الطاقة المتجددة هي طاقة لا تفنى وتُستمد من مصادر الطبيعة دون تدخل للإنسان في وجودها وتتجدد بمعدل يفوق استهلاكها، وتتواجد أمثلتها في كل ما حولنا من طاقة الرياح، وطاقة المياه، وطاقة الشمس، وطاقة المد والجذر، والطاقة الحرارية الجوفية للأرض.
وتمتاز بكونها من مصادر الطاقة النظيفة التي لا تؤثر على البيئة، وتتجدد من تلقاء نفسها عكس مصادر الطاقة الغير متجددة مما يجعلها مميزة، ويتم استخدامها في مجالات عديدة لتوليد طاقات كهربائية وحرارية بطرق آمنة.
مشاريع الطاقة المتجددة في السعودية | أهداف رؤية 2030 في الطاقة المتجددة
أصبحت الطاقة المتجددة بمختلف أنواعها من الأمور الضرورية التي تُستغلها كافة دول العالم لتحقيق التنمية والاكتفاء الذاتي في شتى المجالات ومن أبرزها توليد الطاقة الكهربائية.
ويرجع ذلك إلى المميزات العديدة التي تكمن فيها أولها بأنها صديقة للبيئة؛ حيث تستخدم لتوليد الطاقة دون أن ينتج عنها أي انبعاثات أو غازات تؤثر على الغلاف الجوي وتسبب الاحتباس الحراري، أو تسبب ضررًا لصحة الإنسان مثل الوقود الحفري.
حيث تسعى العديد من الدول المتقدمة في التخلص من الغازات الكربونية في الهواء واستغلال كافة المصادر الطبيعية.
وتمتاز أيضًا بأنها من مصادر موثوقة لا تُهلك أو تفنى من كثرة الاستخدام؛ مما يجعل الاعتماد عليها أساسيًا وليس مؤقتًا يرتبط بعمر الإنسان.
لا ينتج عن كثرة استخدامها تكاليف أو صيانة، مما جعلها الملجأ الأساسي للارتقاء بالحالة الاقتصادية للبلاد.
تتنوع المصادر التي تُستمد منها الطاقة المتجددة لأكثر من مصدر دائم ومستمر بصورة طبيعية، وهي كالآتي:
تعتبر الأشعة الحرارية القوية الصادرة من الشمس مصدر أساسي في عمليات إنتاج الكهرباء.
حيث بدأت العديد من الدول في تغيير استراتيجيتها في الحصول على الطاقة الكهربائية من مصادر مُشعة كالوقود الحفري.
ولجأت للطاقة الناتجة من حرارة الشمس، واستغلالها في توليد الطاقة الكهربائية والعديد من الاستخدامات الأخرى.
يتم ذلك من خلال استخدام النظام الكهروضوئي وهي ألواح تستخدم لامتصاص طاقة الشمس وتخزينها في بطاريات قابلة للشحن لتخزين الكهرباء.
تعرف أيضًا باسم بطاريات الشمس أو الخلايا الشمسية، وتوجد منها عدة أنواع مختلفة حسب قوة امتصاصها لأشعة الشمس.
تم استخدام أشعة الشمس باعتبارها مصدر الطاقة المتجددة وصنع خلايا للاستفادة منها عام١٨٣٩م على يد عالم الفيزياء الفرنسي “بيكريل”.
بعد ذلك تم تطوير أول لوح من تلك الخلايا الشمسية عام١٨٨٣م على يد العالم “شارلز فريتز”، ولكن كانت قوة امتصاصها لا تتخطى ١%.
وبدء تطويرها على مر العصور حتى أصبحت أكثر كفاءة وقدرة على تحويل أشعة الشمس لطاقة كهربائية والاحتفاظ بها أطول فترة ممكنة.
هناك طرق أخرى تسمى الضخ الكهرومائي؛ وهي عبارة عن تخزين طاقة الشمس عبر الماء الذي يضخ من خزان منخفض الارتفاع إلى خزان آخر مرتفعًا، وعند تحرير الماء يتم توليد الطاقة الكهربائية.
هل تصبح مصر قوة إقليمية في عصر تحول الطاقة؟| س/ج في دقائق
وتعتبر من أشهر أنواع الطاقة المتجددة التي يتم استخدامها بكثرة في العديد من البلاد التي تمتاز بالرياح القوية والسريعة؛ وبالتالي استغلت ذلك وحولت الطاقة الحركية إلى ميكانيكية ومن ثم إلى كهربائية، على نحو ساعدها في الاستغناء عن الوقود الحفري.
ولكن يحتاج استغلال طاقة الرياح إلى توافر مناطق ومساحات واسعة لوضع مراوح التوربينات.
لذلك توافرت مزارع مخصصة للرياح؛ وهي تحتوي على آلاف من مراوح التوربينات بشكل منظم، وتتنوع المزارع بين بحرية وبرية، وتعد المزارع البحرية أكثر تكلفة من المزارع البرية لأنها أكثر ثباتًا.
ويرجع تاريخ استخدام أول طاحونة هواء لتوليد الكهرباء عام١٨٨٧م على يد الأستاذ الجامعي “جيمس بليث” الذي صنع طاحونة هواء ليتمكن من توليد الكهرباء للكوخ الخاص بحديقة المنزل.
حتى أصبحت الآن لها العديد من الاستخدامات في جميع الدول بعد تطوير طرق الحصول عليها، ويتم استخدامها في توليد طاقة كهربائية للمصانع ذات استهلاك كهرباء مرتفع.
بالإضافة إلى استخدامها في دفع السفن والمراكب الشراعية، وأيضًا لضخ الماء وتوجيه المضخات عن طريق الرياح.
وتأتي الدنمارك في المرتبة الأولى للدول المعتمدة في الحصول على المخزون الكهربائي من طاقة الرياح.
تعتبر مياه الأنهار والبحار مصدر أساسي لأنواع الطاقة المتجددة حيث يتعدد استخدام المياه في الزراعة، وحركة السفن والمراكب، وغيرها من الاستخدامات المعتادة، وأصبحت مصدرً أساسيًا لعديد من البلاد في توليد الطاقة الكهربائية نتيجة لحركة المياه وتأثيرها في التوربينات.
ويتم ذلك من خلال تحريك مراوح التوربينات المتصلة بمولد كهربائي بواسطة حركة الأنهار لتوليد كهرباء بصورة منتظمة.
بالإضافة إلى صنع سدود وخزانات المياه للتحكم في عملية توليد الكهرباء وتخزينها عند الحاجة.
حيث يتم رفع مستوى الماء عند قدر معين في حالة توافر مخزون كافي من الكهرباء، وخفض مستوى الماء وتدفقه من السد لدفع التوربينات؛ وبالتالي ينتج طاقة ميكانيكية تتحول إلى كهربائية.
وجديرًا بالذكر أن تم إنشاء أول محطة كهربائية عام١٨٨٢م من قِبل “جيمس فرانسيس” تحديدًا في نهر فوكس بالولايات المتحدة الأمريكية.
لتتوالى بعد ذلك عملية محطات الطاقة الكهرومائية لتمثل ١٧% من إجمالي إنتاج الكهرباء لعديد من الدول.
ووفقًا لإحصائيات وكالة الطاقة الأمريكية فإن تأتي الصين في المرتبة الأولى للدول الأكثر إنتاجًا للطاقة الكهرومائية.
حيث يبلغ إنتاجها السنوي نحو ١٦% من الاستهلاك المحلي للكهرباء.
تليها مباشرةً البرازيل، ثم كندا، وتأتي الولايات المتحدة الأمريكية في المرتبة الرابعة، تليها روسيا ثم النرويج، والهند.
تعتبر الحرارة الكامنة في باطن الأرض من مصادر الطاقة المتجددة التي يتم استخدامها في الكثير من المصادر المتنوعة.
وتنتج الطاقة الحرارية من الاحتكاك الحاصل على سطح الأرض والذي يتم تخزينه بصورة تلقائية لطاقة حرارية في باطن الأرض.
ويتم استخدامها أيضًا في تحويلها كبخار لتدفئة المنازل، من خلال المضخات التي تسحب حرارة الأرض والمياه الموجودة بالقرب من سطح الأرض.
وتدخل أيضًا في استخدامات صناعية متنوعة من أبرزها تعدين الذهب، تجفيف الخضروات والفواكه.
ولا يقتصر استخدامها فقط على تدفئة المباني، فهي تعتبر مصدر طاقة نظيف لتوليد الكهرباء، ويتم ذلك بواسطة محطات البخار والتي تعتمد على الماء المتوفر في الطبقات العميقة، والذي يمر عبر أنابيب الآبار لتحريك التوربينات نتيجة اختلاف الضغط وبالتالي تنتج الطاقة الكهربائية.
وتتواجد أكبر عدد من محطات توليد الطاقة الحرارية في الولايات المتحدة الأمريكية.
شروط الحصول على الجنسية السعودية | شروط الحصول على الجواز السعودي لغير السعوديين
وهي تندرج تحت مصطلح الطاقة المتجددة بسبب توافرها دائمًا، وهي نتيجة لعملية عضوية ينتج عنها طاقة كيميائية.
وتتوافر صور الطاقة الحيوية في مخلفات النباتات بأنواعها، والعديد من مخلفات العمليات الزراعية والتي يمكن تحويلها لأكثر من صورة مثل غاز الميثان، أو وقود الديزل.
ويمكن الحصول على الإيثانول وقود النقل من خلال عملية تخمير نفايات المحاصيل الزراعية.
رغم المميزات العديدة السابق ذكرها وتعدد مصادر الطاقة المتجددة إلا أن يوجد سلبيات تعوق الاعتماد عليها بشكل كلي واستبدالها مكان الطاقة الغير متجددة بصورة دائمة، وتتمثل تلك السلبيات والعوائق فيما يلي:
الكمية الناتجة من المصادر الطبيعية غير كافية لكثير من الدول لسد احتياجاتها من الطاقة الكهربائية.
عوامل المناخ والطقس تُشكل أكبر عائق في الاعتماد على مصادر الكتلة الطبيعية بشكل مستمر>
مثلًا تؤثر قوة الرياح وضفعها في حركة التوربينات طاحونات الهواءP وبالتالي تؤثر على توليد الطاقة الكهربائية الناتجة عنها.
وكذلك الأمر أيضًا على الطاقة الكهرومائية التي تتأثر بمستوى الأمطار، والطاقة الشمسية التي تعتمد اعتمادًا كليًا على امتصاص حرارة الشمس تتأثر بشكل سلبي بالطقس الغائم.
وهناك العديد من البلاد ذات الطقس البارد التي لا يمكن الاعتماد على الحرارة العالية للشمس لإنتاج الكهرباء لعدم توافرها.
بعض محطات استغلال الطاقة المتجددة تحتاج إلى معدات ومساحات واسعة لا تتوافر في جميع البلاد.
إلا أن تلك العوائق والسلبيات لا يمنع من الإيجابيات السابق ذكرها، ولكن الأمر يحتاج إلى تطوير وتقدم تكنولوجي أكثر حتى يتم استبدال الطاقة الغير متجددة وحل محلها المصادر الطبيعية في شتى المجالات.
أهداف مبادرة السعودية الخضراء | الدول المشاركة في قمة الشرق الأوسط الأخضر
موضوعات متعلقة
نسخة للطباعة
