الطاقة هي إحدى صور الوجود حيث إن الكون يتكون من أجرام سماوية وطاقة، كما يمتلئ العالم حولنا بالحركة فلا يوجد شيء يستطيع أن يتحرك دون طاقة. فالأشجار تتحرك بواسطة الرياح، والطائرات تحلق في الجو بفعل الرياح، والكائنات الحية جميعها تتحرك بفعل الطاقة. ولأهمية الطاقة في حياتنا سنتناول في هذا المقال بشكل تفصيلي مصادر الطاقة وتصنيفاتها بالإضافة إلى مميزات كل نوع من أنواع الطاقة وسلبياته.
Table of Contents
مصادر الطاقة
أولاً: مصادر الطاقة الغير متجددة
الطاقة الغير متجددة هي الطاقة المستمدة من موارد طبيعية تكونت في الأرض منذ ملايين السنين. وتلك الموارد قابلة للنفاذ. لذلك إذا استهلكت بشكل كبير سوف تتعرض للنفاذ، لأنها توجد بكميات محدودة في الطبيعة. ومن الممكن أيضاً أن تظل متواجدة في الطبيعة لكن بكميات ضئيلة جداً. حيث إنها تحتاج إلى فترات زمنية طويلة لإعادة إيجادها وتكوينها مرة أخرى، ومنها:
الوقود الأحفوري
يعتبر الوقود الأحفوري من أكثر مصادر الطاقة المستخدمة على الرغم من تأثيره السلبي على البيئة، ومن مصادر الطاقة القابلة للنفاذ. لذا تم تصنيفه من مصادر الطاقة الغير متجددة، ويحتاج هذا النوع من الوقود إلى سنين طويلة ليتجدد ويتكون مرة أخرى. حيث يتم تكوينه من بقايا الكائنات الحية التي دفنت على أعماق كبيرة وتعرضت لضغط وحرارة شديدين مما أدى إلى تحويلها لمواد هيدروكربونية. وهذا معناه أن الوقود الأحفوري يتكون من إثر تحلل بقايا الكائنات الحية. والحيوانات التي تم دفنها تحت طبقات القشرة الأرضية، وبفعل عاملي الضغط والحرارة تحوّلت إلى أحافير. ويعد من ضمن أنواع الوقود الأحفوري الآتي:
مصادر الطاقة المتجددة
الفحم
يعد الفحم الحجري أكثر مصادر الوقود الأحفوري وفرة، لكنه يعتبر من مصادر الطاقة الملوثة للبيئة وذلك لأنه يعمل على تلوث الهواء وزيادة الاحتباس الحراري. وبسبب المخزون العالي للفحم الحجري يعتبر من أكثر الخيارات المناسبة للطلب العالمي على مصادر الطاقة على الرغم من تأثيره الضار على البيئة. ويتم تكوينه من خليط من المواد الكربونية، ويشمل على نوعين: الفحم النباتي والفحم الحجري.
الغاز الطبيعي
الغاز الطبيعي هو الوقود الأحفوري الأكثر نظافة، ومن المميزات الأخرى له أنه متوفر على نطاق واسع. حيث إن في الوقت الحاضر معدلات استخدام الغاز الطبيعي يمكن أن توفر معظم احتياجات العالم من الطاقة لمدة تتراوح بين 100 و 250 سنة. ويتم العثور عليه من أعماق الأرض وجوفها إما منفرداً أو مختلطاً مع مادة النفط. ويتكون الغاز الطبيعي من غاز الميثان، والإيثان، والبروبان، والبيوتان.
النفط
يعد النفط من أكثر مصادر الطاقة الغير المتجددة انتشارا وهو عبارة عن سائل أسود اللون، سريع الانتشار وكثيف، ويتم تكوينه من بقايا الكائنات الحية التي دفنت على درجات حرارة وضغط عالي وتحولت إلى نفط. كما يتكون النفط من مواد هايدروكربونية ترتبط مع الأكسجين عند حرقها منتجة كمية كبيرة من الطاقة. ويتكون النفط من والهيدروجين ويطلق عليه اسم الهيدروكربونات.
الوقود النووي
ينقسم إلى طاقة نووية واندماج نووي، والطاقة النووية الطاقة النووية نعد من التقنيات العديدة المخاطر، فقد تطلب تحكم صارم نظراً إلى كثرة الحوادث التي ممكن أن تحدث بسببها وبالرغم من ذلك هي تقنية ذات طلب عالي. حيث يتم استخدام تلك الطاقة عن طريق تسريع التحلل الإشعاعي داخل المفاعل النووي لتحرير الطاقة بشكل أسرع. ويعد الوقود المستخدم في المفاعل النووي هو اليورانيوم والبلاتينيوم.
وبالنسبة للاندماج النووي يعد من بدائل إنتاج الطاقة، ويتم تصنيعه عن طريق دمج نواتي مواد مشعة مثل الهيدروجين لتكوين ذرة عنصر جديد.
ثانياً: المصادر المتجددة
هي المصادر التي توفر الطاقة بشكل دائم وغير قابل للنفاذ، ويكون مصدرها طبيعياً سواء كانت محدودة أو غير محدودة. فإنها تتجدد فور نفادها ونضوبها ويعد من أهم مميزاتها أنها نظيفة ولا ينتج عنها أي تلوث كما أنها متجددة باستمرار، ومنها:
طاقة الرياح والأمواج
يتم توليد طاقتي الرياح والأمواج من الشمس، حيث إن الشمس تقوم بتسخين بعض مناطق الأرض أكثر من غيرها. فالهواء الساخن يتمدد ويبدأ بالانتقال فيسمى “تيار الحمل”. أي أن طاقة الرياح تنتقل إلى البحار محدثة احتكاك بين الرياح والمياه يؤدي إلى ظهور الأمواج. ولكن يعد توليد الطاقة من الأمواج أصعب بكثير من توليد الطاقة من الرياح، لأن توليد الطاقة الكهربائية من الأمواج يعتمد على حركة الأمواج لإدارة التوربينات، وهذا معناه أنه سيفشل توليد الكهرباء في الأيام الهادئة.
الطاقة الحرارية الأرضية
درجة حرارة باطن الأرض مرتفعة جداً نظراً للمكونات المشعة المتواجدة بجانب الصخور وبالقرب من البراكين، ويمكن الاستفادة من درجة حرارة باطن الأرض المرتفعة في تسخين المياه وتوليد الكهرباء. ذلك عن طريق ضخ المياه عبر قنوات إلى باطن الأرض ليتم تسخينها. بالتالي سنجد أن البخار ذو الضغط العالي يصعد إلى السطح ليتم استخدامه في توليد الكهرباء.
الطاقة الميكانيكية
الطاقة الميكانيكية هي الطاقة التي يتم توليدها من مساقط المياه والسدود وحركة الرياح وحركة المد والجزر ويمكن من خلالها توليد الطاقة الكهربائية. لذا تقام محطات توليد الكهرباء عند السدود والشلالات ومناطق المد العالي وأماكن الرياح الشديدة لاستغلال قوة الدفع الميكانيكية في تشغيل التوربينات.
مصادر الطاقة الكهربائية
الطاقة الشمسية
تستخدم تقنية اللوحات الشمسية في البلاد الحارة وذلك عن طريق امتصاصها للحرارة المستمدة من الشمس. حيث أن اللوحات الشمسية تعمل على تسخين المياه عن طريق امتصاصها للحرارة داخل قنوات الخلايا الشمسية. وتقوم هذه التقنية بتوفير الماء الساخن للإنسان كما أنها تقوم أيضاً بتوليد الكهرباء بنفس الطريقة التي ذكرناها سابقاً. وهي أنها تقوم الخلايا الشمسية بامتصاص الحرارة وتحولها إلى كهرباء
مميزات الطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة التي لا تنفذ، فهي تعد مصدر دائم ومتوفر باستمرار كما أنها غير ملوثة للبيئة. كذلك يستفاد منها عن طريق التسخين المباشر في عمليات تسخين المياه والتدفئة والطهي. بالإضافة إلى ذلك يمكن تحويلها مباشرة إلى طاقة كهربائي ، وتنقسم الطاقة الشمسية إلى:
- طاقة الحرارة الجوفية: حيث يُستفاد من ارتفاع درجة الحرارة في جوف الأرض، وفي بعض المناطق تكون هذه الطاقة قريبة من سطح الأرض.
- الكتل الحيوية: هي المخلفات الحيوية.
- غاز الهيدروجين: يمثّل نوعًا مُهِمًّا من أنواع الوقود، وهو مرشح لأن يكون له دور كبير في تأمين الطاقة في المستقبل، وقد ظهرت سيارات تعمل على غاز الهيدروجين.
الطاقة النووية
تنتج الطاقة النووية نتيجة الانشطار النووي في المفاعلات النووية، ويعد من أهم مميزات الطاقة النووية أنها تستخدم في تسيير السفن وتوليد الطاقة الكهربائية. وبالرغم من مميزاتها العديدة إلا أنها لديها سلبيات لا يمكن التغافل عنها. وهي صعوبة التخلص من النفايات المشعة الناتجة عنها والقلق من انفجار المفاعل المستخدم أثناء توليدها وتسرب الإشعاعات منه.
التعليق
يجب أنت تكون مسجل الدخول لتضيف تعليقاً.