ทรัพยากรหมุนเวียนสามารถพบเห็นได้ทุกวันทั่วโลก การให้ความสำคัญกับทรัพยากรหมุนเวียนและยั่งยืนสำหรับพลังงานตลอดจนสินค้าวัสดุอื่นๆ สามารถสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมากโดยการสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่น้อยลง
อะไรทำให้ทรัพยากรสามารถหมุนเวียนได้?
ทรัพยากรหมุนเวียนหมายถึงทรัพยากรธรรมชาติที่จะต่ออายุตัวเองในอัตราที่เร็วกว่าหรือเท่ากับอัตราการบริโภค ตามที่ Oregon State University ระบุ ทรัพยากรหมุนเวียนแตกต่างจากทรัพยากรที่หมดไปไม่มีวันกลับ เช่น เชื้อเพลิงฟอสซิลการใช้และการเพาะปลูกทรัพยากรหมุนเวียนช่วยลดผลกระทบที่มนุษยชาติมีต่อโลก ในขณะเดียวกันก็ช่วยสนับสนุนจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้น Investopedia กล่าว
- การรีไซเคิลทรัพยากรหมุนเวียน:บางครั้งทรัพยากรหมุนเวียนและการรีไซเคิลสามารถเกิดขึ้นพร้อมกันได้ ตัวอย่างเช่น กระดาษและต้นไม้สามารถเป็นทรัพยากรหมุนเวียนได้หากมีเวลาเพียงพอสำหรับต้นไม้ในการปลูกและเติมเต็มป่าที่เก็บเกี่ยว
- ความเท่าเทียมกันของพลังงานหมุนเวียน: ทรัพยากรหมุนเวียนทั้งหมดไม่เท่ากันตามที่เน้น Scitable โดย Nature Education ทรัพยากรแต่ละรายการจะได้รับการต่ออายุในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน ดังนั้น ตัวอย่างของทรัพยากรหมุนเวียนสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: ทรัพยากรที่ยั่งยืนหรือไม่มีวันหมด ทรัพยากรหมุนเวียนตามธรรมชาติ และสินค้าโภคภัณฑ์ที่หมุนเวียน
ห้าแหล่งพลังงานทดแทนหลัก
จากข้อมูลของห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ (NREL) การใช้พลังงานหมุนเวียนมีประโยชน์บางประการต่อสิ่งแวดล้อมและสังคม คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการบริหารข้อมูลพลังงานของสหรัฐอเมริกา (EIA) รายงานว่าพลังงานหมุนเวียนผลิตได้ 15% ของพลังงานในสหรัฐอเมริกาในช่วงปี 2016
1. พลังงานลม
เอกสาร Controllable Grid Interface ของ NREL ให้รายละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการแปลงพลังงานลมเป็นไฟฟ้า จากข้อมูลของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา (EERE) เทคโนโลยีใหม่อาจขับเคลื่อนการใช้กังหันลมเพิ่มมากขึ้นทั้งบนบกและในมหาสมุทร ในปี 2559 พลังงานที่ผลิตในสหรัฐฯ 5.6% มาจากพลังงานลม การผลิตพลังงานลมสองประเภทหลักที่อธิบายโดย EIA ได้แก่:
- Vertical Axis - กังหันประเภทนี้ทำงานโดยมีเพลาโรเตเตอร์หลักจัดเรียงในแนวตั้ง กังหันแกนแนวตั้งทำงานได้ดีสำหรับพื้นที่ที่มีความเร็วลมแปรผัน
-
Horizontal Axis - กังหันประเภทนี้มีเพลาหมุนที่ติดตั้งในแนวนอนบนหอคอยหรือเสาแนวตั้ง กังหันนี้ทำงานได้ดีในพื้นที่ราบขนาดใหญ่ เช่น ทุ่งหญ้าหรือมหาสมุทร
กังหันลมในทะเล
2. ไฟฟ้าพลังน้ำ
ตามคำถามที่พบบ่อยของ EIA 6.5% ของพลังงานที่ผลิตในสหรัฐอเมริกานั้นขับเคลื่อนโดยการควบคุมพลังงานของน้ำ กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา (DOE) อธิบายว่าแหล่งพลังงานแบบไดนามิกนี้สามารถผลิตได้หลายวิธี:
- การกักเก็บน้ำหรือเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำ: สิ่งนี้ใช้เขื่อนเพื่อกักเก็บน้ำปริมาณมาก ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาเมื่อจำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าในการทำงานกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นเวลาหลายสัปดาห์และหลายเดือน มีเขื่อน 2,400 แห่งในสหรัฐอเมริกาที่ผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ
- ไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบเก็บ:น้ำที่นี่ถูกเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำล่างและบน ในช่วงที่มีพลังงานส่วนเกิน น้ำจะถูกสูบขึ้นและปล่อยลงสู่อ่างเก็บน้ำด้านล่างผ่านกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้าในช่วงเวลาที่มีความต้องการ
- กระแสน้ำไหลหรือไฟฟ้าพลังน้ำผัน: พลังงานประเภทนี้สกัดจากการไหลตามธรรมชาติของแม่น้ำ
- พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงหรือนอกชายฝั่ง: พลังงานประเภทนี้ถูกสร้างขึ้นโดยกระแสน้ำในมหาสมุทรและทะเล ตามข้อมูลของสมาคมไฟฟ้าพลังน้ำระหว่างประเทศ
3. พลังงานความร้อนใต้พิภพ
การผลิตพลังงานที่เกือบจะปราศจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสามารถผลิตได้โดยใช้อุณหภูมิโลกคงที่ พลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถทำความร้อนและทำให้บ้านและธุรกิจเย็นลงได้โดยใช้ปั๊มความร้อนใต้พิภพ (GHP) รายงานโลกพลังงานทดแทนประจำปี 2017 ระบุว่าสหรัฐฯ เป็นผู้นำระดับโลกในด้านการผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพซึ่งมีสัดส่วน 0.4% ของความต้องการพลังงานของสหรัฐฯ ในปี 2016
พลังงานความร้อนใต้พิภพทำงานผ่านระบบวงปิดหรือระบบเปิด คุณจะพบข้อดีมากมายสำหรับพลังงานความร้อนใต้พิภพ แต่ก็มีข้อเสียเกี่ยวกับปั๊มเช่นกัน ขึ้นอยู่กับระบบที่เลือก ซึ่งอาจรวมถึงการปนเปื้อนของดินในระบบวงปิดเก่าบางระบบ Proceedings World Geothermal Congress รายงานจากระบบ 1.4 ล้านระบบในสหรัฐอเมริกา 90% เป็นระบบลูปปิด และมีเพียง 10% เท่านั้นที่เป็นระบบลูปเปิด
4. พลังงานแสงอาทิตย์
ในปี 2016 สหรัฐอเมริกาผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์ได้ 0.9% Bloomberg ชี้ให้เห็นว่าในปีนั้นยังมีการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้น 95% ในสหรัฐอเมริกาS. DOE อธิบายว่า "เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์มีสองประเภทหลัก ได้แก่ พลังงานแสงอาทิตย์ (PV) และพลังงานแสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์ (CSP)"
- Photovoltaics หมุนดวงอาทิตย์ผ่านตัวกลางเฉพาะ เช่น ทองแดงหรือซิลิคอน เพื่อควบคุมพลังงานจากรังสีดวงอาทิตย์ เป็นแบบที่ใช้บนหลังคาสำหรับผู้พักอาศัยและอาคาร
- พลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้น ใช้ในการผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่โดยใช้กระจกช่วยเชื่อมต่อรังสีดวงอาทิตย์เข้ากับเครื่องรับเพื่อผลิตความร้อนและไฟฟ้า
ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟช่วยลดปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการจ่ายไฟให้กับสถานที่ เช่น อาคารหรือบ้าน
5. ชีวมวลและเชื้อเพลิงชีวภาพ
ในปี 2016 ชีวมวลผลิต 1.5% ของพลังงานทดแทนของโลกของสหรัฐอเมริกา อธิบายว่าชีวมวลสามารถนำมาใช้เป็นพลังงานชีวภาพและเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพได้อย่างไร
- Bio-energy คือความร้อนที่ได้จากการเผาไม้โดยตรงแหล่งที่มาคือของเหลือจากพืชผล ป่าไม้ โรงงานปฐมภูมิและทุติยภูมิ และของเสีย ตามข้อมูลของหน้าแผนที่ชีวมวลของ NREL สิ่งนี้ถูกใช้มานานหลายศตวรรษในการปรุงอาหารและให้ความร้อนในบ้าน ชี้ให้เห็นถึง Renewable Energy World
- เชื้อเพลิงชีวภาพ อาจเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพเหลวหรือและก๊าซชีวภาพ พืชพลังงานชีวภาพ เช่น หญ้าสวิตช์และอื่นๆ พืชผลทางการเกษตรและวัสดุเหลือใช้ สามารถแปลงเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพเหลวได้ แม้ว่าของเสียจากหลุมฝังกลบจะผลิตก๊าซมีเทนที่ถูกแตะ แต่ก๊าซชีวภาพก็สามารถผลิตได้จากสิ่งปฏิกูลของมนุษย์และของเสียจากสัตว์ อธิบายหน้าอธิบายชีวมวลของ EIA
พลังงานจากชีวมวลในสหรัฐอเมริกามาจาก "43% จากไม้และชีวมวลที่ได้จากไม้ 46% จากเชื้อเพลิงชีวภาพ (ส่วนใหญ่เป็นเอทานอล) และประมาณ 11% จากขยะในชุมชน" ตามหน้าอธิบายชีวมวลของ EIA
ทรัพยากรที่ยั่งยืน
ทรัพยากรที่ยั่งยืนคือทรัพยากรที่มีอยู่ตลอดไปหรือดูเหมือนไม่มีที่สิ้นสุด ทรัพยากรเหล่านี้ไม่มีวันหมดและสามารถใช้ได้อย่างไม่มีกำหนด
ดวงอาทิตย์และพลังงานแสงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์ซึ่งคาดว่าจะคงอยู่ต่อไปอีกหกพันล้านปี เมื่อเทียบกับอายุขัยของมนุษย์ดูเหมือนว่าจะคงอยู่ตลอดไป ทำให้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งที่เชื่อถือได้
พลังงานอากาศ
โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวที่รู้จักซึ่งมีชั้นบรรยากาศที่สร้างจากอากาศซึ่งทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถสังเกตได้ Space.com ส่วนประกอบที่สำคัญและสำคัญ ได้แก่ ไนโตรเจน ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรเจน อย่างไรก็ตาม มลพิษทางอากาศกำลังกลายเป็นภัยคุกคาม
- ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดในจักรวาล EIA อธิบายว่าสิ่งนี้ใช้ในการแปรรูปโลหะและปิโตรเลียม และการผลิตปุ๋ย มันยังใช้เป็นเชื้อเพลิงในจรวดและในรถยนต์อีกด้วย
- Wind คืออากาศที่เคลื่อนที่เพื่อตอบสนองต่อความแตกต่างของอุณหภูมิในพื้นที่ มันเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงไปยังความกดอากาศต่ำ และความเร็วของมันก็เป็นแหล่งพลังงานอันมีค่าตามที่ University Corporation for Atmospheric Research กล่าวพลังงานลมถูกใช้มานานหลายศตวรรษ
พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง
ตามที่องค์การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) กล่าวไว้ "กระแสน้ำเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่น่าเชื่อถือที่สุดในโลก" เกิดจากแรงโน้มถ่วงที่ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์กระทำต่อมหาสมุทร และความเฉื่อยที่ทำให้น้ำเคลื่อนที่ แนวชายฝั่งภาคพื้นทวีปเป็นปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อทิศทางและความแรงของกระแสน้ำ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงเป็นแหล่งทางเลือกที่สำคัญ
พลังงานความร้อนใต้พิภพ
พลังงานนี้ใช้ความร้อนคงที่ใกล้เคียงที่มีอยู่ในระดับลึกของดินเพื่อให้ความร้อนและความเย็นแก่อาคาร ไม่ว่าจะเป็นบ้าน สถาบัน หรือเรือนกระจก พลังงานความร้อนใต้พิภพมีอยู่ทุกที่บนบก
ทรัพยากรหมุนเวียน
ทรัพยากรหมุนเวียนคือทรัพยากรที่ทดแทนได้ตามธรรมชาติในอัตราที่ยั่งยืน เมื่อไม่ถูกปนเปื้อนหรือเสื่อมโทรมจากกิจกรรมของมนุษย์ ซึ่งในกรณีนี้ทรัพยากรเหล่านี้มีเวลาหมุนเวียนนาน
น้ำ
น้ำบาดาลและแหล่งน้ำเปิด เช่น แม่น้ำและลำธาร ขึ้นอยู่กับพื้นที่ลุ่มน้ำที่ใช้ประโยชน์ได้และมีพืชพรรณในการเติมพลัง และจำเป็นสำหรับการดื่ม การปลูกพืชผล และกระบวนการผลิตจำนวนมาก ยิ่งไปกว่านั้น ตามรายงานของ National Geographic การตัดไม้ทำลายป่าทำให้ปริมาณน้ำฝนลดลง และวงจรของน้ำกำลังหยุดชะงัก แหล่งที่มาเหล่านี้ยังถูกปนเปื้อนจากมลภาวะซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ จำเป็นต้องอนุรักษ์น้ำและใช้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อป้องกันการขาดแคลนน้ำ
ไฟฟ้าพลังน้ำ
ไฟฟ้าพลังน้ำมักผลิตโดยใช้เขื่อน และแม่น้ำอาจแห้งได้เนื่องจากการตัดไม้ทำลายป่าซึ่งช่วยลดการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ เว้นแต่ป่าในพื้นที่รับน้ำจะได้รับการคุ้มครอง
ดิน
ดินเป็นรากฐานในการดำรงชีวิตและปลูกพืชผล มันสามารถย่อยสลาย ปนเปื้อน และสูญเสียความอุดมสมบูรณ์และผลผลิต ทำให้การอนุรักษ์ดินมีความสำคัญ
สินค้าโภคภัณฑ์หมุนเวียน
สินค้าหมุนเวียนคือสินค้าที่หมดลงแล้ว แต่การเก็บเกี่ยว การปลูก และการรีไซเคิลอย่างระมัดระวังสามารถทำให้สินค้าหมุนเวียนได้ซึ่งอาจสูญหายได้
ต้นไม้และพืชผล
ต้นไม้ต้องใช้เวลาหลายปีในการเติบโตและโตเต็มที่มากกว่าพืชล้มลุกประจำปีและล้มลุก ซึ่งหมายความว่าพืชชนิดหลังจะมีความสามารถในการหมุนเวียนได้สูงกว่า จากข้อมูลขององค์การเกษตรอาหารว่าด้วยสภาพอากาศและน้ำที่ดี จึงเป็นไปได้ที่จะเก็บเกี่ยวพืชผลได้สามชนิดขึ้นไปในหนึ่งปี
- พืชอาหารประจำปีผลิตอาหารส่วนใหญ่ - ธัญพืช เมล็ดพืชน้ำมัน เมล็ดพืชน้ำมัน ผัก และผลไม้หลายชนิด
- Fibres มาจากผ้าฝ้าย ผ้าลินิน ป่าน และปอกระเจา
- ทุ่งหญ้าและอาหารสัตว์ พืชผลเป็นแหล่งอาหารหลักสำหรับสัตว์ที่ให้นม เนื้อสัตว์ และหนัง
- ไม้ยืนต้น ผลิตผลไม้ น้ำมัน และวัสดุมากมาย เช่น ยาง
-
ไม้และเยื่อกระดาษ ได้มาจากการตัดไม้ทำลายป่าและต้นไม้ ซึ่งกำลังเกิดขึ้นในอัตราที่ไม่ยั่งยืนในปัจจุบัน กองทุนสัตว์ป่าโลก (WWF) เกรงว่า "การตัดไม้ที่ไม่ยั่งยืนโดยธุรกิจบางแห่งในอุตสาหกรรมกระดาษจะทำให้ป่าเสื่อมโทรม เร่งให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และนำไปสู่การสูญเสียสัตว์ป่า" ไม้สี่สิบเปอร์เซ็นต์ใช้ทำกระดาษและกระดาษแข็งเพียงอย่างเดียว WWF เรียกร้องให้ผลิตกระดาษ 70% ภายในปี 2563 จากแหล่งรีไซเคิลเพื่อปกป้องป่าไม้
ธัญพืชในตลาด
ปุ๋ยธรรมชาติ
มีแหล่งพลังงานหมุนเวียนมากมายที่ใช้ก่อนที่จะมีปุ๋ยเคมีที่ไม่หมุนเวียนในการเกษตร เกษตรกรรมและสวนออร์แกนิกพึ่งพาสิ่งเหล่านี้ ได้แก่ปุ๋ยคอกและปุ๋ยหมักจากของเสียจากฟาร์มและสัตว์ ปลาและเลือดป่นจากของเสียจากโรงงาน มูลนกและค้างคาว สาหร่ายทะเล
พลังงานชีวภาพ
แหล่งพลังงานทางเลือกยอดนิยมนี้รวมถึงชีวมวลเสีย พืชพลังงานชีวภาพ เช่น หญ้าสวิตช์ข้าวสาลี ต้นป็อปลาร์ และหญ้ามิสแคนทัส และจากการผลิตมีเทนจากหลุมฝังกลบหรือของเสียจากสัตว์ ก๊าซชีวภาพและเอทานอลยังสามารถได้มาจากพืชชีวมวลและพลังงาน
การเปลี่ยนแปลงสู่สินค้าที่ยั่งยืนและหมุนเวียน
ทรัพยากรหมุนเวียนมีความสำคัญต่อการอยู่รอดอย่างต่อเนื่องของสิ่งมีชีวิตบนโลก แม้ว่าสินค้าโภคภัณฑ์หมุนเวียนจะได้รับการเพาะปลูกมานานหลายศตวรรษ แต่การใช้ทรัพยากร เช่น พลังงานจากมหาสมุทร และพลังงานแสงอาทิตย์ถือเป็นเรื่องใหม่ การใช้ทรัพยากรเหล่านี้เพิ่มมากขึ้นสามารถปรับปรุงคุณภาพชีวิตบนโลกได้