مصدر الطاقة المتجدد هو المصدر الذي لا ينتهي
نعم العبارة صحيحة فمصادر الطاقة تنقسم في ذاتها إلى نوعين، مصادر للطاقة المتجددة، وهي التي تلقب بمصادر الطاقة الدائمة، وهناك نوع آخر من مصادر الطاقة، وهو مصادر الطاقة الغير متجددة، والتي تلقب بمصادر الطاقة المنتهية، وقد زاد الحديث عن الطاقة في الآونة الأخيرة بشكل كبير، وهذا منطقي فالطاقة هي الحياة، ولكن بدأ البحث العلمي في اتجاه إيجاد وسائل لتوفير الطاقة الدائمة، والتي تكون رخيصة السعر، وغير مؤثرة بشكل سلبي على البيئة المحيطة، ولعل من أشهر مصادر الطاقة الدائمة هي الشمس.
ما هي الطاقة
الطاقة هي تلك القدرة والإمكانية التي تتوفر لإنجاز المهام والأعمال، وبالتعريف الفيزيائي فهي القدرة على بذل شغل وإحداث تغيير، فمهما كان العمل موجوداً يجب أن تتواجد الطاقة، وتتواجد الطاقة في الطبيعة في الكثير من الصور المختلفة، ما بين طاقة حرارية وطاقة ميكانيكية وطاقة وضع وطاقة كيميائية وحتى الطاقة النووية، وتعد الطاقة واحدة من صور الوجود، فالكون كله مكون من مجموعة كبيرة من الأجرام أو الأجسام الفلكية، وداخل كل جسم طاقة تميزه عن باقي الأجسام الأخرى، وتستخدم الطاقة في العصر الحالي في الكثير من المتطلبات، فهي عمود خيمة التقدم والتطور التكنولوجي الإنساني.
أنواع مصادر الطاقة
تتنوع مصادر الطاقة كما ذكرنا إلى قسمين رئيسيين من مصادر الطاقة، وهما مصادر طاقة متجددة أو دائمة ومصادر طاقة غير متجددة أو منتهية، وسنحاول فيما يلي عرض توضيح أكبر عن أنواع تلك المصادر.
مصادر الطاقة غير المتجددة
يتم تعريف مصادر الطاقة غير المتجددة على أنها إحدى مصادر الطاقة القابلة للنفاذ، كون مصادرها الأساسية هي الوقود الأحفوري، والذي يتم استخراجه من باطن الأرض، أو من قاع البحار والمحيطات، وتتنوع مصادر الطاقة المنتهية في صورها إلى كل مما يلي.
- الفحم.
- النفط.
- الغاز الطبيعي.
يذكر أن هناك الكثير من التحفظات البيئية حول استخدام مصادر الطاقة الغير متجددة، وذلك بسبب التأثير السلبي لعملية استخدام تلك الأنواع من الوقود لتوليد الطاقة عن طريق تعريضها لعملية الاحتراق، والتي ينتج عنها كميات هائلة من الكربون والرصاص الخفيف الذي ينتشر في طبقات الجو بشكل سريع، ويؤدي إلى الكثير من الكوارث البيئية، والتي بدأنا نعاني منها بشكل كبير في العديد من دول العالم، ذلك بالإضافة إلى محدودية توفر مثل تلك الأنواع من الطاقة.
الفحم الحجري في إنتاج الطاقة
يتم استخدام الفحم الحجري بشكل أساسي كنوع من أنواع الوقود داخل مولدات الطاقة الكهربائية، والتي كانت تنتشر في العالم بشكل كبير في القرن التاسع عشر والقرن العشرين، وكان أكبر تجمع لمثل تلك المولدات التي تعمل بالفحم الحجري كانت داخل الولايات المتحدة الأمريكية، فبحسب ما قامت بالإعلان عنه إدارة معلومات الطاقة، فيتم توليد قرابة 23% من حاجة البلاد من الفحم الحجري، وتتم عملية إنتاج الطاقة منه عن طريق تعريض الفحم لعملية حرق، ويوجد العديد من أنواع الفحم التي تدخل كلها في توليد الطاقة، هي اليتيومين والسبيتيومين والليجنيت.
- يتم استخدام الحرارة الناتجة عن عملية الحرق في عملية تسخين للماء، ويتم تحويل الماء المغلي إلى بخار عالي الضغط، يتم الاستفادة منه في تحريك الشفرات المولدات الخاصة التي تحتوي على كميات ضخمة من المغناطيس، وعن طريق تلك الحركة يتم توليد مجال مغناطيسي قوي يمر خلاله مجموعة من الأسلاك، والتي تعمل على تحويل المجال المغناطيسي إلى تيار كهربي يسير داخلها.
- يدخل نوع من أنواع الفحم الحجري والذي يسمى بالفحم المعدني في صناعة حديد الصلب، حتى يساعد الحديد على رفع صلابته وتحمل الضغط العالي، بالإضافة إلى القيام بخفض درجة الرطوبة ونسبة تركيز الفسفور والكبريت الموجودة في خليط سبيكة الحديد.
- كما يتم استخدام أنواع أخرى من الفحم في صناعة الإسمنت، وعمليات التدفئة والاستخدامات المنزلية، وحتى في تصنيع بعض المواد البترولية، كما يتم استخدام بعض الأنواع في إنتاج الألياف الكربونية وبعض الاستخدامات الكربونية.
النفط في إنتاج الطاقة
يمكن أن يتم تعريف النفط على كونه سائل يتم تكوينه بشكل طبيعي داخل طبقات داخل القشرة الأرضية تتميز بوجود ضغط وحرارة محددة، ويتم استخدامه بشكل أساسي كوقود للآلات والمركبات ووحدات التدفئة، ويتم تعريضه للكثير من عمليات المعالجة حتى يتم استخراج منه الكثير من المركبات الكربونية الهامة في المجالات الصناعية المختلفة، فعلى الرغم من استخدام النفط في عملية توليد الطاقة في محركات السيارات وغيرها من مولدات الطاقة الأخرى، ولكن تدخل الكثير من مشتقات النفط في الكثير من الصناعات، وعلى رأسها إنتاج البلاستيك ومواد تمهيد الطرق ورصفها مثل الأسفلت والزفت.
- يجب الإشارة إلى أن النفط في الوقت الحالي وعملية استخراجه تتحكمان بشكل كبير في الاقتصاد العالمي، وحتى في السياسات العالمية واتخاذ القرار.
الغاز الطبيعي في إنتاج الطاقة
يعتبر الغاز الطبيعي هو أقل مسببات التلوث بين كل مصادر الطاقة الأحفورية، وهو عبارة عن غاز مركب من الهيدروجين والكربون، بلا لون أو رائحة، كما يطلق عليه كيميائياً غاز الميثان أو غاز الهيدروكربون، وهذا الغاز هو الأقل سعراً بين الوقود الأحفوري، والأسهل في النقل، الأمر الذي جعل منه عنصر أساسي في توليد الطاقة في الكثير من الدول الأوروبية المتقدمة.
الطاقة النووية
يتم إنتاج الطاقة النووية عن طريق إحداث عملية شطر للذرات الموجودة داخل العناصر المشعة الآمنة مثل اليورانيوم، ويتم ذلك داخل المفاعل النووي، ويتم استخدام الطاقة الحرارية الناتجة عن عملية الانشطار النووي كما يتم استخدامها في المولدات التي تعمل بالطاقة الأحفورية، عن طريق التبخير وتحريك توربينات المولد، ويجب الإشارة إلى أن أكثر الدول حصولاً على مولدات طاقة نووية هي الولايات المتحدة الأمريكية بمجموع مولدات تصل إلى 94 محطة في 28 ولاية، وتعتمد أمريكا على الطاقة النووية بنسبة 20% من إجمالي احتياجها للطاقة.
مصادر الطاقة المتجددة
يتم التعريف بالطاقة المتجددة على أنها مصادر الطاقة الغير قابلة للنفاذ، والتي تمتاز بكونها آمنة على البيئة، ومتوفرة بشكل دائم، فهذا النوع من مصادر الطاقة لا تنتج عنه مخلفات تؤثر بشكل سلبي على البيئة، ومن بين 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
هي الحرارة التي تصدر عن باطن الأرض، وهي واحدة من أنواع مصادر الطاقة المتجددة، لأن الحرارة الناتجة عن باطن الأرض هي طاقة متجددة ومستمرة، ويتم استخدامها مثل الاستخدامات الخاصة بتوليد الطاقة في مولدات الطاقة الكهربائية بالحرارة.
طاقة الرياح
هي الطاقة الناتجة عن حركة الرياح، ويتم استخدام الرياح في توليد الطاقة عن طريق استخدام التوربينات الخاصة بالرياح، والتي تعمل على توليد طاقة حركية بسبب حركة الرياح، عن طريق استخدام بعض المراوح، التي تقوم فكرتها على تحريك المراوح عن طريق اصطدامها بالرياح، وعن تلك الحركة التي يتم توليدها، تتصل تلك المراوح بتوربينات تقوم بنقل الطاقة الحركية إليها، وعن طريق الطاقة الحركية يتم توليد الطاقة الكهربائية.
