برق چیست و چگونه تولید میشود ؟
ما در عصر جدید به صورت روزمره با برق سر و کار داریم، اما آیا تا به حال از خود پرسیده‌اید که اصلا برق چیست و از کجا بوجود می‌آید؟ در زندگی امروز ما برق از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. تنها کافی است تا ساعاتی برق یک شهر قطع شود تا درصد زیادی از افراد بیکار شده و یا اختلالی در کارشان بوجود بیاید.
برق چیست؟
برق از جریان الکتریکی بوجود می‌آید و جریان الکتریکی از حرکت الکترون‌های درون یک اتم حاصل می‌شوند. الکترون‌ها که عامل اصلی تولید کننده برق هستند، در تمامی ذرات جهان وجود دارند؛ اما در برخی مواد مانند فلزات (طلا، مس و…) تعداد این الکترون‌ها بیشتر بوده و در نتیجه میزان رسانش این مواد بیشتر است.
هدف از تولید برق چیست؟
چرا برق تولید می‌کنیم؟ بدون برق چه اتفاقی می‌افتد؟ در زمان‌های قدیم بدون برق چگونه زندگی می‌کرده‌اند؟
این‌ها نمونه سوال‌هایی هستند که ممکن است به ذهن هر انسانی خطور کند. برای پاسخ دادن به این سوالات، باید به اهمیت برق در جهان امروز پی ببریم.
برق در چند قرن اخیر باعث تحولات بزرگی در عرصه‌های مختلف شده است. به عنوان مثال حمل و نقلی که در قدیم با چهارپایان و به مرور زمان با اتومبیل‌های بنزینی و لوکوموتیوهای ذغال سنگی صورت می‌گرفته؛ امروزه توسط قطارهای برقی با سرعت سیصد کیلومتر بر ساعت انجام میشود. همچنین نسل جدید اتومبیل‌های برقی به وجود آمده که برای محیط زیست بسیار سالم‌تر از اتومبیل‌های بنزینی و گازی است.
همه ما بدون آنکه آگاه باشیم روزانه مقدار بسیار زیادی از انرژی برق استفاده می‌کنیم. همین گوشی همراهی که در دست دارید یا لپ‌تاپی که روی پای خود گذاشته‌اید به لطف وجود برق کار می‌کنند.
برق چگونه تولید می شود؟
همانطور که از قانون پایستگی انرژی می‌دانیم «انرزی هرگز بوجود نیامده و از بین نمی‌رود؛ تنها از شکلی به شکل دیگر تبدیل میشود.» بنابراین برای تولید برق که یک انرژی الکتریکی است، به یک یا چند منبع انرژی دیگر نیاز داریم. به طور کلی برای تولید برق توربین‌های بزرگی که در نیروگاه‌ها وجود دارند باید به چرخش درآیند تا بتوانند شکل انرژی را تغییر داده و در اختیار ما قرار دهند.
برای چرخاندن این توربین‌های بزرگ از چندین منبع متفاوت می‌توان استفاده کرد. منابع اصلی تولید برق سوخت فسیلی، انرژی هسته‌ای و منابع تجدیدپذیر (آب، باد و…) هستند. در ادامه به برق چگونه تولید میشود از این سه منبع می‌پردازیم.
سوخت فسیلی
قسمت عمده برق کشور ما از طریق سوخت‌های فسیلی تامین میشود. در این روش از سوخت‌های کربنی مثل گاز و نفت برای چرخاندن توربین‌های نیروگاه استفاده میشود. این چرخش در ژنراتورها آهنربایی به وجود می‌آورد که باعث حرکت الکترون‌ها و به وجود آمدن جریان الکتریکی میشود که در نهایت تولید برق منجر میشود.
همانطور که می‌دانید سوخت‌های فسیلی منابع عظیم اما محدودی دارند. همچنین باعث آزاد شدن مقدار زیادی دی اکسید کربن در طبیعت شده و برای ما و محیط زیست بسیار مضر و خطرساز است. نکته دیگر این است که سوخت‌های فسیلی برای جایگزین شدن نیاز به میلیون‌ها سال زمان دارند که عمر بشر به آن قد نمی‌دهد. به این ترتیب از این روش به عنوان بدترین و آسیب‌زاترین روش تولید برق یاد میشود.
منابع تجدیدپذیر
منابع تجدیدپذیر به معنای منابع تولید انرژی هستند که قابلیت جایگزینی در مدت زمانی بسیار کمتر از سوخت‌های فسیلی دارند. از این منابع می‌توان به انرژی آب، باد و خورشید اشاره کرد.
برای استفاده از آب برای تولید برق، توربین‌های مخصوص را در نزدیکی سدها ساخته و از انرژی آب پشت سد برای چرخاندن آن‌ها استفاده می‌کنند. در این روش به دلیل عدم نیاز به سوخت فسیلی، هزینه‌های مربوط به آن حذف شده و هم از نظر اقتصادی و هم از نظر زیست محیطی بسیار مفید واقع میشود.
هزینه تولید خودکار نیروگاه‌های آبی نسبت به سایر نیروگاه‌های تولید برق پایین‌تر بوده و عمر آن بالاتر است.
انرژی هسته‌ای
این نیروگاه‌ها از نیروی حاصل شده از همجوشی‌های هسته‌ای و بخار تولیدی آن‌ها برای چرخاندن توربین‌های تولید برق استفاده می‌کنند. تاسیس این نیروگاه‌ها هزینه بالایی دارد، اما مزایای بسیار این روش باعث میشود که به عنوان یکی از روش‌های عالی برای تولید برق تبدیل شود.
تولید برق از طریق انرژی هسته‌ای، گاز گلخانه‌ای آزاد نمی کند و برای معضل گرمایش جهانی بسیار مفید است. انرژی هسته‌ای منبعی تجدید ناپذیر است؛ اما با استفاده از مقدار کمی انرژی هسته‌ای مقدار بسیار زیادی برق تولید میشود و این موضوع باعث شده که این انرژی به روشی پرطرفدار برای تولید برق در اقصی نقاط جهان تبدیل شود.
سایر روش‌ها
امروزه به دلیل کاهش منابع سوخت فسیلی و افزایش چشمگیر جمعیت و نیاز روزافزون مردم، روش‌های دیگری برای تولید برق ابداع شده است. از این روش‌ها می‌توان به تولید برق از طریق زباله، مدفوع انسان، دوچرخه، فوتبال و دست اندازها اشاره کرد. بسیاری از این روش‌ها توسط دانشجویان ابداع شده و هنوز به تولید انبوه و گسترده نرسیده است، اما وجود این ابداعیات نشان دهنده ممکن بودن هر چیز و توانایی انسان در استفاده از محیط در راستای بقا و آسودگی خود است.
در نهایت باید دانست که برق انرژی با ارزش و مهمی است که برای تولید آن هزینه‌های بسیار زیادی صرف میشود. مصرف درست و به جای آن باعث زندگی در جهانی بهتر میشود. امیدواریم از مطالعه مطلب برق چیست به زبان ساده استفاده لازم را برده باشیم.