تاریخچه استفاده از انرژی های تجدید پذیر – از گذشته تا آینده پاک
وابستگی دیرینه انسان به طبیعت
انسانها از هزاران سال پیش برای تأمین نیازهای خود به منابع طبیعی روی آوردند. پیش از کشف و استفاده گسترده از سوختهای فسیلی، تمدنهای بشری انرژی خود را مستقیماً از طبیعت دریافت میکردند: از نور خورشید برای گرمایش، از باد برای حرکت قایقها و آسیابها، و از جریان آب برای چرخاندن چرخها. این منابع، همان انرژی های تجدید پذیر هستند که امروزه دوباره کانون توجه قرار گرفتهاند. در این مقاله، نگاهی به تاریخچه استفاده از انرژی های تجدید پذیر میاندازیم و مسیر پرفراز و نشیب آنها را بررسی میکنیم.
دوران باستان: استفاده مستقیم از نیروهای طبیعت
انسانهای اولیه به خوبی نیروهای طبیعت را میشناختند و از آنها بهره میبردند:
- انرژی خورشیدی: مردم در تمدنهای باستانی خانههای خود را طوری میساختند که حداکثر استفاده را از نور و گرمای خورشید ببرند. آنها از نور خورشید برای خشک کردن محصولات کشاورزی و گرم کردن آب استفاده میکردند. یونانیان و رومیان باستان از آینهها برای متمرکز کردن نور خورشید و ایجاد گرما استفاده میکردند.
- انرژی زیستتوده: سوزاندن چوب و بقایای گیاهی (زیستتوده) قدیمیترین شکل استفاده از انرژی تجدید پذیر است که انسان برای پخت و پز و گرمایش از آن بهره برد.
- انرژی بادی: مصریان باستان حدود 5000 سال پیش از بادبان برای حرکت قایقهای خود در رود نیل استفاده میکردند. بعدها، ایرانیان در حدود قرن هفتم میلادی اولین آسیابهای بادی را برای آرد کردن غلات و پمپاژ آب ساختند. این فناوری به سرعت در سراسر جهان اسلام و سپس به اروپا گسترش یافت.
- انرژی آبی: انسانها از دیرباز نیروی جریان آب را مهار کردند. رومیان باستان از چرخهای آبی برای آرد کردن غلات استفاده میکردند. در قرون وسطی، آسیابهای آبی در اروپا گسترش یافتند و نقش مهمی در صنایع اولیه مانند نساجی و آهنگری ایفا کردند.
انقلاب صنعتی و افول موقت انرژیهای تجدید پذیر
با آغاز انقلاب صنعتی در قرن هجدهم، زغال سنگ به عنوان منبع اصلی انرژی ظهور کرد. موتورهای بخار که با زغال سنگ کار میکردند، قدرت و انعطافپذیری بیسابقهای ارائه دادند. در قرن نوزدهم، نفت و سپس گاز طبیعی به منابع انرژی غالب تبدیل شدند. این سوختهای فسیلی، انرژی متمرکز و قابل حملی فراهم میکردند که توسعه سریع صنایع و حمل و نقل را ممکن ساخت. در این دوره، استفاده از انرژیهای تجدید پذیر سنتی مانند باد و آب (به جز در مقیاسهای بزرگ مانند سدهای برقآبی) تا حدودی به حاشیه رفت.
قرن بیستم: بیداری دوباره و نوآوریهای جدید
در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، علاقه به انرژیهای تجدید پذیر دوباره پدیدار شد:
- برقآبی مدرن: ساخت سدهای بزرگ برای تولید برق از نیروی آب در مقیاس وسیع آغاز شد و برقآبی به یکی از مهمترین منابع انرژی تبدیل شد.
- انرژی خورشیدی نوین: در سال 1883، چارلز فریتز اولین سلول خورشیدی ساخته شده از سلنیوم را ساخت. اگرچه بازدهی بسیار پایینی داشت، اما ایده تبدیل مستقیم نور خورشید به برق را مطرح کرد. در دهه 1950، آزمایشگاههای بل اولین سلول خورشیدی سیلیکونی با بازدهی قابل توجه را توسعه دادند که راه را برای استفادههای بعدی هموار کرد.
- انرژی بادی مدرن: در اواخر قرن نوزدهم، اولین توربینهای بادی برای تولید برق ساخته شدند. در طول قرن بیستم، طراحی توربینهای بادی بهبود یافت و اندازه آنها افزایش پیدا کرد.
- انرژی زمینگرمایی: اولین نیروگاه زمینگرمایی در سال 1911 در ایتالیا شروع به کار کرد و از گرمای درون زمین برای تولید برق استفاده کرد.
اواخر قرن بیستم و قرن بیست و یکم: رشد شتابان و چالشهای جهانی
در دهههای پایانی قرن بیستم، با افزایش نگرانیها در مورد محدودیت سوختهای فسیلی و اثرات زیستمحیطی آنها، کشورها، محققان و صنایع در سراسر جهان شروع به توسعه و استفاده گسترده از انرژیهای تجدید پذیر کردند.
- پیشرفتهای فناوری: سرمایهگذاری در تحقیق و توسعه، منجر به پیشرفتهای چشمگیری در فناوریهای خورشیدی (پنلهای فتوولتائیک کارآمدتر و ارزانتر)، بادی (توربینهای بزرگتر و قدرتمندتر)، زمینگرمایی و سایر منابع مانند انرژی اقیانوسی شد.
- سیاستهای حمایتی: دولتها در سراسر جهان با ارائه یارانهها، مشوقهای مالی و تعیین اهداف برای افزایش سهم انرژیهای تجدید پذیر در سبد انرژی خود، از توسعه این منابع حمایت کردند.
- کاهش هزینهها: با افزایش تولید و پیشرفت فناوری، هزینه تولید برق از منابع خورشیدی و بادی به طور چشمگیری کاهش یافت و آنها را از نظر اقتصادی رقابتیتر کرد.
امروزه، انرژیهای تجدید پذیر با سرعت زیادی در حال گسترش هستند و نقش مهمی در تأمین انرژی جهان ایفا میکنند. کشورها و شرکتهای بسیاری اهداف بلندپروازانهای برای گذار به انرژیهای پاک تعیین کردهاند.
نتیجهگیری: آیندهای با انرژی پاک
تاریخچه استفاده از انرژی های تجدید پذیر نشان میدهد که انسانها همواره به دنبال بهرهگیری از نیروهای پایدار طبیعت بودهاند. در دهههای پایانی قرن بیستم، محدودیت منابع سوختهای فسیلی، افزایش قیمت نفت و به ویژه اثرات زیستمحیطی ناشی از سوزاندن آنها (مانند آلودگی هوا و تغییرات اقلیمی)، کشورها و محققان در سراسر جهان را وادار کرد تا توجه خود را به انرژیهای تجدید پذیر معطوف کنند. با پیشرفتهای فناوری و حمایتهای جهانی، انرژیهای خورشیدی، بادی، آبی و سایر منابع تجدید پذیر نه تنها جایگاه خود را بازیافتهاند، بلکه جامعه جهانی آنها را به عنوان ستونهای اصلی سیستم انرژی آینده به رسمیت میشناسد و مسیر را برای آیندهای پایدارتر و پاکتر هموار میکنند. جهت مشاهده ویدیوهای تکمیلی فرآیند انرژی های تجدید پذیر به بخش منابع تولید انرژی مراجعه فرمایید.