พลังงานหมุนเวียนคืออะไรและมีประโยชน์อย่างไร
วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดวิธีหนึ่งในการชดเชยและทำให้เป็นกลางของคาร์บอนคือการใช้พลังงานหมุนเวียน
ภาพ Red Zeppelin บน Unsplash
พลังงานหมุนเวียน พลังงานทดแทน หรือพลังงานสะอาดเป็นชื่อที่เป็นไปได้สามชื่อสำหรับพลังงานใดๆ ที่ได้รับจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ซึ่งไม่ส่งผลกระทบร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อม การใช้พลังงานสะอาด 100% เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการชดเชยการปล่อย CO2 แหล่งพลังงานที่ใช้มากที่สุดยังคงเป็นถ่านหิน โดยมีการบริโภคทั่วโลกมากกว่า 28% เทียบกับเกือบ 13% ของพลังงานหมุนเวียน เช่น ไฟฟ้าพลังน้ำ พลังงานแสงอาทิตย์ และลม
บราซิลมีเมทริกซ์พลังงานหมุนเวียนอย่างเด่นชัดเนื่องจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำ แม้ว่าจะมีการใช้พืชเทอร์โมอิเล็กทริกเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ในบราซิล ภาคพลังงานคิดเป็น 30% ของการปล่อย CO2 ซึ่งตามมาด้วยการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในด้านการใช้ที่ดินและการเกษตร ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อนมากที่สุด
การลงทุนและเทคโนโลยีด้านพลังงานหมุนเวียนเติบโตขึ้นเรื่อยๆ ตัวอย่างเช่น ประมาณ 90% ของพลังงานใหม่ที่สร้างขึ้นในปี 2558 มาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน นั่นคือปีแห่งพลังงานหมุนเวียน การลงทุนมีมูลค่า 286 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ส่วนใหญ่เป็นพลังงานแสงอาทิตย์ เชื้อเพลิงชีวภาพ และพลังงานลม การใช้พลังงานสะอาดป้องกันการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 1.5 กิกะตัน (Gt) ในปี 2557 ถึงกระนั้น 32.3 Gt ของ CO2 ก็ถูกสร้างขึ้นโดยเชื้อเพลิงฟอสซิล (ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ) ในปีเดียวกัน
บริษัทที่ผลิตพลังงานสะอาด เช่น โครงการก๊าซชีวภาพที่ฝังกลบ โครงการพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานชีวมวล เป็นต้น สามารถขายการผลิตของตนผ่านกลไกการพัฒนาที่สะอาด (CDM) ในรูปของคาร์บอนเครดิต สำหรับปริมาณที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยมลพิษ . ในการทำให้คาร์บอนเป็นกลาง ผู้รับผิดชอบสามารถซื้อคาร์บอนเครดิตเหล่านี้จากพลังงานหมุนเวียน
พลังงานหมุนเวียนประเภทหลัก
ชีวมวล
ชีวมวลคืออินทรียวัตถุทั้งหมด ซึ่งได้มาจากพืชหรือสัตว์ มีอยู่ในรูปแบบหมุนเวียน มันสามารถมาจากเศษไม้ ขยะเกษตร ขยะอินทรีย์ในเมือง มูลสัตว์... และพลังงานชีวภาพคือพลังงานที่ได้มาจากการเปลี่ยนชีวมวลเป็นเชื้อเพลิง พลังงานจากชีวมวลสอดคล้องกับเชื้อเพลิงชีวภาพ เอทานอล ไบโอดีเซล ก๊าซชีวภาพ บราซิลยังเป็นหนึ่งในผู้ผลิตเอทานอลรายใหญ่ที่สุด และการใช้ชานอ้อยสำหรับโรงงานเทอร์โมอิเล็กทริกก็เติบโตขึ้นเช่นกัน เมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซิน เชื้อเพลิงชีวภาพ (เอทานอล) จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ออกสู่ชั้นบรรยากาศน้อยลงถึง 82% ชีวมวลสามารถเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ดีได้หากปลูกอย่างยั่งยืน หรืออาจเป็นตัวทำลายที่ยิ่งใหญ่ได้หากจัดการอย่างไม่ถูกต้อง
พลังงานความร้อนใต้พิภพ
เป็นการใช้พลังงานความร้อนจากภายในโลก แหล่งพลังงานหมุนเวียนนี้สามารถใช้ได้โดยตรง (โดยไม่ต้องผลิตพลังงานในโรงไฟฟ้า ใช้ความร้อนที่เกิดจากพื้นดินเท่านั้น) หรือโดยอ้อม (เมื่อความร้อนถูกส่งไปยังอุตสาหกรรมที่เปลี่ยนเป็นไฟฟ้า) การเติบโตต่อปีอยู่ที่ 3% แต่ใช้ได้เฉพาะในภูมิภาคที่มีศักยภาพทางธรณีวิทยาสำหรับสิ่งนี้ (โดยเฉพาะบริเวณใกล้กับภูเขาไฟ) ขึ้นอยู่กับเทคนิคที่ใช้ พลังงานประเภทนี้ยังสามารถปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์ คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนีย มีเทน และโบรอนโดยตรง ซึ่งเป็นสารพิษ
ไฟฟ้าพลังน้ำ
บราซิลเป็นประเทศที่สองของโลกที่มีกำลังการผลิตและการผลิตพลังงานไฮดรอลิกมากที่สุดในโลก รองจากจีนเท่านั้น เขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำใช้ระดับความสูงเพื่อเพิ่มพลังน้ำและหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า แม้จะถูกพิจารณาว่าเป็นแหล่งพลังงานสะอาดเนื่องจากมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHGs) ต่ำ แต่โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ก็ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสิ่งแวดล้อม ทางออกคือการลงทุนในโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก (PCHs) ที่มีผลกระทบน้อยกว่า เรียนรู้เพิ่มเติมในบทความ: "พลังงานน้ำคืออะไร"
พลังงานมหาสมุทร
พลังงานหมุนเวียนประเภทนี้ส่วนใหญ่มาจากกระแสน้ำ (น้ำขึ้นน้ำลง) หรือคลื่น (ondomotive) แหล่งพลังงานยังใช้เพียงเล็กน้อย เนื่องจากชายฝั่งต้องมีลักษณะเฉพาะ เช่น กระแสน้ำที่มากกว่าสามเมตรจึงจะมีประสิทธิภาพและประหยัดได้ ราคาของกิโลวัตต์สูงทำให้พลังงานประเภทนี้ไม่น่าสนใจเมื่อเทียบกับแหล่งอื่น
พลังงานแสงอาทิตย์
พลังงานจากดวงอาทิตย์เป็นพลังงานหมุนเวียนที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับอนาคตและเป็นพลังงานที่ได้รับการลงทุนมากที่สุด รังสีแสงอาทิตย์สามารถดักจับโดยแผ่นเซลล์แสงอาทิตย์และแปลงเป็นพลังงานความร้อนหรือพลังงานไฟฟ้า เมื่อแผงติดตั้งอยู่ในอาคาร เช่น บ้านหรืออุตสาหกรรม ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจะน้อยที่สุด พลังงานประเภทนี้เป็นพลังงานที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งในสถานประกอบการที่ต้องการลดการปล่อย CO2 บุคคลและบริษัทสามารถซื้อแผงและติดตั้งบนหลังคาของสถานประกอบการได้ เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแหล่งพลังงานหมุนเวียนนี้: "พลังงานแสงอาทิตย์: คืออะไร ข้อดีและข้อเสีย"
พลังงานลม
บราซิลมีศักยภาพด้านพลังงานลมที่ดี เราจึงเข้าร่วมการจัดอันดับประเทศที่น่าดึงดูดใจที่สุดในโลก 10 ประเทศในด้านการลงทุนในภาคส่วนนี้ การปล่อย CO2 ของแหล่งพลังงานทางเลือกนี้ต่ำกว่าพลังงานแสงอาทิตย์ และเป็นทางเลือกสำหรับประเทศที่ไม่ต้องพึ่งพาโรงไฟฟ้าพลังน้ำเพียงอย่างเดียว การลงทุนในฟาร์มกังหันลมเป็นทางเลือกที่ดีในการทำให้คาร์บอนเป็นกลางที่ปล่อยออกมาจากบริษัท กิจกรรม กระบวนการ เหตุการณ์ ฯลฯ เรียนรู้เพิ่มเติม: "พลังงานลมคืออะไร"
พลังงานนิวเคลียร์
พลังงานนิวเคลียร์ไม่ถือเป็นพลังงานหมุนเวียน แต่เป็นพลังงานทดแทนคาร์บอนต่ำ ในบรรดาพลังงานที่นำเสนอนี้ นิวเคลียร์เป็นพลังงานที่ปล่อย CO2 น้อยกว่า แต่มีข้อเสียหลายประการในการใช้งาน ความเป็นไปได้ในการใช้งานทำให้เกิดการถกเถียงกันทั่วโลกเกี่ยวกับลำดับความสำคัญของแต่ละประเทศ ตัวอย่างเช่น สหรัฐอเมริกาหยุดปล่อยก๊าซเรือนกระจก 64 พันล้านด้วยการใช้พลังงานนิวเคลียร์ แต่มีความเสี่ยง เช่น เมื่อการรั่วไหลและการปนเปื้อนเกิดขึ้น - กรณีที่มีชื่อเสียงเกิดขึ้นในเชอร์โนบิล ยูเครน และฟุกุชิมะ ประเทศญี่ปุ่น ความเสี่ยงและผลกระทบ ของอุบัติเหตุประเภทนี้อย่างมโหฬาร ไม่ต้องพูดถึงว่า แม้ว่าจะไม่มีปัญหาใดๆ ก็ตาม กากนิวเคลียร์ก็กำจัดได้ยาก
การเปรียบเทียบ
การวิเคราะห์วงจรชีวิตของพลังงานหมุนเวียน ซึ่งรวมถึงการผลิต การติดตั้ง การใช้งาน และการบำรุงรักษา เป็นที่ชัดเจนว่าปริมาณ CO2 ที่ปล่อยออกมาจากแหล่งต่างๆ นั้นน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับแหล่งดั้งเดิม รายงานจาก คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) แสดงปริมาณ CO2 ที่ปล่อยออกมาจากแหล่งพลังงานหลัก :
- ถ่านหิน - เทียบเท่าคาร์บอนไดออกไซด์ 635 ถึง 1,633 กรัมต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมงของรุ่น (gCO2eq/kWh)
- ก๊าซธรรมชาติ - 272 ถึง 907 gCO2eq/kWh
- ไฟฟ้าพลังน้ำ - 45 ถึง 227 gCO2eq/kWh
- พลังงานความร้อนใต้พิภพ - 45 ถึง 90 gCO2eq/kWh
- พลังงานแสงอาทิตย์ - 32 ถึง 90 gCO2eq/kWh
- พลังงานลม - 9 ถึง 18 gCO2eq/kWh
- พลังงานนิวเคลียร์ - 13.56 gCO2eq/kWh
คำสำคัญสำหรับการวางตัวเป็นกลางคือการปรับตัว บริษัทสามารถลงทุนในพลังงานสะอาดจากโครงการที่ผ่านการรับรอง รับรองคุณภาพและแหล่งกำเนิด ณ เวลาที่ซื้อ ปกป้องผู้บริโภค ในบราซิล กรณีพลังงานไม่ได้เป็นปัญหามากนัก เนื่องจากเมทริกซ์ของเราส่วนใหญ่มาจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งถือเป็นพลังงานหมุนเวียน แม้ว่าจะมีข้อขัดแย้งก็ตาม แต่ก็ควรค่าแก่การจดจำว่ายังมีพลังงานที่สามารถลดการปล่อยมลพิษได้อีก เนื่องจากพวกมันผลิต CO2 น้อยกว่าไฟฟ้าพลังน้ำ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม!
ดูวิดีโอเกี่ยวกับพลังงานหมุนเวียน:
สามารถลดค่ารักษาพยาบาลได้หลายล้านเหรียญ
พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลมและโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ช่วยลดผลกระทบของมนุษย์ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภาวะโลกร้อน โดยหลีกเลี่ยงการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายจากโรงไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง เป็นต้น การศึกษาที่ตีพิมพ์โดย การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของธรรมชาติบ่งชี้ว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนยังประหยัดค่าใช้จ่ายด้านสุขภาพที่อาจเกิดจากโรคที่เกิดจากมลภาวะได้เป็นจำนวนมาก
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในสหรัฐอเมริกาได้ประมาณการว่ามาตรการประสิทธิภาพพลังงานและแหล่งพลังงานคาร์บอนต่ำสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายจาก 5.7 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เป็น 210 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ขึ้นอยู่กับภูมิภาค (การศึกษาดำเนินการในหกภูมิภาคในมหาสมุทรแอตแลนติกตอนกลาง) และ Great Lakes ในสหรัฐอเมริกา) ประโยชน์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับประเภทของพลังงานคาร์บอนต่ำที่เกี่ยวข้องและความหนาแน่นของประชากรของพื้นที่รอบๆ โรงไฟฟ้าถ่านหิน (ซึ่งจะถูกแทนที่ด้วยแหล่งอื่นที่อันตรายน้อยกว่า)
แหล่งพลังงานหมุนเวียนและมาตรการประหยัดพลังงาน (ซึ่งหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงาน) นอกจากการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่ทำให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเลวร้ายลง ลดมลพิษทางอากาศ เช่น ไนตรัสออกไซด์ (N2O) และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ได้มาก เป็นอันตราย (ดูเพิ่มเติมเกี่ยวกับบางส่วนของพวกเขา: "มลพิษ: มันคืออะไรและมีประเภทใดบ้าง")
การผลิตอย่างต่อเนื่อง
การวัดผลการวิจัยที่เป็นนวัตกรรมใหม่คือพยายาม "กำหนดราคา" ให้กับการสูญเสีย ซึ่งเป็นการวัดผลที่เป็นรูปธรรมสำหรับการวิเคราะห์ การใช้แบบจำลองที่แตกต่างกันสองสามแบบในการประเมินผลกระทบด้านสาธารณสุขจากการปล่อยมลพิษของโรงไฟฟ้า การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการสร้างตัวสะสมลมและการใช้มาตรการประหยัดพลังงานเป็นการกระทำที่ก่อให้เกิดประโยชน์ต่อสุขภาพสูงสุด เนื่องจากฟาร์มกังหันลมมักจะเปิดดำเนินการในช่วงเวลาและเวลาที่ไม่ได้มีการบริโภคสูงสุด เช่น ในเวลากลางคืนและในช่วงฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการปล่อยมลพิษในปริมาณมาก ตามที่หัวหน้าการศึกษา Jonathan Buonocore กล่าว
ในประเทศอย่างสหรัฐอเมริกาซึ่งมีโรงไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงจำนวนมาก มีปัญหาคือ เมื่อมีความต้องการพลังงานในช่วงเวลาที่ไม่พีค มีเพียงโรงไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกเท่านั้นที่ทำงานและส่งผลให้เกิดมลพิษ พืชที่ใช้แหล่งคาร์บอนต่ำ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และก๊าซธรรมชาติ จะไม่ทำงานในเวลากลางคืน
เมื่อผู้บริโภคใช้ไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก เช่น ในช่วงกลางของวันในฤดูร้อน แหล่งคาร์บอนต่ำจะทำงาน แต่ในเวลากลางคืนส่วนใหญ่จะเป็นแบบเทอร์โมอิเล็กทริก ด้วยเหตุนี้จึงเป็นสิ่งสำคัญ จากการศึกษาที่จะมุ่งเน้นไปที่ฟาร์มกังหันลมและในโลกของการจัดเก็บและส่งพลังงานที่เกิดจากวิธีการที่ยั่งยืนนี้อย่างมีประสิทธิภาพ
ผลกระทบด้านสุขภาพโดยรวมเพิ่มขึ้นเนื่องจากผู้คนจำนวนมากขึ้นสัมผัสกับมลพิษทางอากาศ ดังนั้นประโยชน์ที่ได้รับจะยิ่งมากขึ้นในสถานที่ที่มีประชากรจำนวนมากตามข้อมูลของ Buonocore
จากการศึกษาพบว่าฟาร์มกังหันลมสร้างขึ้นในบริเวณใกล้เคียงกับ ซินซินนาติ และ ชิคาโก สร้างผลประโยชน์ด้านสุขภาพได้ 210 ล้านเหรียญต่อปี ในรัฐนิวเจอร์ซีย์ ซึ่งเป็นภูมิภาคที่มีประชากรหนาแน่นน้อยกว่า ผลประโยชน์อยู่ที่ 110 ล้านดอลลาร์
ผู้อำนวยการของ ห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย-เบิร์กลีย์แดเนียล คัมเมน ผู้ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษาวิจัย ชื่นชมสิ่งพิมพ์นี้ แต่เชื่อว่าไม่ได้เน้นที่ความไม่เท่าเทียมกันทางสิ่งแวดล้อมของระบบ การศึกษาสันนิษฐานว่าชาวอเมริกันทุกคนเท่าเทียมกัน แต่ Kammen กล่าวว่าบางคนมีความเสี่ยงมากกว่าคนอื่น โดยเฉพาะชุมชนที่ตั้งอยู่ใกล้โรงงาน
