تعریف انرژی
انرژی یا کارمایه، در فیزیک و دیگر علوم، یک کمیت بنیادین فیزیکی است. انرژی کمیتی است که برای توصیف وضعیت یک ذره، شیئ یا سامانه به آن نسبت داده می شود. در کتاب‌های درسی فیزیک انرژی را به صورت توانایی انجام کار تعریف می‌کنند. تا به امروز گونه‌های متفاوتی از انرژی شناخته شده که با توجه به نحوهٔ آزادسازی و تأثیر گذاری به دسته‌های متفاوتی طبقه‌بندی می‌شوند از آن جمله می‌توان انرژی جنبشی، انرژی پتانسیل، انرژی گرمایی، انرژی الکترومغناطیسی، انرژی شیمیایی و انرژی هسته‌ای را نام برد.
منابع انرژی را می توان به دو دسته ی تجدید پذیر و تجدید نا پذیر تقسیم بندی كرد
منابع انرژی تجدیدناپذیر
این نوع از انرژی ها فقط یك بار قابلیت مصرف دارند و منابع آن ها محدود است. دو نمونه از این سوخت ها را شرح می دهیم
الف) سوخت های فسیلی
وقتی تنه های پوسیدهِ درختان و باقیمانده ی جانوران در زیر گل و لای، تحت فشار و دمای مناسب قرار می گیرند به این نوع از سوخت ها تبدیل می شوند كه به آن ها سوخت های فسیلی می گویند. از مجموعه ی این ماده ها می توان زغال سنگ، نفت سفید، بنزین، نفت گاز، روغن موتور، رنگ و . . . را نام برد. این سوخت ها با تولید گازهایی مانند Co2 – So2 باعث آلودگی محیط زیست و گرم شدن زمین می شوند.
ب) سوخت های هسته ای
بر اثر واكنش نوترون با هسته ی برخی از اتم های سنگین مانند اورانیوم و توریم این هسته به دو یا چند هسته ی سبك ترشكافته می شود كه بر اثر آن گرمای بسیار زیادی تولید می شود.
در یك راكتور هسته ای، ماده ی شكافت پذیر در كوره ای بر اثر واكنش با نوترون شكافته می شود. با گرمای حاصل می توان آب را تبدیل كرد و توسط بخار برق تولید كرد. از جمله مشكل هایی كه استفاده از این سوخت ایجاد می كنند می توان به محدود بودن این سوخت ها، شكل آماده سازی این عنصرها برای فرآیند شكافت، پرتوزا بودن آن ها و پس مانده ی آن ها اشاره كرد.
منابع انرژی تجدید پذیر
این منبع های انرژی تمام نمی شوند و معمولاً آلودگی به وجود نمی آورند. اینك به بررسی برخی از این منبع های انرژی می پردازیم.
الف) انرژی خورشیدی
یكی از منبع های انرژی پایان ناپذیر خورشید است. انرژی ای كه زمین از خورشید دریافت می كند بسیار زیاد است ، بخشی از انرژی خورشید صرف گرم كردن زمین و جسم های روی آن می شود. بخش دیگری برای فتوسنتز در گیاهان استفاده می شود
یكی از راههای بهره گیری از این انرژی، آب گرم كن های با دمای كم است كه می توان از آن ها در منزل استفاده كرد.
ب) انرژی باد
از انرژی باد می توان برای تولید الكتریسیته، آسیاب كردن آرد در آسیاهای بادی، بیرون آوردن از چاه و . . . استفاده كرد. در هر نیروگاه بادی كه برای تولید الكتریسیته ایجاد شده است، حدود ۴۰ تا ۱۰۰ توربین بادی وجود دارد. از جمله مشكل های این توربین ها می توان ایجاد سروصدای زیاد و خراب كردن منظره ها نام برد.
پ) انرژی امواج دریا
از افت و خیز موج های دریا می توان توسط نوعی مبدل، انرژی الكتریكی به دست آورد.
ت) انرژی هیدروالكتریك یا برق آبی
با ایجاد سد آب در منطقه های پرآب در مسیر رودخانه ها و منطقه هایی كه میزان بارندگی زیاد است و نصب توربین می توان از انرژی پتانسیل گرانشی آب پشت سد برای تولید برق استفاده كرد.
هر چه از سطح زمین به پوسته های داخلی آن می رویم دما افزایش می یابد. در ناحیه های مركزی زمین، دما آن قدر زیاد است كه ماده به صورت مذاب وجود دارد.
انرژی گرمایی كه در پوسته ی جامد كره ی زمین ذخیره شده است را انرژی زمین گرمایی می نامند. منشأ این انرژی، گدازه ها و واكنش های هسته ای در ناحیه های عمیق زمین است.
وقتی از سطح زمین به طرف مركز آن حركت كنیم، دما به طور متوسط به ازای هر ۱۰۰m در حدود ۳ درجه سانتی گراد افزایش می یابد.
ج) سوخت های گیاهی یا بیومَس
محصول های زراعی مانند تفاله های دانه های روغنی، بقایای این محصول ها مانند كاه، چوب، فضله های حیوان ها وفاضلاب های انسانی می توانند به عنوان یك منبع انرژی مورد استفاده قرار بگیرند. سوزاندن چوب و ساقه ها و برگ های گیاهان از زمان قدیم مرسوم است. همچنین بر اثر تخمیر برخی سوخت های گیاهی توسط آنزیم ها و یا تجزیه ی آن ها به وسیله ی باكتری ها در فضایی كه هوا نباشد، می توان ماده هایی مانند الكل یا اتانول و گاز متان به دست آورد. زیست گاز مخلوطی از متان و دی اكسید كربن است كه می تواند به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد.
