درسنامه علوم تجربی هفتم فصل ۹

در فصل قبل با انرژی و تبدیل‌های آن از شکلی به شکل دیگر آشنا شدیم. آیا می‌دانید منابع انرژی و استفادۀ درست از آنها در تداوم زندگی بشر چه نقش مهمی دارد؟ آیا می‌دانید دستیابی به منابع انرژی و استفادۀ بهینه از آنها یکی از مهم‌ترین نشانه‌های توسعۀ هر کشوری است؟ در این فصل با منابع انرژی و اهمیت آن دردنیای امروز آشنا خواهیم شد.

منابع انرژی گوناگون‌اند

تقریباً منبع همهٔ انرژی‌هایی که از آنها استفاده می‌کنیم، خورشید است. خورشید یکی از منابع خدادادی است. نور و گرما از سطح خورشید به زمین می‌رسد و حیات را امکان پذیر می‌کند.

فعّالیت (صفحهٔ ۷۳ کتاب درسی)

 

نمودار زیر درصد مصرف انرژی‌های مختلف را در همۀ کشورها در سال ۱۳۹۲ نشان می‌دهد. با توجه به این نمودار به پرسش‌ها پاسخ دهید.

درصد مصرف انرژی‌های گوناگون در همۀ کشورها

الف) چند درصد از مصرف انرژی کل جهان از سوخت‌های فسیلی تأمین شده است؟ سوخت‌های فسیلی شامل زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی هستند بنابراین : %۸۵= %۲۴+%۳۸+%۲۳ = درصد سوخت‌های فسیلی
ب) اگر مصرف سوخت‌های فسیلی با همین روند ادامه یابد، چه مشکلاتی ممکن است رخ دهد؟ به دلیل اینکه سوخت‌های فسیلی از منابع تجدید نشدنی هستند و تمام می‌شوند. همچنین با تولید گرما و کربن دی اکسید باعث آلودگی محیط زیست نیز می‌شوند.
پ) دانشمندان پیش‌بینی کرده‌اند که مصرف انرژی در جهان حدود ۳۰ سال آینده دو برابر می‌شود؛ یعنی جهان در سال ۲۰۴۰ میلادی، تقریباً دو برابر امروز به انرژی نیاز دارد. به نظر شما بشر در آینده این انرژی را از چه منابعی می‌تواند تأمین کند؟ انرژی خورشیدی، باد، امواج دریا، زمین گرمایی، انرژی هیدروژنی و پیل سوختی، انرژی زیست گاز
ت) تحقیق کنید از میان نزدیک به ۲۰۰ کشور در جهان در چه کشورهایی از سوخت‌های هسته‌ای برای تأمین انرژی استفاده می‌شود؟ ایالت متحده‌ی آمریکا، فرانسه، ژاپن، روسیه، برتانیا، کره‌ جنوبی، کانادا، آلمان، هند، اوکراین، سوئد، چین، اسپانیا، بلژیک، تایلند، جمهوری چک، اسلونی، بلغارستان، فنلاند، مجارستان، برزیل، آفریقای جنوبی، رومانی، مکزیک، آرژانتین، پاکستان، لیتوانی، هلند، ایران، ارمنستان کشورهایی هستند که در حال حاضر از سوخت‌های هسته‌ای برای تأمین انرژی استفاده می‌کنند.

منابع انرژی می‌توانند تمام شوند

همان‌طورکه در فعّالیت بالا دیدید، بیش از ۹۰ درصد انرژی مصرفی کل جهان از منابعی تأمین می‌شود که برای تشکیل آنها میلیون‌ها سال زمان صرف شده است. به همین دلیل جایگزینی آنها پس از مصرف، تقریباً غیرممکن است. این منابع انرژی را منابع تجدید ناپذیر می‌نامند. سوخت‌های فسیلی (شامل نفت، گاز و زغال سنگ) و سوخت‌های هسته‌ای از جمله منابع انرژی تجدید ناپذیر به شمار می‌روند.

سوخت‌های فسیلی

تشکیل سوخت‌های فسیلی به میلیون‌ها سال پیش باز می‌گردد. بقایای برخی گیاهان و جانداران (ذره‌بینی) که روی زمین و به ویژه دریاها زندگی می‌کردند با لایه‌هایی از گل و لای پوشیده شدند. با گذشت زمان طولانی این لایه‌ها بیشتر و بیشتر متراکم شدند و در اثر فشارهای زیاد و دمای مناسب، این بقایا به سوخت‌های فسیلی تبدیل شدند.

سوخت‌های فسیلی طی میلیون‌ها سال درست شدند

آیا می‌دانید
بسیاری از دانشمندان، سوخت‌های فسیلی را عامل اصلی افزایش دمای میانگین کرۀ زمین یا همان گرمایش جهانی می‌دانند. سوخت‌های فسیلی پس از مصرف، کربن دی‌اکسید و گازهای مضرّ دیگری در جو زمین آزاد می‌کنند. انباشت این گازها در گذر زمان سبب افزایش دمای زمین و گرمایش جهانی می‌شود.

فعّالیت (صفحهٔ ۷۴ کتاب درسی)

شکل زیر مراحل تولید انرژی الکتریکی را از سوخت‌های فسیلی نشان می‌دهد. به کمک اعضای گروه خود گزارشی بنویسید که در آن چگونگی تبدیل انرژی ذخیره شده در سوخت‌های فسیلی به انرژی الکتریکی بیان شود. در این گزارش همچنین به برخی از مهم‌ترین معایب و مزایای سوخت‌های فسیلی برای تولید انرژی الکتریکی اشاره کنید.

همان‌طور که در شکل دیده می‌شود، آب درون مخزن با دریافت گرما از سوخت فسیلی به صورت بخار پر فشار در می‌آید و این بخار توربین‌ها را می‌چرخاند. توربین به یک مولد وصل است. مولد با تولید انرژی الکتریکی آن را در اختیار خطوط انتقال انرژی قرار می‌دهد. بخار پس از عبور از توربین، در دستگاهی به نام چگالنده به آب تبدیل می‌شود و چرخه ادامه می‌یابد.
مزایای سوخت‌های فسیلی: ۱- در دسترس هستند و به سادگی تهیه می‌شوند. ۲- فراوان و ارزان می‌باشند.
معایب سوخت‌های فسیلی: ۱- منابع آنها محدود است و پس از مصرف، جایگزین نمی‌شوند. ۲-سوخت‌های فسیلی با تولید گازهای آلاینده، مانند کربن دی‌اکسید، موجب آلوده شدن هوا می‌شوند.  ۳- بازده نیروگاه‌های سوخت فسیلی کم است و بیشتر انرژی حاصل به صورت گرما و گازهای زائد به محیط منتقل می‌شود.

درسنامه علوم تجربی هفتم فصل ۹

فعّالیت (صفحهٔ ۷۵ کتاب درسی)

انتقال کلان، پایدار و ایمن نفت خام به پالایشگاه‌ها و همچنین انتقال فراورده‌های نفتی حاصل از آن به نقاط مختلف یکی از عوامل مهم در توسعۀ یک کشور شناخته می‌شود. در کشور ایران روزانه بیش از ۳۳۰ میلیون لیتر مواد نفتی (شامل نفت خام و فراورده‌های آن) از طریق ۱۴۰۰۰ کیلومتر خطوط لولۀ زیرزمینی (به قطر ۱۵ تا ۹۰ سانتی‌متر) به نقاط مختلف انتقال می‌یابد.
الف) اگر قرار بود به جای انتقال این حجم زیاد از مواد نفتی توسط خطوط لوله، از تانکرهایی با ظرفیت ۲۰۰۰۰ لیتر استفاده می‌شد، در این صورت چه تعداد تانکر نیاز بود؟ $۳۳۰۰۰۰۰۰۰\div 20000=16500$
ب) پاسخ قسمت الف را از نظر شد آمد (ترافیک) جاده‌ای و مخاطرات آن و همچنین مسائل زیست محیطی در گروه خود به بحث بگذارید و نتیجه را به کلاس ارائه کنید. عبور روزانه‌ٔ این تعداد زیاد تانکر از مشاهده احتمال خطر و ایجاد ترافیک را افزایش داده و هم چنین تأثیر زیادی بر آلودگی هوا خواهد داشت.
پ) اگر بر اثر سهل‌انگاری آسیبی به خطوط لوله وارد شود، چه پیامدهایی می‌تواند داشته باشد؟ آسیب خطوط لوله‌های نفتی تأثیرات بسیار سوئی بر محیط زیست دارد که از آن جمله می‌توان به آلودگی آب‌ها و مسمومیت حیوانات اشاره کرد. هم چنین آسیب خطوط لوله ممکن است سبب بروز آتش سوزی و از بین رفتن گونه‌های گیاهی شود و در نهایت هدر رفتن مقادیر زیادی از منابع نفتی را در پی دارد.

فراورده‌های نفتی به منظور تأمین سوخت مایع نیروگاه‌ها، صنایع مختلف و جایگاه‌های تحویل سوخت مایع از قبیل بنزین، نفت، گاز، نفت سفید و سوخت هواپیما‌ها از طریق خطوط لوله انتقال می‌یابند.

سوخت‌های هسته‌ای

وقتی اتم‌های تشکیل دهندۀ سوخت هسته‌ای به اتم‌های سبک‌تر تبدیل شوند، مقدار قابل توجهی انرژی گرمایی آزاد می‌شود. از این فرایند برای تولید برق (انرژی الکتریکی) در نیروگاه‌های هسته‌ای در بسیاری از کشورهای توسعه یافته استفاده می‌شود.

فعّالیت (صفحهٔ ۷۶ کتاب درسی)

الف) به کمک اعضای گروه خود در خصوص نقاط قوت و ضعف تولید انرژی الکتریکی از طریق نیروگاه‌های هسته‌ای تحقیق کنید و نتیجه را در کلاس درس به بحث بگذارید.

مزایای سوخت‌های هسته‌ای:
* با مقدار کمی از سوخت‌های هسته‌ای، می‌توان انرژی بسیار زیادی به دست آورد.
* سوخت‌های هسته‌ای، گازهای آلوده کننده‌ٔ محیط زیست تولید نمی‌کنند.
معایب سوخت‌های هسته‌ای:
* منابع این سوخت‌ها محدود است و پس از مدتی تمام می‌شوند.
* فرآیند آماده سازی این سوخت‌ها کاری مشکل و پیچیده است.
*سوخت‌های هسته‌ای پرتو زا و خطرناک هستند.
*ایمنی و حفاظت از راکتورهای هسته‌ای، کاری حساس و بسیار پر هزینه است.
ب) بازده نیروگاه‌های سوخت فسیلی و هسته‌ای حدود ۳۵ درصد است؛ یعنی این نیروگاه‌ها از هر ۱۰۰ واحد انرژی ای که دریافت می‌کنند، تنها ۳۵ واحد آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. با توجه به ضرورت استفاده بهینه از منابع انرژی به ویژه انرژی الکتریکی، راهکارهایی عملی برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی الکتریکی در محلی که زندگی می‌کنید، پیشنهاد کنید. به حداقل رساندن اتلاف انرژی از طریق سیم‌های انتقال برق با استفاده از علوم نوین، کاهش مصرف برق و خاموش کردن چراغ‌های اضافی، استفاده از لامپ‌های با بازده بالا (فلورسنت)، بررسی وسایل برقی و در صورت نیاز اقدام به تعمیر آن‌ها، فاصله‌ٔ مناسب میان وسایل گرما زا و سرمازا.

آیا می‌دانید
انرژی خورشید در بخش مرکزی آن تولید می‌شود. دمای مرکز خورشید چندین میلیون و دمای سطح آن حدود ۵۵۰۰ درجۀ سانتی‌گراد است.
منشا تولید انرژی در خورشید و دیگر ستارگان، نیز نوع دیگری فرایند هسته‌ای است. تولید انرژی از طریق این نوع فرایند موضوع پژوهش‌های جدی در بسیاری از آزمایشگاه‌های فیزیک در سراسر نقاط دنیا و از جمله برخی از دانشگاه‌ها و مراکز پژوهشی کشورمان ایران است.

منابع انرژی می‌توانند جایگزین شوند

همان‌طور که دیدید، هم اینک بیش از ۸۵ درصد از انرژی مورد نیاز بشر از طریق سوخت‌های فسیلی تامین می‌شود. افزون بر اینکه سوخت‌های فسیلی با گذشت زمان به سادگی جایگزین نمی‌شوند، باعث آلودگی زمین، اقیانوس‌ها و هوا نیز می‌شوند.

برای برآوردن نیاز رو به افزایش بشر به انرژی و داشتن محیطی سالم و پاک، باید در جست‌وجوی انرژی‌های جایگزین باشیم. این انرژی‌ها، که به منابع انرژی تجدیدپذیر موسوم‌اند، زمین را آلوده نمی‌کنند و همچنین باعث گرمایش جهانی نمی‌شوند.

منابع انرژی تجدید پذیر، انواع بسیاری دارد و می‌توانند به طور مداوم جایگزین شوند و هیچ وقت تمام نمی‌شوند. انرژی خورشیدی، انرژی باد، انرژی برق آبی (هیدروالکتریک)، انرژی موج‌های دریا، انرژی جزر و مدی، انرژی زمین گرمایی و انرژی ناشی از سوخت‌های گیاهی از جمله منابع انرژی تجدید پذیر به شمار می‌روند.

فعّالیت (صفحهٔ ۷۷ کتاب درسی)

نمودار زیر میزان سرمایه گذاری‌های انجام شده را در طی یک دهه در زمینۀ توسعه و به کارگیری انرژی‌های تجدید پذیر در کل جهان نشان می‌دهد.

با توجه به نمودار به پرسش‌های زیر پاسخ دهید:
الف) بین سال‌های ۱۳۸۳ تا ۱۳۹۳ سرمایه گذاری‌های انجام شده در زمینۀ انرژی چند برابر شده است؟ بیشترین رشد سرمایه گذاری مربوط به چه سالی بوده است؟
سال ۸۹ (۲۱۱ میلیار دلار)   سال ۸۳ (۳۳ میلیارد دلار)

ب) چرا در سال‌های اخیر سرمایه گذاری‌های زیادی برای پژوهش، توسعه و بهره‌برداری از انرژی‌های تجدید پذیر شده است؟ جنبه‌های زیست محیطی، قیمت سوخت‌های فسیلی، ارزان شدن فناوری‌های جدید، بهره‌برداری از انرژ‌ی‌های تجدید پذیر و در دسترس بودن برخی از آنها موجب رونق سرمایه گذاری در صنایع انرژی تجدید پذیر و بهره برداری از این انرژی شده است.

پ) تحقیق کنید در سال‌های اخیر، ایران چقدر در زمینهٔ بهره‌مندی از انرژی‌های تجدیدپذیر سرمایه گذاری کرده است؟

انرژی خورشیدی

در مرکز خورشید به طور مداوم واکنش‌هایی رخ می‌دهد. این واکنش‌ها مقدار بسیار عظیمی انرژی آزاد می‌کنند. این انرژی به سطح خورشید می‌آید و به شکل نور و گرما به زمین می‌رسد.

انرژی حاصل از نور خورشید در صفحه‌های خورشیدی برای تولید انرژی الکتریکی به کار می‌رود.

تبدیل انرژی نوری به انرژی الکتریکی در صفحه‌های خورشیدی

صفحه‌های خورشیدی را می‌توان در وسیله‌های مختلفی مانند ماشین حساب‌ها، ماهواره‌ها، چراغ‌ها و تابلوهای راهنمایی و رانندگی و همچنین بام و نمای ساختمان‌ها به کار برد. بیشتر صفحه‌های خورشیدی که اکنون به کار می‌روند، تنها یک پنجم یا ۲۰ درصد انرژی نورانی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند.

کاربرد صفحه‌های خورشیدی در وسیله‌ها و مکان‌های مختلف

فکر کنید (صفحهٔ ۷۸ کتاب درسی)

در محلی که زندگی می‌کنید به طور میانگین در طول روز چند ساعت هوا آفتابی است؟ آیا سرمایه گذاری برای استفاده از انرژی خورشیدی می‌تواند یکی از گزینه‌های مناسب در محل زندگی شما باشد؟ بسته به شرایط محیطی در مناطق مختلف پاسخ می‌تواند متفاوت باشد.

یکی دیگر از کاربردهای انرژی خورشیدی در آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی است که تولید و بهره‌برداری از آنها در نقاط مختلف جهان و از جمله در ایران رو به گسترش است. در آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی، سطح لوله‌های تیره رنگ، انرژی گرمایی حاصل از پرتوهای نور خورشیدی را جذب می‌کنند. گرما به آبی که در لوله‌ها در گردش است، داده و سبب افزایش دمای آب می‌شود. معمولاً دمای آب در این آب‌گرم‌کن‌ها به حدود ۶۰ تا ۷۰ درجۀ سلسیوس نیز می‌رسد.

نوعی آب‌گرم‌کن خروشیدی

آیا می‌دانید
در نیروگاه خورشیدی شیراز ۴۸جمع کننده خورشیدی وجود دارد که سطح آنها همچون آینه بسیار صیقلی است. لوله‌ای پر از روغن در جهت این جمع کننده‌ها قرار داده شده است. نور خورشید پس از بازتاب از سطح این جمع کننده‌ها، روی این لوله متمرکز می‌شود و انرژی گرمایی خود را به روغن می‌دهد و آن را داغ می‌کند. روغن داغ شده، انرژی گرمایی را به آب درون یک مخزن می‌دهد و آب را به جوش می‌آورد. روغن سرد شده به لوله باز می‌گردد تا بار دیگر داغ شود.

انرژی باد

بشر از هزاران سال پیش انرژی باد را به کار گرفته است. ایرانیان دوران باستان آسیاهای بادی را اختراع کرده بودند که برای آرد کردن گندم و بالا کشیدن آب از چاه به کار می‌رفت. با گذشت زمان، آسیاهای بادی به گونه‌ای تغییر کردند تا انرژی بیشتری فراهم کنند. امروزه این آسیا‌های بادی را توربین‌های بادی می‌نامند که برای تولید انرژی الکتریکی از انرژی باد به کار می‌روند.

نمونه‌ای از آسیای بادی در استان سیستان و بلوچستان

آیا می‌دانید
انرژی مورد نیاز ایستگاه بین‌المللی فضایی از طریق هشت جفت صفحۀ خورشیدی تامین می‌شود که مساحت هر صفحۀ آن ۳۷۵ متر مربع است. با چرخش این ایستگاه به دور زمین، صفحه‌های خورشیدی به گونه‌ای جهت‌گیری می‌کنند تا همواره رو به خورشید باشند تا بتوانند بیشترین مقدار انرژی الکتریکی را تولید کنند.

باد همان هوای در حرکت است که در اثر گرم شدن نابرابر سطح زمین به وجود می‌آید. توربین‌های بادی انرژی جنبشی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند.

تولید انرژی الکتریکی توسط توربین‌های بادی

 

آیا می‌دانید
توسعه و بهره‌برداری از نیروگاه‌های بادی برای تولید انرژی الکتریکی به سرعت در حال افزایش است. تا پایان سال ۱۳۹۱ کل توان الکتریکی تولید شده در نیروگاه‌های بادی در سطح جهان به حدود ۳۰۰ هزار مگاوات رسیده است. خوب است بدانید کل توان الکتریکی نصب شده در ایران ۶۰ هزار مگاوات است.
بزرگ‌ترین نیروگاه بادی ایران، پیرامون شهر منجیل با توان تولیدی ۱۰۰ مگاوات نصب شده است. این نیروگاه پس از دو دهه تلاش و با نصب ۱۲۳ توربین بادی به طور کامل مورد بهره‌برداری قرار گرفته است.

فکر کنید (صفحهٔ ۷۹ کتاب درسی)

دانش آموزی، نظر خود را دربارۀ توربین‌های بادی به شکل زیر بیان کرده است:
«در توربین‌های بادی از انرژی خورشیدی به طور غیر مستقیم بهره‌برداری می‌شود؛ زیرا باد، انرژی خود را از انرژی خورشیدی که سطح زمین جذب می‌کند به دست می‌آورد».
آیا شما با این نظر موافقید؟ دلایل خود را با دیگر اعضای گروه به بحث بگذارید و نتیجه را به کلاس ارائه کنید.
بله – همیشه مقداری از تابش خورشید به انرژی باد تبدیل می‌شود. باد هوای متحرک است و در اثر گرم شدن سطوح ناهموار روی زمین در برابر نور خورشید به وجود می‌آید. از آنجا که سطوح زمین دارای انواع متنوعی از خشکی و آب می‌باشند. لذا انرژی خورشید را به صورت بسیار متفاوتی جذب می‌کنند. هوای گرم شده منبسط شده و به سمت بالا جابجا می‌شود و هوای خنک که سنگین‌تر است، جای هوای گرم را می‌گیرد و در نتیجه، باد به وجود می‌آید.

انرژی موج‌های دریا

وزش باد در سطح آب دریا، سبب می‌شود تا انرژی جنبشی باد به شکل انرژی پتانسیل گرانشی در آب دریا ذخیره شود و پس از مدت کوتاهی به شکل انرژی جنبشی (موج) آن را پس دهد (شکل ۷). هرچه انرژی جنبشی باد بیشتر باشد، موج‌های بزرگ‌تر و پرانرژی‌تری به وجود می‌آید.

شکل ۷ – موج‌های دریا توسط بادی که به سطح دریا برخورد می‌کند به وجود می‌آیند.

برای مهار انرژی ذخیره شده در موج‌های دریا به توربین‌های ویژه‌ای نیاز داریم.
شکل زیر یکی از توربین‌های تولید انرژی از طریق موج‌های دریا را نشان می‌دهد که در سواحل کشور پرتغال به کار گرفته شده است.

این دستگاه دراز و مار مانند در واقع توربینی است که برای بهره‌برداری از انرژی موج‌های دریا ساخته شده است.

آیا می‌دانید
بزرگ‌ترین نیروگاه برق آبی به سد کارون ۳ مربوط است که شامل ۸ واحد ۲۸۵ مگاواتی (مجموعاً به ظرفیت ۲۲۸۰ مگاوات) برای تولید انرژی الکتریکی است.

این نیروگاه روی رودخانۀ کارون و در مسیر جادهٔ زیبای اصفهان – بروجن – ایذه – اهواز به دست مهندسان و کارگران ایرانی ساخته شده است. حجم کلی مخزن این سد حدود ۳ میلیارد متر مکعب و مساحت دریاچۀ آن ۴۸ کیلومتر مربع است.

انرژی برق آبی

آب ذخیره شده در پشت یک سد بلند، انرژی پتانسیل گرانشی زیادی دارد. بهره‌برداری از این انرژی و تبدیل آن به انرژی الکتریکی، یکی از پاک‌ترین روش‌های تولید برق است که به آن انرژی برق آبی گفته می‌شود.

انرژی پتانسیل گرانشی آب پشت سد توسط توربین‌ها و مبدل‌ها به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.

 انرژی پتانسیل گرانشی آب به انرژی جنبشی توربین تبدیل می‌شود؛ سپس انرژی جنبشی توربین در ژنراتور به انرژی الکتریکی یا همان برق تبدیل می‌شود.

انرژی زمین گرمایی

انرژی گرمایی ذخیره شده در زیر سطح زمین را انرژی زمین گرمایی می‌نامند. این انرژی حاصل از گرمای سنگ‌های داغ اعماق زمین است که در نواحی آتشفشانی وجود دارند. از نشانه‌های وجود انرژی زمین گرمایی می‌توان به چشمه‌های آب گرم و آب‌های داغ در حال فوران (آب فشان) در برخی از نقاط کرۀ زمین اشاره کرد.

انرژی زمین گرمایی

انرژی زمین گرمایی افزون بر تولید انرژی الکتریکی، کاربردهای دیگری از قبیل گرمایش ساختمان‌ها، فعّالیت‌های صنعتی و ایجاد مراکز گردشگری برای بهره‌مندی از خواص درمانی آب‌های گرم درون زمین دارد.
با توجه به قرار گرفتن بخش نسبتاً بزرگی از ایران در یک کمربند آتشفشانی امکان بهره‌برداری از این انرژی در برخی از نواحی ایران وجود دارد.
مطالعه و اجرای نخستین نیروگاه زمین گرمایی ایران در استان اردبیل و در دامنۀ کوه سبلان به اواسط دهۀ هفتاد بر می‌گردد.

نیروگاه زمین گرمایی مشکین‌شهر که با توان تولیدی ۱۰۰ مگاوات نصب شده است.

آیا می‌دانید
برای بهره‌برداری از انرژی زمین گرمایی معمولاً چاهی به عمق ۴ تا ۳ کیلومتر حفر می‌کنند؛ سپس آب با فشار زیاد به داخل چاه پمپ می‌شود و با ترکاندن سنگ‌های اطراف، حفره‌ای با مساحت زیاد به وجود می‌آید. برای دسترسی به این حفره، چاه دیگری ایجاد می‌شود. آب تزریق شده پس از رسیدن تا دمای ۲۰۰ درجۀ سانتی‌گراد یا کمی بیشتر، به شکل آب یا بخار داغ پر فشار از چاه دوم بالا می‌آید و پس از به کار انداختن توربین، دوباره از طریق چاه اول وارد حفره می‌شود و چرخۀ بسته‌ای به وجود می‌آورد.

سوخت‌های زیستی

اصطلاح سوخت‌های زیستی برای توصیف یک رشته محصولات به کار می‌رود که از طریق فتوسنتز به دست می‌آید.

هر سال از طریق فتوسنتز، معادل چندین برابر مصرف سالانۀ جهانی انرژی، انرژی خورشیدی در برگ‌ها، تنه‌ها و شاخه‌های درختان و گیاهان ذخیره می‌شود؛ بنابراین در میان انواع منابع انرژی تجدید پذیر، سوخت‌های زیستی از جهت ذخیرۀ انرژی خورشیدی منحصر به فردند.

سوخت‌های زیستی می‌توانند به شکل‌های جامد، مایع و گاز مورد استفاده قرار گیرند. شکل جامد آن چوب یا زغال است که قدیمی‌ترین شکل انرژی مورد استفادۀ بشر است. شکل مایع سوخت‌های زیستی را معمولاً از باقیمانده و تفاله‌های نیشکر به دست می‌آورند که از آن می‌توان در خودروها برای حمل و نقل استفاده کرد.

هرگاه پسماند یا باقیماندۀ محصولات کشاورزی در شرایط بی‌هوازی (نبود هوا) قرار بگیرند، پس از مدتی گازهایی از آنها متصاعد می‌شود. از این گاز، که معمولاً آن را زیست گاز می‌نامند، می‌توان برای مصارف مختلف خانگی و صنعتی بهره گرفت.

سوخت‌های زیستی منبع انرژی مناسبی برای مناطق روستایی است.

درسنامه علوم تجربی هفتم فصل ۹

ارسال نظر

error: سایت در برابر کپی برداری محافظت شده است