تتعدد مصادر الطاقة المتجددة، وعلى الرغم من ايجابيات وسلبيات الطاقة المتجددة ، إلا أن الإيجابيات تتفوق على السلبيات، فمصادر الطاقة المتجددة هي تلك المصادر التي بعد استخدامها يمكن تجديدها بشكل طبيعي أو صناعي، وتخضع بعض هذه المصادر المتجددة لدورات تظل ثابتة إلى حد ما بطبيعتها، وهناك العديد من مصادر الطاقة المتجددة مثل : طاقة المد والجزر، الطاقة الهيدروليكية (الخزانات)، طاقة الرياح، الطاقة الشمسية، الغطاء النباتي .
ماهي الطاقة المتجددة
الطاقة المتجددة ، التي يشار إليها عادةً باسم الطاقة النظيفة ، تأتي من مصادر طبيعية أو عمليات يتم تجديدها باستمرار. على سبيل المثال ، تظل أشعة الشمس أو الرياح مشرقة وتهب ، حتى لو كان توفرها يعتمد على الوقت والطقس.
في حين أن الطاقة المتجددة غالبًا ما تُعتبر تقنية جديدة ، إلا أن تسخير طاقة الطبيعة كان يستخدم منذ فترة طويلة في التدفئة والنقل والإضاءة وغير ذلك الكثير. قامت الرياح بتشغيل قوارب لإبحار السفن وطواحين الهواء لطحن الحبوب. وقدمت الشمس الدفء خلال النهار وساعدت في تأجيج الحرائق حتى المساء. لكن على مدار 500 عام أو نحو ذلك ، تحول البشر بشكل متزايد إلى مصادر طاقة أرخص وأقوى مثل الفحم والغاز المتصدع.
الآن وبعد أن أصبح لدينا طرق مبتكرة وأقل تكلفة بشكل متزايد لالتقاط طاقة الرياح والطاقة الشمسية والحفاظ عليها ، أصبحت مصادر الطاقة المتجددة مصدر طاقة أكثر أهمية ،. يحدث التوسع في مصادر الطاقة المتجددة أيضًا على نطاقات كبيرة وصغيرة ، بدءًا من الألواح الشمسية الموجودة على سطح المنازل التي يمكنها بيع الطاقة إلى الشبكة إلى مزارع الرياح البحرية العملاقة. حتى بعض المجتمعات الريفية بأكملها تعتمد على الطاقة المتجددة للتدفئة والإضاءة.[1]
ماهي الطاقة غير المتجددة
تشتمل الطاقة غير المتجددة أو “القذرة” على الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز والفحم. تتوفر مصادر الطاقة غير المتجددة بكميات محدودة فقط وتستغرق وقتًا طويلاً لتجديد مواردها. عندما نقوم بضخ الغاز في المحطة ، فإننا نستخدم موردًا محدودًا مكررًا من النفط الخام الموجود منذ عصور ما قبل التاريخ.
توجد مصادر الطاقة غير المتجددة أيضًا في أجزاء معينة من العالم ، مما يجعلها أكثر وفرة في بعض الدول أكثر من غيرها. على النقيض من ذلك ، كل بلد لديه حق الوصول إلى أشعة الشمس والرياح. يمكن أن يؤدي تحديد أولويات الطاقة غير المتجددة أيضًا إلى تحسين الأمن القومي عن طريق تقليل اعتماد البلد على الصادرات من الدول الغنية بالوقود الأحفوري.
يمكن أن العديد من مصادر الطاقة غير المتجددة تهدد البيئة أو صحة الإنسان. على سبيل المثال ، قد يتطلب التنقيب عن النفط الغابات الشمالية في كندا ، حيث يمكن للتكنولوجيا المرتبطة بالتكسير أن تسبب الزلازل وتلوث المياه ، كما أن محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم تفسد الهواء. علاوة على ذلك ، تساهم كل هذه الأنشطة في ظاهرة الاحتباس الحراري.
ما هي مصادر الطاقة المتجددة
الطاقة الشمسية
يتم الحصول عليها مباشرة من الشمس، ويمكن استخدام الإشعاع الذي يؤثر على سطح الأرض مباشرة كطاقة حرارية، ولكن يمكن أيضا تحويله عن طريق أجهزة مختلفة إلى طاقة كهربائية، وأفضل الأنواع المعروفة هي :
الطاقة الحرارية الشمسية : تستخدم حرارة الإشعاع لتسخين المياه (خاصة في المنشآت الصحية وتدفئة المباني).
الطاقة الشمسية الضوئية : يتم إنتاج الكهرباء من خلال لوحات أشباه الموصلات .
طاقة الرياح
هي طاقة يتم الحصول عليها مباشرة من الطاقة الحركية للرياح، تسخن الإشعاع الشمسي بنسب مختلفة، ويصبح الهواء الأكثر سخونة أقل كثافة ويصعد، تارك مساحة خالية ستشغلها كتل الهواء البارد أكثر كثافة وبالتالي أثقل والتي تنحدر نحو السطح، وتولد هذه العملية التيارات الهوائية التي لديها طاقة حركية، ويتم استخدام طاقة الرياح من خلال استخدام آلات الرياح القادرة على تحويل طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية دوارة قابلة للاستخدام، إما لتشغيل آلات التشغيل مباشرة أو لإنتاج الطاقة الكهربائية، في الحالة الأخيرة يعرف نظام التحويل الذي يشتمل على مولد كهربائي مع أنظمة التحكم والاتصال بالشبكة باسم توربينات الرياح .
الطاقة الهيدروليكية
الطاقة الهيدروليكية يتم الحصول عليها عن طريق تحويل الطاقة المحتملة (الشلالات) والحركية (التيارات النهرية على سبيل المثال) من المياه، وهي قابلة للتجديد لأنها المورد المستخدم لتوليد الكهرباء من خلال التوربينات، أي المياه، وهي أيضا مورد متجدد لأنها لها تأثير ضئيل على البيئة، وتنشأ مشكلة هذه الطاقة التي استخدمت لعدة قرون عندما تحدث شلالات اصطناعية، من خلال البنية التحتية الكبيرة (السدود) التي لها تأثير بيئي كبير، والتي تؤثر على التربة والحيوانات والنباتات الطقس وصيد الأسماك والزراعة، إلخ
لهذا السبب، تعتبر الطاقة الهيدروليكية “خضراء” عند استخدام الشلالات الطبيعية وتدفقات المياه، وتتطلب الحد الأدنى من الهياكل الصناعية مما ينتج عنه تأثير بيئي منخفض .
الطاقة الحرارية الأرضية
في هذه الحالة يتم استخدام الطاقة داخل الأرض والتي تسخن الينابيع الحارة الضحلة تحت الأرض، في المناطق التي تكون فيها قشرة الأرض أرق، وبالتالي فهي أقرب إلى الوشاح، ويتم ثقب القشرة بالكسور الطبيعية للصخور القاعدية أو داخل الصخور الرسوبية، ويمكن أن يتدفق الماء الساخن أو البخار بشكل طبيعي، عن طريق الضخ أو عن طريق تدفق الماء، وعادة ما يتم استخدام بئرين : واحد لاستخراج الماء أو البخار الساخن، والآخر لإعادته بمجرد استخدامه، بهذه الطريقة يتم استنزاف طبقة المياه الجوفية ومعها مصدر الطاقة .
يتم استخدام هذه الطاقة مباشرة كمصدر للحرارة والتدفئة، أو تحويلها إلى طاقة كهربائية لاستخدامها لاحقا، وهذا يسمح في البلدان التي يمكن استخدامها (أيسلندا والفلبين على سبيل المثال) بتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، وعيوبه هي انبعاث الغازات التي تترك مع بخار الماء من داخل الأرض (حمض الكبريتيك، ثاني أكسيد الكربون، الأمونيا، الزرنيخ وما إلى ذلك) .
طاقة الكتلة الحيوية
هي تلك التي تتحول على الوقود مثل الوقود الغازي من المادة الحية، في الغالب يكون من النباتات أو من المنتجات الحيوانية، من خلال إجراءات مختلفة فيزيائية أو كيميائية حيوية أو كيميائية حرارية، وبهذه الطريقة يتم استخراج الطاقة الناتجة عن التمثيل الضوئي الموجودة في الهياكل الحية، حيث تستخدم النباتات الطاقة الشمسية لإنشاء جزيئات عضوية، والتي تخزن الطاقة الكيميائية، والمواد الأكثر استخداما لتوليد الوقود أو الطاقة المباشرة، هي : القش وفول الصويا والأرز والذرة والأشجار وبقايا النجارة ” النشارة ” وبراز الماشية .
طرق لتعزيز الطاقة المتجددة
تقوم المدن والولايات والحكومات الفيدرالية حول العالم بوضع سياسات تهدف إلى زيادة الطاقة المتجددة. وضعت 29 ولاية أمريكية على الأقل معايير حافظة قابلة للتجديد – سياسات تفرض نسبة معينة من الطاقة من مصادر متجددة ، أكثر من 100 مدينة في جميع أنحاء العالم تمتلك الآن ما لا يقل عن 70 في المائة من الطاقة المتجددة ، ولا تزال غيرها تلتزم بالوصول إلى 100 في المائة. وتشمل السياسات الأخرى التي يمكن أن تشجع نمو الطاقة المتجددة لخفض الكربون ، ومعايير الاقتصاد في استهلاك الوقود ، وبناء معايير الكفاءة. تحدث الشركات فرقًا أيضًا ، حيث اشترت كميات قياسية من الطاقة المتجددة في عام 2018. [2]
أتساءل ما إذا كان يمكن أن تكون الطاقة المتجددة مدعومه في دولتك بنسبة 100 في المئة ؟ بغض النظر عن المكان الذي تعيش فيه ، يعتقد العالم مارك جاكوبسون أن ذلك ممكن. لقد وضعت هذه الرؤية هنا ، ورغم أن تحليله لا يخلو من النقاد ، إلا أنه يتقاطع مع حقيقة يجب على العالم أن يحسبها. حتى بدون تغير المناخ ، فإن الوقود الأحفوري مورد محدود وسينتهي قريباً ، وإذا أردنا تجديد عقدنا على هذا الكوكب ، فستكون طاقتنا قابلة للتجديد.
جائزة الطاقة الخضراء Ashden
تأسست جوائز Ashden في عام 2001 وهي معترف بها عالميًا كعلامة للتميز في مجال الطاقة الخضراء. يقام حفل توزيع الجوائز سنوياٌ . اهداف هذه المنظمة العالمية في الحفاظ على كوكبنا امن من التلوث الناتج من انبعاثات الكربون من الوقود الاحفوري وميتضرر به المناخ في كوكب الارض .
احصائيات نمو الطاقة المتجددة
الطاقة المتجددة هي مصدر الطاقة الأسرع نموًا على مستوى العالم وفي الولايات المتحدة تحديداُ .
عالميا: كانت الطاقة المتجددة 18 في المائة من الطاقة المستهلكة على مستوى العالم لأغراض التدفئة والطاقة والنقل من مصادر متجددة في عام 201. جاء حوالي 60 في المائة من مصادر الطاقة المتجددة الحديثة (أي الكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الشمسية والطاقة المائية والريحية والوقود الحيوي) والباقي من الكتلة الحيوية التقليدية (المستخدمة في التدفئة السكنية والطبخ في البلدان النامية).
شكلت مصادر الطاقة المتجددة 26.2 في المائة من توليد الكهرباء في العالم في عام 2018. ومن المتوقع أن يرتفع هذا الرقم إلى 45 في المائة بحلول عام 2040. ومن المحتمل أن تأتي معظم الزيادة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية.
تلاحظ الوكالة الدولية للطاقة أن تطوير ونشر تكنولوجيات الطاقة المتجددة سيعتمد بشكل كبير على السياسات الحكومية والدعم المالي لجعل الطاقة المتجددة تنافسية.[3]
ماهي الطاقة المتجددة
الطاقة المتجددة ، التي يشار إليها عادةً باسم الطاقة النظيفة ، تأتي من مصادر طبيعية أو عمليات يتم تجديدها باستمرار. على سبيل المثال ، تظل أشعة الشمس أو الرياح مشرقة وتهب ، حتى لو كان توفرها يعتمد على الوقت والطقس.
في حين أن الطاقة المتجددة غالبًا ما تُعتبر تقنية جديدة ، إلا أن تسخير طاقة الطبيعة كان يستخدم منذ فترة طويلة في التدفئة والنقل والإضاءة وغير ذلك الكثير. قامت الرياح بتشغيل قوارب لإبحار السفن وطواحين الهواء لطحن الحبوب. وقدمت الشمس الدفء خلال النهار وساعدت في تأجيج الحرائق حتى المساء. لكن على مدار 500 عام أو نحو ذلك ، تحول البشر بشكل متزايد إلى مصادر طاقة أرخص وأقوى مثل الفحم والغاز المتصدع.
الآن وبعد أن أصبح لدينا طرق مبتكرة وأقل تكلفة بشكل متزايد لالتقاط طاقة الرياح والطاقة الشمسية والحفاظ عليها ، أصبحت مصادر الطاقة المتجددة مصدر طاقة أكثر أهمية ،. يحدث التوسع في مصادر الطاقة المتجددة أيضًا على نطاقات كبيرة وصغيرة ، بدءًا من الألواح الشمسية الموجودة على سطح المنازل التي يمكنها بيع الطاقة إلى الشبكة إلى مزارع الرياح البحرية العملاقة. حتى بعض المجتمعات الريفية بأكملها تعتمد على الطاقة المتجددة للتدفئة والإضاءة.[1]
ماهي الطاقة غير المتجددة
تشتمل الطاقة غير المتجددة أو “القذرة” على الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز والفحم. تتوفر مصادر الطاقة غير المتجددة بكميات محدودة فقط وتستغرق وقتًا طويلاً لتجديد مواردها. عندما نقوم بضخ الغاز في المحطة ، فإننا نستخدم موردًا محدودًا مكررًا من النفط الخام الموجود منذ عصور ما قبل التاريخ.
توجد مصادر الطاقة غير المتجددة أيضًا في أجزاء معينة من العالم ، مما يجعلها أكثر وفرة في بعض الدول أكثر من غيرها. على النقيض من ذلك ، كل بلد لديه حق الوصول إلى أشعة الشمس والرياح. يمكن أن يؤدي تحديد أولويات الطاقة غير المتجددة أيضًا إلى تحسين الأمن القومي عن طريق تقليل اعتماد البلد على الصادرات من الدول الغنية بالوقود الأحفوري.
يمكن أن العديد من مصادر الطاقة غير المتجددة تهدد البيئة أو صحة الإنسان. على سبيل المثال ، قد يتطلب التنقيب عن النفط الغابات الشمالية في كندا ، حيث يمكن للتكنولوجيا المرتبطة بالتكسير أن تسبب الزلازل وتلوث المياه ، كما أن محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم تفسد الهواء. علاوة على ذلك ، تساهم كل هذه الأنشطة في ظاهرة الاحتباس الحراري.
ما هي مصادر الطاقة المتجددة
الطاقة الشمسية
يتم الحصول عليها مباشرة من الشمس، ويمكن استخدام الإشعاع الذي يؤثر على سطح الأرض مباشرة كطاقة حرارية، ولكن يمكن أيضا تحويله عن طريق أجهزة مختلفة إلى طاقة كهربائية، وأفضل الأنواع المعروفة هي :
الطاقة الحرارية الشمسية : تستخدم حرارة الإشعاع لتسخين المياه (خاصة في المنشآت الصحية وتدفئة المباني).
الطاقة الشمسية الضوئية : يتم إنتاج الكهرباء من خلال لوحات أشباه الموصلات .
طاقة الرياح
هي طاقة يتم الحصول عليها مباشرة من الطاقة الحركية للرياح، تسخن الإشعاع الشمسي بنسب مختلفة، ويصبح الهواء الأكثر سخونة أقل كثافة ويصعد، تارك مساحة خالية ستشغلها كتل الهواء البارد أكثر كثافة وبالتالي أثقل والتي تنحدر نحو السطح، وتولد هذه العملية التيارات الهوائية التي لديها طاقة حركية، ويتم استخدام طاقة الرياح من خلال استخدام آلات الرياح القادرة على تحويل طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية دوارة قابلة للاستخدام، إما لتشغيل آلات التشغيل مباشرة أو لإنتاج الطاقة الكهربائية، في الحالة الأخيرة يعرف نظام التحويل الذي يشتمل على مولد كهربائي مع أنظمة التحكم والاتصال بالشبكة باسم توربينات الرياح .
الطاقة الهيدروليكية
الطاقة الهيدروليكية يتم الحصول عليها عن طريق تحويل الطاقة المحتملة (الشلالات) والحركية (التيارات النهرية على سبيل المثال) من المياه، وهي قابلة للتجديد لأنها المورد المستخدم لتوليد الكهرباء من خلال التوربينات، أي المياه، وهي أيضا مورد متجدد لأنها لها تأثير ضئيل على البيئة، وتنشأ مشكلة هذه الطاقة التي استخدمت لعدة قرون عندما تحدث شلالات اصطناعية، من خلال البنية التحتية الكبيرة (السدود) التي لها تأثير بيئي كبير، والتي تؤثر على التربة والحيوانات والنباتات الطقس وصيد الأسماك والزراعة، إلخ
لهذا السبب، تعتبر الطاقة الهيدروليكية “خضراء” عند استخدام الشلالات الطبيعية وتدفقات المياه، وتتطلب الحد الأدنى من الهياكل الصناعية مما ينتج عنه تأثير بيئي منخفض .
الطاقة الحرارية الأرضية
في هذه الحالة يتم استخدام الطاقة داخل الأرض والتي تسخن الينابيع الحارة الضحلة تحت الأرض، في المناطق التي تكون فيها قشرة الأرض أرق، وبالتالي فهي أقرب إلى الوشاح، ويتم ثقب القشرة بالكسور الطبيعية للصخور القاعدية أو داخل الصخور الرسوبية، ويمكن أن يتدفق الماء الساخن أو البخار بشكل طبيعي، عن طريق الضخ أو عن طريق تدفق الماء، وعادة ما يتم استخدام بئرين : واحد لاستخراج الماء أو البخار الساخن، والآخر لإعادته بمجرد استخدامه، بهذه الطريقة يتم استنزاف طبقة المياه الجوفية ومعها مصدر الطاقة .
يتم استخدام هذه الطاقة مباشرة كمصدر للحرارة والتدفئة، أو تحويلها إلى طاقة كهربائية لاستخدامها لاحقا، وهذا يسمح في البلدان التي يمكن استخدامها (أيسلندا والفلبين على سبيل المثال) بتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، وعيوبه هي انبعاث الغازات التي تترك مع بخار الماء من داخل الأرض (حمض الكبريتيك، ثاني أكسيد الكربون، الأمونيا، الزرنيخ وما إلى ذلك) .
طاقة الكتلة الحيوية
هي تلك التي تتحول على الوقود مثل الوقود الغازي من المادة الحية، في الغالب يكون من النباتات أو من المنتجات الحيوانية، من خلال إجراءات مختلفة فيزيائية أو كيميائية حيوية أو كيميائية حرارية، وبهذه الطريقة يتم استخراج الطاقة الناتجة عن التمثيل الضوئي الموجودة في الهياكل الحية، حيث تستخدم النباتات الطاقة الشمسية لإنشاء جزيئات عضوية، والتي تخزن الطاقة الكيميائية، والمواد الأكثر استخداما لتوليد الوقود أو الطاقة المباشرة، هي : القش وفول الصويا والأرز والذرة والأشجار وبقايا النجارة ” النشارة ” وبراز الماشية .
طرق لتعزيز الطاقة المتجددة
تقوم المدن والولايات والحكومات الفيدرالية حول العالم بوضع سياسات تهدف إلى زيادة الطاقة المتجددة. وضعت 29 ولاية أمريكية على الأقل معايير حافظة قابلة للتجديد – سياسات تفرض نسبة معينة من الطاقة من مصادر متجددة ، أكثر من 100 مدينة في جميع أنحاء العالم تمتلك الآن ما لا يقل عن 70 في المائة من الطاقة المتجددة ، ولا تزال غيرها تلتزم بالوصول إلى 100 في المائة. وتشمل السياسات الأخرى التي يمكن أن تشجع نمو الطاقة المتجددة لخفض الكربون ، ومعايير الاقتصاد في استهلاك الوقود ، وبناء معايير الكفاءة. تحدث الشركات فرقًا أيضًا ، حيث اشترت كميات قياسية من الطاقة المتجددة في عام 2018. [2]
أتساءل ما إذا كان يمكن أن تكون الطاقة المتجددة مدعومه في دولتك بنسبة 100 في المئة ؟ بغض النظر عن المكان الذي تعيش فيه ، يعتقد العالم مارك جاكوبسون أن ذلك ممكن. لقد وضعت هذه الرؤية هنا ، ورغم أن تحليله لا يخلو من النقاد ، إلا أنه يتقاطع مع حقيقة يجب على العالم أن يحسبها. حتى بدون تغير المناخ ، فإن الوقود الأحفوري مورد محدود وسينتهي قريباً ، وإذا أردنا تجديد عقدنا على هذا الكوكب ، فستكون طاقتنا قابلة للتجديد.
جائزة الطاقة الخضراء Ashden
تأسست جوائز Ashden في عام 2001 وهي معترف بها عالميًا كعلامة للتميز في مجال الطاقة الخضراء. يقام حفل توزيع الجوائز سنوياٌ . اهداف هذه المنظمة العالمية في الحفاظ على كوكبنا امن من التلوث الناتج من انبعاثات الكربون من الوقود الاحفوري وميتضرر به المناخ في كوكب الارض .
احصائيات نمو الطاقة المتجددة
الطاقة المتجددة هي مصدر الطاقة الأسرع نموًا على مستوى العالم وفي الولايات المتحدة تحديداُ .
عالميا: كانت الطاقة المتجددة 18 في المائة من الطاقة المستهلكة على مستوى العالم لأغراض التدفئة والطاقة والنقل من مصادر متجددة في عام 201. جاء حوالي 60 في المائة من مصادر الطاقة المتجددة الحديثة (أي الكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الشمسية والطاقة المائية والريحية والوقود الحيوي) والباقي من الكتلة الحيوية التقليدية (المستخدمة في التدفئة السكنية والطبخ في البلدان النامية).
شكلت مصادر الطاقة المتجددة 26.2 في المائة من توليد الكهرباء في العالم في عام 2018. ومن المتوقع أن يرتفع هذا الرقم إلى 45 في المائة بحلول عام 2040. ومن المحتمل أن تأتي معظم الزيادة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية.
تلاحظ الوكالة الدولية للطاقة أن تطوير ونشر تكنولوجيات الطاقة المتجددة سيعتمد بشكل كبير على السياسات الحكومية والدعم المالي لجعل الطاقة المتجددة تنافسية.[3]
