آیا توربین‌های بادی موجب گرمایش زمین می شوند
- توربین بادی
توربین بادی، وسیله ای است که انرژی جنبشی باد را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. توربین بادی کاربرد های مختلفی دارد؛ مانند شارژ باتری و چرخاندن ژنراتور. مهمترین کاربرد توربین بادی، تولید برق است. به کار گرفتن انرژی باد از صده دوم قبل از میلاد آغاز شد که با کمک آن، چرخ چاه را به گردش در آورده و آب را از چاه به سطح زمین انتقال می دادند. توربین بادی نیز اولین بار برای چرخاندن آسیاب بادی به کار رفت که مشابه چرخ و فلک های امروزی بود. جالب است بدانید که خاورمیانه در حدود ۵۰۰ سال زودتر از اروپا به تکنولوژی استفاده از انرژی باد دست یافت و سپس اروپا با الهام گرفتن از آسیاب های بادی خاورمیانه، نوع متفاوت تری از آن را طراحی کرد.
در سال ۱۸۸۷ اولین توربین بادی به منظور تولید برق برای یک ماشین شارژ باتری ساخته شد. بعد از آن آمریکایی ها توربین های بادی با توان ۵ الی ۲۵ کیلووات را به منظور تولید برق ساختند. در سال ۱۹۵۱ نیز بریتانیا اولین توربین بادی را به منظور تولید برق راه اندازی کرد. در سال ۲۰۰۶ در اتحادیه اروپا درصد بیشتری از تولیدات انرژی برق به توربین بادی اختصاص یافت.
امروزه بیشتر کشورهای جهان از جمله ایران در حال جایگزینی انرژی های تجدیدپذیر بخصوص انرژی باد، بجای سوخت های فسیلی هستند. در این میان اتحادیه اروپا و آمریکا سهم بیشتری داشته به طوری که مصرف سوخت فسیلی در برخی کشورها تا سال ۲۰۳۰ به صفر خواهد رسید و انرژی های تجدید پذیر به طور کامل جایگزین خواهند شد. مزایای بی شمار انرژی های تجدید پذیر مانند پایدار بودن، کاهش هزینه های جانبی، حداقل میزان آلایندگی و منافع اقتصادی فراوان، موجب گسترش و رشد سریع این تکنولوژی شده است.
با وجود همه مزایای بی شماری که برای این نوع از انرژی دارد، معایبی هم وجود دارد که باید آنها را در نظر داشت. راندمان انرژی های تجدیدپذیر نسبت به سوخت های فسیلی کمتر است. لذا می بایست از نیروگاه های بیشتری برای افزایش راندمان، احداث کرد. از طرفی نیروگاه های انرژی های تجدیدپذیر، کاملا وابسته به شرایط آب هوایی هستند. بعنوان مثال نیروگاه های خورشیدی نیاز به تابش آفتاب دارند. نیروگاه های بادی نیاز به وزش باد و نیروگاه های آبی نیاز به بارش باران جهت تکمیل ظرفیت سدها دارند. احداث نیروگاه های انرژی های تجدیدپذیر نیاز به سرمایه اولیه بالایی دارد. بعضی از نیروگاه ها هم آلودگی های صوتی ایجاد می کنند. همچنین ممکن است نتوان در هرجایی نیروگاه ساخت. با همه این معایب، باز هم مصرف انرژی های تجدیدپذیر بسیار به صرفه تر از مصرف سوخت های فسیلی است.
تا همین اواخر تصور می شد که توربین های بادی موجب افزایش گرمایش زمین می شوند. دو محقق به نام های میلر و کیت از دانشگاه آکسفورد عنوان کرده بودند که با احتساب اینکه کل برق مصرفی کشور آمریکا از طریق توربین های بادی تامین شود، دمای هوای قاره آمریکا ۰٫۲۴ درجه سانتی گراد افزایش مییابد. این عدد زیاد به نظر می آمد. این موضوع دانشمندان را به این فکر فرو برد که آیا توربین های بادی و سایر نیروگاه های انرژی های تجدیدپذیر موجب افزایش گرمای زمین می شوند؟
در پی این جریان ها، تحقیقات گسترده ای شکل گرفت و نتیجه آن اینطور عنوان شد که اگر حتی کل کشور آمریکا برق مورد نیاز خود را توسط توربین های بادی تامین کند، افزایش دما در کره زمین به شکل نامحسوسی خواهد بود. دانشمندان می گویند توربین بادی موجب گرمتر شدن زمین نمی شود و این یک ادعای غلط بوده است. زیرا توربین بادی گرمای اضافی تولید نکرده و فقط گرمای موجود در سطح را به حرکت در می آورد. در واقع توربین بادی در هنگام شب که هوای سرد در سطح بالاتری قرار میگیرد را با چرخش به سمت پایین حرکت می دهد و هوای گرم به سمت بالا جابجا می شود. این جریان هوا فقط در محدوده نصب توربین ها رخ می دهد و گرمای اضافی تولید نمی شود. بدین ترتیب توربین بادی تاثیر محسوسی در گرمایش زمین ندارد.
البته بجز بحث گرمایش زمین، موارد دیگری هم در مورد استفاده مداوم و همیشگی از انرژی های تجدیدپذیر وجود دارد. مثلا برخی دانشمندان می گویند جایگزین کردن کامل انرژی های تجدیدپذیر بجای منابع تجدیدناپذیر، موجب کاهش انرژی های موجود در جو زمین می شود. از طرفی استفاده بی وقفه از این انرژی ها موجب برهم خوردن تعادل زمین خواهد شد.
به هر حال هیچ کدام از این نظریه ها به معنی عدم استفاده از انرژی های تجدیدپذیر نیست. همانطور که روشن است همه گیاهان از طریق فتوسنتز انرژی آزاد میکنند؛ البته بدون ایجاد گرمای اضافی. لذا میبایست در زمینه انرژی های تجدیدپذیر پژوهش های فراوانی انجام شود تا به بهترین شکل از آن استفاده شود بدون اینکه برای کره زمین مشکل تازه ای توسط انسان ایجاد شود.