اقتصاد ۲۴- جهان در حال گذار به سمت منابع انرژی‌های تجدیدپذیر است. در این میان، فناوری‌های نوآورانه نقشی کلیدی در افزایش کارایی، کاهش هزینه‌ها و توسعه پایدار این منابع ایفا می‌کنند.
در ادامه به بررسی ۸ مورد از هیجان‌انگیزترین و نوآورانه‌ترین فناوری‌های مربوط به انرژی‌های تجدیدپذیر در دو حوزه خورشیدی و بادی می‌پردازیم.
انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی در طول سال‌های اخیر به دلیل مزایای زیادی که دارد، محبوبیت پیدا کرده است. توسعه فناوری سلول‌های خورشیدی زمانی آغاز شد که الکساندر ادموند بکرل فیزیکدان فرانسوی برای اولین بار اثر فوتوولتائیک را در سال ۱۸۳۹ نشان داد.
اثر فتوولتائیک توانایی یک سلول خورشیدی برای تبدیل نور خورشید به الکتریسیته است. این یک منبع انرژی پاک و پایدار است که به طور قابل توجهی ردپای کربن ما را کاهش می‌دهد. همچنین اثرات تغییرات آب‌وهوایی را کاهش می‌دهد. انرژی خورشیدی تاکنون نقش مهمی در گذار ما به انرژی‌های تجدیدپذیر داشته است.
پنل‌های خورشیدی شناور
این پنل‌ها روی کانال‌های آب نصب می‌شوند و فضای کمتری اشغال می‌کنند. مزیت دیگر آنها، خنک شدن توسط آب و افزایش کارایی است.
پنل‌های خنک شونده با آب می‌توانند کارآمدتر از پنل‌های خورشیدی سنتی باشند، زیرا دمای خنک‌تر می‌تواند کارایی آنها را افزایش دهد. صفحات خورشیدی شناور نشان دهنده یک فناوری امیدوارکننده برای انرژی‌های تجدیدپذیر هستند که پتانسیل افزایش قابل توجه استفاده از انرژی خورشیدی را دارد.
اولین سیستم خورشیدی شناور در سال ۲۰۰۷ در آیچی ژاپن نصب شد. از آن زمان به بعد، این فناوری به دلیل مزایای متعدد، کشش قابل توجهی پیدا کرده است.
یکی از مزایای اصلی پنل‌های خورشیدی شناور این است که فضای کمتری روی زمین اشغال می‌کنند، بنابراین برخلاف پنل‌های خورشیدی سنتی، تمایلی به ایجاد اختلال در دید ندارند. این امر به ویژه در مناطق پرجمعیت‌تر با زمین‌های کمیاب مفید است.
سلول‌های خورشیدی پروسکایت
فناوری نوآورانه دیگر در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر، سلول خورشیدی پروسکایت است. آنها نوعی سلول خورشیدی هستند که از ماده‌ای به نام پروسکایت، ماده‌ای معدنی با ساختار کریستالی منحصر به فرد، استفاده می‌کنند.
سلول‌های خورشیدی نیز در سال ۱۸۳۹ کشف شدند و به نام کانی شناس روسی لو پرووسکی نامگذاری شدند. این سلول‌ها کارایی بالا و هزینه پایینی دارند و می‌توانند در پنجره‌ها و دیگر مصالح ساختمانی به کار روند.
پنجره‌های خورشیدی
پنجره‌های خورشیدی نیز نوعی دیگر از فناوری‌های مربوط به انرژی‌های تجدیدپذیر است. تصور کنید هر پنجره‌ای در خانه شما برای تامین برق طراحی شده است. این ایده به صاحبان خانه‌ها راهی آسان و موثر برای تامین انرژی خود می‌دهد.
پنجره‌های خورشیدی سلول‌های فتوولتائیک را در شیشه پنجره دارند که نور خورشید را به برق تبدیل می‌کند. سلول‌های فتوولتائیک می‌توانند شفاف یا نیمه شفاف باشند و به نور خورشید اجازه عبور در حین تولید برق را بدهند.
این پنجره‌ها نور خورشید را به برق تبدیل می‌کنند و می‌توانند در خانه‌ها و ساختمان‌ها برای تولید برق استفاده شوند.
انرژی بادی
انرژی بادی شکلی از انرژی‌های تجدیدپذیر است که اخیرا به عنوان راه‌حلی بالقوه برای افزایش تقاضای انرژی مورد توجه قرار گرفته است. برخلاف سوخت‌های فسیلی، انرژی بادی از نیروی طبیعی ابدی باد برای تولید برق بدون تولید انتشارات مضر استفاده می‌کند.
این فناوری نوآورانه با استفاده از توربین‌های بادی برای تبدیل انرژی جنبشی باد به انرژی مکانیکی که سپس به الکتریسیته تبدیل می‌شود، کار می‌کند.
توربین‌های بادی محور عمودی
برخلاف توربین‌های بادی محور افقی سنتی که برای چندین دهه مورد استفاده قرار می‌گرفتند، توربین‌های بادی محور عمودی (VAWTs) طراحی منحصر به فردی دارند که به آنها اجازه می‌دهد انرژی باد را از هر جهتی دریافت کنند. این فناوری نوین در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر، برای مناطق شهری و دیگر مکان‌هایی که جهت باد غیرقابل پیش بینی است، مناسب هستند.
توربین‌های بادی ساحلی
این توربین‌ها در دریا نصب می‌شوند و از باد قوی‌تر و پایدارتر در این مناطق استفاده می‌کنند.
محققان به تازگی دریافته‌اند که توربین‌های بزرگ فراساحلی و پروژه‌های نیروگاهی می‌توانند متوسط هزینه کل طول عمر به ازای هر مگاوات ساعت را بیش از ۲۳ درصد نسبت به متوسط نیروگاه بادی فراساحلی کاهش دهند.
انرژی بادی هوابرد
این فناوری هم از ایده‌های به روز در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر است. در سیستم مورد اشاره، از توربین‌های بادی نصب شده روی پهپاد‌ها یا بادبادک‌ها استفاده می‌شود که به باد قوی‌تر در ارتفاعات بالاتر دسترسی ایجاد می‌کند.
بیشتر بخوانید: چرا شهرک‌های صنعتی از نصب پنل‌های خورشیدی استقبال نمی‌کنند؟/ هزینه بالا و عدم حمایت دولت دلیل عقیم ماندن احداث نیروگاه‌های کوچک مقیاس
برق‌آبی
این منبع انرژی پاک و کارآمد از حرکت آب برای تولید برق استفاده می‌کند.
برق آبی یک فناوری در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر است که از چندین دهه پیش در دسترس قرار دارد، اما به تکامل خود ادامه می‌دهد. در اینجا دو مورد از نوآورانه‌ترین تکنولوژی‌های مربوط به برق‌آبی آورده شده است:
۱- انرژی جزر و مد
این نوع از انرژی‌های تجدیدپذیر، از جزر و مد اقیانوس برای تولید برق استفاده می‌کند و پتانسیل بالایی در مناطق ساحلی دارد. جذر و مد منبعی برای انرژی پاک و قابل پیش‌بینی است که می‌تواند برای تولید برق در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار گیرد. تولید برق از انرژی جزر و مد شامل استفاده از توربین‌ها برای به دست آوردن انرژی جنبشی آب در حال حرکت است که با جزر و مد جریان می‌یابد. اولین نیروگاه جزر و مدی جهان در سال ۲۰۰۷ در استرانگفورد لاف در ایرلند شمالی ساخته شد.
سرمایه‌گذاری در این فناوری‌های مرتبط به انرژی‌های تجدیدپذیر می‌تواند وابستگی ما به سوخت‌های فسیلی را کاهش دهد و آینده‌ای پایدارتر بسازد.
فناوری‌های نوین حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران
در ایران، فناوری‌های نوین در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر شامل موارد زیر است:
انرژی خورشیدی
با توجه به موقعیت جغرافیایی، ایران پتانسیل بالایی در استفاده از انرژی خورشیدی دارد و در این زمینه سرمایه‌گذاری‌هایی انجام شده است.
انرژی بادی
نیروگاه‌های بادی مانند منجیل و رودبار نشان‌دهنده توجه به این منبع انرژی هستند.
انرژی زمین‌گرمایی و آبی
ایران در تلاش است تا از منابع زمین‌گرمایی و آبی برای تولید انرژی استفاده کند.
فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی
پیشرفت در فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی مانند باتری‌های یون لیتیوم نیز مورد توجه قرار گرفته است.
این فناوری‌ها به ایران کمک می‌کنند تا به سمت استفاده بیشتر از انرژی‌های پاک و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی حرکت کند. فناوری‌های نوآورانه در حال دگرگونی صنعت انرژی‌های تجدیدپذیر هستند. با ادامه تحقیق و توسعه، شاهد پیشرفت‌های هیجان‌انگیزتر و گام‌های مؤثرتری در مسیر ساختن آینده‌ای پایدار خواهیم بود، اما آمار‌ها نشان می‌دهد ایران همچنان در این زمینه عقب مانده است.