أسئلة عن الطاقة المتجددة وأهم مصادرها

 عناصر الموضوع

1- ما هي الطاقة المتجددة وأنواعها؟

2- كيف تعمل الألواح الشمسية؟

3- الطاقة الريحية: كيف تُستخدم؟

4- فوائد الطاقة المتجددة للبيئة

5- التحديات التي تواجه الطاقة النظيفة

6- مستقبل الطاقة المتجددة في العالم

تعتبر الطاقة المتجددة من أبرز التطورات في قطاع الطاقة المعاصرة. بينما تعتمد هذه الأنواع من الطاقة إلى موارد طبيعية دائمة، مما يساهم في حماية البيئة وتقليل انبعاثات الكربون.

1- ما هي الطاقة المتجددة وأنواعها؟

الطاقة المتجددة هي الطاقة المستمدة من مصادر طبيعية دائمة التجدد، مثل الرياح و المياه والشمس الموجودة في أغلب بلدان العالم، يمكن أيضاً الحصول عليها من حركة الأمواج والمد والجزر، أو من الطاقة الحرارية الأرضية وابتكارات أخرى.

تختلف الطاقة المتجددة أساساً عن الوقود الأحفوري (البترول والفحم والغاز)، حيث أنها عادة لا تسبب انبعاثات ضارة للبيئة مثل تلك الناتجة عن الوقود الأحفوري التي تزيد الاحتباس الحراري (ثاني أكسيد الكربون CO2)، باستثناء الوقود الحيوي المستخلص من مواد نباتية لتوليد الطاقة، فرغم أن مخلفاته تزيد الاحتباس الحراري، إلا أنها مستدامة، لذا تعتبرها كل من الاتحاد الأوروبي والأمم المتحدة طاقة متجددة. بينما لا تشمل الطاقة المتجددة استخدام الوقود النووي بسبب المخلفات الذرية الضارة الناتجة عن المفاعلات النووية.

تتضمن الطاقة المتجددة عدة أنواع أساسية:

• الطاقة الشمسية: مستمدة من ضوء الشمس باستخدام الألواح والخلايا الضوئية.
• طاقة الرياح: تنتج من حركة الهواء باستخدام توربينات الرياح.
• الطاقة المائية: تتولد من جريان المياه في السدود والأنهار.
• طاقة الكتلة الحيوية: يتم الحصول عليها من المواد العضوية كالنفايات النباتية والحيوانية.
• الطاقة الحرارية الأرضية: تستخدم حرارة باطن الأرض لإنتاج الكهرباء. [1]

2- كيف تعمل الألواح الشمسية؟

تتكون الألواح الشمسية من خلايا ضوئية تحول أشعة الشمس إلى كهرباء. توضع الخلايا الكهروضوئية بين طبقات من مواد شبه موصلة مثل السيليكون، وكل طبقة لها خواص إلكترونية مختلفة، تتفاعل عندما تصطدم بها فوتونات ضوء الشمس، مما ينتج مجالًا كهربائيًا. يسمى هذا بالتأثير الكهروضوئي، وهو يولد التيار الكهربائي الضروري لإنتاج الطاقة الكهربائية.

تولد الألواح الشمسية تيار كهربائي مستمر، ويمرر عبر محول لتحويله إلى تيار متردد، ثم يغذى في الشبكة الكهربائية أو يستعمل في البيوت أو الشركات التي ركبت بها الألواح الشمسية. [2]

3- الطاقة الريحية: كيف تُستخدم؟

يعتمد البشر على عنفات الرياح في الحصول على الطاقة من مهب الرياح، وإنتاج الكهرباء منها، كما تستخدم قوة الرياح لإنتاج طاقة ميكانيكية في ما يعرف بطواحين الهواء، وحوالي 2% من أشعة الشمس التي تسقط على سطح الأرض تتحول إلى طاقة حركية للرياح.

وهذه كمية ضخمة من الطاقة، تفوق حاجة العالم للاستهلاك في أي سنة، ولقوة الرياح استعمالات عديدة، أهمها: رفع المياه باستخدام قوة مضخات الرياح، فمضخات السقي التي تعمل بالرياح منتشرة بكثرة في أستراليا، وأجزاء من أفريقيا وآسيا، وأمريكا اللاتينية، وربما تستخدم طاقة الرياح قريبًا في إنتاج الكهرباء في المزارع والمنازل، بتكلفة أقل من الوقود.

بالإضافة إلى تحريك السفن ودفع أشرعتها، وتتميز بأنها بديل ممتاز للوقود الأحفوري، ومتاحة بشكل دائم ومتجددة، وهي من أنظف مصادر الطاقة الصديقة للبيئة. [3]

4- فوائد الطاقة المتجددة للبيئة

هناك العديد من الفوائد للطاقة المتجددة بأنواعها؛ طاقة الرياح، والطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الجوفية والطاقة الكهرومائية والكتلة الإحيائية، وفيما يلي أهم فوائد الطاقة المتجددة للبيئة:

أولاً: تقليل انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون

يعتبر غاز ثاني أكسيد الكربونCO2) ) من أكثر الغازات الضارة انتشارًا، حيث ينبعث بشكل رئيسي من مصادر الوقود الأحفوري، بالإضافة إلى غازات الميثانCH4) ) وأكسيد النيتروز N2O)).

ثانياً: تقليل آثار ظاهرة الاحتباس الحراري

يساهم الاعتماد على الطاقة المتجددة في تخفيف مشكلة الاحتباس الحراري، والسبب هو أن الأنشطة البشرية تزيد من كمية ثاني أكسيد الكربون والغازات الدفيئة الأخرى في الجو. هذه الغازات تشكل طبقة تحبس الحرارة، مما يؤدي إلى عواقب وخيمة مثل العواصف الشديدة والمتكررة، وارتفاع منسوب مياه البحار، وفقدان الأنواع.

ثالثاً: تقليل تلوث الهواء

عندما يحرق الوقود الأحفوري لإنتاج الطاقة الكهربائية، يتحد مع الأكسجين لإنشاء أكسيد النيتروجين. بينما هو غاز من غازات الاحتباس الحراري الضارة. هذه الغازات تسبب تكون الضباب الدخاني والأمطار الحمضية، وتتفاعل كيميائياً لتوليد الأوزون على مستوى الأرض في طبقة التروبوسفير، وهو غاز مؤذٍ وملوث للهواء، وقد يؤدي إلى مشاكل صحية عديدة، مثل السعال والتهاب القصبات الهوائية وتراجع وظائف الرئة وتدمير أنسجتها.

رابعاً: استهلاك كميات أقل من المياه

تعتمد جميع مصادر الطاقة على المياه بشكل كبير خلال عملياتها. على سبيل المثال. بينما يتم إنتاج الكهرباء التقليدية كالتي تعتمد على الفحم أو الغاز الطبيعي أو الطاقة النووية عن طريق تسخين المياه وتحويلها إلى بخار لتشغيل المولدات، أما بالنسبة لمصادر الطاقة المتجددة، فهي تتطلب كميات قليلة جداً من المياه، مثل تنظيف الألواح الشمسية، أو الاستفادة من المياه المتساقطة في الطاقة الكهرومائية.

خامساً: تحسين الصحة العامة

ترتبط ملوثات الهواء والماء الصادرة عن محطات الفحم والغاز الطبيعي بصعوبات في التنفس وأزمات قلبية وسرطان ووفاة مبكرة وغيرها من المشاكل الصحية الوخيمة، وتعدين الفحم يؤدي إلى تلوث مصادر مياه الشرب. في المقابل، تولد الطاقة النظيفة الكهرباء دون أي انبعاثات ملوثة للهواء، كما أن الطاقة المتجددة لا تحتاج إلى مياه للتشغيل، مما يحمي مصادر ومياه الشرب من التلوث. [4]

5- التحديات التي تواجه الطاقة النظيفة

بالرغم من منافعها المتعددة، تواجه الطاقة المستدامة بعض الصعوبات:

• التكاليف الأولية المرتفعة: تتطلب مشاريع الطاقة المتجددة رأس مال ضخم في البداية.
• الظروف الجوية المتقلبة: تعتمد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على الأحوال الجوية، مما يؤثر على استقرارها.
• الافتقار إلى البنية التحتية: تحتاج إلى أنظمة توزيع وتخزين متطورة لتشغيل مصادر الطاقة المتجددة. [5]

6- مستقبل الطاقة المتجددة في العالم

في الختام يمكن القول أن الطاقة المتجددة هي الحل الأمثل لمستقبل مستدام. بينما فهي تقدم بديل نظيف وصحي للوقود الأحفوري، وعلى الرغم من الصعوبات. فإن التقدم التقني والمساندة المتزايدة يعززان من أهميتها في العالم.

• egypt-energyما هي الطاقة المتجددة وأنواعها؟ -بتصرف
• goodenergyكيف تعمل الألواح الشمسية؟ -بتصرف
• energyandwaterالطاقة الريحية: كيف تُستخدم؟ -بتصرف
• egypt-energyفوائد الطاقة المتجددة للبيئة -بتصرف
• alkhaleej التحديات التي تواجه الطاقة النظيفة -بتصرف
• unمستقبل الطاقة المتجددة في العالم -بتصرف

مشاركة المقال

وسوم