طاقة لا تنضب
- الطاقة التي لا تنضب، أي الطاقة التي لا تنضب والتي يمكن الحصول عليها من الشمس والرياح والماء ومصادر طبيعية أخرى.
- بالإضافة إلى أن هذه الطاقة هي طاقة لا تنضب، فهي تعتبر أيضًا طاقة نظيفة لا تسبب أي تلوث للإنسان أو البيئة المحيطة، على عكس الطاقات الأخرى.
- نحن نعيش في هذه البيئة وحولنا كمية هائلة من الطاقة، وخاصة الطاقة الطبيعية التي لا نهاية لها، والتي بغض النظر عن ما يستخدمه الإنسان، فإنه يستخدم القليل منها فقط.
- الطاقة هي قدرة المادة التي نستخدمها ونستفيد منها، ولها عدة أشكال قد تظهر على شكل حرارة، أو حركة ميكانيكية، أو طاقة تربط بين البروتون والنيوترون داخل الذرة.
تصنيفات الطاقة
هناك نوعان أساسيان من الطاقة، حيث يعتمد ذلك على المدة التي تستغرقها:
1- الطاقة التقليدية
- يمكن تعريف الطاقة التقليدية بأنها الطاقة المعروفة لكثير من الناس. يعتمد على أشياء معروفة مثل البترول والفحم والغاز الطبيعي وكذلك الطاقة النووية.
- تعتبر هذه الأنواع من الطاقات قابلة للاختراق، على الرغم من أن البشر يعتمدون عليها أكثر للحصول على الطاقة.
- تُعرف هذه المركبات بالوقود الأحفوري، وللأسف فإن مخزون هذه الطاقات قد لا يكفي احتياجات الطاقة البشرية، لأن الطلب عليها مستمر بسبب تزايد عدد السكان وكذلك التطور التكنولوجي للصقور.
- لكن الفكرة ليست أن هذه الطاقة قابلة للاختراق فقط، بل أن هذه الأنواع من الطاقات، والتي تسمى الوقود الأحفوري، تسبب الكثير من التلوث في البيئة، بسبب تقلب ما يعرف بغازات الاحتباس الحراري.
- يتم إنتاج هذه الغازات عند احتراق هذه الأنواع من المركبات، مثل ثاني أكسيد الكربون.
- ونلاحظ ذلك جيدًا في موجات الحر الشديدة التي نشهدها في الطقس وكذلك موجات البرد الشديد التي تحدث في فصل الشتاء، بالإضافة إلى الفيضانات وبعض الكوارث.
- وقد أدى ذلك إلى ظهور بعض المشكلات في البيئة من حولنا، مثل انقراض أنواع كثيرة من الحيوانات، وكذلك الإضرار بالمحاصيل الزراعية.
- كما أدى ذلك إلى ظهور وانتشار أنواع غريبة من الحشرات تسبب العديد من الأمراض للإنسان والحيوان والنبات.
- نتيجة استخدام هذه المركبات في البيئة ينتج عنها تلوث بيئي تسبب في أضرار للعديد من الكائنات الحية.
- ونلاحظ أيضًا أن طريقة استخلاص هذه المركبات تلوث البيئة أيضًا ؛ لأنها تستخدم الطرق الغازية والصلبة والسائلة.
- أكثر المركبات تلويثًا هو البترول، لأنه أثناء احتراقه يتسبب في الكثير من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، حيث إنه أكثر تلويثًا من الغاز الطبيعي والفحم.
- كما أن الزلزال الناجم عن الانفجارات عند استخراجه يزعج العديد من الكائنات البحرية، بالإضافة إلى القضاء على بعض النباتات الموجودة في قاع البحر والتي تتغذى عليها هذه الكائنات.
2- الطاقة المتجددة
- يمكن تسمية الطاقة المتجددة بالعديد من الأسماء مثل الطاقة النظيفة والطاقة المستمرة والطاقة الهادئة، حيث تشير هذه الأسماء إلى أن هذه الطاقة ليست ضارة.
- يعتبر هذا النوع من الطاقة لا ينضب، مثل المياه والرياح والشمس وطاقة الكتلة الحيوية والطاقة الأرضية.
- تعد الشمس من أكبر الموارد الطبيعية على سطح الأرض، والتي يمكن استخدامها باستمرار لأغراض عديدة.
- تعتبر الشمس من أهم مصادر الطاقة الحرارية، ويمكن استخدام هذه الطاقة واستخدامها كطاقة كهربائية، حيث يمكن استخدام الطاقة الشمسية للحصول على بخار الماء اللازم لإدارة التوربينات المستخدمة لإنتاج الطاقة الكهربائية.
- يمكن أيضًا استخدام ضوء الشمس لتشغيل السخانات الشمسية التي تُستخدم في المنازل لتسخين المياه.
- يمكن أيضًا استخدام الطاقة الشمسية اليوم لصنع بطاريات شمسية، ويمكن لهذه البطاريات تخزين الطاقة بمعدل 22 إلى 44 واط / ساعة / كجم بالنسبة لوزن البطارية.
- هذه البطاريات مهمة الآن للمركبات الفضائية، وهناك عدة أنواع، بما في ذلك بطاريات كبريتيد الكادميوم وبطاريات السيليكون وبطاريات الزنك الغاليوم.
- وأخيراً تم استخدام الطاقة الشمسية في خاصية التبريد الشمسي وهي استخدام الطاقة الشمسية وتجميعها من خلال الألواح ثم تحويلها إلى طاقة كهربائية.
- وتستخدم هذه الطاقة في تشغيل المضخات، ومن ثم يمكن استخدام المضخات في عملية التبريد، كما يمكن استخدامها في عمليات التسخين أيضًا.
- يعتمد استخدام الطاقة الشمسية ونجاحها على قوة أشعة الشمس وكفاءة المنتج المستخدم في الاستفادة من أشعة الشمس.
- بالإضافة إلى جودة تصنيع هذا المنتج المستخدم للاستفادة من الطاقة الشمسية.
المشكلات التي تواجه استخدام الطاقة الشمسية
- من العوامل التي تواجهنا في الاستفادة من الطاقة الشمسية وجود الغبار والغبار المتطاير في الهواء، وهذه الأتربة مرتبطة بالأجهزة المستخدمة وتشكل طبقة شبه عازلة.
- مما يجعل القدرة على الاستفادة من أشعة الشمس 50٪ تقريبًا، وبالتالي من الضروري تنظيف هذه الأجهزة كل يومين أو ثلاثة أيام بالطبع.
- من بين المشاكل المتعلقة باستخدام الطاقة الشمسية عملية التخزين، وكذلك مشكلة الصدأ التي تظهر على الأجهزة المستخدمة.
1- الطاقة المائية
- الطاقة المائية هي من الطاقات التي لا تنضب، وتسمى الطاقة الكهرومائية، ونحصل عليها من خلال حركة الماء.
- تعتبر الطاقة الكهرومائية من الطاقات التي كانت تستخدم في الماضي في إنتاج الطاقة، وبالتالي فقد تم استخدامها في تشغيل آلات الري، والمطاحن، وكذلك آلات النسيج، والتي كانت في عهد الإمبراطورية الرومانية.
- يمكن الحصول على الطاقة الكهرومائية من خلال الشلالات المعروفة بالطاقة الكهرومائية، وهي من أفضل أنواع الطاقة التي لا تنضب.
- وبالتالي يمكن استخدام الشلالات لتوليد الطاقة الكهربائية، وعلى الرغم من أن الشلالات من أفضل مصادر الحصول على الطاقة الكهربائية، إلا أن هناك بعض المشكلات التي نواجهها في استخدامها.
- وهي مشكلة الاختلاف في معدل الطاقة الناتج عن هذه الشلالات، حيث أنها دائمًا غير مستقرة، مما يؤدي إلى عدم استقرار درجات الحرارة، وبالتالي يؤثر على هجرة الأسماك في الأحواض.
- كما أن هناك مشكلة أخرى وهي مشكلة صيانة محطات الطاقة الكهرومائية وهي مشكلة مكلفة للغاية.
- يمكن الحصول على الطاقة الكهرومائية من أمواج البحر ويمكن تسميتها طاقة الأمواج، وهي عملية تحويل قوة زخم الأمواج إلى طاقة ميكانيكية، وبالتالي يتم استخدامها لتوليد الكهرباء.
2- ظاهرة المد والجزر
- يمكن توليد الطاقة من خلال ظاهرة المد والجزر، حيث تعتبر هذه الظاهرة من الظواهر الطبيعية التي تحدث في الماء، ونعلم أن المد والجزر ناتج عن جاذبية الأرض والقمر.
- وتكون منطقة المد والجزر أكثر في المنطقة التي يكون فيها القمر عموديًا على الأرض، أي على سطح الماء، ويمكن الاستفادة من هذه الظاهرة ببناء السدود في المنطقة التي يوجد فيها فرق كبير بين المد والجزر في الماء.
- ثم يمكن وضع التوربينات في بداية السد وأثناء ظاهرة المد والجزر، يدخل الماء التدفق باتجاه التوربينات ويتم تدويرها لتوليد الطاقة الكهربائية معها.
- تعتبر الطاقة التي يمكن الحصول عليها من الماء من أفضل الطاقات، حيث أن الماء لديه القدرة على توفير هذه الكمية الهائلة من الطاقة دون أي تلوث يهدد البيئة.
- أيضا، الاستفادة من السدود في عملية توليد الطاقة، وفي نفس الوقت، يمكن من خلالها تنظيم ري الأراضي الزراعية.
- تكاليف صيانة السدود والخزانات ضئيلة، بالإضافة إلى سهولة التعامل مع التوربينات في تشغيلها وتركيبها.
3- طاقة الرياح
- عندما نقول طاقة الرياح، فإننا نعني الطاقة التي يمكن الحصول عليها من الهواء المتحرك، حيث يمكن أن تكون حركة هذه الرياح أفقية أو رأسية.
- الشيء المعتاد في حركة الريح هو الحركة الأفقية، لأنها أقوى وأسرع من الحركة الرأسية بنحو مائة إلى ألف مرة.
- يمكن الاستفادة من طاقة الرياح من خلال وضع المراوح على ارتفاع عالٍ من سطح الأرض، وبقوة هذه الرياح تدار المراوح وبالتالي تدار التوربينات المتصلة بالمراوح نتيجة لتوليد الطاقة الكهربائية .