منابع انرژي زمين‌گرمايي از قسمتهاي كم عمق زمين آغاز شده و تا بخشهاي از زمين كه در آن آبهاي گرم و سنگهاي داغ و آتشين پيدا مي‌شود(.جايي در حدود چند مايل پائين سطح زمين) يافت مي‌شود حتي قسمتهاي پائين‌تر و عميق تر تا جايي كه دما بي‌نهايت بالا است و در آنجا سنگهاي گداخته يا گدازه هاي آتشين يافت مي‌شوند. تقريباً در همه جا، در قسمتهاي كم عمق زمين و يا در ۱۰ فوت بالاتر از سطح زمين دماي تقريباً‌ ثابتي وجود دارد.ودرجه حرارت تقريباً يكنواخت باقي مي‌ماند. اين درجه حرارت بين ۵۰ تا ۶۰ درجه فارينهايت (۱۰ تا ۱۶ درجه سانتيگراد) مي‌باشد.

پمپهاي زمين‌گرمايي مي‌توانند از اين منابع بهره‌برداري كرده تا عهده‌دار گرمايش و سرمايش ساختمانها شوند. سيستم پمپهاي زمين‌گرمايي شامل يك پمپ گرمايي، سيستم هواي تحويلي و يك مبدل گرمايي است كه سيستمي از لوله‌هاي مدفون در قسمتهاي كم‌عمق زمين و در نزديكي ساختمان مي باشند. در زمستان، پمپ گرمايي، گرما را از مبدل گرمايي گرفته و آنرا به درون سيستم هواي تحويلي ساختمان مي‌فرستد. در تابستان، فرآيند معكوس مي‌شود، بطوريكه پمپ گرمايي گرما را از هواي درون ساختمان به مبدلهاي جابجا مي‌كند. در طول مدت تابستان مي‌توان از گرمايي كه از هواي درون ساختمان گرفته مي‌شود، براي فراهم آوردن يك منبع آزاد ايجاد آب گرم استفاده كرد. برخي از نيروگاههاي توليد نيروي زمين گرمايي از بخارحاصل از يك مخزن براي به كار انداختن توربينهاي ژنراتورها استفاده مي‌كنند و در حاليكه ساير اين پمپها از آب داغ تبخير سيال عامل استفاده مي‌كنند، اين سيال تبخير شده و سپس توربين را مي‌چرخاند. همچنين مي‌توان مستقيماً از آب گرم نزديك سطح زمين براي گرم كردن استفاده كرد. كاربردهاي مستقيم از اين انرژي شامل موارد ذيل مي‌شود: گرمايش ساختمانها ، كاشت و رويانيدن گياهان در گلخانه ها، محصولات خشك شده ، آبهاي گرم در پرورش ماهي، و تعداد زيادي فرايند صنعتي مانند پاستوريزاسيون شير. منابع سنگهاي داغ و خشك در همه عمقهاي ۳ تا ۵ مايل، پائين سطح زمين يافت مي‌شوند و البته در عمقهاي كمتر در مناطق خاصي نيز وجود دارند. دستيابي به اين منابع در گرو درگير شدن با موضوعاتي از جمله تزريق آب سرد به پائين چاه، و سيركوله كردن به ميان سنگهاي داغ خرد شده و در آخر خارج كردن آب گرم از چاهي ديگر مي باشد . منبع:سازمان بهينه سازی سوخت در کشور نور خورشيد و گرماي درون زمين و همچنين امواج متلاطم درياها و حتي گازهاي متصاعد از انباشت زباله‌ها هم به عنوان انرژيهاي تجديدپذير و پاکيزه مورد توجه قرار گرفته‌اند. اما مسئله اينجاست که فناوري استفاده از اين منابع بي‌پايان انرژي هنوز در مراحل آغازين رشد خود قرار دارد و بسيار پرهزينه است. در اين ميان فناوريهاي مربوط به باد تا حدودي مقرون به صرفه‌اند. اکنون مي‌شود هر کيلووات برق بادي را با رقمي نزديک به هزار دلار توليد کرد، در حالي که اين رقم در مورد پيلهاي خورشيدي به سه تا پنج هزار دلار و در مورد انرژي زمين‌گرمايي به دو هزار دلار مي‌رسد. در ايران هم کارهايي صورت گرفته است. تازگي و نوپايي اين فناوري‌ها مي‌تواند فرصت بزرگي محسوب شود. هنوز اين فناوري به انحصار کسي يا جايي در نيامده است و بنابراين، مي‌توان از همان ابتدا در شکل گرفتن و رشد اين فناوريها نقش فعال داشت. گرچه ايران تا سالهاي سال در تأمين انرژي خود از منابع نفت و گاز مشکل ندارد، اما استفاده از انرژيهاي تجديدپذير مي‌تواند به تداوم صادرات و کاهش مصرف داخلي کمک کند. به علاوه، منابع انرژيهاي تجديدپذير در ايران به وفور يافت مي‌شود: خورشيد، باد، زمين گرم ... و زباله! پژوهشگران دفتر «نرژيهاي نو»در وزارت نيرو اطلس اين انرژي‌ها را تهيه کرده‌اند تا بر اساس آنها به توسعة انواع نيروگاه‌هاي غير فسيلي بپردازند. انرژی خورشيدي فراوان، اما گران همان‌طور که در نقشه مي‌بينيد، بيشتر مناطق مرکزي و کويري کشور سرشار از منابع انرژي خورشيدي هستند. راهنماي نقشه مي‌گويد كه در هر منطقه، از تابش يك ساعت آفتاب بر سطحي به مساحت يك متر مربع، چند كيلووات انرژي به دست مي‌آيد. در كوير از يك و نيم هكتار زمين، در هر ساعت، مي‌شود يك مگاوات انرژي برداشت كرد! اما هزينة تبديل انرژي خورشيدي به برق خيلي بالاست: ۳ تا ۵ هزار دلار (۲۵۰ تا ۴۵۰ هزار تومان). اين رقم بايد به ۷۰۰ تا ۸۰۰ دلار (۶۰ تا ۷۰ هزار تومان) به ازاي هر كيلووات برسد. وزارت نيرو ۱۰۳۳ آبگرمکن خورشيدي در شهرهاي بوشهر، طبس، يزد، بجنورد، زاهدان و اصفهان نصب کرده است. تصوير زير يکي از اين حمامها را در روستايي واقع در ۱۶۰ کيلومتري بجنورد نشان مي‌دهد. اين صفحه‌هاي فتوولتايي که برق مورد نياز پاسگاه مرزي گزيک را در خراسان تأمين مي‌کنند، جلوة زيبايي نيز به آن بخشيده‌اند. صفحات بايد هر چند ساعت يك بار رو به خورشيد چرخانده شوند. اين هم يك جور اشتغال‌زايي است! راستي، كاش مي‌شد اين صفحه‌ها مثل گلهاي آفتابگردان چشم از خورشيد برنمي‌داشتند. اگر گذارتان به پژوهشگاه نيرو در تقاطع بزرگراه يادگار امام و پونک باختري افتاده باشد، صفحه‌هاي بزرگ فتوولتايي را بر بام ساختمان معاونت امور انرژي مي‌بينيد. اين صفحه‌ها از نور خورشيد، ۵ کيلووات برق به دست مي‌آورند و آن را به شبکه سراسري مي‌فرستند. كارشناسان دفتر انرژيهاي نو وزارت نيرو، يك طبقه پايين‌تر به كار مشغول‌اند. آنها اميدوارند با ورود به موقع به عرصه فناوريهاي مربوط به انرژيهاي تجديدپذير (يا انرژيهاي نو)، تجربة تلخ عقب‌ماندگيهاي گذشته را تكرار نكنند. گروه‌هاي تحقيقاتي متعددي در دانشگاه‌هاي فني و مهندسي كشور به پژوهش در مورد انرژيهاي نو مشغول‌اند. در دانشكدة‌ مهندسي مكانيك دانشگاه شيراز، يك نيروگاه خورشيدي ۲۵۰ كيلوواتي ساخته مي‌شود. با وجود اين، برنامة چهارم توسعه سهم چنداني براي انرژي خورشيدي در نظر نگرفته است. حالا همة توجه‌ها معطوف به باد است. tاين فناوريهاي مربوط به باد است که اکنون نيز از صرفه اقتصادي قابل قبولي برخوردار است. با امكانات موجود، هر كيلووات انرژي را مي‌شود با هزار دلار (حدود ۸۵ هزار تومان) به برق تبديل كرد. در برنامة چهارم توسعه توليد حداقل ۱۵۰ مگاوات در نيروگاه‌هاي بادي پيش‌بيني شده است. پيداست که در بخشهايي از خراسان و گيلان وزش باد وضعيت مطلوب‌تري دارد. تاکنون ۱۵ مگاوات نيروگاه بادي در منطقة‌ منجيل گيلان نصب شده که با استفاده از وامي موسوم به وام «يني» (وامي که ژاپنيها در اختيار اين طرح قرار داده‌اند) در حال افزايش به ۶۰ مگاوات است. شرکت سديد نيز تجهيزات يک نيروگاه بادي ۳۰ مگاواتي را براي نصب در منطقة‌ ديزآباد خراسان مي‌سازد. در سال ۱۳۸۱ يک شرکت ايراني توانست يک توربين بادي پرقدرت را به طور کامل در داخل کشور طراحي کند و بسازد. اين توربين مي‌تواند باد را به ۶۰۰ کيلووات برق تبديل کند. دست كم بايد ۱۵ هزار تا از اين توربينها را كنار هم بگذاريم تا بتوانند ۱۰ هزار مگاوات برق توليد كنند، كه مي‌شود همان مقدار برقي كه آلمانيها در دو سه سال اخير از باد به دست آورده‌اند. چنين جنگلي بايد خيلي ديدني باشد! و قطعاَ بسيار زيباتر از بشكه‌هاي عظيم مخازن سوخت فسيلي در نيروگاه‌هاي حرارتي. تا يادمان نرفته، بگوييم كه اين نيروگاه‌هاي حرارتي براي توليد بخار و چرخاندن توربينهاي غول‌پيكر خود نياز به مقدار قابل توجهي آب دارند در برخي مناطق براي تأمين آب مورد نياز، اقدام به حفر چاه‌هاي عميق مي‌كنند، اما خالي شدن سفره‌هاي زيرزميني از آب، زمين‌هاي كشاورزي و محيط زيست اطراف اين نيروگاه‌ها را در معرض خطر قرار مي‌دهد. ابعاد توربين را با مقايسه‌ جراثقال و خانه‌اي که در کنار آن است بهتر مي‌شود فهميد. يك اميد ديگر گرمايِ درونِ زمين اخيراً استفاده از انرژي زمين گرمايي مورد توجه قرار گرفته است، زيرا نسبت به انرژي خورشيدي هزينة کمتري دارد، گرچه هنوز دو برابر انرژي باد خرج برمي‌دارد. در برنامة چهارم مقرر است كه تا حداقل ۱۰۰ مگاوات برق از اين طريق تأمين شود. کارشناسان دفتر انرژيهاي نو اطلس قابليتهاي انرژي زمين‌گرمايي را نيز تهيه کرده‌اند. در منطقه‌ سبلان لکة قرمزرنگي ديده مي‌شود که نشانگر مستعدترين منطقه براي استفاده از انرژي زمين‌گرمايي است. تاکنون در اين منطقه ده هزار متر حفاري صورت گرفته است. قرار است از اين چاه عميق، گرماي مورد نياز براي توليد ۱۰۰ مگاوات برق استخراج شود که عملاً اهداف دولت را در برنامة چهارم توسعه برآورده مي‌کند. زباله‌هاي دوست‌داشتني هنوز دوپنجم ساكنان زمين براي تأمين نيازهاي اوليه خود به انرژي، از هيزم، فضولات حيواني و ضايعات زراعي استفاده مي‌كنند. دو پنجم يعني چهل درصد. يعني دو ميليارد و ۴۰۰ ميليون نفر. راستي، مي‌دانيد يك‌چهارم مردم جهان برق ندارند؟ همين حالا كه رشد فناوريهاي بسيار مدرن چشم همه را خيره كرده است، يك ميليارد و ۶۰۰ ميليون نفر از مردم جهان ما اصلاَ برق ندارند كه بدانند كامپيوتر چيست و اينترنت چه‌ها كه نمي‌كند. بيشتر اين مردم در روز حتي دو دلار هم گيرشان نمي‌آيد. آژانس بين‌المللي انرژي پيش‌بيني كرده است كه در سال ۲۰۳۰ هنوز يك ميليارد و ۴۰۰ ميليون نفر از مردم از داشتن برق محروم خواهند بود. در آن زمان، جمعيت جهان از ۶ ميليارد و ۱۰۰ ميليون نفر فعلي به ۸ ميليارد و ۳۰۰ ميليون نفر خواهد رسيد. طبق آمار آژانس مذكور، ۲ ميليارد و ۴۰۰ ميليون نفر از مردم جهان به سوختهاي سنتي وابسته‌اند. بيش از نيمي از اين جمعيت در هند و چين زندگي مي‌كنند. در سال ۱۴۰۹/۲۰۳۰ اين رقم به ۲ ميليارد و ۶۰۰ ميليون نفر مي‌رسد، گرچه نسبت آن به كل جمعيت جهان كاهش مي‌يابد. در ايران طرحهايي براي استفاده از گازهاي متصاعد از زباله‌هاي متراكم شهري شروع شده است. در صورت استفاده درست از فناوريهاي استخراج گاز متان از زباله‌ها ــ كه به آن «آتشكافت» گفته مي‌شود ــ مي‌توان ۷۰ تا ۸۰ درصد انرژي مفيد زباله‌ها را بازيافت كرد.يكي از اين برنامه‌ها كه به land field معروف‌اند، در اطراف مشهد اجرا خواهد شد. اطلس انرژي‌ بيوماس در اطلس زير، رقم مندرج در سلول بالا بيانگر جرم زبالة شهري توليدشده در استان در مدت يك سال و بر حسب هزار تن است. رقم مندرج در سلول زيرين نشان مي‌دهد كه كل انرژي مفيد زباله بر حسب ۱۰ به قوه ۱۵ (معادل ۱۰۰۰ تريليون) ژول چقدر است. تهران، همان‌طور كه مي‌بينيد و احتمالاَ درست حدس زده‌ايد، بيشترين حجم زباله كشور را توليد مي‌كند. خراسان، كه در ردة دوم قرار دارد، يك‌سوم اين مقدار، يعني حدود يك ميليون تن زباله مي‌سازد. طبعاَ بيشترين مقدار زباله در شهر مشهد توليد مي‌شود. كارشناسان دفتر انرژي‌يهاي نو اميدوارند با ايجاد تأسيسات جمع‌آوري و تمركز گازهاي ناشي از انباشت زباله‌هاي شهري، گرماي زيادي براي توليد برق به دست آورند. راه آينده با همه اين اوصاف، آژانس بين‌المللي انرژي در آخرين گزارش خود پيش‌بيني کرده است که تا سي سال آينده سوختهاي فسيلي همچنان مهم‌ترين منابع تأمين انرژي جهان خواهند بود و سهم انرژيهاي تجديد‌پذير از ۳ درصد فراتر نخواهد رفت. تقاضاي جهاني انرژي ظرف اين سي سال دو سوم افزايش خواهد يافت. در ايران نيز هر سال به دو تا سه هزار مگاوات انرژي جديد نياز است که سهم انرژيهاي تجديد‌پذير در تأمين آن بسيار ناچيز است. اما اين حرکتي است که مي‌تواند ما را از فاجعه‌ تمام شدن نفت و ساير منابع تجديدناپذير انرژی برهاند. ضمن آنکه چشم‌انداز رشد فناوریها نيز بسيار روشن است. با پيشرفت نانوفناوری اميدهايی برای جهش در شيوه‌های توليد انرژی و مقرون به صرفه‌ شدن آن به وجود آمده است که می‌تواند در تغيير پيش‌بينیهای مراکزی چون آژانس بين‌المللی انرژی تأثير بگذارد. در تهية اين گزارش از ياريهاي صميمانة آقاي دكتر كهربايي، مدير «دفتر انرژيهاي نو» در وزارت نيرو، و آقاي مهندس هرسيني، معاون ايشان سود جسته‌ايم، تهیه و تنظیم: فریبا خسرو