کتاب آشنایی با انرژی های نو، پاک و تجدیدپذیر اثر سجاد خدایاری نشر آذرفر

در فیزیک، انرژی به معنی فعالیت یا خاصیت کمیتی یک جسم است که قابل اندازه‌گیری و انتقال به اشیای دیگر یا قابل تبدیل به حالت‌ها و شکل‌های مختلف است. انرژی کمیتی بنیادین است که برای توصیف وضعیت یک ذره، شیء یا سامانه به آن نسبت داده می‌شود. در کتاب‌های مرجع فیزیک انرژی را به صورت توانایی انجام کار تعریف می‌کنند. ِ تا به امروز گونه‌های متفاوتی از انرژی شناخته شده که با توجه به نحوهی آزادسازی و تأثیرگذاری به دسته‌های متفاوتی طبقه‌بندی می‌شوند از آن جمله می‌توان انرژی جنبشی، انرژی پتانسیل، انرژی گرمایی، انرژی الکترومغناطیسی، انرژی شیمیایی و انرژی الکتریکی و انرژی هسته‌ای را نام برد. در علم فیزیک انرژی را به دو بخش تفسیم می‌کنند: اکسرژی:بخش مفید انرژی انرژی:بخش قابل تبدیل انرژی (انرژی در واقع به نوعی از انرژی تبدیل می‌شود که در آن شرایط برای ما ممکن مفید یا غیر مفید باشد.) عامل، حامل و منبع همه گونه انرژی‌هایی که بشر از آن استفاده می‌کند (انرژی مواد فسیل، انرژی آبی و غیره) خورشید است، بجز انرژی هسته‌ای. طبق نظریه‌ی نسبیت مجموع «جرم و انرژی» پایدار و تغییرناپذیر است و آن را قانون پایستگی انرژی می‌نامند؛ بدین معنا که انرژی از شکلی به شکل دیگر یا به جرم تبدیل شود ولی هرگز تولید یا نابود نمی‌شود. بر طبق تئوری نور بقای جرم و انرژی پیامدی از این اصل است که قوانین فیزیکی در طول زمان بدون تغییر باقی می‌مانند. انرژی هر جسم،طبق نسبیت خاص، جنبش ذرات بنیادی آن جسم است و مقدار آن از معادلهی معروف آلبرت اینشتین بدست می‌آید: E=mc ۲ باید توجه کرد که این معادله تنها انرژی موجود ذرات را نشان می‌دهد و نه دیگر گونه‌های انرژی (مانند جنبشی یا پتانسیل). انرژی توانایی انجام کار است یعنی ما برای اینکه بتوانیم کارهای خود را انجام دهیم یا حتی حرکت کنیم به انرژی نیاز داریم. اصل بقای انرژی در حدود سال ۱۸۵۰ پایه‌گذاری شد. منشأ این اصل همانگونه که در مکانیک بکار می‌رود توسط کار گالیله و اسحاق نیوتن ارائه شد. در واقع هنگامیکه کار به عنوان حاصلضرب نیرو و تغییر مکان تعریف می‌شود، این تعریف تقریباً به‌طور خود کار از قانون دوم حرکت نیوتن تبعیت می‌کند. چنین مفهومی تا سال ۱۸۲۶ یعنی زمانی‌که ریاضی‌دان معروف فرانسوی معرفی شد، وجود نداشت. لغت نیرو (از نظر لاتین) نه تنها از دیدگاه مفهوم آن توسط نیوتن در قوانین حرکتش توصیف شد، بلکه در کمیت‌هایی که اکنون به عنوان کار و انرژی سینتیک (جنبشی) و پتانسیل (نهفته) تعریف می‌شوند بکار می‌روند. این ابهام برای مدت زمانی توسعه هر اصل کلی را در مکانیک در ورای قوانین حرکت نیوتنی مسدود نموده بود. محدودیت انرژیهای فسیلی و رشد روز افزون تقاضای انرژی، افزایش استانداردهای زندگی، گرم شدن کره زمین و در نهایت مشکلات زیست محیطی سبب گردیده تا هر روز شاهد پیشرفتهایی در فن آوری و استفاده از انرژیهای نو باشیم.