משאבים מתחדשים ניתן לראות מדי יום ברחבי העולם. שימת דגש על משאבים מתחדשים וברי קיימא, עבור אנרגיה כמו גם מוצרים חומריים אחרים, יכולה להשפיע על איכות הסביבה על ידי יצירת טביעת רגל סביבתית קטנה יותר.
מה הופך משאב לחדש?
משאב מתחדש מוגדר כמשאב טבעי המחדש את עצמו בקצב מהיר יותר, או שווה לקצב הצריכה, לפי אוניברסיטת אורגון סטייט. משאבים מתחדשים שונים ממשאבים שפעם התרוקנו לא חוזרים, כמו דלקים מאובנים.השימוש והטיפוח של משאבים מתחדשים עוזרים למזער את ההשפעה שיש לאנושות על כדור הארץ תוך תמיכה באוכלוסייה גדלה, מציינת Investopedia.
- מיחזור משאבים מתחדשים:לפעמים משאבים מתחדשים ומיחזור יכולים ללכת יד ביד. נייר ועצים למשל, יכולים להיות משאב מתחדש כאשר ניתן מספיק זמן לעצים לזריעה מחדש ולחדש יערות שנקטפו.
- שוויון של מתחדשים: כל המשאבים המתחדשים אינם שווים כפי שמדגישה Scitable by Nature Education. כל משאב מתחדש בטווחי זמן שונים. כך שניתן לחלק דוגמאות למשאבים מתחדשים לשלוש קטגוריות: בר קיימא או בלתי נדלה, משאבים מתחדשים באופן טבעי וסחורות מתחדשות.
חמישה מקורות אנרגיה מתחדשים עיקריים
לפי המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL), יש כמה יתרונות לסביבה ולחברה בשימוש באנרגיה מתחדשת. השאלות הנפוצות של מינהל המידע האמריקאי לאנרגיה (EIA) מדווחת על אנרגיה מתחדשת שהפיקה 15% מהאנרגיה בארה" ב במהלך 2016.
1. כוח רוח
מסמך ממשק הרשת הניתן לשליטה של NREL מפרט את תהליך המרת אנרגיית הרוח לחשמל. לפי משרד האנרגיה האמריקני (EERE), טכנולוגיה חדשה עשויה להניע שימוש מוגבר בטורבינות רוח ביבשה ובאוקיינוס. בשנת 2016, 5.6% מהאנרגיה שהופקה בארה" ב מקורה באנרגיית רוח. שני הסוגים העיקריים של ייצור כוח רוח המוסברים על ידי EIA כוללים:
- ציר אנכי - טורבינה מסוג זה פועלת כשהציר המסובב הראשי שלה מסודר אנכית. טורבינת ציר אנכי עובדת היטב עבור אזורים עם מהירויות רוח משתנות.
-
ציר אופקי - לסוג טורבינה זה ציר מסתובב המותקן אופקית על מגדל או מוט אנכי. טורבינה זו פועלת היטב באזורים שטוחים וגדולים כגון שדה או אוקיינוס.
טורבינות רוח בים
2. כוח מים
לפי השאלות הנפוצות של EIA, 6.5% מהאנרגיה הנוצרת בארה" ב מופעלת על ידי ניצול אנרגיית המים. משרד האנרגיה האמריקני (DOE) מסביר שניתן לייצר מקור אנרגיה דינמי זה במספר דרכים:
- החזקה או סכר מים: זה משתמש בסכרים כדי לאגור כמויות גדולות של מים, המשתחררות כאשר יש צורך בחשמל כדי להפעיל את הטורבינות לייצור חשמל במשך שבועות וחודשים רבים. ישנם 2,400 סכרים בארה" ב המייצרים הידרואלקטריות.
- כוח מים באחסון שאוב:כאן מאוחסנים מים במאגר התחתון והעליון. בתקופות של עודפי אנרגיה המים נשאבים למעלה, ומשוחררים למטה למאגר התחתון דרך טורבינות לייצור חשמל בזמני ביקוש
- כוח הידרו-של-נהר או הסחה: סוג זה של כוח מופק מהזרימה הטבעית של נהרות.
- אנרגיית מים גאות ושפל או ימית: סוג זה של כוח מופק על ידי הגאות והשפל של האוקיינוסים והימים, על פי איגוד כוח המים הבינלאומי.
3. אנרגיה גיאותרמית
ניתן לייצר אנרגיה כמעט ללא פליטות באמצעות טמפרטורות כדור הארץ הקבועות. אנרגיה גיאותרמית יכולה לחמם ולקרר בתים ועסקים באמצעות משאבות חום גיאותרמיות (GHPs). דו" ח של עולם האנרגיה המתחדשת לשנת 2017 קובע כי ארה" ב היא מובילה עולמית בייצור אנרגיה גיאותרמית שתרמה 0.4% מצרכי האנרגיה של ארה" ב בשנת 2016.
אנרגיה גיאותרמית פועלת דרך מערכות לולאה סגורות או פתוחות. תמצא הרבה יתרונות לאנרגיה גיאותרמית, אבל יש גם דברים רעים לגבי המשאבות, בהתאם למערכת שנבחרה. זה יכול לכלול זיהום קרקע בחלק ממערכות לולאה סגורות ישנות יותר. Proceedings World Geothermal Congress מדווח מתוך 1.4 מיליון מערכות בארה" ב, 90% הם לולאה סגורה ורק 10% הם מערכות לולאה פתוחה.
4. אנרגיה סולארית
בשנת 2016, ארה" ב הפיקה 0.9% מהאנרגיה שלה משמש. בלומברג מציינת כי בשנה זו נרשמה עלייה של 95% בייצור החשמל הסולארי בארה" ב. S. ה-DOE מסביר "ישנם שני סוגים עיקריים של טכנולוגיות אנרגיה סולארית-פוטו-וולטאית (PV) וריכוז אנרגיה סולארית (CSP)."
- פוטווולטאיקה משפך את השמש דרך מדיום ספציפי כמו נחושת או סיליקון כדי לרתום את האנרגיה מקרינת השמש. זה הסוג המשמש על גגות לתושבים ובניינים.
- ריכוז אנרגיה סולארית משמש בייצור חשמל בקנה מידה גדול באמצעות מראות כדי לסייע בחיבור קרני השמש למקלטים על מנת להפיק חום וחשמל.
מערכות סולאריות פסיביות מפחיתות את כמות האנרגיה הדרושה באופן מסורתי להפעלת מיקום, כגון בניין או בית.
5. ביומסה וביודלק
בשנת 2016, ביומסה הפיקה 1.5% מהעולם האנרגיה המתחדשת בארה" ב מסבירה כיצד ניתן להשתמש בביומסה לביו-אנרגיה ולהפקת דלק ביולוגי.
- ביו-אנרגיה הוא החום המופק משריפה ישירה של עצים.המקורות הם שאריות של יבולים, יערות, טחנות ראשוניות ומשניות ופסולת, על פי עמוד מפות ביומסה של NREL. זה שימש במשך מאות שנים לבישול וחימום הבית מציין את עולם האנרגיה המתחדשת.
- דלקים ביולוגיים יכולים להיות דלק ביולוגי נוזלי או ביוגז. ניתן להמיר גידולי ביו-אנרגיה כמו סוויץ' גראס ואחרים, גידולים חקלאיים וחומרי פסולת לדלק ביולוגי נוזלי. בעוד שפסולת מטמנה מייצרת מתאן שנוזל בו, ניתן להפיק ביוגז משפכים אנושיים ומפסולת של בעלי חיים, מסביר עמוד ההסבר על ביומסה של EIA.
אנרגיה מביומסה בארה" ב מגיעה "43% מעץ וביומסה שמקורה בעץ, 46% מביו-דלקים (בעיקר אתנול), וכ-11% מפסולת עירונית", על פי דף Biomass Explained של EIA.
משאבים ברי קיימא
משאבים ברי קיימא הם אלו שזמינים תמידית או נראים אינסופיים. משאבים אלה הם בלתי נדלים וניתן להשתמש בהם ללא הגבלה.
שמש ואנרגיה סולארית
נראה שהשמש, שצפויה להתקיים עוד שישה מיליארד שנים, בהשוואה לתוחלת החיים של האדם, נמשכת לנצח. זה הופך את האנרגיה הסולארית למקור אמין.
אנרגיית אוויר
כדור הארץ הוא כוכב הלכת היחיד הידוע שיש לו אטמוספירה העשויה מאוויר שמאפשרת חיים, צופה ב-Space.com. המרכיבים החשובים והעיקריים הם חנקן, חמצן, פחמן דו חמצני ומימן. עם זאת, זיהום אוויר מתפתח לאיום.
- מימןהוא היסוד הנפוץ ביותר ביקום. ה-EIA מסביר שהוא משמש בעיבוד מתכות ונפט, ייצור דשנים. הוא משמש גם כדלק ברקטות, ולאחרונה גם במכוניות.
- רוח הוא אוויר שזז בתגובה להבדלים בטמפרטורה באזור. הוא נע ממקומות של לחץ גבוה ללחץ נמוך, והמהירות שלו היא מקור אנרגיה יקר ערך לפי התאגיד האוניברסיטאי לחקר אטמוספירה.אנרגיית הרוח הייתה בשימוש במשך מאות שנים.
אנרגיה גאות ושפל
כפי שמגדיר זאת המינהל הלאומי לאוקיאנוס ואטמוספירה (NOAA), "גאות ושפל הן אחת התופעות האמינות ביותר בעולם." הם נגרמים מכוח הכבידה שהשמש והירח מפעילים על האוקיינוסים, ואינרציה השומרת על תנועת המים. קווי החוף היבשתיים הם גורם מרכזי המשפיע על הכיוון וחוזק הגאות והשפל. אנרגיית גאות ושפל היא מקור חלופי מרכזי.
כוח גיאותרמי
אנרגיה זו משתמשת בחום כמעט קבוע הזמין ברמות עמוקות יותר באדמה לחימום וקירור מבנים בין אם זה בתים, מוסדות או חממות. אנרגיה גיאותרמית זמינה בכל מקום ביבשה.
משאבים מתחדשים
משאבים מתחדשים הם אלו שמתחדשים באופן טבעי בקצב בר-קיימא, כאשר אינם מזוהמים או מושפלים על ידי פעילויות אנושיות, ובמקרה זה יש להם זמן מתחדש ארוך.
מים
מי תהום ומקורות מים פתוחים כמו נהרות ונחלים תלויים בקו פרשת מים פונקציונלי וצמחי כדי להיטען מחדש, והם הכרחיים לשתייה, לגידול יבולים ולתהליכי ייצור רבים. יתרה מכך, כפי שמדווחת נשיונל ג'יאוגרפיק, כריתת היערות מפחיתה את הגשמים ומחזור המים מופרע. מקורות אלו מזוהמים גם על ידי זיהום שעלול להשפיע על בריאות האדם והסביבה. יש צורך לחסוך במים ולהשתמש בהם ביעילות כדי למנוע מחסור בהם.
הידרוחשמל
הידרוחשמל מופק בדרך כלל באמצעות סכרים, ונהרות עלולים להתייבש עקב כריתת יערות המפחיתה את כוח המים, אלא אם היערות באזור ההיקוות מוגנים.
אדמה
אדמה מספקת את המצע לחיות ולגדל יבולים. זה יכול להתפרק, לזהם ולאבד פוריות ותפוקה, מה שהופך את שימור הקרקע לחשוב.
סחורות מתחדשות
סחורות מתחדשות הן אותם פריטים שמתרוקנים, אך קציר, שתילה ומחזור זהירים יכולים להפוך סחורות למתחדשות שאחרת עלולות ללכת לאיבוד.
עצים וגידולים
עצים דורשים יותר שנים כדי לגדול ולהתבגר מאשר גידולים חד-שנתיים ושנתיים, כלומר יכולת ההתחדשות של האחרונים גבוהה יותר. בהינתן מזג אוויר טוב ואספקת מים, ניתן לקצור שלושה יבולים או יותר בשנה, על פי ארגון חקלאות המזון.
- גידולי מזון שנתייםמייצרים את רוב המזון - דגנים, קטניות, זרעי שמן, ירקות ופירות רבים.
- סיבים מופקים מכותנה, פשתן, קנבוס ויוטה.
- מרעה ומספוא גידולים הם המקור העיקרי להזנה לבעלי חיים שנותנים חלב, בשר ועור.
- עצים רב שנתיים מייצרים פירות רבים, שמן וחומרים כמו גומי.
-
עץ ועיסה מתקבלים על ידי כריתת יערות ועצים, מה שמתרחש כרגע בשיעורים בלתי סבירים. קרן חיות הבר העולמית (WWF) חוששת "כריתת עצים בלתי ברת קיימא על ידי כמה עסקים בתעשיית הנייר פוגעת ביערות, מאיץ את שינויי האקלים ומובילה לאובדן חיות בר". ארבעים אחוז מהעץ משמש לייצור נייר וקרטון בלבד. WWF קורא לייצר 70% מהנייר עד 2020 ממקורות ממוחזרים כדי להגן על יערות.
דגנים בשוק
דשנים טבעיים
ישנם מקורות מתחדשים רבים שהיו בשימוש לפני הופעת הדשנים הכימיים הבלתי מתחדשים בחקלאות. חקלאות אורגנית וגינות מסתמכות עליהם. הם כוללים זבל וקומפוסט מפסולת משק ובעלי חיים, קמח דגים ודם מפסולת מפעלים, גואנו ציפורים ועטלף, אצה ימית.
ביואנרגיה
מקור האנרגיה האלטרנטיבי הפופולרי הזה כולל פסולת ביומסה, גידולי ביו-אנרגיה כמו דשא מתג חיטה, צפצפה ומיסקנתוס, ומהפקת מתאן ממזבלות או פסולת בעלי חיים. ביוגז וביואתנול יכולים להיות מופקים גם מביומסה וגידולי אנרגיה.
השינוי לעבר מוצרים בני קיימא ומתחדשים
משאבים מתחדשים הם חיוניים להמשך הישרדותם של החיים על פני כדור הארץ. בעוד שסחורות מתחדשות מעובדות במשך מאות שנים, השימוש במשאבים כמו חשמל מאוקיינוסים ואנרגיה סולארית הוא חדש. שימוש מוגבר במשאבים אלה יכול לשפר את איכות החיים על פני כדור הארץ.
