ثقافة ومعرفة
الطاقة المتجددة.. مصادرها وأبرز عيوبها ومميزاتها
الطاقة المتجددة هي الطاقة المستمدة من الموارد الطبيعية للبيئة ولا تنفد، وتنتج الطاقة المتجددة من الرياح والشمس والمياه، إضافة إلى تلك الطاقة الناتجة عن المد والجزر، أو الطاقة الحرارية الأرضية، وتسمى الطاقة المتجددة أيضًا بالطاقة البديلة وهي الطاقة القابلة للاستخدام والمستمدة من مصادر قابلة للتجدد، وفي بداية القرن الحادي والعشرين كان حوالي 80% من إمدادات الطاقة في العالم مستمدة من الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي، وهي قابلة للنفاذ كما له العديد من العواقب البيئية السلبية حيث ينبعث منه ملوثات الهواء والمواد الكيميائية السامة ويسبب الاحتباس الحراري.
مصادر الطاقة المتجددة
توفر مصادر الطاقة المتجددة بدائل أنظف للوقود الأحفوري، فهي ليست خالية تمامًا من المشاكل ولكنها تنتج تلوثًا أقل بكثير منه، وتلخص النقاط الآتية أهم مصادر الطاقة المتجددة:
- الطاقة الشمسية:- تعد الطاقة الشمسية أكبر مصدر للطاقة والحرارة والضوء على سطح الأرض، ويستفاد منها بتجميع الطاقة الشمسية بواسطة خلايا الشمس، وتحويلها إلى طاقة كهربائية.
- طاقة الرياح :- الرياح هي حركة الهواء الناتجة عن ارتفاع الهواء الدافئ لأعلى واستبداله بالهواء البارد، وقد استخدمت طاقة الرياح قديمًا للإبحار بالسفن وتحريك طواحين الهواء، واليوم يتم الحصول على طاقة الرياح بواسطة التوربينات وتستخدم لتوليد الكهرباء.
- الطاقة الكهرومائية:- المياه المتدفقة في مجرى النهر هي مصدر طاقة متجدد يتم إعادة شحنه باستمرار بواسطة الدورة العالمية للتبخر والهطول، فعندما تسقط المياه إلى الأرض وتصرف في الأنهار والجداول يمكن استخدام المياه المتدفقة لتشغيل العجلات التي تدفع العمليات الميكانيكية في التوربينات والمولدات ويمكن استخدام طاقة المياه المتدفقة لتوليد الكهرباء.
- الطاقة الحيوية:- تعد الطاقة الحيوية مصدرًا مهمًا للطاقة ولا يزال الخشب هو أكثر مصادر الطاقة الحيوية شيوعًا وتشمل المصادر الأخرى المحاصيل الغذائية والأعشاب والنباتات ومخلفات الزراعة والغابات والمكونات العضوية من النفايات البلدية والصناعية، وحتى غاز الميثان الذي يتم حصاده من مكبات النفايات ويمكن استخدام الطاقة الحيوية لإنتاج الكهرباء وكوقود للنقل.
- طاقة الكتلة الحيوية:- طاقة الكتلة الحيوية هي الطاقة التي تستمد من المواد العضوية من النباتات، ومخلفاتها، ومخلفات الحيوانات، والمخلفات الزراعية، ويمكن استخدامها لإنتاج الوقود الحيوي منها عن طريق التخمر أو التقطير أو الحرق المباشر وغير المباشر.
- الطاقة الجوفية لحرارة باطن الأرض:- الطاقة الجوفية لحرارة باطن الأرض هي الطاقة الناتجة عن ارتفاع درجات حرارة باطن الأرض، بحيث يمكن استغلالها وتحويلها إلى أشكالٍ أخرى من الطاقة، فمثلاً تستخدم الطاقة الناتجة من الينابيع والمياه الجوفية الحارة في توليد الطاقة الكهربائية.
- الهيدروجين:- الهيدروجين هو العنصر الأكثر شيوعًا على الأرض، ولكنه يوجد دائمًا في الطبيعة في تركيبة مع عناصر أخرى وبمجرد فصله عن العناصر الأخرى يمكن استخدام الهيدروجين لتشغيل المركبات واستبدال الغاز الطبيعي للتدفئة والطهي وتوليد الكهرباء، وفي عام 2015 أنتجت أول سيارة ركاب تعمل بالهيدروجين وهي متوفرة في اليابان والولايات المتحدة.
مزايا الطاقة المتجددة
- تعتبر الطاقة المتجددة طاقة دائمة لا تنضب ومستمرة دائما، ويمكن أن توجد مصادر الطاقة المتجددة في كل مكان في العالم ولا يمكن استنفادها.
- تعطي طاقة نظيفة خالية من الشوائب والنفايات والمخلفات.
- تحافظ على صحة الإنسان.
- تعتبر طاقة محافظة على البيئة، فإنها لا تطلق الملوثات في الجو وتوفر بيئة أنظف وأكثر صحة ولا تسبب لها أي أضرار.
- توفر العديد من فرص العمل للعاطلين عنه، حيث إن تكاليف المعدات المعدة للاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة تتناقص تدريجيًا مع تقدم التكنولوجيا وبمجرد إنشائها تكون تكاليف الصيانة منخفضة عمومًا، ونظرًا لأن تواجد الفنيين المدربين أمر ضروري لصيانة المعدات بشكل دوري فإن محطات توليد الطاقة المتجددة لديها القدرة على خلق وظائف أكثر من مصانع الوقود الأحفوري التي تعتمد على الآلات بشكل كبير.
- تكلفتها بسيطة ومنخفضة مقارنةً مع بعض أنواع الطاقات الأخرى.
- تخفض نسبة الكوارث الطبيعية الناتجة عن ظاهرة الاحتباس الحراري.
- لا تتسبب في إنتاج الأمطار الحامضية المؤذية للنباتات.
- تشكل حماية لمختلف أنواع الكائنات الحية، خاصة تلك المهددة بالانقراض.
- تحمي المياه الجوفية ومياه البحار والأنهار والثروة السمكية من التلوث والانقراض.
- تساهم في تحقيق الأمن الغذائي.
عيوب الطاقة المتجددة
غالبًا ما تكون التكاليف الأولية لإنشاء محطات توليد الطاقة المتجددة مرتفعة جدًا وتتطلب تخطيطًا دقيقًا قبل البدء بعملية تنفيذها، وعلى سبيل المثال فإن إنشاء السدود لتوليد الطاقة الكهرومائية يتطلب رأس مال أوليا ونفقات صيانة عالية، كما يتطلب توليد الطاقات المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح مساحات كبيرة من الأرض لإنتاج كميات من الطاقة تنافس كميات الطاقة الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري.
كما تتأثر مصادر الطاقة المتجددة أيضًا بالطقس مما يقلل من الاعتماد عليها بشكل كلي، فعلى سبيل المثال لا تدور توربينات الرياح إلا في حالة وجود كمية كافية من الرياح وبسرعة معينة ولا تعمل الألواح الشمسية في الليل كما وتكون أقل كفاءة في الأيام الغائمة.
كما أنها تحتاج إلى أراض كبيرة وواسعة وتحتاج إلى رأس مال كبير في البداية ولا توفر كميات كبيرة وكافية من الطاقة.
