پيشرفت علم و فناوري ضمن دستاوردهاي فراوان براي آسايش و رفاه بشر همواره مشکلات تازه اي را با خود به همراه آورده است. مثال ملموس در اين مورد آلودگي هاي زيست محيطي ناشي از سوختهاي فسيلي است. اهميت استفاده از اين منابع به حدي است که حتي لحظه اي توقف در اين کار روند زندگي در جهان مدرن را مختل خواهد کرد. اما موضوع به همين جا ختم نمي شود.

گازهايي که در نتيجه سوختن اين مواد وارد هوا مي شوند سبب ايجاد مشکلات تنفسي براي انسان و آلودگي محيطزيست هستند. در عين حال ، تراکم اين گازها در جو زمين مانع از خروج گرما از اطراف زمين مي شود؛ پديده اي که نتيجه آن افزايش دماي هوا و تغييرات آب و هوايي گسترده در زمين است و اثر گلخانه اي ناميده مي شود.

چنانچه افزايش دماي هوا مطابق روند فعلي صورت پذيرد بازگرداندن آن به وضعيت سابق تقريبا غيرممکن خواهد بود. بهترين راه حلي که اکثر دانشمندان پيشنهاد کرده اند متوقف کردن روند رو به رشد افزايش اين گازهاي مضر است. اين مساله نيازمند بررسي دوباره و جدي منابعي است که مي توانند جايگزين سوختهاي فسيلي شوند. در حال حاضر، اتفاق نظر کلي درباره چگونگي مواجهه با اين مشکل در ميان دانشمندان ، گروههاي طرفدار محيطزيست و مديران صنعتي وجود ندارد. گروهي از متخصصان بر بهره گيري از منابع سنتي انرژي مثل باد و انرژي خورشيدي تاکيد مي ورزند.

عده اي ديگر معتقدند استفاده از سوختهاي فسيلي ادامه مي يابد؛ اما بايد راههاي تازه اي براي جمع آوري دي اکسيد کربن قبل از ورود آن به هوا يافت شود. در اين ميان انرژي هسته اي مي تواند پاسخگوي مناسبي براي جايگزيني انرژي حاصل از سوختهاي فسيلي باشد.

مشكل اصلي

مشکل عمده در اين ميان دي اکسيد کربن است که اصلي ترين محصول جانبي ناشي از سوختن منابع فسيلي مثل نفت و ذغال سنگ است. دانشمندان معتقدند از آغاز انقلاب صنعتي تاکنون ميلياردها تن از اين گاز وارد جو زمين شده است. ميزان اين گاز مضر در هواي زمين در حال حاضر 30 درصد بيش از آن چيزي است که قبل از انقلاب صنعتي وجود داشته است. هر چه کشورها به طرف صنعتي شدن حرکت کرده اند ميزان توليد دي اکسيد کربن بيشتر شده است. پيش بيني مي شود تا نيمه قرن حاضر مقدار اين گاز به دو برابر افزايش يابد و اين مساله دماي هواي زمين را به ميزان 3 تا 10 درجه افزايش خواهد داد.

از آنجا که دي اکسيد کربن گازي بي رنگ و بي بو است ، آلودگي آن مستقيما جلب توجه نمي کند. بد نيست بدانيد يک دستگاه خودرو طي عمر مفيد آن بين 50 تا 100 تن دي اکسيد کربن توليد مي کند. از کشورهاي صنعتي ايالات متحده بيش از هر کشور ديگري اين گاز مضر را توليد کرده که مقدار آن دو برابر ژاپن و کشورهاي اروپايي است.

مشكلي نه چندان آسان

در مقاله اي که اخيرا توسط دکتر مارتين هوفرت استاد فيزيک دانشگاه نيويورک و 17 تن از همکاران وي به چاپ رسيد،اين دانشمندان به بررسي و تحقيق درباره منابع جايگزين سوخت هاي فسيلي پرداختند.

بررسي ها حاکي از آن است که در حال حاضر 85 درصد انرژي مورد نياز جهان از منابع سوخت فسيلي تامين مي شود. از 15 درصد باقيمانده انرژي حاصل از سدهاي آبي و انرژي هسته اي هر کدام حدود 5/6 درصد و انرژي خورشيدي و انرژي باد مجموعا 2 درصد نياز به انرژي را تامين مي کنند. در اين بررسي مشخص شد چنانچه بخواهيم افزايش دماي زمين را محدود کنيم ، استفاده از منابع غيرفسيلي بايد به 4 تا 14 برابر ميزان فعلي افزايش يافته و تا پايان قرن حاضر حداقل سه چهارم انرژي مصرفي جهان بايد از ساير منابع غيرفسيلي تامين شود.

به نظر مي رسد آنچه بيش از همه مورد نياز است يافتن روشهاي جديد مبتني بر فناوري پيشرفته اي است که اين برنامه ها را عملي کنند. هدفي که دستيابي به آن چندان هم آسان نيست.

علت اين امر گران بودن انرژي توليدي از ساير منابع نسبت به انرژي حاصله از نفت و ساير سوختهاي رايج است. در اغلب روشهاي ديگر مثل توليد انرژي از گاز ئيدروژن نيز انرژي که مي بايد جهت شکستن مولکول آب مصرف شود بيش از انرژي حاصله از ئيدروژن است و بنابراين اقتصادي نخواهد بود. روش ديگر توليد انرژي الکتريکي از سدهاي آبي است که به علت محدوديت منابع آب در روي زمين عملا امکان افزايش چنداني ندارد. راه حل هايي همانند صرفه جويي در مصرف انرژي ، احداث ساختمان هاي داراي عايق حرارتي مناسب ، توليد اتومبيل هاي کم مصرف و... از جمله مواردي هستند که منجر به کاهش مصرف انرژي شده و بدين ترتيب در کاهش آلودگي محيطزيست موثرند.

اميد هاي تازه

نور خورشيد يکي از منابع مورد توجه دانشمندان براي تامين انرژي جايگزين سوختهاي رايج است. دردهه هاي گذشته توليد انرژي الکتريکي از نور خورشيد بسيار گران بود که اين ميزان در حال حاضر با ساخت سلولهاي جديد خورشيدي به ميزان زيادي کاهش يافته است. محققان اميدوارند در آينده با انجام تحقيقات جديد و يافتن راههاي بهتر براي جذب نور خورشيد اين فرآيند بسيار ارزان تر شده و کاملا اقتصادي شود. براي حل مشکل عدم دسترسي به نور خورشيد در روزهاي ابري يا مناطق پرباران ، سلولهاي خورشيدي مي توانند در فضا نصب شده و انرژي نور خورشيد از طريق اين سلولها به صورت امواج ميکروويو به زمين ارسال شود. نيروي باد منبع ديگري براي انرژي است.

اين موضوع قبلا در بعضي مناطق جهان مثل دانمارک مورد توجه بوده و در اين کشور 17 درصد الکتريسيته از توربين هايي به دست مي آيد که با انرژي باد کار مي کنند. جديدترين توربين ها پروانه هايي به قطر يک زمين فوتبال دارند و انرژي الکتريکي بسيار ارزان و مناسبي توليد مي کنند. در مناطقي که باد دايمي وجود دارد، مي توان از اين منبع انرژي بهره جست. در ساير مناطق به باتري هايي عظيم براي ذخيره انرژي نياز است. اين موضوعي است که متخصصان در حال حاضر به تحقيق درباره آن مشغولند.

در بررسي به منظور يافتن منابع تازه اي براي توليد انرژي بايد به انرژي هسته اي اشاره کرد که منبع توليد الکتريسيته در مقياس وسيع بوده و مي تواند بسيار راهگشا باشد. دکتر fertel معاون انستيتوي انرژي هسته اي مي گويد: مشکلات مرتبط با اثرات گلخانه اي گاز دي اکسيد کربن و افزايش گرماي زمين موجب شده که همه نگاهها بار ديگر متوجه استفاده از انرژي هسته اي شود. در تازه ترين تحقيقات در اين زمينه دانشمندان در مرکز تحقيقات انرژي دانشگاه کاليفرنيا بر روي طرحي جهت استفاده از انرژي هسته اي در اتومبيل ها و کاميون ها کار مي کنند.

در اين طرح الکتريسيته اي که از انرژي هسته اي حاصل شده مولکول آب را شکسته و اتم ئيدروژن آزاد مي کند سپس انرژي حاصل از ئيدروژن به عنوان سوخت اتومبيل مورد استفاده قرار مي گيرد. اين محققان معتقدند طي 30 تا 50 سال آينده چنين سيستم هايي کارآيي قابل توجهي خواهند داشت. تحقيقاتي از اين دست در نقاط مختلف جهان انجام مي شود و همه روزه شاهد پيشرفت هاي بزرگي در اين زمينه هستيم. براي جهان بدون نفت آينده انجام اين تحقيقات يک ضرورت اساسي است.