انرژی های تجدیدپذیر

گرچه بازیافت گرما و بازگردانی حرارت در سیستم‌های تولید همزمان هر دو سبب کاهش مصرف سوخت و در نتیجه کاهش انتشار کربن و نیز هزینه‌های عملیاتی خواهد شد ولی این راهکار به تنهایی نمی‌تواند بر مساله کاهش انتشار کربن غلبه کند و لازم است که مجموعه‌ای از سیاست‌های کاهش انتشار کربن در کنار هم به کار گرفته شوند. یکی دیگر از راهکارهای کاهش انتشار کربن، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر است. بر اساس آمارهای ارائه شده توسط آژانس بین‌المللی انرژی و هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم تا سال ۲۰۵۰ میلادی ظرفیت استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر به شرح جدول ۱ ارائه شده است.

از بین منابع انرژی، منابعی با تولید آلایندگی کمتر و قابلیت تولید و مصرف به صورت پراکنده از اولویت بالاتری برخوردار هستند. منابع زیست‌توده به دلیل کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، افزایش امنیت انرژی، داشتن تنوع و توزیع در مناطق مختلف به عنوان منبع مناسبی برای تامین انرژی شناخته می‌شوند. همانطور که از جدول فوق نیز می‌توان استنباط کرد، زیست‌توده عمده‌ترین سهم مصرف را در میان منابع انرژی تجدیدپذیر داراست.

زیست‌توده
زیست توده یکی از منابع عمده در میان انواع منابع انرژی‌های نو، می‌باشد. تعاریف متعدد و گوناگونی از این منابع شده است .تعریف اتحادیه اروپا از زیست توده: “زیست توده عبارت است از اجزا قابل تجزیه زیستی از محصولات، پسماندها و زائدات کشاورزی (شامل مواد گیاهی و دامی)، جنگلها و صنایع وابسته و همچنین زائدات صنعتی و شهری قابل تجزیه”. بر اساس تعریف علمی ارائه شده برای زیست توده در این آیین نامه، زیست توده به سوخت‌هایی اطلاق می‌گردد که از جرم توده فیتوپلانکتونها و جرم توده زئوپلانکتونها ساخته می‌شوند. انرژی زیست‌توده شامل انرژی تولیدی از کلیه ضایعات و زائدات حاصل از موجودات زنده می‌باشد و بعد از انرژی خورشیدی بالاترین پتانسیل را داراست و در حال حاضر با توجه به مزایای ویژه‌ای نظیر مزایای اقتصادی، زیست‌محیطی، پراکندگی و دسترسی آسان، بالاترین سهم را در میان انژی‌های تجدیدپذیر به خود اختصاص داده است.

امروزه مشخص شده است که سوخت‌های زیستی به دست آمده از پسماندهای جنگل ها و محصول‌های کشاورزی جهان می تواند سالانه به اندازه ۷۰ میلیارد تن نفت خام انرژی در دسترس بشر قرار دهد که این میزان ۱۰ برابر مصرف سالانه انرژی در جهان است.همچنین می توان از این سوخت‌ها بیشتر در تولید گرما بهره برد زیرا می توانند باعث صرفه جویی اقتصادی چشمگیری شوند.
بخشی از تشعشع خورشید که به اتمسفر زمین می رسد، بواسطه فرآیند فتوسنتز در گیاهان جذب و ذخیره می‌شود. ماکزیمم راندمان تبدیل انرژی خورشیدی در این فرآیند بین ۵ تا ۶ درصد است. گیاهان به عنوان منابع ذخیره کربن هستند و CO2 را از هوا جذب کرده و بصورت کربن ذخیره می نمایند. وقتی گیاهی توسط جانوری خورده می شود، بخشی از کربن موجود در گیاه خورده شده به انرژی تبدیل می شود و بخشی دیگر در بافت های زنده ذخیره می گردد. بخش سوم نیز با فضولات حیوانی دفع می گردد. در صورتی که چوب یا گیاهان سوزانده شوند، علاوه بر انرژی، بخش اعظمی از کربن ذخیره شده بصورت CO2آزاد می شود و بخشی نیز در خاکستر باقی می ماند.

بر اساس آمارهای ارائه شده توسط IEA و IPCC ظرفیت استفاده از منابع مختلف زیست‌توده تا سال ۲۰۵۰ میلادی طبق جدول زیر ارائه شده است

بر طبق پتانسیل‌سنجی انجام شده توسط دفتر زیست‌توده انرژی‌های نو ایران، منابع زیست‌توده در ایران به ۵ دسته کلی تقسیم‌بندی شده و پتانسیل انرژی هر یک در جدول زیر آورده شده است.

استفاده از سوخت‌های زیستی به عنوان جایگزین سوخت‌های فسیلی، راهی امیدبخش برای متوقف کردن افزایش کربن دی‌اکسید است. ترکیب زیست‌توده را به طور عمده اکسیژن، هیدروژن، کربن و نیتروژن تشکیل می‌دهد که گاهی مواقع با مقدار اندکی گوگرد نیز همراه است. با توجه به اینکه زیست‌توده در مراحل رشد CO2 مصرف می‌کند، آلودگی ناشی از آن در مقایسه با سوخت‌های فسیلی بسیار اندک است.