مصدر الطاقة المتجدد هو المصدر الذي لا ينتهي
مصدر الطاقة المتجدد هو المصدر الذي لا ينتهي
بالفعل، العبارة صحيحة، فهناك نوعان من مصادر الطاقة، المتجددة التي تسمى أيضا بمصادر الطاقة الدائمة، والمنتهية التي تسمى أيضا بمصادر الطاقة الغير متجددة. ولقد زاد الحديث عن الطاقة في الآونة الأخيرة بشكل كبير، وهذا مبرر لأن الطاقة هي الحياة. ولكن البحث العلمي يسعى إلى إيجاد وسائل لتوفير الطاقة الدائمة التي تكون رخيصة وغير مؤثرة بشكل سلبي على البيئة المحيطة. وربما أبرز مصادر الطاقة الدائمة هو الطاقة الشمسية.
ما هي الطاقة
الطاقة: هي الإمكانية والقدرة المتاحة لتنفيذ المهام والأعمال، وتعرف في الفيزياء على أنها القدرة على إنجاز عمل وإحداث تغيير، وبغض النظر عن نوع العمل الموجود، يجب أن تكون الطاقة متاحة، وتتوفر الطاقة في الطبيعة بأشكال مختلفة، مثل الطاقة الحرارية والميكانيكية والوضعية والكيميائية والنووية، وتعتبر الطاقة جزءًا لا يتجزأ من الوجود، فالكون مكون من العديد من الأجرام الفلكية، وكل جسم له طاقة تميزه، وتستخدم الطاقة في العصر الحالي في العديد من المجالات، وهي عامود حياة التقدم التكنولوجي والإنساني.
أنواع مصادر الطاقة
تنقسم مصادر الطاقة إلى قسمين رئيسيين، وهما مصادر الطاقة المتجددة والدائمة، ومصادر الطاقة غير المتجددة أو المنتهية، وسيتم فيما يلي توضيح أنواع تلك المصادر بشكل أكبر.
مصادر الطاقة غير المتجددة
تعرّف مصادر الطاقة غير المتجددة بأنها مصادر الطاقة التي يتمّ استهلاكها بشكلٍ لا يمكن تجديده، إذ تعتمد بشكلٍ رئيسي على الوقود الأحفوري الذي يستخرج من باطن الأرض أو قاع البحار والمحيطات. وتتنوع هذه المصادر في صورها وأشكالها.
- الفحم.
- النفط.
- الغاز الطبيعي.
يجب الإشارة إلى أن هناك العديد من المخاوف البيئية المتعلقة باستخدام مصادر الطاقة غير المتجددة، نظرًا للتأثير السلبي لاستخدام تلك الأنواع من الوقود في توليد الطاقة من خلال عملية الاحتراق، والتي تؤدي إلى إنتاج كميات كبيرة من الكربون والرصاص الخفيف الذي ينتشر في طبقات الجو بسرعة، ويسبب الكثير من الكوارث البيئية التي نعاني منها في العديد من دول العالم، بالإضافة إلى تقييد توفر تلك الأنواع من الطاقة.
الفحم الحجري في إنتاج الطاقة
يستخدم الفحم الحجري بشكل رئيسي كوقود في مولدات الطاقة الكهربائية، والتي انتشرت بشكل كبير في العالم خلال القرن التاسع عشر والقرن العشرين. وكانت الولايات المتحدة الأمريكية تضم أكبر تجمع لهذه المولدات التي تعمل بالفحم الحجري. يُنتج حوالي 23% من حاجة الولايات المتحدة من الفحم الحجري، ويتم توليد الطاقة منه عن طريق حرق الفحم. تدخل العديد من أنواع الفحم في إنتاج الطاقة، مثل اليتيومين والسبيتيومين والليجنيت.
- يتم استخدام الحرارة المولدة من عملية الاحتراق لتسخين الماء، ويتم تحويل الماء المغلي إلى بخار عالي الضغط، وتستخدم هذه الطاقة لتحريك الشفرات في المولدات الخاصة التي تحتوي على كميات كبيرة من المغناطيس، وعن طريق حركة هذه الشفرات يتم توليد مجال مغناطيسي قوي يمر خلال مجموعة من الأسلاك، والتي تعمل على تحويل المجال المغناطيسي إلى تيار كهربائي يسير داخلها.
- يتم استخدام نوع من أنواع الفحم الحجري، المعروف باسم الفحم المعدني، في صناعة حديد الصلب لزيادة صلابته وتحمله للضغط العالي، ولتقليل درجة الرطوبة ونسبة تركيز الفسفور والكبريت في خليط سبيكة الحديد.
- بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام أنواع أخرى من الفحم في صناعة الإسمنت وفي عمليات التدفئة والاستخدامات المنزلية، وحتى في تصنيع بعض المواد البترولية، كما يتم استخدام بعض الأنواع في إنتاج الألياف الكربونية وفي بعض الاستخدامات الأخرى.
النفط في إنتاج الطاقة
يمكن أن يتم تعريف النفط على أنه سائل يتم تكوينه بشكل طبيعي داخل طبقات القشرة الأرضية، والتي تتميز بوجود ضغط وحرارة محددة، ويتم استخدامه بشكل أساسي كوقود للآلات والمركبات ووحدات التدفئة. ويتعرض للعديد من عمليات المعالجة حتى يتم استخراج العديد من المركبات الكربونية الهامة في مجالات الصناعة المختلفة. وعلى الرغم من استخدام النفط في توليد الطاقة في محركات السيارات وغيرها من مولدات الطاقة الأخرى، فإن العديد من مشتقات النفط تستخدم في الكثير من الصناعات، مثل إنتاج البلاستيك ومواد تمهيد الطرق ورصفها مثل الأسفلت والزفت.
- يؤثر النفط وعملية استخراجه بشكل كبير على الاقتصاد العالمي وحتى على السياسات العالمية واتخاذ القرارات.
الغاز الطبيعي في إنتاج الطاقة
يُعَدُّ الغاز الطبيعي من بين أقل مصادر الطاقة الأحفورية التي تُسبِّب التلوث، إذ يتكوَّن هذا الغاز من مركب الهيدروجين والكربون، وهو عديم اللون والرائحة، ويُعرَف كيميائيًّا باسم غاز الميثان أو غاز الهيدروكربون، ويُعَدُّ هذا الغاز الأرخص بين مصادر الوقود الأحفورية، والأسهل في النقل، ما جعله عنصرًا أساسيًّا في توليد الطاقة في العديد من الدول الأوروبية المتقدمة.
الطاقة النووية
يتم إنتاج الطاقة النووية عن طريق عملية شطر الذرات المتواجدة في العناصر المشعة الآمنة مثل اليورانيوم، داخل المفاعل النووي، ويتم استخدام الطاقة الحرارية الناتجة عن انشطار الذرات في تشغيل المولدات التي تعمل بالطاقة الأحفورية، عن طريق التبخير وتحريك توربينات المولد. وتعد الولايات المتحدة الأمريكية هي الدولة الرائدة في امتلاك مولدات الطاقة النووية، حيث تمتلك 94 محطة في 28 ولاية، وتعتمد الولايات المتحدة على الطاقة النووية بنسبة 20% من إجمالي احتياجها للطاقة.
مصادر الطاقة المتجددة
يتم تعريف الطاقة المتجددة على أنها مصادر الطاقة التي لا يمكن استنفادها، والتي تتميز بكونها آمنة على البيئة ومتاحة بشكل دائم. فهذا النوع من مصادر الطاقة لا ينتج أي مخلفات تؤثر سلبًا على البيئة. وبين أنواع الطاقة المتجددة ما يلي.
الطاقة الشمسية
يتم استخدام الإشعاع الشمسي في عملية إنتاج الحرارة، وذلك عن طريق تسريع نوعية خاصة من التفاعلات الكيميائية، والتي ينتج عنها توليد الطاقة الكهربائية، لكن يجب الإشارة إن حجم الطاقة الشمسية الساقطة على الأرض أعلى بكثير من حاجة الأرض للطاقة، الأمر الذي يجعل من الاعتماد عليها في المستقبل أمر حتمي، وقد صارت الطاقة الشمسية ذات أهمية كبيرة خلال القرن الحالي.
الحرارة الجوفية
تشير كلمة “الحرارة الأرضية” إلى الحرارة الناتجة من داخل باطن الأرض، وتُعَدُّ هذه الحرارة واحدةً من مصادر الطاقة المتجددة؛ لأنها تُنتج باستمرار وتجدد بشكل طبيعي، وتُستخدم هذه الطاقة لتوليد الكهرباء في مولدات الطاقة الحرارية.
طاقة الرياح
الطاقة الريحية هي الطاقة التي تنتج بسبب حركة الرياح، وتستخدم لتوليد الكهرباء باستخدام التوربينات الريحية التي تستفيد من حركة الرياح لتوليد طاقة حركية، وذلك عن طريق استخدام مراوح متحركة تتحرك بفعل الرياح، وتنتقل هذه الحركة إلى التوربينات التي تحولها إلى طاقة كهربائية.
