روش های تولید انرژی و تبدیل به انرژی دیگر چیست؟
3332728#2
روش دیگر برای سامانه انرژی ترکیبی، یک آرایه پنل فتوولتائیک (photovoltaic array) است که با یک توربین باد کوپل شده باشد. مزیت این سامانه، خروجی بیش‌تر توربین‌های بادی در زمستان است. در حالی‌که در طول تابستان پنل‌های خورشیدی خروجی پیک تولید خود را دارند. این سامانه انرژی ترکیبی اغلب منجر به راندمان و بازگشت اقتصادی و زیست‌محیطی بیش‌تری نسبت به سامانه‌های تنهای بادی، خورشیدی، زمین گرمایی یا سامانه‌های مستقل تولید سه‌گانه (trigeneration stand-alone systems) می‌شوند.
سامانه‌های انرژی تجدیدپذیر هیبریدی
3227280#8
اصول: دانشمندان در جستجوی انرژی‌های پاک جایگزین برای روش‌های تولید برق هستند. برخی از فناوری‌ها مانند هضم بی‌هوازی از مواد زاید انرژی تجدید پذیر تولید می‌کند. کاهش جهانی گازهای گخانه‌ای به پذیرش فناوری‌های حفظ انرژی در سطح صنعی و نیز تولید انرژی پاک، بستگی دارد. اینکار شامل استفاده از بنزین بدون سرب، انرژی خورشیدی و وسایل نقلیه با سوخت جایگزین مانند وسایل نقلیهٔ دوگانه قابل اتصال به برق و وسایل نقلیهٔ دوگانهٔ الکتریکی هستند. از آنجا که استفادهٔ صنعتی از انرژی، ۵۱٪ استفاده از انرژی را در سطح جهان شامل می‌شود، بهبود بازدهی انرژی در این حوزه اولویت نخست شرکت‌های فناوری زیست‌محیطی در سراسر جهان است. فناوری موتور الکتریکی پیشرفته با قابلیت بازدهی بهتر انرژی (و ژنراتور الکتریکی) که برای تشویق کاربردش مقرون به صرفه است مانند ماشین الکتریکی دو تحریکه ووند روتور و ماژول صرفه جویی در انرژی، می‌تواند میزان دی‌اکسید کربن (CO2) و دی‌اکسید گوگرد (SO2) را کاهش دهد که در غیر اینصورت اگر از سوخت‌های فسیلی استفاده گردد به درون جو وارد می‌شود. کریس استاک رخدادی است که هر ساله در یورکتاون هایتس در شهر نیویورک برگزار می‌شود و یکی از بزرگترین نمایشگاه‌های عرضهٔ فناوری زیست‌محیطی در ایالات متحده است.
فناوری زیست‌محیطی
2058299#22
روش دیگر برای تولید انرژی الکتریسیته از انرژی خورشید، استفاده از برج نیرو یا دودکش‌های خورشیدی می‌باشد. در این سیستم، از خاصیت دودکش‌ها استفاده می‌شود، به این صورت که با استفاده از یک برج بلند، به ارتفاع حدود ۲۰۰ متر و تعداد زیادی گرم خانه‌های خورشیدی که در اطراف آن است، هوای گرمی که به وسیلهٔ انرژی خورشیدی در یک گرم‌خانه تولید می‌شود و به طرف دودکش یا برج که در مرکز گلخانه‌ها قرار دارد، هدایت می‌شود.
انرژی حرارتی خورشیدی
3351290#1
به‌طور تقریبی نیمی از انرژی جهانی در ساختمان‌ها کاربرد دارد، و به‌طور تقریبی نیمی از هزینه‌های حرارت دهی و خنک‌سازی ناشی از تهویه توسط روش "پنجره باز" ومطابق با ضوابط مربوط به آن می‌باشد. ثانیاً ، تولید انرژی و شبکه در جهت برآورد عرضه راسی نیرو صورت گرفته‌است. روند استفاده احتمالی از بازیابی در تهویه مقرون به صرفه و پایدار است و از طرفی سریع‌ترین روش جهت کاهش مصرف انرژی جهانی است و از این جهت کیفیت هوای داخل (IAQ) را بهبود بخشیده و متناسب با آن از مصرف انرژی جهانی می‌کاهد و در نهایت موجب حفاظت از ساختمان‌ها و محیط زیست می گردد.
بازیابی تهویه انرژی
1261537#14
یکی از روش های جدید تولید هیدروژن تحت عنوان اکسایش آب ( water oxidation )یا شکافت آب(water spliting)در سال های اخیر جزو پژوهش های پر طرفدار در سطح جهانی گردیده است و هدف از هردو واکنش تولید هیدروژن از مولکول های آب به وسیله نور خورشیذ است که به کمک کاتالیزور های همگن و ناهمگن انجام می شود.کاتالیست های ساخته شده تحت شرایط مختلف آزمایشگاهی شامل شیمیایی،فتوشیمیایی،الکتروشیمی و فتوالکتروشیمیایی مورد بررسی قرار می گیرند.
تاریخچه انرژی تجدیدپذیر
159792#15
لازم است ذکر شود روش‌های تولید انرژی اشاره شده در بالا مرسوم‌ترین و پر کاربردترین روش‌ها می‌باشد ولی در حال حاضر روش‌های دیگری نیز جهت تولید انرژی الکتریکی در جهان استفاده می‌گردد که مختصراً به آن اشاره می‌شود:
تولید الکتریسیته
159792#17
۶-  روش‌های تولید الکتریسته الکتروشیمیایی هم وجود دارند که اهمیت ویژه ای برای کاربردهای قابل حمل نقل دارند. انرژی الکتریکی می‌تواند به وسیلهٔ سلول‌های بسته تولید می‌شوند که مانند باتری‌ها کار می‌کنند. این روش بیشتر برای ذخیره انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا تولید انرژی الکتریکی. اما سلول‌های باز الکتروشیمیایی که با نام پیل سوختی یا سلول سوختی شناخته می‌شوند بیشتر برای تولید انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. امروزه تحقیقات زیادی روی توسعه پیل‌های سوختی انجام شده‌است که سبب پیشرفته تر شدن و کاراتر شدن آن‌ها شده‌است. پیل‌های سوختی می‌توانند الکتریسیته را هم از سوخت طبیعی و هم از سوخت‌های ترکیبی فراهم کنند و همین‌طور می‌توان از آن‌ها برای تولید الکتریسیته و هم برای ذخیره الکتریسیته استفاده کرد.
تولید الکتریسیته
173352#29
از ذخیره‌سازی با استفاده از نیروگاه‌های آب تلمبه‌ای یا دیگر روش‌ها ذخیره‌سازی برق در شبکه می‌توانند برای به وجود آوردن تعادل در میزان تولید نیروگاه‌های بادی استفاده کرد اما در مقابل استفاده از این روش‌ها موجب افزایش ۲۵٪ هزینه‌های دائم اجرای چنین طرح‌هایی می‌شوند. ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی موجب به وجود آمدن تعادل بین دو بازه زمانی کم مصرف و پر مصرف خواهد شد و از این جهت میزان صرفه‌جویی عاید از ذخیره‌سازی انرژی هزینه‌های اجرای آن را جبران می‌کند. یکی دیگر از راهکارهای ایجاد تعادل در تولید و مصرف سازگار کردن میزان مصرف با میزان تولید با استفاده از ایجاد تعرفه‌های متفاوت زمانی برای مصرف‌کننده‌هاست.
انرژی بادی
159792#16
۵-  روش‌های دیگری هم برای تولید انرژی الکتریسته وجود دارند که به کمک علم الکترونیک انرژی الکتریکی تولید می‌کنند و کمتر به تجهیزات مکانیکی نیاز دارند و بیشتر در مقیاس کوچک و برای وسایل الکترونیکی و وسایل قابل حمل مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ که از آنجمله می‌توان به قطعات ترمو الکتریک، ترمو یونیک و تومو ولتاییک که با گرما تولید الکتریسیته می‌کنند اشاره کرد. معمولاً از سلول‌های ترمو الکتریک در دماهای پایین‌تر استفاده می‌شود. همچنین سلول‌های پیزوالکتریک که در نتیجه بار یا فشار مکانیکی تولید الکتریسیته می‌کنند. مثلاً اخیراً با نصب این سلول‌ها در پیاده‌روها توانسته‌اند از قدم زدن افراد الکتریسته تولید کنند؛ و نوع دیگر از قطعات الکترونیکی بتاولتاییک‌ها هستند که با تابش رادیو اکتیو تولید الکتریسیته می‌کنند. روش دیگری که موسوم به نیروگاه MHD است و در دست مطالعه قرار دارد روش تولید انرژی الکتریکی از رآکتورهای هسته ای است که بر اساس دینامیک مایع کار می‌کند؛ و نوع دیگر روش تولید انرژی روش اسموتیک است که و در جایی امکان‌پذیر است که آب شور و شیرین با یکدیگر ترکیب می‌شوند. (دلتاها از این محل‌ها هستند)
تولید الکتریسیته
3227622#8
تعدادی از فناوری‌های جدید و در حال ظهور، قادر به تولید انرژی از زباله و سایر سوخت‌ها بدون احتراق مستقیم است. بسیاری از این فناوری‌ها در این روش قادر به تولید برق بیشتری نسبت به روش تولید برق از سوزاندن مستقیم هستند. در طی سال‌های ۲۰۰۷–۲۰۰۱، ظرفیت تولید زباله به انرژی حدود چهار میلیون تن در سال افزایش یافته‌است که این چین چندین کارخانه که براساس در ذوب مستقیم یا در احتراق بستر سایل از مواد زاید جامد را ایجاد کرده‌اند. در چین حدود ۵۰ کارخانه در تلوید زباله به انرژی وجود دارد. ژاپن بزرگریتن کاربرد در زمینه حرارتی MSW در جهان با ظرفیت ۴۰ میلیون تن است. تعدادی از این کارخانه‌ها استفاده فناوری استفاده از استوکر (stoker) و دیگران با استفاده از فناوری‌های پیشرفته نی سازی اکسیژن را به کار می‌برند. هم چنین بیش از یک صد کارخانه که باروش حرارتی و نیز با استفاده از فرایندهای نسبتاً بهتری استفاده می‌نمایند مانند ذوب مستیم، روند تبدیل به مایع شدن (Ebara) روش ترمو که در آن با این روش به گاز تبدیل می‌شود (JFE) و هم چنین فرایند ذوب مستقیم نیز وجود دارد. در منطقه Patras (پاتراس) یونان، یک شرکت یونانی فقط آزمایش سیستم را به اتمام رساند که در این آزمایش انرژی بالقوه‌ای را که ایجاد می‌شد به وضوح بدست می‌آمد. با این ورش، آن‌ها ۲۵ کیلووات برق و ۲۵ کیلووات گرما از طریق زباله مایع (اب غیرقابل مصرف) حاصل می‌شد در هند مرکز زیستی علم انرزی برای اولین بار وابستگی خود را نسبت به سوخت‌های فسیلی کاهش داد و در خانه‌ها از سوخت سبز استفاده نمودند. همان‌طور که از ژوئن سال ۲۰۱۴، کشور اندرونزی در مجموع ۵/۹۳ مگاوات ظرفیت تولید زباله به انرژی دست پیدا کردند و با یک خط لوله روزه در مراحل آماده‌سازی‌های مختلف با هم به مقدار ۳۷۳ مگاوات ظرفیت نایل گردیدند. شرکت تولید انرژی از سوخت‌های زیستی دنور، دو کارخانه سوخت زیستی جدید در منطقه وود – ریور (wood-river)، فرمونت (Fairmont)، نبراسکا (NE) مینوستا (MN) در ژوئیه ۲۰۰۸ ایجاد کردند این کارخانه‌ها با استفاده از روش تقطیر به سوخت اتانول برای استفاده از وسایل نقلیه موتوری و موتورهای دیگر ایجاد نمودند. این دو کارخانه، در حال اضافه گزارش‌های مبتنی بر ظرفیت تولید بیش از ۹۰ درصد براساس انرژی‌های زیست‌محیطی گزارش شده‌است.
انرژی از زباله
174659#34
می‌توان انرژی خورشیدی را به الکتریسیته تبدیل کرد برای این کار دو روش اصلی وجود دارد. یک روش استفاده از حرارت خورشیدی و روش دیگر استفاده از صفحات خورشیدی فتوولتاییک است.
انرژی خورشیدی
3227622#6
روش استفاده از سوزاندن برای تبدیل ضایعات جامد شهری (MSW) به انرژی یک روش نسبتاً قدیمی تولید زباله به انرژی است. فرایند تبدیل زباله به انرژی به‌طور کلی مستلزم سوزاندن زباله به منظور جوشیدن آب که در ژنراتورهای بخار باعث ایجاد انرژی الکتریکی و حرارتی می‌شود، می‌باشد. یکی از مشکلات مرتبط با سوزاندن MSW به منظور ایجاد انرژی الکتریکی، پتاسنیل الایندهٔ آن با تولید گازهای حاصل از دیگ بخار است. این الاینده‌ها می‌توانند اسیدی باشند و با ترکیب با باران و ایجاد باران اسیدی سبب آلودگی محیط زیست شوند؛ لذا صنعتگران این مشکل را با استفاده از ساییدن آهکی و رسوب الکترواستاتیک در دودکش حل کرده‌اند، به این صورت که با گذشت دود از طریق ساییدن آهکی، هر اسیدی که ممکن است در دود باشد را جدا کرده و مانع از رسیدن آن به جو می‌شود. بسیاری از دستگاه‌های دیگر مانند فیلتر پارچه‌ای، رآکتورها و کاتالیست‌ها در نابود کردن یا جذب مواد آلاینده مؤثر می‌باشند.
انرژی از زباله
7755#5
عقیده جابر این بود همچنان که طبیعت می‌تواند اشیاء را به یکدیگر تبدیل کند، مانند تبدیل خاک و آب به گیاه و تبدیل گیاه به موم و عسل به‌وسیله زنبور عسل و تبدیل قلع به نقره در زیر زمین و … کیمیاگر نیز می‌تواند با تقلید از طبیعت و استفاده از تجربه‌ها و آزمایشها همان کار طبیعت را در مدت زمانی کوتاهتر انجام دهد. اما کیمیاگر برای اینکه بتواند یک شیء را به شیء دیگر تبدیل کند، به‌وسیله‌ای نیازمند است که اصطلاحاً آن را اکسیر می‌نامند.
جابر بن حیان
3524963#5
با فناوری‌های ذخیره‌سازی حرارتی می‌توان گرما یا سرما را برای بازه‌های زمانی چند ساعته، یک شبه یا حتی بین فصلی ذخیره کرد، این فناوری‌ها همچنین ما را قادر به ذخیره‌سازی انرژی معقول (به عنوان مثال با تغییر دمای محیط) یا انرژی نهفته (به عنوان مثال از طریق تغییر فاز یک واسطه، از جمله بین آب و برفاب یا یخ) می‌کنند. می‌توان برای کاهش مصرف در ساعات اوج سیستم‌های توزیع الکتریکی یا حرارتی، از ذخیره سازهای حرارتی کوتاه مدت استفاده کرد. انواع منابع انرژی جایگزین یا تجدیدپذیر که می‌توانند فعال شوند شامل انرژی طبیعی (به عنوان مثال جمع‌آوری شده از طریق گردآورنده‌های حرارتی-خورشیدی، یا برج‌های خشک خنک‌کننده که برای برای جمع‌آوری سرمای زمستان به کار می‌روند)، انرژی هدررفته (به عنوان مثال تجهیزات تهویه مطبوع، فرایندهای صنعتی یا نیروگاه‌های برق)، یا انرژی اضافی (به عنوان مثال به صورت فصلی در پروژه‌های hyropower یا متناوب در مزارع بادی) می‌شوند. انجمن خورشیدی Drake Landing (آلبرتا، کانادا) گویا است. ذخیره ساز انرژی حرارتی سوراخ دار اجازه می‌دهد تا انجمن ۹۷٪ حرارت سالانهٔ خود را از گردآورنده خورشیدی بر روی سقف گاراژها بدست بیاورند، که بیشتر این گرما در تابستان جمع‌آوری شده‌است. انواع ذخیره‌سازی انرژی معقول شامل موارد زیر می‌شود: مخزن‌های عایق بندی شده، کلاسترهای حفاری در لایه‌های مختلف از شن تا سنگ بستر، سفره‌های آب عمیق، یا چاله‌های کم عمقی که دیوارهٔ آن با سنگ مناسب پوشانیده شده و از بالا عایق شده باشد. برخی از ذخیره سازها قادر به ذخیره‌سازی گرما یا سرما بین فصول مخالف هستند (به خصوص اگر بسیار بزرگ باشند)، و برخی از برنامه‌های ذخیره‌سازی نیاز به تعبیهٔ پمپ گرمادارند. گرمای نهان معمولاً در مخازن یخ یا آنچه مواد تغییر فاز (PCMها) نامیده می‌شوند ذخیره شده‌است.
بازیافت انرژی
5214447#4
کارخانه‌های تبدیل زباله به انرژی از نظر طراحی و تجهیزات شبیه نیروگاه‌های بخار الکتریکی، به ویژه نیروگاه‌های زیست توده، می‌باشند. ابتدا زباله‌ها به محل کار آورده می‌شوند. سپس، زباله‌ها دسته‌بندی و مرتب می‌شوند تا مواد قابل بازیافت و خطرناک جدا شوند. سپس پسماندها ذخیره می‌شود تا زمان سوختن آنها فرا رسد. تعدادکمی از کارخانه‌ها از گازی سازی استفاده می‌کنند، اما اکثر کارخانه‌ها زباله‌ها را مستقیماً می‌سوزانند به دلیل اینکه این یک فناوری بالغ و کارآمد است. ضایعات را می‌توان به طور مداوم یا به صورت دسته‌بندی شده، بسته به نوع طراحی کارخانه، به دیگ بخار اضافه نمود.
کارخانه تبدیل پسماند به انرژی
3374061#1
تکنولوژی EnOcean بر اساس بهره‌برداری مؤثر از حرکت مکانیکی و دیگر پتانسیل‌ها از محیط مانند روشنایی داخلی و تفاوت‌های دمایی می‌باشد، که از اصول برداشت انرژی استفاده می‌کند. برای تبدیل چنین نوسانات انرژی ای به انرژی قابل استفادهٔ الکتریکی، الکترومغناطیسی، خورشیدی و ترمو الکتریک، مبدل‌های انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. محصولاتی که بر پایهٔ این تکنولوژی هستند (از قبیل سنسور‌ها و کلیدهای روشنایی) بدون باتری عمل کرده و طوری ساخته شده‌اند که نیاز به حفظ و مراقبت ندارند.
ان‌اوشن
4966975#22
برای تبدیل به صرفه توان مستقیم به توان متناوب ، اینورتر باید انرژی پنل را هنگامی که ولتاژ شبکه کاهش یافته و نزدیک به صفر است ذخیره کرده و وقتی دوباره افزایش یافت، آن انرژی را رها سازد. این امر مستلزم ذخیره مقدار قابل توجهی انرژی در یک ظرف کوچک است. مقرون به صرفه‌ترین گزینه برای این حجم از ذخیره‌سازی، خازن‌های الکترولیتی هستند، اما آنها معمولاً عمر کوتاهی در حد سال دارند، به خصوص اگر در جاهای گرمی مثل پنل‌های خورشیدی در سقف خانه‌ها استفاده شوند که عمرشان از این هم کمتر خواهد بود. همین مسئله باعث شده‌است تلاش‌های قابل توجهی در بخشی از تولیدکنندگان میکرو-اینورتر که انواع گوناگونی از طراحی‌های تبدیل انرژی با ظرفیت‌های ذخیره کمتر معرفی کرده‌اند انجام شود؛ که موجب استفاده از خازن‌های لایه نازک که قابلیت کمتر اما در عوض عمر به مراتب بیشتری دارند را در مواردی که امکان دارد، شده‌است.
میکرو-اینورتر خورشیدی