كيفية استخدام مصادر الطاقة البديلة وكذلك فوائد الطاقة المتجددة. كما سنحدد مفهوم الطاقة المتجددة، وسنتحدث أيضاً عن مشاكل الطاقة المتجددة. كل هذا من خلال مقالتنا. تابعنا.
كيفية استخدام مصادر الطاقة البديلة
1- الغاز الحيوي :
ويسمى أيضًا الميثان، ويتم استخراجه من النفايات العضوية، ومخلفات الطعام، والنفايات مثل قشور الفواكه والخضروات. ومن خلال بعض التقنيات العلمية يمكن الحصول على الغاز الحيوي لتوليد الطاقة البديلة.
2- توربينات الرياح المحمولة جواً:
يتم تثبيت توربين هوائي محمول داخل منطاد هوائي ضخم على الأرض باستخدام حبال قوية خاصة، بحيث يمكنه التحليق في الهواء لمسافة تصل إلى ألفي قدم. وتستطيع هذه التوربينات الهوائية أن تتحمل سرعات الهواء العالية، ومن خلال ذلك يتم إنتاج طاقة بديلة أو متجددة، وهي أقل تكلفة بكثير من التوربينات. تقع على الأرض.
3- المحار :
ومن خلالها يتم الاستفادة من الطاقة المتولدة من أمواج البحر. يتكون هذا الجهاز من زعانف مرنة تتحرك بقوة بفعل الأمواج لعمق يصل إلى 50 قدماً تحت سطح البحر، ولمسافة تصل إلى 500 متر من شاطئ البحر. ومن خلال ذلك يتم إنتاج كمية مناسبة من الطاقة الكهربائية.
4- الطحالب :
وتستخدم الطحالب التي تعيش في مياه البحر لإنتاج الغاز الطبيعي، كما يمكن استخدام الطحالب أيضًا في معالجة مياه الصرف الصحي، وكذلك إنتاج الوقود الحيوي.
5- النوافذ الشمسية :
تسمى أيضًا الألواح الشمسية، وتستخدم هذه الألواح لإنتاج طاقة كهربائية بديلة أو متجددة. وبالمثل، في الرياح الشمسية، يتم توليد الطاقة البديلة باستخدام الأشرعة المصنوعة من النحاس.
6- البراكين الاصطناعية أو الاصطناعية :
ويبلغ إنتاج الطاقة البديلة للكهرباء عشرة أضعاف ما تنتجه المحطات التقليدية، حيث يتم ضخ المياه في أنفاق على عمق يتراوح بين 3 و9 كيلومترات في الأرض. عندما يصل الماء إلى الأرض وبسبب الحرارة الهائلة للأرض، فإنه يتولد وينتج أبخرة ضخمة تستخدم في تشغيل التوربينات القادرة على إنتاج… الكهرباء.
7- البيطاري :
وضع كرة زجاجية كبيرة مملوءة بسوائل خاصة على الألواح الشمسية بهدف زيادة كفاءة إنتاج الكهرباء من الخلايا الكهروضوئية. وزودت الكرة الزجاجية بجهاز تتبع ضوئي لمتابعة حركة الشمس بهدف زيادة القدرة الإنتاجية للكهرباء. تم استخدام هذه الطريقة لإنتاج الكهرباء من ضوء القمر أثناء الليل.
8- صواريخ الميكروويف :
وذلك بهدف إطلاق الصواريخ المستخدمة في الرحلات الفضائية دون الحاجة إلى استخدام الوقود، إذ كان يشكل نصف حمولة أي صاروخ قبل ذلك.
9- المفاعل التجريبي النووي الحراري الدولي :
وهو مفاعل نووي ضخم بني في جنوب فرنسا، وتشارك فيه مجموعة من الدول، مثل الاتحاد الأوروبي، واليابان، والصين، والهند، وروسيا، والولايات المتحدة الأمريكية. وتقوم فكرتها على إنتاج الطاقة من خلال الاندماج النووي الذري، وهو ما يشبه ما يحدث داخل الشمس.
فوائد الطاقة المتجددة
1- الاستقلال الاقتصادي والسياسي:
تعتبر الطاقة المتجددة جيدة للحفاظ على الاقتصاد المحلي، حيث أن الاعتماد على الوقود الأحفوري المستورد يؤدي إلى خضوع الدولة للأهداف الاقتصادية والسياسية للدولة الموردة. أما الطاقة المتجددة، المتمثلة في طاقة الرياح، والطاقة الشمسية، والمياه، والمواد العضوية، فهي موجودة في جميع أنحاء العالم، وليس في مناطق محددة. محددة، كما هو الحال مع الوقود الأحفوري، والاعتماد عليه يقلل الحاجة إلى الوقود.
ومن ناحية أخرى، تتطلب الطاقة المتجددة عمالة أكبر مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى التي تعتمد في الغالب على التكنولوجيا، حيث سيكون هناك عمال لتركيب الألواح الشمسية، وفنيين لصيانة مزارع الرياح، وغيرها من الوظائف التي تزيد من فرص العمل.
2- التكلفة المنخفضة:
تشهد الطاقة المتجددة انخفاضا مستمرا في تكاليفها، على الرغم من التقدم الذي تم إحرازه في تطويرها، حيث أصبحت المعدات المستخدمة فيها أكثر كفاءة، كما أصبحت التكنولوجيا والعمل الهندسي أكثر تقدما في هذا المجال، على عكس الغاز والوقود الأحفوري. وغيرها من مصادر الطاقة التي على الرغم من مميزاتها إلا أن أسعارها تتقلب بشكل دوري.
3- تحسين الصحة العامة:
تؤدي محطات الفحم والغاز الطبيعي إلى تلوث الهواء والماء، مما يؤدي إلى العديد من المشاكل الصحية. مثل اضطرابات التنفس، والمشاكل العصبية، والنوبات القلبية، والسرطان، والوفاة المبكرة، وغيرها من المشاكل الخطيرة.
ومن الجدير بالذكر أن غالبية هذه الآثار الصحية السلبية الناتجة عن تلوث الماء والهواء لا تنتج عن استخدام تقنيات الطاقة المتجددة، حيث تعمل أنظمة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية جميعها على توليد الكهرباء دون أي انبعاثات تسبب تلوث الهواء.
على الرغم من أن بعض أنواع الطاقة المتجددة يمكن أن تسبب التلوث؛ مثل أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية والكتلة الحيوية، إلا أن إجمالي الانبعاثات المسببة للتلوث فيها بشكل عام أقل بكثير من إجمالي الانبعاثات الناتجة عن محطات الطاقة التي تستخدم الفحم والغاز الطبيعي.
ومن الجدير بالذكر أن طاقة الرياح والطاقة الشمسية لا تتطلب وجود الماء على الإطلاق، وبالتالي فهي لا تلوث الموارد المائية، أو تستهلك الإمدادات اللازمة للزراعة أو الشرب أو غيرها من الاستخدامات. وأظهرت دراسة أجراها المختبر الوطني للطاقة المتجددة (بالإنجليزية: NREL's) أن إجمالي استهلاك المياه وسحبها إلى الكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية سينخفض بنسبة 80% بحلول عام 2050م.
4- الطاقة التي لا تنضب:
وتتميز الطاقة المتجددة بأنها لا تنضب، مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى. مثل الفحم، والغاز، والنفط، وهذا يعني أنها متوفرة دائماً، مثل: الشمس، التي تنتج الطاقة، وتقع ضمن الدورات الطبيعية، وهذا يجعل الطاقة المتجددة عنصراً أساسياً في نظام الطاقة المستدامة الذي يعتبر قادرة على التنمية والتطوير دون مخاطر، أو إلحاق الضرر بالأجيال القادمة.
مفهوم الطاقة المتجددة
الطاقة المتجددة هي الطاقة المستمدة من الموارد الطبيعية للبيئة ولا تنفد. يتم إنتاج الطاقة المتجددة من الرياح والشمس والماء، بالإضافة إلى تلك الطاقة الناتجة عن المد والجزر أو الطاقة الحرارية الأرضية. تعتبر الطاقة المتجددة طاقة صديقة للبيئة، على عكس الطاقة التقليدية التي تعتمد على الوقود الأحفوري والنفط. مما يضر بالبيئة، ويسبب ارتفاع درجة حرارة الأرض، ويسبب الاحتباس الحراري، كما يسبب تلوث البيئة بمخلفاتها التي تؤثر على حياة الكائنات الحية على سطح الأرض بما في ذلك الإنسان، وتسبب العديد من المشاكل الصحية، وظهرت العديد من الأمراض التي لم تكن موجودة من قبل.
مشاكل الطاقة المتجددة
1- الطاقة المتجددة لا يمكن الاعتماد عليها بشكل كامل:
تعتمد الطاقة المتجددة وتقنياتها بشكل أساسي على الظروف الجوية، مثل الرياح والشمس. وإذا لم تكن الظروف الجوية مناسبة تماما، فلن تتمكن تقنيات وآليات الطاقة المتجددة من توليد الطاقة الكهربائية بكفاءة. ومن متطلبات الطاقة المتجددة أن تتحرك شفرات توربينات الرياح بسرعة عندما تهب الرياح، وتحتاج المولدات المائية إلى كمية كافية من الأمطار حتى تتمكن من ملء السدود من أجل إمدادها بالمياه المتدفقة. ولكي تتمكن الألواح الشمسية من توليد الكهرباء اللازمة، يجب أن تكون السماء صافية والشمس مشرقة.
2- أنها لا تزال غير خالية من التلوث:
ويتم بناء الموارد والتكنولوجيات اللازمة لتوليد الطاقة المتجددة باستخدام الوقود الأحفوري، الذي ينبعث منه ثاني أكسيد الكربون والميثان؛ لذلك فهي ليست خالية تماما من التلوث.
3- عدم القدرة على توليد الطاقة الكهربائية بالشكل الكافي:
ولا يزال الوقود الأحفوري ينتج كميات كبيرة من الكهرباء مقارنة بكميات الكهرباء التي تنتجها تقنيات الطاقة المتجددة؛ ولذلك لا يمكن الاعتماد عليه بشكل كامل في توليد الطاقة الكهربائية.
4- استخدام الطاقة المتجددة يحتاج إلى رؤوس أموال ضخمة:
يتطلب إنشاء مرافق الطاقة المتجددة نفقات مالية كبيرة جدًا. على سبيل المثال، تتطلب مصانع إنتاج الألواح الشمسية وتوربينات الرياح استثمارات مسبقة للبناء، بالإضافة إلى مصاريف صيانة مرتفعة نسبياً، بالإضافة إلى مصاريف تركيب خطوط الكهرباء بهدف إيصالها إلى القرى والبلدان المستهدفة.