تم ظهور أولى مظاهر الثورة الصناعية في القرن الثامن عشر، عندما تم اختراع الآلة البخارية، ومنذ القرنين التاسع عشر والعشرين مع ظهور الآلات، حلت الماكينات محل الأيدي البشرية في القيام بالعديد من عمليّات الإنتاج والتصنيع التي ضاعفت من سرعة الإنتاج وحسنت من جودته. لكنها من ناحية أخرى تتطلب طاقة لتوجيه هذه العمليات، ومنذ أن تم ظهور الكهرباء في القرن العشرين، بدأت في القيام بذلك كأحد مهامها.
ولأهمية الكهرباء البالغة سنتناول في هذا المقال المصادر المستخدمة في توليد الطاقة الكهربائية، واستخداماتها في شتى المجالات بالإضافة إلى فوائدها وكيفية الترشيد من استهلاكها، لذا تابع معنا هذا المقال.
Table of Contents
مصادر الطاقة الكهربائية
الطاقة الرياح
تعتبر طاقة الرياح من مصادر الطاقة المستخدمة في توليد الطاقة الكهربائية، ذلك عن طريق عمل التوربينات حيث يتم اصطدام التوربينات بالتيارات الكهربائية، وبالتالي يتم توليد الكهرباء تلقائياً. ومن الضروري أن يتم بناء محطات توليد الكهرباء في المناطق شديدة الرياح حتى يتم دوران التوربينات.
طاقة المياه
يتم توليد الكهرباء من الطاقة المائية، ويتم ذلك من خلال عمل التوربينات. حيث يتم مرور الماء بداخل التوربين، وذلك يحدث بناء على ارتفاع وكمية الماء التي تنحدر داخل التوربين، ويسمى ذلك بالطاقة الكهرومائية، ومن مميزاتها:
- تتميز الطاقة الكهرومائية بأنها من مصادر الطاقة المتجددة.
- تمثل الطاقة الأقل خطورة في توليد الكهرباء بالنسبة لبقية الطاقات الأخرى.
- تتميز بأنها من الطاقات النظيفة والتي لا تسبب أي تلوث على البيئة.
- يمكن إعادة استخدام المياه مرة أخرى التي تم استخدامها قبل ذلك.
استخدام الطاقة الكهربائية
الطاقة الشمسية
يتم توليد الكهرباء من أشعة الشمس، ذلك من خلال طريقة مباشرة وتتمثل في استخدام الألواح الضوئية. وطريقة غير مباشرة وتتمثل في تركيز أشعة الشمس على مائع مثل الزيت أو الماء أو الملح، ثم استخدام البخار الناتج في توليد الكهرباء.
مميزات الطاقة الشمسية
- تتميز الطاقة الشمسية بأنها طاقة متجددة وموجودة باستمرار.
- تعتبر مصدر آمن في توليد الطاقة الكهربائية على البيئة.
- تعتبر مصدر قليل التكلفة لأنها لا تعتمد على وقود مقارنة ببقية الطاقات الأخرى.
الطاقة الحرارية الأرضية
تنتج الكهرباء من الطاقة الحرارية الأرضية عن طريق عمل المحطات الحرارية، حيث يتم أخذ الحرارة من باطن الأرض بفعل الضغط. ثم العمل على تسخين المياه بفعل الحرارة وتحويلها إلى بخار مضغوط. وحينها يتم مرور البخار الناتج في توربين بخاري ويكون ذلك التوربين موصولاً بمولد كهربي، وبالتالي يتم توليد الطاقة الكهربائية تلقائياً.
الطاقة النووية
يتم إنتاج الكهرباء من الطاقة النووية عن طريق استخدام الحرارة الناتجة من المفاعلات النووية والانشطار النووي .حيث تعمل الحرارة الناتجة على تحويل المياه إلى بخار مضغوط، ثم يمر هذا البخار في التوربين الذي يؤدي إلى تحريك التوربين المتصل بمولد كهربي وبالتالي يتم توليد الكهرباء تلقائياً.
ومن الجدير بالذكر أيضاً أن الطاقة النووية قدمت للعالم مصدرًا موثوقًا للكهرباء حيث يوجد اليوم أكثر من 450 محطة نووية حول العالم تقوم بتوليد الطاقة الكهربائية بنسبة تصل إلى 10% من الكهرباء المستهلكة حول العالم دون انبعاث أي غازات ضارة أو أي أضرار للبيئة.
الوقود الأحفوري
يتم توليد الطاقة الكهربائية من خلال حرق الوقود الأحفوري الذي يشمل على الفحم والبترول والغاز الطبيعي، حيث يتم حرقه في توربينات الغاز، وبمجرد حرقه يتم تحريك التوربينات بواسطة الغازات التي تنتج عن الاحتراق، مع العلم أن 90% من محطات توليد الطاقة في العالم حرارية، و70% منها تستخدم الوقود الأحفوري.
استخدامات الطاقة الكهربائية
الكهرباء من أكثر الطاقات التي لا يمكن الاستغناء عنها في الحياة، نظراً لاستخداماتها العديدة في شتى المجالات، وعلى سبيل المثال:
الصناعي
تعتبر المجالات الصناعية من أكثر المجالات التي تعتمد على الطاقة الكهربائية في مصانعها، لأن جميع الصناعات تعتمد بشكل كامل على الآلات والماكينات التي يتم تشغيلها من خلال الطاقة الكهربائية، على سبيل المثال: صناعة السيارات، الصناعات الغذائية، صناعة الأدوية، وصناعة الملابس وجميع الأجهزة الكهربائية.
الصحي
يعتبر المجال الصحي قائم بشكل كبير على الطاقة الكهربائية في تشغيل الأجهزة الطبية وإنارة المستشفيات وتشغيل المولدات الاحتياطية التي تستخدم في حالة انقطاع التيار الكهربي، ومن الأجهزة الهامة جداً المستخدمة: أجهزة التنفس التي إذا تم انقطاع التيار الكهربائي عنها ستعرض حياة المريض للخطر وربما للموت.
التجاري
يعتمد أيضاً المجال التجاري بشكل كبير على الطاقة الكهربائية حيث أن جميع المكاتب ومراكز الشرطة والفنادق تعتمد بشكل كبير على الطاقة الكهربائية. ذلك من خلال استخدام الكهرباء في الإضاءة وتشغيل المكيفات والتهوية وتشغيل جميع الأجهزة الكهربائية الموجودة بداخل جميع المؤسسات بمختلف أنواعها.
وسائل النقل
تستخدم الكهرباء في النقل العام في جميع أنحاء العالم خاصةً في الدول المتقدمة حيث أن هناك دول تستخدم الكهرباء كوقود في شبكات السكك الحديدية. كما يتم اللجوء إلى الكهرباء لشحن بعض البطاريات للمركبات الكهربائية.
الاستخدامات السكنية
تستخدم جميع المنازل والأماكن السكنية الكهرباء في تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية الموجودة بداخل المنازل حيث يتم استخدامها في التبريد والتدفئة والإنارة.
القطاع التعليمي
يعتمد القطاع التعليمي الآن على الطاقة الكهربائية بشكل كبير جداً لأن جميع المدارس والجامعات والمعاهد تعتمد على تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في جميع الفصول الدراسية. ذلك من خلال استخدامها لأجهزة الحاسوب التي يتم تشغليها عن طريق الكهرباء.
خصائص الطاقة الكهربائية
- تعتبر الطاقة الكهربائية من الطاقات النظيفة التي لا تسبب تلوث للبيئة.
- تتميز بأنها من الطاقات قليلة التكلفة مقارنة بأنواع الطاقات الأخرى.
- يمكن نقلها بكفاءة لمسافات طويلة من محطات التوليد إلى أماكن استهلاكها.
- يتم تحويلها بسهولة إلى أنواع أخرى من الطاقة.
- تتميز بكفاءتها العالية.
- تعتبر أكثر أماناً من معظم البدائل الأخرى.
طرق توليد الطاقة الكهربائية
كيفية ترشيد الطاقة الكهربائية
الطاقة الكهربائية من أهم الطاقات الموجودة، نظراً لاستخداماتها العديدة في حياتنا. ولكن هناك مصادر طاقة غير متجددة ومعرضة للنفاذ والنضوب وللمحافظة على تلك المصادر، والتقليل من حرق الوقود الذي يبعث غازات ضرة تؤدي إلى تلوث البيئة. لا بد من ترشيد استهلاك الطاقة الكهربائية، ويتم ذلك من خلال عدة طرق، وهي:
- استخدام المصابيح والأجهزة الموفرة للطاقة.
- فصل الإلكترونيات لأن ترك شاحن هاتف المحمول دون استخدامه في الكهرباء يؤدي استهلاك الطاقة الكهربائية.
- اختيار المصابيح التي قوتها الكهربائية تتناسب مع المكان.
- الاستفادة من ضوء الشمس واستغلاله.
- عدم ترك المصابيح مضاءة طوال الوقت.
- تنظيف الملف الكهرومغناطيسي الموجود في الجزء الخلفي من الثلاجة مرة واحدة على الأقل سنوياً، لأن الملف المتسخ يقلل من كفاءة الثلاجة، بالتالي زيادة استهلاكها للطاقة.
- إزالة الثلج المتراكم من الثلاجة، لأن تراكم الثلج يجعل الثلاجة تعمل بطاقة أكبر وبالتالي يؤدي ذلك إلى زيادة استهلاك الكهرباء.
- يفضل تركيب جهاز حساس للإضاءة بالمنشآت التجارية، لترشيد استهلاك الطاقة.
فوائد ترشيد الطاقة الكهربائية
تعتبر الطاقة الكهربائية من أهم الركائز الأساسية للحياة على الأرض، لذا علينا الحد من استهلاكها للمحافظة على مصادر الطاقة الأحفورية مثل الفحم والبترول والغاز الطبيعي والتي تستخدم في محطات توليد الطاقة الكهربائية، وينتج من ترشيد استهلاك الطاقة الكهربائية عدة فوائد، من ضمنها الآتي:
- التقليل من الانبعاثات الضارة الصادرة عن حرق الوقود لتوليد الكهرباء.
- خفض قيمة فاتورة الكهرباء للمستهلك.
- المحافظة على مصادر الطاقة الغير متجددة للأجيال القادمة.
- الحفاظ على البيئة من التلوث.
التعليق
يجب أنت تكون مسجل الدخول لتضيف تعليقاً.