تحقیق مقاله تاثیر تکنولوژی بر بهره گیری از انرژی

انرژی چیست؟

انرژی یکی از مهمترین نیازهای بشری می‌باشد. بشر همیشه بنوعی، با تولید، مصرف و بحران انرژی درگیر می‌باشد. طی یک قرن گذشته بیش از 90 درصد از تولید و مصرف انرژی جهان مربوط به سوختهای فسیلی (ذغال‌سنگ ، نفت و گاز) بوده است و بمرور زمان سهم سوختهای فسیلی روبه کاهش بوده و هست . با توجه به اینکه سوختهای فسیلی با محدودیت ذخایر روبرو میباشند و در حال حاضر سهم آن در حدود 87 درصد از کل تولید انرژی جهان می‌باشد و در آینده نیز سهم آن در تولید انرژی جهان بشدت کاهش پیدا خواهد کرد و همچنین محدودیتهای استفاده از انرژی هیدرولیک و انرژیهای قابل تجدیدپذیر فراوانند، بناچار جایگزین کردن منابع دیگر انرژی را غیرقابل اجتناب می‌سازد. و آن استفاده از انرژی هسته‌ای می‌باشد. گرچه انرژی فوزیون از جهت فراوانی و تمیزبودن، انرژ بهتر محسوب می‌شود ولی مسلما" دستیابی به آن بیش از یک قرن طول خواهد کشید و دوره توسعه آن در نیمه دوم قرن آینده خواهد بود. لذا، تنها انرژی که می‌توان روی آن سرمایه‌گذاری کرد و بخدمت گرفت انرژی شکافت هسته‌ای (فیسیون) می‌باشد. با توجه به اینکه در ایران، 94 درصد از انرژی مصرفی را انرژیهای نفت و گاز تشکیل می‌دهند و محاسباتی که در این پایان‌نامه انجام گرفته است ، نشان داده‌ایم چنانچه بخواهیم در ایران با بحران انرژی روبرو نشویم در سالهای (2070-2060) میلادی، بیش از هزار نیروگاه هسته‌ای در ایران در حال کار خواهند بود. با در نظر گرفتن اینکه این نیروگاههای هسته‌ای دارای مخاطراتی برای نیروی انسانی و محیطزیست می‌باشند در این پایان‌نامه سعی شده است با درنظر گرفتن دیگر عوامل دخالت‌کننده در تعیین مکان نیروگاههای هسته‌ای و تاسیسات هسته‌ای و دفن زباله‌های هسته‌ای بگونه‌ای این تاسیسات تعیین محل شوند تا زیان‌رسانی و احتمال بروز خطرات به این تاسیسات و محیطزیست و دیگر عوامل سرمایه‌ای بحداقل برسد. ما ابتدا مسئله مکانیابی فوق را در حالت کلی مدلسازی نموده‌ایم و سپس به ارائه روشهای حل مدل پرداخته‌ایم که مدل عبارت از "تعیین چند مکان برای تاسیسات و نیروگاههای هسته‌ای و دفن زباله‌های هسته‌ای به روش ماکزیمین چند پارامتری" می‌باشد و جهت تجزیه و تحلیل و آنالیز حساسیت ، یک تقریب خطی مناسب برای مدل مکانیابی فوق ارائه داده‌ایم و در آخر، مسئله مکانیابی برای تاسیسات و نیروگاههای هسته‌ای و دفن زباله‌های هسته‌ای در ایران را با روش بیان شده در حالت کلی مدلسازی نموده و با یک سری تعدیلاتی که در مدل ضروری می‌بینیم با استفاده از تقریب خطی مناسب فوق، مدل مکانیابی در ایران را توسط نرم‌افزار کامپیوتری لیندو حل نموده‌ایم . همچنین مدل دیگری از مسئله را با توجه به هدف مینیمم‌کردن مجموع زیانها و آسیبهای ناشی از استقرار تاسیسات هسته‌ای، با ایده‌گرفتن از نیروی گرانشی اجرام و یا نیروی دافعه بین بارهای الکتریکی همنام در فیزیک ارائه نموده‌ایم و سپس مدل فوق را حل نموده‌ایم .

مصرف بهینه انرژی با تکنولوژی

راه حلی برای افزایش مصرف و بهای انرژی برق

   روشنایی یا خاموشی؛ مساله این است.

    این روزها اختراع نورانی و حیاتی ادیسون به یکی از مهم ترین دغدغه های شهروندان در شهرهای بزرگ تبدیل شده است.    در حقیقت این افزایش مصرف و بهای انرژی است که این موضوع را به یک بحث داغ بدل کرده است.    به دنبال گسترش و افزایش جمعیت در دنیا و افزایش مصرف انرژی برق قیمت درج شده در صورتحساب های برق هم روزبه روز بالاتر می رود.    درست به همین دلیل هم هست که استفاده از تکنولوژی های جدید برای کاهش مصرف برق در این روزها راه حل منطقی و مناسبی به نظر می رسد.

    از طرف دیگر رشد چشمگیر کاربری های جهانی تکنولوژی و ادامه این روند روبه توسعه هم، این راه حل را نشانه می رود.     با این اوصاف شرکت های تولیدکننده محصولات الکتریکی و برقی به فکر طراحی و تولید محصولاتی با کمترین میزان مصرف ممکن با استفاده از تکنولوژی های جدید افتاده اند.

    آمار و ارقام اساسی

    افزایش میزان مصرف و البته بهای برق کاملاجدی است؛ آنقدر جدی که افراد مختلف در موقعیت های متفاوت را هم درگیر کرده است.

    برنامه ریزی برای طرح های مصرف بهینه برق همان موضوعی است که رنگ یک هدف متحد را به خودش گرفته، تا آنجا که آژانس بین المللی انرژی اعلام کرده که کاهش مصرف برق محصولات در حالت آماده به کار یا STANDBY تا کمتر از یک وات را تا سال 2010 در دستور کار خود قرار داده است.

    یک تحقیق انجام شده در انگلستان نشان می دهد که یک هفتم کاربران انگلیسی محصولات دیجیتال خود را معمولادر حال STANDBY قرار می دهند.    این حالت (STANDBY) می تواند مصرف برق محصولات را تا حد قابل توجهی کاهش دهد.    این در حالی است که همزمان با افزایش مصرف و بهای برق، قطار تکنولوژی هم با سرعت قابل توجهی همچنان پیش می رود.    این روزها دیگر کافی است کمی در اطرافمان دقیق تر باشیم تا بتوانیم محصولات و خدمات مختلف تکنولوژیکی را ببینیم.    نفوذ تکنولوژی در صنایع مختلف این عرصه را به یک عرصه پردرآمد و حساس تبدیل کرده است.    جدیدترین تحقیقات انجام شده نشان از توسعه حجم سرمایه گذاری در صنعت ICT دارد.    براساس آخرین تحقیقات COMPOSS INTELLIGENCE کارشناسان پیش بینی کرده اند که شرکت های کوچک و متوسط تجاری تا سال 2012 حجم سرمایه گذاری خود را در صنعت ICT از 6درصد در سال 2007 تا 8درصد افزایش خواهند داد.

    این رشد برابر می شود با یک سرمایه گذاری 280میلیون دلاری تا سال 2012 در صنعت تکنولوژی.    این موسسه همچنین اعلام کرد که در سال 2008 حجم سرمایه گذاری شرکت های آمریکایی در خدمات و تجهیزات ICT به 688میلیارد دلار خواهد رسید.

    به این ترتیب تکنولوژی و مصرف انرژی و بهای آن مانند دو خط موازی و هم جهت به جلو پیش می رود.

    تا جایی که نامزد جمهوری خواه ریاست جمهوری آمریکا، جان مک کین هم در سخنرانی های خود درباره اقتصاد جهان، آینده را در گرو تکنولوژی، انرژی و جهانی سازی دانسته است.

    راه حل دیجیتال

    در حالی که قیمت انرژی در دنیا رو به افزایش بوده و بهای نفت به حدود 145دلار در هر بشکه رسیده است، تقاضای کاربران برای محصولاتی با مصرف انرژی کمتر هم افزایش پیدا کرده است.

    یکی از مسوولان فروشگاه های فروش محصولات الکترونیک و دیجیتال Hi-Mart در کره جنوبی می گوید: «مصرف بهینه انرژی در سال گذشته موضوع داغ بحث در میان کاربران نبود، اما امسال حدود 9 نفر از هر 10 خریدار به دنبال محصولات دیجیتال با مصرف انرژی کمتر هستند.»

    به این ترتیب شرکت های تولیدکننده هم به دنبال توسعه خط تولید محصولات با مصرف بهینه برق هستند تا بتوانند نظر کاربران را به خودشان جلب کرده و سهم خود را در بازار مواجه با رکود اقتصادی جهانی به دست بیاورند.

    از ماشین لباسشویی هایی که از بخار آب به جای آب داغ استفاده می کنند تا یخچال هایی با کمپرسورهایی با مصرف انرژی کمتر و نمایشگرهای کامپیوتری با مصرف بهینه، رقابت بر سر طراحی و تولید محصولاتی با مصرف برق کمتر در میان تولیدکنندگان و شرکت های مختلف همچنان تنگاتنگ می شود.

    در صنعت کامپیوتر هم مصرف بهینه برق به صورت چالش محصولات برسر عمر باتری ها نمایان شده است.

    تولیدکنندگان کامپیوتر مانند APPLE و Lenovo به تدریج در حال جایگزین کردن نمایشگرهایی با لامپ های فلورسنت (ccfls) با نمایشگرهای LED هستند.

    به گفته یکی از کارشناسان شرکت Lenovo استفاده از لامپ های LED می تواند مصرف انرژی برق را تا 40درصد نسبت به نمایشگرهای فلورسنتی قدیمی کاهش دهد.

    براساس پیش بینی کارشناسان تا سال 2009 استفاده از نمایشگرهای LED در نوت بوک ها رایج شده و تا سال 2010 هم به تلویزیون ها می رسد.

    کارشناسان موسسه تحقیقاتی Display Research هم پیش بینی کرده اند که تا سال 2010 نمایشگرهای LED در 50درصد نوت بوک ها به کار گرفته می شود و تا سال 2015 هم درآمد حاصل از فروش نوت بوک هایی با نمایشگرهای LED به حدود 6میلیارد دلار خواهد رسید.

    از طرفی شرکت های فعال در عرصه تکنولوژی همچنان در این میدان رقابتی سعی دارند با انجام پروژه های مهم نظر کاربرانشان را جلب کنند.

    به عنوان مثال شرکت Samsung اخیرا سیستم روشنایی ساختمان پارلمان کشور کره جنوبی را با محصولات جدید مبتنی بر لامپ های LED جایگزین کرده و اعلام کرده است که مصرف لامپ های LED به یک ششم مصرف لامپ های رشته ای معمولی می رسد.
    شرکت Micron تولیدکننده انواع رم و قطعات سخت افزاری هم خبر از تولید و عرضه رم هایی با مصرف بهینه برق و ولتاژ کم داده است.

    این شرکت اعلام کرده که اولین رم DDR3 یک گیگابایتی را با مصرف برق 35/1ولتاژی و رم DDR2 دو گیگابایتی با مصرف برق 5/1ولتی خود را به بازار معرفی کرده است.

    شرکت HP هم در نمایشگاه لوازم مصرفی الکترونیک سال 2008 از طرح خود برای کاهش 25درصدی مصرف برق در نوت بوک ها و کامپیوترهای رومیزی تا سال 2010 خبر داده است.

    کامپیوترهای جدید این شرکت از چیپ ها و پردازنده هایی با مصرف بهینه برق استفاده می کنند.

افزایش تولید انرژی پاک با استفاده از تلفیق تکنولوژی و صنعت شهرسازی

 
تلفیق تکنولوژی های مقاوم مانند صفحات خورشیدی در طراحی ساختمانها و به طور کلی در صنعت شهر سازی می تواند راه حلی منطقی برای گسترش انرژی پاک در جهان بوده و به تامین قسمتی عمده از انرژی مورد نیاز شهرها بپردازد.

به گزارش خبرگزاری مهر، شرکت رینبو سولار با تولید صفحات خورشیدی شیشه ای نیمه شفاف که می توان آن را به عنوان شیشه مورد مصرف در پنجره ساختمانها مورد استفاده قرار داد در این راه قدم گذاشته است.

به گفته مقامات این شرکت شیشه های خورشیدی تولید شده توانایی تولید بیش از 250 وات انرژی الکتریسیته را داشته و در عین حال در مقابل تابش طیفهای مضر نوری مانند ماورا بنفش و مادون قرمز 100 درصد عایق است.

این صفحات در عین حال در مقابل حرارت نیز عایق بوده و حداکثر ابعادی تولیدی آن 2.5 در 2.5 متراست و خصوصیات تولیدی آن می تواند مطابق با نوع طراحی ساختمان، شرایط جوی و نیازهای ساختمان متغیر باشد.

پنجره های خورشیدی از نور خورشید و حرارت به عنوان منبع انرژی استفاده کرده و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و در عین حال از انرژی حرارتی که در اکثر منازل مسکونی به وفور به هدر می رود در تولید برق استفاده خواهد کرد.

بر اساس گزارش گیزمگ، شرکت رینبو علاوه بر این شیشه خورشیدی به زودی مرکز ذخیره انرژی خانگی را ارائه خواهد کرد که برای ذخیره انرژی از تکنولوژی باطری جدیدی سود جسته و طول عمر آن بر اساس آزمایشهای به عمل آمده 55 سال اعلام شده است.

با توجه به افزایش قیمت انرژی و هشدارهای زیست محیطی و همچنین گسترش استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک راه حل پاک و بادوام که امکان استفاده از آن در محدوده های زندگی شخصی افراد نیز وجود دارد، استفاده از شیشه های خورشیدی در ترکیب با زیستگاه بشر می تواند در تامین انرژی و کاهش آلودگی های زیست محیطی بسیار موثر واقع شود.

گزارش آژانس بین المللی انرژی از وضعیت ۳۰ سال آینده همراهی انرژی و تکنولوژی

از آنجا که بخش اعظم تجهیزات مصرف کننده انرژی عمری طولانی دارند حتی پیشرفت های فاحش تکنولوژیک نیز تنها با گذشت زمان نسبتاً طولانی می توانند میانگین کارآیی تجهیزات و لوازم مصرف کننده انرژی را تحت تأثیر قرار بدهند

در شماره گذشته، بخشی از گزارش آژانس بین المللی انرژی در مورد دورنمای وضعیت انرژی جهان از نظرتان گذشت. قسمت پایانی این گزارش بیشتر به ابعاد فنی صنایع تولید انرژی و زمینه های مصرف انرژی تا سال ۲۰۳۰ میلادی پرداخته است. ترکیب مناسبی از پیشرفت تکنولوژیکی و ابعاد زیست محیطی نیز در این گزارش مورد توجه قرار گرفته است.

پیشرفت های تکنولوژیک

در طول دوره پیش بینی، بخش اعظم فرآیندهای تولید و مصرف انرژی کمابیش بر تکنولوژی های مورد استفاده در حال حاضر یا تکنولوژی های در دسترس متکی خواهند بود. فرض پایه ای در سناریوی مرجع اینست که تکنولوژی های مورد استفاده در بخش انرژی پیشرفت خواهند کرد، ولی پیشرفت آنها تدریجی خواهد بود نه جهشی و انقلابی. بخشی از تکنولوژی های موجود که در حال حاضر مقرون به صرفه نیستند، در آینده جنبه تجاری پیدا خواهند کرد. چه در مصرف و چه در تولید انرژی، در آینده جهان به سوی تکنولوژی هایی که آلودگی کمتر ایجاد می کنند و به ویژه کاربرد انرژی های تجدیدپذیر در تولید نیروی برق پیش خواهد رفت. ممکن است در برخی حوزه ها پیشرفت های جهشی عمده ای صورت بگیرد، ولی پیش بینی زمان بندی وقوع آنها و ابعادشان غیرممکن است. پشتیبانی و حمایت دولت ها از تحقیقات در بخش انرژی همچنان یکی از مهمترین فاکتورهای مؤثر بر پیشرفت این تکنولوژی ها خواهد بود.