تحقیق درباره میزان آلایندگی هر یک از منبع های تولید برق

ستاره | سرویس محتوای کمک درسی – همانگونه که می‌دانید تمام روش‌های تولید برق حاوی آلایندگی و اثرات مخرب زیست محیطی هستند و هیچ روشی را نمی‌توان بافت که از این موضوع مستثنی باشد. بنابراین مسأله حفاظت از محیط زیست و کاهش آلودگی‌ها و همچنین امنیت انرژی الکتریسیته و مدیریت استفاده از منایع سوخت‌های فسیلی، موجب شده تا تامل بیشتری بر روی فرایند تولید برق صورت بگیرد و در این بین فرآیند تولید برق توسط نیروگاه های خورشیدی در الویت این صنعت قرار داشته باشد.

 

استفاده از روش های فعلی تولید انرژی الکتریکی با استفاده از سوخت فسیلی، علاوه بر از بین رفتن منابع انرژی تجدید ناپذیر و صرف هزینه‌های زیاد، عامل اصلی آلودگی محیط زیست و تهدید کننده سلامت انسان از طریق انتشار گازهای مضر گلخانه‌ای خواهد بود. لذا با توجه به افزایش تقاضای برق در سراسر دنیا، هر اندازه که بتوان در چرخه تولید برق، انرژی های تجدید پذیر را جایگزین سوخت‌های فسیلی کرد، به همان مقدار امکان به حداقل رساندن این اثرات مخرب و همچنین کاهش هزینه‌های مربوط به فرآیند تولید برق ممکن خواهد شد. از این رو قصد داریم تا در این مطلب شما را میزان آلایندگی هر یک از منبع های تولید برق و بهینه کردن این موضوع آشنا کنیم. با ما همراه باشید.

 

 

روش های تولید برق

قبل از آنکه با موضوع میزان آلایندگی هر یک از منبع های تولید برق آشنا شوید، شاید بهتر باشد که ابتدا با تمام روش های تولید برق بطور مختصر آشنا شوید. در ادامه به این موضوع خواهیم پرداخت.

۱. تولید برق با توربین‌های گازی

اغلب توربین‌ها برای تولید برق به وسیله یک ماده مایع یا گاز که مانند حامل انرژی عمل می‌کنند، به چرخش درمی‌آیند. علاوه بر این توربین‌ها را می‌توان به کمک باد یا آب جاری نیز به چرخش درآورد. بخار نیز یکی از منابعی است که به توربین‌ها نیرو می‌بخشد.

۲. تولید برق به وسیله توربین‌های بادی

استفاده از انرژی بادی یکی دیگر از روش‌های تولید برق در مناطق بادگیر در سراسر دنیا است. توربین‌های بادی دستگاه‌هایی هستند که انرژی باد را به کنترل درآورده و به برق تبدیل می‌کنند.

۳. واحد‌های هیدروالکتریکی

توربین مولد برق را می‌توان با جریان پرفشار آب نیز به کار انداخت. سد‌هایی که در میان جریان رودخانه‌ها بسته می‌شوند صرفاً به منظور ذخیره آب نیستند، بلکه برای تولید برق از طریق توربین‌ها نیز استفاده می‌شوند.

۴. تولید برق به کمک جزر و مد دریا

یکی از منابع انرژی پایان ناپذیر و مهم، نیروی جرز و مد دریاهاست. واحدهای تولید برق از طریق نیروی جزر و مد که به واحدهای کشندی معروف هستند، برای تولید برق از انرژی حاصل از امواجی که با نیروی فراوانی به سواحل برخورد می‌کنند، استفاده می‌کنند.

۵. صفحات خورشیدی

صفحات خورشیدی نیروی خورشیدی را مستقیماً به برق تبدیل می‌کنند. این پنل‌ها ابتدا به عنوان بهترین دستگاه‌های مناسب برای نواحی روستایی که هیچ شبکه برق یا زیرساخت مناسبی در آنجا وجود نداشت، مورد توجه قرار گرفتند. اما اکنون با افزایش آگاهی نسبت به مزیت‌های محیطی آنها، در مقیاس‌های بزرگی در سراسر جهان استفاده می‌شوند.

۶. تولید برق از طریق نیروگاه‌های هسته‌ای

برای تولید برق به کمک نیروگاه‌های اتمی، بیشترین ماده مورد استفاده اورانیوم نام دارد. این ماده در مرکز رئاکتور جای می‌گیرد و نوترون‌ها به صورت تصادفی در هسته رها می‌شوند. نوترون‌ها با هسته اورانیوم اتم حاصل از شکافت برخورد می‌کنند و به خلق زنجیره‌ای از واکنش‌ها می‌انجامند که در نتیجه این فعل و انفعالات برق تولید می‌شود.

مواردی که به آن اشاره شد، تنها تعداد محدودی از روش‌های تولید برق در سراسر دنیا است؛ روش‌های دیگری نظیر انرژی گرمایی اقیانوس، انرژی نوری، انرژی جریان اقیانوسی، سلول‌های سوختی و… نیز برای تولید برق وجود دارد که در مطلبی جداگانه تحت عنوان انواع روش های تولید برق به آن پرداخته‌ایم و مطالعه این مطلب را به شما توصیه می‌کنیم.

با این توضیحات به سراغ موضوع اصلی این مطلب یعنی تحقیق درباره میزان آلایندگی هر یک از منبع های تولید برق رفته و به آن خواهیم پرداخت.

 

 

میزان آلایندگی هر یک از منبع های تولید برق

تولید برق توسط نیروگاه‌‌‌های انرژی، اثرات مضری بر محیط زیست خواهد داشت؛ به گونه‌ای که فرآیند احتراق در این نیروگاه‌ها، آلاینده‌‌هایی به هوا اضافه می‌کند که براحتی می‌‌تواند در سطح وسیعی گسترش یابد و محیط زیسیت اطراف ما را به شدت آلوده کند. در ادامه هر یک از این روش‌ها و آلایندگی آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.

۱. بررسی میزان آلایندگی نیروگاه‌‌های هسته‌ای

نیروگاه‌‌ های اتمی با تولید تقریبا ۵ درصد از کل انرژی مصرفی دنیا، بیشترین پتانسیل برای اثرات خطرناک بر محیط زیست را دارند؛ بطوری که یک اشتباه تصادفی در فرآیند این نیروگاه‌‌‌ها می‌‌تواند به یک فاجعه بزرگ و انتشار عظیم ذرات رادیواکتیویته منجر شود.

در صورت بروز این اتفاق، امکان از بین رفتن زندگی و حیات جانداران در منطقه وسیعی در اطراف این نیروگاه‌ها وجود دارد؛ همانگونه این اتفاق در سال ۱۹۸۶ میلادی در نیروگاه چرنوبیل در شمال اوکراین اتفاق افتاد و پس از انفجار، محیط اطراف تأسیسات نیروگاه به امواج رادیواکتیو آلوده گشت و بعد به تدریج ابرهای آلوده به نواحی دورتر سرکشیدند و بارش باران سبب شد که بخش‌های وسیعی از اروپا نیز به مواد رادیواکتیو آلوده شوند.

یکی دیگر از آلایندگی های نیروگاه های هسته‌ای، زباله‌های هسته‌ای است که دفع آن‌ها خطرات و آلایندگی‌های زیادی برای محیط زیست ایجاد خواهد کرد.

 

 

بیشتر بخوانید: آشنایی با تاثیر افزایش کربن دی اکسید بر دمای کره زمین

 

۲. میزان آلایندگی محیط زیست در نیروگاه‌های فسیلی

نیروگاه‌‌های فسیلی با تولید ۸۷ درصد انرژی تولیدی در جهان، یکی از اصلی‌ترین منابع تولید و تامین برق و ایجاد آلایندگی در جهان هستند. نیروگاه‌‌های فسیلی به کمک استفاده از زمین و آب‌‌‌، انتشار ذرات و گازها به داخل هوا‌، انتشار حرارت، تغییرات آب و هوایی و تغییرات ظاهری ناشی از برج‌‌های خنک کننده‌‌‌، زباله‌‌های پسماندهای جامد‌‌‌، خاکستر (در مورد نیروگاه‌‌‌ها با سوخت زغال سنگ)‌‌‌، سر و صدا و… می‌توانند آلایندگی و مشکلات زیست محیطی زیادی در طبیعت ایجاد کنند.

به طور مثال برای یک نیروگاه با سوخت فسیلی زغال سنگ و با توان ۵۰۰ مگاوات، باید از ۲۵ میلیارد لیتر آب در سال به ازای تولید هر گیگاوات ساعت برق‌‌‌، استفاده شود که این مقدار باید از منابع آبی برداشت شده و سپس برای بازگشت مجدد به منابع آبی باید خنک سازی شود تا بتواند اثرات کمی بر روی محیط زیست داشته باشد.

علاوه بر استفاده از منابع آبی و آلوده شدن و هدر رفتن آن، تولید گازهای گلخانه‌ای شامل  SOX‌، NOX‌، CO‌، CO2 و هیدروکربن‌‌‌ها و تبعات ناشی از بوجود آمدن آن‌ها نظیر بارش باران‌های اسیدی، یکی دیگر از آلاینده‌های تولید برق به وسیله نیروگاه‌های فسیلی است. در جدول زیر میزان انتشار گازهای گلخانه‌‌‌ای و آلاینده‌ها به ازای تولید هر کیلوات بر ساعت برق، در نیروگاه‌‌های مختلف بر اساس نوع سوخت مشخص شده است.

	نوع نیروگاه
نام آلاینده	زغال سنگ	نفتی	گازی
CO	۰.۱۱	۰.۱۹	۰.۲
CO2	۱۰۹۰	۷۸۱	۴۹۰
NOX	۳.۵۴	۲.۰۲	۵.۰۸
SO2	۹.۲۶	۵.۰۸	۰.۰۰۴

 

* نکته: مقادیر ارائه شده در جدول بالا بر حسب گرم به ازای تولید هر کیلووات برق در ساعت است. بطور مثال در نیروگاه‌های گازی، به ازای تولید هر کیلووات بر ساعت برق، مقدار ۰.۲ گرم مونوکسید کربن (Co) تولید خواهد شد.

 

۳. آلایندگی ناشی از تولید برق در نیروگاه‌های هیدروالکتریکی و نیروگاه‌های دریایی

همانگونه که در قسمت اولیه به آن اشاره شد، تولید برق در این نیروگاه‌ها، به کمک نیروی آب صورت می‌گیرد. در واقع ۶.۴ درصد از انرژی جهان توسط انرژی هیدروالکتریک آبی تامین می‌‌شود. اگرچه تولید برق به کمک این روش مزایایی نظیر کنترل سیل به کمک سدها، تعدیل جریان و مدیریت منابع آبی و… دارد، اما از طرف دیگر بهره‌برداری سد‌ها اثرات مخرب دیگری بر سیکل طبیعی جریان آب‌‌‌، کیفیت جریان‌‌‌، اکولوژی جریان‌‌‌، مهاجرت ماهی‌‌‌ها و تخریب سطح زمین و اکوسیستم خواهد داشت.

در خصوص نیروگاه‌هایی که با امواج و یا جزر و مد دریاها و اقیانوس‌‌‌ها عمل می‌‌کنند (هیدروکنتیک‌ها) بدلیل اینکه بیشتر در مراحل آزمایشی هستند، تا کنون اثرات مخربی از آن‌‌‌ها در وسعت بزرگ مورد بررسی قرار نگرفته است. اما در این نیروگاه‌‌‌ها نیز می‌‌توان اثرات بزرگی را پیش بینی کرد؛ از جمله این اثرات می‌توان به نصب و راه‌اندازی این نیروگاه‌‌‌ها اشاره کرد. نصب و راه‌اندازی این شکل از نیروگاه‌‌‌ها به فضای بسیار بزرگی از اقیانوس نیازمند است که نتیجه آن تاثیر بر صنعت ماهگیری و کشتیرانی و آسیب به زندگی دریایی موجودات و عادات آن‌‌‌ها اشاره کرد.

 

۴. آلودگی ناشی از نیروگاه های خورشیدی

اگرچه تولید انرژی به کمک نیروگاه‌های خورشیدی پاک و بدون آلایندگی به نظر می‌رسد، اما در عمل و بطور ۱۰۰% اینگونه نیست. در واقع در نیروگاه‌های خورشیدی سلول‌‌های فتوولتائیک (فتوولتائیک سیستمی است که انرژی خورشیدی را بطور مستقیم به به انرژی الکتریسیته تبدیل می‌کند) که پس از مصرف و خرابی دور ریخته می‌شوند، یکی از منابع آلاینده محیط زیست بشمار می‌آیند. علاوه بر این در نیروگاه‌های خورشیدی از سلول‌هایی استفاده می‌کنند که از گالیم آرسنید که سمی است، ساخته شده‌اند.

 

 

۵. آلایندگی ناشی از نیروگاه‌های بادی

همانند نیروگاه‌های خورشیدی، نیروگاه‌های بادی نیز بدون آلودگی بنظر می‌رسند ولی اینگونه نیست. در واقع نیروگاه‌های تولید برق با توربین های بادی، آلودگی‌هایی نظیر آلودگی ظاهری‌‌‌، سر و صدا و تداخل با امواج تلویزیونی ایجاد می‌کنند. علاوه بر این نیروگاه‌های بادی که در در مسیر کوچ پرندگان قرار دارند، خطر بزرگی برای سلامت پرندگان به حساب می‌‌آیند.

 

جمع بندی

در این مطلب سعی کردیم تا بطور خلاصه شما را در تحقیق درباره میزان آلایندگی هر یک از منبع های تولید برق یاری کنم. قطعا روش‌های دیگری برای تولید برق و به تبع آن ایجاد آلودگی در محیط زیست وجود دارد؛ شما کدامیک از این روش‌ها را می‌شناسید و در خصوص آلودگی‌ آن‌ها چه اطلاعاتی دارید؟ لطفا دیدگاه‌های خود را از طریق ارسال نظر، با ما و سایر مخاطبان ستاره به اشتراک بگذارید.