי הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית (IAEA).
גם ייצור אנרגיה גרעינית מסוכן ביותר. רשות העתיקות פיתחה מספר רב של כלים ומתודולוגיות שמטרתם לסייע לגופי הרגולציה של מתקנים גרעיניים. השלכות של אסון גרעיני נחשבות בדרך כלל לנושא עולמי. ההשפעות של קרינה גרעינית מתחנות כוח גרעיניות מורגשות בדרך כלל על ידי הסביבה במשך שנים רבות. אסונות הגרעין בצ'רנוביל ובפוקושימה תרמו השלכות סביבתיות מרחיקות לכת ויימשכו לידי ביטוי לאורך שנים רבות.
מסיבות אלה האנרגיה הגרעינית תמשיך לצמוח בקצב נמוך ומנוהל מאוד.
סיכויים עתידיים של אנרגיה נקייה
מתקני אנרגיה נקייה ממשיכים לצמוח. העלייה מיוחסת לירידה ניכרת בעלות הפקת האנרגיה הנקייה שהתרחשה בשנתיים האחרונות. למרות שהעלויות הראשוניות של התקנות עדיין גבוהות יחסית, רוב המדינות הראו נכונות להשקיע במקורות אנרגיה מתחדשים בעלי יתרונות זולים וארוכים יותר. היישומים והשימושים באנרגיה מתחדשת התרחבו ואינם מוגבלים יותר לייצור חשמל, זה סיפק פתרונות חדשים לניידות וביטחון אנרגיה ברחבי העולם.
אולם צמיחת האנרגיה הנקייה אינה צומחת בקצב שיכול להפוך או להקל על החששות הסביבתיים השליליים שחווים כיום. הדבר מיוחס לפנייה עולמית פחותה ולהישג ידה של אנרגיה נקייה בהשוואה לדלקים מאובנים. נכון לשנת 2017 דלקים מאובנים היוו 95% מהאנרגיה המשמשת בתחום התחבורה העולמי ו- 81% מהאנרגיה הגלובלית הנצרכת. רוב המדינות המפותחות יכולות להרשות לעצמן לעבור לאט את צריכת האנרגיה שלהן מדלקים מאובנים למקורות אנרגיה מתחדשים ולגשר על פער זה. כ -15% מהמדינות כיום נחשבות מפותחות, כלומר 85% מהמדינות בעולם עדיין מפתחות את כלכלתן. העברת צריכת האנרגיה שלהם ממקורות אנרגיה לא מתחדשים למקורות אנרגיה אינה רק מיזם יקר, אלא גם מאט את תהליך הפיתוח שלהם. הרבה כלכלות בנויות גם על ייצוא דלקים מאובנים, המעבר לאנרגיה מתחדשת ישפיע לרעה על כלכלתן.
ניתן להדגיש את עלות האנרגיה הנקייה כמקור לדאגה עיקרי בכל הנוגע למעורבותה העולמית. אם עלות מקורות האנרגיה המתחדשת תמשיך לרדת, קצב הצמיחה של תחום האנרגיה הנקייה ימשיך גם הוא לעלות. נקווה, אנו עשויים להגיע לנקודה בה מקורות אנרגיה נקיים ומתחדשים הם מקורות האנרגיה הדומיננטיים בעולם.
הפניות
- טסנים עבאסי ואח '. ביקורות קריטיות במדעי הסביבה וטכנולוגיה כרך 42, 2012 - גיליון 2 "האם השימוש במקורות אנרגיה מתחדשים הוא תשובה לבעיות התחממות עולמית וזיהום?"
- Stober I., Bucher K. (2013) היסטוריה של שימוש באנרגיה גיאותרמית. בתוך: אנרגיה גיאותרמית. שפרינגר, ברלין, היידלברג.
- מכון החקלאות של אוניברסיטת טנסי, אנרגיית השמש,
נוקסוויל, טנסי 37996 - דו"ח מצב אנרגיה מימית 2019
- משרד האנרגיה האמריקני (DOE), המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL) (2019) "יסודות האנרגיה הגיאותרמית"
- שוק תאי הדלק - צמיחה, מגמות ואסורים (2020 - 2025).
- 'מתקנים גרעיניים' הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית (IAEA), 2020,
