مفهوم الطاقة المتجددة

بواسطة: - آخر تحديث: ١٢:٣٠ ، ١٠ ديسمبر ٢٠٢٠
مفهوم الطاقة المتجددة

مفهوم الطاقة المتجددة

تُعرَّف الطاقة المتجددة Renewable Energy بأنّها طاقة الطبيعة التي نحصل عليها من مصادر طبيعية متجددة لا تنفذ؛ كالطاقةالشمسية، وطاقة الرياح، وطاقة المياه، وقد استُخدمَت الطاقة الطبيعية قديمًا لأغراض التدفئة، والإضاءة، وتشغيل وسائل النقل وهي مختلفة عن طاقة الوقود الأحفوري والغاز وغيرها من مصادر الطاقة غير النظيفة التي اتجه إليها البشر للحصول على مصادر طاقة أرخص ولكن كمياتها محدودة وستنفذ قريبًا وتؤدي إلى تلوّث البيئة وزيادة انبعاث غازات الدفيئة، إلا أنّه مع مُضي الوقت نالت الطاقة المتجددة أهمية كبيرة واستُخدمت في الدول المتقدمة على نطاق واسع، فأصبح من الشائع استخدام الألواح الشمسية على أسطح المباني والمؤسسات، واستُخدمَت طاقة الرياح في المناطق الريفية، وتتصف الطاقة المتجددة بأنّها صديقة للبيئة، وأكثر أمانًا ولا يُنتج عنها مخلفات، وملوثات، وانبعاثات ضارة ولهذا تسمى أيضًا بالطاقة النظيفة.[١]


مصادر الطاقة المتجددة

للطاقة المتجددة مصادر عديدة، تعرف عليها فيما يلي:[٢]

  • الطاقة الشمسية: تُولد الطاقة الشمسية من التقاط طاقة الشمس المباشرة، فتُحوَّل طاقة الشمس وضوءها لحرارة باستخدام تقنيات الطاقة الشمسية والأنظمة الكهروضوئية ومن ثم تُحول إلى كهرباء، ويكمن مبدأ عمل ألواح الطاقة الشمسية بتركيز حرارة الشمس من خلال المرايا المثبتة على الخلايا الشمسية، ثم يُسخن الماء ويُغلى في مولد بخار يعمل بالكهرباء بفعل تركيز حرارة الشمس، ويمكن الاستفادة من الطاقة الشمسية للمصانع والمباني التجارية على نطاق أوسع واستخدامها لأغراض التهوية، والتبريد، والتدفئة.
  • طاقة الرياح: تُولّد طاقة الرياح بواسطة توربينات الرياح التي تلتقط تدفق اتجاه الرياح لتوليد الكهرباء، وترتبط طاقة الرياح بالطاقة الشمسية؛ بسبب اختلاف السخونة والبرودة في الغلاف الجوي بفعل العوامل الطوبوغرافية أي التضاريس المتغيرة، وتختلف أنظمة توليد طاقة الرياح، فاستُخدمَت قديمًا طواحين الهواء لضخ الماء للمزارع، وتوفرت فيما بعد أنظمة توليد طاقة الرياح التي تغطي احتياجات الطاقة البديلة لكثير من المؤسسات التجارية، ويمكن استخدام توربينات الرياح المفردة لتوليد الكهرباء.
  • الطاقة الحرارية الجوفية: تُولد الطاقة الحرارية الجوفية من باطن الأرض، وتُستمَدّ من الحرارة المخزنة بالقرب من سطح الأرض، أو من الصخور الساخنة، أو من المياه الجوفية الساخنة باستخدام مضخاتٍ حرارية جوفية، إلا أنّها تستخدم لتوليد الكهرباء على نطاقٍ ضيّق كتوليد الكهرباء للمباني للتبريد والتسخين باستخدام مضخات حرارية جوفية، إلا أنّه يمكن استخدامها على نطاق أوسع في المستقبل؛ لتلبية احتياجات المباني التجارية والمصانع، وللمزارع.
  • الطاقة الكهرومائية: تُستخدَم دواليب الماء لالتقاط الطاقة الحركية للأنهار الجارية المتدفقة، وتحويلها لطاقة كهرومائية، وتوجد أشكال كثيرة لإنتاج الطاقة الكهرومائية، فقديمًا استخدمت دواليب الماء، إلا أنّ الطرق الحديثة تعتمد على بناء السدود المائية وتخزين المياه في خزانات عالية متدفقة، وتُوزع التوربينات لإنتاج الكهرباء وفق تقنية الضخ بحيث تدور المياه ما بين خزانات سفلية وأخرى علوية لتوليد الكهرباء، ويوجد طريقة أخرى لتوليد الطاقة الكهرومائية، باستخدام قناة لتمرير جزء من التدفُّق النهري دون بناء السدود، وبالرغم من اختلاف طرق توليد الطاقة الكهرومائية إلا أنّها تعتمد على الموقع الجغرافي للمنطقة ونوع مصدر مجرى الماء.
  • طاقة البحار والمحيطات: تُستمد طاقة البحار والمحيطات إما من الطاقة الميكانيكية لحركةالمد والجزر ، وتأثير جاذبية القمر ودوران الأرض، أو من الطاقة الحرارية المستمدة من تأثير الشمس على البحار والمحيطات، إذ تُحول الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية باستخدام أنظمة مختلفة تستفيد من درجة حرارة المياة السطحية للبحار والمحيطات باختلاف تأثير الشمس عليها، كما يمكن الاستفادة من حركة الأمواج لتوليد الطاقة الكهربائية، ويمكن استخدام مياه المحيطات العميقة لعمليات التبريد.
  • الطاقة الحيوية: يمكن توفير الطاقة الحيوية من موارد أساسية من مصارد حيوية عضوية وتختلف في أشكالها كالنباتات، والسماد، والأخشاب، والنفايات العضوية، وتُولد الطاقة الحيوية بالاستعانة بوسائل ميكانية لتوليد الحرارة والكهرباء، أو تُحرق بعض أشكال الطاقة الحيوية لتحلل طبيعيًا وتُوظَّف في هذه العملية توربينات مهمتها التقاط البخار، وتوليد الكهرباء، وإنتاج غاز الإيثانول والديزل الحيوي، ويمكن الاستفادة من الطاقة الحيوية لأغراض النقل وكوقود حيوي للمركبات.
  • الطاقة الهيدروجينية: تُنتج الطاقة الهيدروجينية باتحاد الهيدروجين مع عنصر الأكسجين لتوليد الطاقة الكهربائية، إذ يتوفر الهيدروجين في كثير من المصادر الطبيعية العضوية كالغاز الطبيعي، والميثانول، والبروبان، ويمكن إنتاجه من الطحالب والبكتيريا التي تستمتد طاقتها من الشمس بوضعها في ظروفٍ معينة، إلا أنّه لا يمكن للهيدروجين أن يتوفر بشكل طبيعي على الأرض، ويعدّ من العناصر الغنية بالطاقة، ويُصهر لتُحول طاقته الكيميائية إلى تيارٍ كهربائي.


لماذا لجأ الإنسان لاستخدام الطاقة المتجددة؟

اتجه الإنسان لاستخدام الطاقة المتجددة للمحافظة على البيئة، وللحد من التلوث والانبعاثات الضارة، فإنتاج الطاقة من الوقود الأحفوري تعد مصدرًا لانبعاث الغازات الدفيئة والتي لها دور كبير في حدوث الاحتباس الحراري، كما تُعد الطاقة المتجددة طاقة نظيفة تحد من تكون الضباب الدخاني، وتراكم المكونات السامة في الغلاف الجوي وهي خطوة إيجابية للمحافظة على المناخ وتوفير مستقبل دائم للطاقة لا ينضب، كما أنّها توفّر الكثير من الأموال خلافًا للطاقة الناتجة عن الوقود الأحفوري كالنفط، والغاز، والفحم وهي مصادر محدودة وغير متجددة، ولا يقتصر لجوء الإنسان لاستخدام الطاقة المتجددة للحد من تلويث المناخ والغلاف الجوي الناتج عن توليد الكهرباء بل يتعداها لتلويث الماء، والأرض، والهواء، فكان الحل إيجاد بديل لطاقة متجددة وأضرار أقل دون إنتاج للانبعاثات السامة كثاني أكسيد الكربون، كما أنّ مصادر الطاقة المتجددة وفيرة ومتاحة خلافًا لمصادر الطاقة غير المتجددة والتي تنفذ بمرور الوقت.[٣]


إيجابيات وسلبيات الطاقة المتجددة

إيجابيات الطاقة المتجددة

تعرّف فيما يلي على إيجابيات الطاقة المتجددة:[٤]

  • تتميز بأنّها طاقة نظيفة غير ملوثة للبيئة، وانبعاثاتها منخفضة مقارنة مع الطاقة المستمدة من الوقود الأحفوري.
  • تعدّ الطاقة المتجددة دائمة لا تنضب مقارنة مع مصادر طاقة الوقود الأحفوري التي تعدّ محدودة الموارد.
  • تعدّ الطاقة المتجددة مصدرًا موثوقًا للطاقة إذا ما استخدمت على مساحة جغرافية كبيرة، على عكس الوقود الأحفوري الذي هو عرضة للنزاعات التجارية والحروب والنزاعات السياسية وعرضة لارتفاع أسعاره، وبالتالي هو مصدر غير موثوق للطاقة.
  • وفرت مشاريع الطاقة المتجددة العديد من الوظائف وفرص العمل.
  • أدى استخدام مصادر الطاقة المتجددة إلى استقرار أسعار الطاقة على مستوى العالم؛ لاعتمادها فقط على الإمدادات والتركيبات الخاصة بتقنية الطاقة الجديدة.
  • تتميز الطاقة المتجددة بأنّها بحاجة لصيانة أقل من المولدات التقليدية، ولا تتطلب تكاليف تشغيل وبالتالي تحد من هدر الأموال وتوفرها على المدى البعيد.
  • تحد مصادر الطاقة المتجددة من التلوث البيئي ومخاطره وتحافظ على الصحة العامة.
  • تُوفر الخدمات الأساسية في الأماكن البعيدة والريفية وذلك لاختيار إقامة مشاريع الطاقة المتجددة في المناطق الريفية والبعيدة، وتُوفر الكهرباء للسكان وتوفر كميات عادلة من الطاقة التي تستخدم في التدفئة، والتبريد، والمزارع.
  • يمكن الاستفادة من الطاقة المتجددة بإعادة تدوير النفايات لأنها تستهلك المنتجات العضوية لتوليد الطاقة وبالتالي لن تقلل من كمية النفايات فحسب بل ستقلل من كمية الكربون الصاعد إلى الغلاف الجوي.
  • تمنح مصادر الطاقة المتجددة إنتاجا وفيرًا من الطاقة واستقلالًا محليًا، ويقل الاعتماد على الطاقة المستوردة وبالتالي ستستقلّ قطاعات الطاقة في الدول.

سلبيات الطاقة المتجددة

بالرغم من إيجابيات الطاقة المتجددة العديدة، إلا أن لها بعض السلبيات، تعرف عليها فيما يلي:[٤]

  • ما زالت تقنيات الطاقة المتجددة تفتقر إلى الخبرة والكفاءة وتواجه الكثير من التحديات وخصوصًا إذا أردنا توليد كميات كبيرة من الطاقة.
  • تتطلب إنشاء إمدادات وتقنيات الطاقة المتجددة رؤوس أموال ضخمة، وتتطلب مساحات بناء، وتخطيط وتنفيذ دقيق، وتُرصَد لها نفقات صيانة مرتفعة أيضًا.
  • تتطلب مشاريع الطاقة المتجددة مساحات واسعة للإمدادات.
  • يتطلب تخزين الطاقة المتجددة دفع تكاليف مرتفعة وتحتاج لبطاريات لتخزينها، فضلًا على أن البطاريات قد تُتلف بسرعة.
  • لا تزال الطاقة المتجددة غير نظيفة بالكامل فعمليات تصنيعها تطلق انبعاثات وغازات الدفيئة وجسيمات في الهواء، وثاني أكسيد الكربون والميثان، ولكنها ما زالت أفضل من الوقود الأحفوري.
  • لا يمكن اعتمادها مصدرًا دائمًا للطاقة لكونها طاقة متغيرة ومتأثرة باختلاف العوامل الطوبغرافية للأرض والمناخ.[٥]
  • تؤثر الطاقة الكهرومائية تأثيرًا سلبيًا على البيئة كصعوبة الوصول للمصادر المائية من قبل الإنسان والحيوانات؛ إلا أنه إذا تم إداراتها بعناية يمكن الحد من الأثر السلبي البيئي.[٥]
  • تسبب بعض أنواع الطاقة المتجددة كالطاقة الشمسية وطاقة الرياح بعض الشكوى من قبل السكان المحليين وخاصة إذا كانوا بالقرب من الأراضي التي توضع فيها توربينات الرياح والخلايا الشمسية، فالبعض لا يفضل العيش بالقرب منها، ويستحسن أخذ الموافقة من المجتمعات المحلية قبل بناء مثل هذه المشاريع.[٥]


قد يُهِمُّكَ: مستقبل الطاقة المتجددة

حدّدت المنظمات الدولية المعنية بمستقبل الطاقة الجديدة الكثير من القوانين، ووضعت التدابير، والخطط المستقبلية لجميع أنحاء العالم، إذ إنهم يتواصلون مع صانعي السياسات ويدعمون صانعي القرارات في تنفيذ السياسات الجديدة المتطورة معتمدين على رؤيتهم الجديدة في توفير كوكب صحي ومستدام، ويسعوون جاهدين لتحقيق رؤيتهم، وما زالوا ينشرون الحلول الفعالة لمواجهة أيّ تحديات تواجهها البشرية في المستقبل،[٦]وقد بينوا بأنّ التحول للطاقة البديلة والمتجددة ضروري، وبالرغم من أنّ الطموح موجود إلا أنّه غير كافٍ للوصول لأهداف الطاقة المتجددة، وربما تكون الفجوة الأخرى هي الافتقار للتدابير النيرة لتوسيع نطاق توفير الطاقة المتجددة والموارد المالية اللازمة لتنفيذها.[٧]

وبالرغم من الرؤية المستقبلية التي تشير إلى أنّ الطاقة المتجددة هي الحل الوحيد لتلبية احتياجاتنا من الطاقة، فوظفت الطبيعة منذ القدم لإمدادنا بالطاقة؛ إلا أنّ الإنسان ما زال يستخدم الطاقة الناتجة عن الوقود الأحفوري وما زال التأثير الضار بازدياد، وما زالت التطورات الحديثة مستمرة نحو توليد طاقة متجددة، وتخزينها، والتوسع في إنتاج الطاقة من أكثر من مصدر طبيعي، والبدء بتطبيق التطورات على مساحات إنتاجية صغيرة بدايةً من المنازل كتزويد خلايا شمسية على سطح المنزل، ثم التوسع شيئًا فشيئًا نحو توليد الطاقة عبر مساحاتٍ شاسعة كمزارع توليد الطاقة بالرياح.[٥]

يبقى الأمل مستقبلًا أنّ تحل الطاقة المتجددة كطاقة بديلة للوقود الأحفوري ليكون مستقبل الطاقة متجددًا، إذ إنّ الطاقة الناتجة من الوقود الأحفوري قابلة للنفاد، ولنحظى ببيئة نظيفة خضراء نقية علينا مواصلة ابتكار واستخدام أكثر من مصدر من مصادر الطاقة المتجددة معًا لتوفير إمدادات ثابتة حتى مع اختلاف التضاريس، مع ضرورة وضع طرق تخزين جيدة، وبالر غم من أنّ الكوكب النقي، والطاقة المتجددة، والاستغناء عن الوقود الأحفوري أصبح أمرًا ممكنًا ويمكن الوصول إليه يومًا، إلا أنّه أمر يحتاج لكثيرٍ من العمل والجهد.[٥]


المراجع

  1. Lora Shinn (2018-06-14), "Renewable Energy: The Clean Facts", nrdc, Retrieved 2020-12-05. Edited.
  2. "A Complete Guide to 7 Renewable Energy Sources", sunpower, Retrieved 2020-12-05. Edited.
  3. "Why Clean Energy is Important", buycleanenergy, Retrieved 2020-12-05. Edited.
  4. ^ أ ب Rinkesh, "What is Renewable Energy?", conserve-energy-future, Retrieved 2020-12-05. Edited.
  5. ^ أ ب ت ث ج " What is Renewable Energy? - Definition, Types, Benefits and Challenges", twi-global, Retrieved 2020-12-05. Edited.
  6. "The World Future Council", worldfuturecouncil, Retrieved 2020-12-05. Edited.
  7. "Climate and Energy", worldfuturecouncil, Retrieved 2020-12-05. Edited.