ما هي الطاقة المتجددة ؟ و ما هي مميزاتها و أنواعها و فوائدها ؟

تُعتبر الطّاقة مكوناً أساسياً من مكوّنات الكون، وتعّد من أحد أشكال الوجود. وتُشتقّ الطّاقة عادةً من مصادر طبيعيّة وأخرى غير طبيعيّة، لذلك تقسم إلى نوعين رئيسيين، وهما:/ الطاقة المتجدّدة، وهي التي تعتمد على المصادر الطبيعيّة، وأخرى غير متجدّدة، وتعتمد على مصادر غير طبيعيّة، لكنّها تشكّلت مع الزّمن وتحت تأثير مجموعة من العوامل. وجميع أنواع هذه الطّاقة تستلزم وجود آليات، وأدوات، وتقنيّات خاصّة لاستخلاصها، وتسخيرها لصالح الإنسان، في موضوع بحثنا هذا سنسلط الضّوء على الطّاقة المتجدّدة وكلّ ما يتعلق بها.

• متوفرة في معظم دول العالم
• لا تلوث البيئة، وتحافظ على الصحة العامة للكائنات الحية.
• اقتصادية في كثير من الاستخدامات.
• ضمان استمرار توافرها وتواجدها.
• تستخدم تقنيات غير معقدة.
• لا تنفذ وتتجدد بأستمرار.
• لا تساهم في الانبعاثات الغازية الملوثة للبيئة
• التقليل من الانبعاثات الحرارية الناتجة عن توليد الطاقة

تُصنَّف الطاقة المتجددة بحسب المصادر التي تُستخلَص منها، ونذكر لكم فيما يأتي أنواعها:/

1. الطاقة الحيوية:/

إنَّ مصادر هذه الطاقة مشابهة للوقود الأحفوري، فهي تُستمَد عادةً من الكتلة الحيوية التي تعدُّ مادة عضوية تعمل على تخزين الأشعة الشمسية وتحويلها فيما بعد إلى طاقة كيميائية.

مصادر الطاقة الحيوية هي:/ الخشب، أو السماد، أو مخلفات الزراعة والغابات، أو المحاصيل الغذائية والنباتات والأعشاب، أو غاز الميتان الذي يُحصَل عليه من مكبات النفايات، أو المكونات العضوية من النفايات الصناعية والبلدية؛ ويُستخدَم هذا النوع من الطاقة كوقود للنقل وإنتاج الطاقة الكهربائية.

2. الطاقة الكهرومائية:/

يعتمد هذا النوع من الطاقة على استغلال الطاقة المائية واستخدامها في توليد الطاقة الكهربائية، ويدل مصطلح "الكهرومائي" على الكهرباء والماء معاً، ويعدُّ هذا النوع من الطاقة المتجددة واسع الانتشار.

تعدُّ الطاقة الناتجة طاقة نظيفة للغاية، ويُحصَل عليها من خلال الاعتماد الكامل على الطاقة الكامنة في المياه -أو ما يُسمَّى طاقة الوضع- وتحويلها إلى طاقة حركية ينتج عنها طاقة كهربائية.

ميزات استخدام الطاقة الكهرومائية:/

1. التوربينات المائية سهلة التركيب والتشغيل.
2. الطاقة الناتجة نظيفة جداً وصديقة للبيئة.
3. يتمثل رأس المال الضروري لتوليد هذه الطاقة في بناء السد أو الخزان، الأمر الذي يُعدُّ مفيداً جداً في تنظيم عمليات الري وترشيدها.
4. توليد الطاقة الكهربائية.
5. عمليات الصيانة غير مكلفة نسبياً.

استُخدِمت المياه منذ قرون بعيدة كمصدر للطاقة، فكانت تُستخدَم في ضخ المياه ودفعها إلى النواعير وتحريك مطاحن الحبوب، ومن أهم أشكال استغلال الطاقة المائية:/

1. طاقة الأمواج.
2. طاقة المد والجزر.
3. طاقة التيار المدِّي.
4. قنوات الري.

3. طاقة الرياح:/

تعبِّر الرياح عن الحركة الناتجة عن ارتفاع الهواء الدافئ إلى الأعلى واستبداله بالهواء البارد؛ ولاستخراج طاقة الرياح واستغلالها، يُعتمَد على توربينات الرياح لتوليد الطاقة الكهربائية؛ كما يمكن الاستفادة من من هذه الطاقة لإنتاج الطاقة الميكانيكية المتمثلة بطواحين الهواء.

الجدير بالذكر أنَّ نحو 2% من ضوء الشمس يتحوّل إلى طاقة للرياح، وتعدُّ هذه كمية هائلة جداً من الطاقة، وأحد أكثر أنواع الطاقة الصديقة للبيئة والنظيفة.

استخدامات طاقة الرياح:/

1. تحريك السفن البحرية ودفع أشرعتها، ويمكن الاعتماد عليها في ذلك اعتماداً كلياً وبديلاً دائماً عن الوقود الأحفوري، فهي متوفرة على الدوام.
2. تُستخدَم طاقة مضخات الرياح في ضخ المياه، وهي منتشرة الاستعمال بكثرة في كلٍّ من أستراليا وأمريكا اللاتينية وإفريقيا وآسيا.
3. توجد دراسات ومشاريع جديدة لتوليد الطاقة الكهربائية من طاقة الرياح في المنازل والمزارع، وبتكلفة أقل من تكلفة الوقود الأحفوري.

4. الطاقة الشمسية:/

تعدُّ من أقوى أنواع الطاقة المتجددة، وتعدُّ الأشعة الصادرة عن الشمس وما تحمله من ضوء وحرارة مصدراً لها، وقد استخدمها الإنسان واستغلها لخدمة مصالحه، كما اعتمد على وسائل وتقنيات تكنولوجية بهدف تسخيرها والاستفادة منها في توليد الطاقة الكهربائية والطاقة الحرارية، حيثُ تُولَّد الطاقة الكهربائية باستخدام الخلايا الشمسية، وهي عبارة عن محولات فولتوضوئية تحول ضوء الشمس المباشر إلى الكهرباء.

الجدير بالذكر أنَّ الإنسان استغل هذه الطاقة منذ عصر ما قبل التاريخ، عندما أشعل الرهبان ميزان المذبح باستخدام الأسطح المُذهَّبة، وعندما حرق أشميدس في عام 212 قبل الميلاد الأسطول الروماني مستفيداً من المرايا العاكسة التي استخدمها بهدف تسليط ضوء الشمس وحرارتها على الأسطول؛ كما استخدم وستون في عام 1988م نظرية الازدواج الحراري بهدف تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة ميكانيكية، وذلك من خلال توليد جهد بين نقط الاتصال الباردة والساخنة بين معدنين مختلفين، كالحديد والنيكل على سبيل المثال.

5. كهرباء الحرارة الأرضية:/

تستخرج طاقة الحرارة الأرضية الجوفية من باطن الأرض، ولها مزايا عديدة من أهمها:/

1. ارتفاع درجة حرارة المياه المُستخرجة؛ وكلما ازداد العمق في جوف الأرض، ازدادت درجة الحرارة.
2. تعدُّ من أنواع الطاقة الصديقة للبيئة والنظيفة والمتجددة.
3. للحصول على هذه الطاقة، يجب الوصول إلى أعماق باطن الأرض لمسافة يمكن أن تصل إلى خمسة كيلو مترات، وذلك من خلال حفر الأنابيب.
4. يُعتمَد عليها في توليد الطاقة الكهربائية.
5. يمكن إمداد العالم بالطاقة من خلال استغلالها وتسخيرها.

من أهم المصادر الحرارية لهذه الطاقة:/

1. الطاقة الحرارية الجيولوجية.
2. النشاط الإشعاعي.
3. الطاقة الحرارية للصخور الجيولوجية الساخنة.

6. الوقود الحيوي المُستدام:/

من أكثر النباتات في إنتاج الوقود الحيوي المُستدام:/ الطحالب، وقصب السكر؛ ويُعدُّ الوقود الحيوي منافساً قوياً في ضوء ارتفاع أسعار النفط ومُساهماً فعالاً في خفض أسعار النفط واعتدالها، وله دور كبير في توفير إمدادات صحية مُستمدة من مصادر الطاقة البديلة.

7. طاقة ظاهرتي المد والجزر:/

تحدث ظاهرتا المد والجزر تحت تأثير دورة الكرة الأرضية حول محورها، بالإضافة إلى تأثير الجاذبية بين الشمس والقمر؛ وتُستخدَم هذه الطاقة في كثيرٍ من الدول لتوليد الطاقة الكهربائية، حيث تُستغَل هاتان الظاهرتان بالاعتماد على الطاقة المخزنة في المياه خلال فترة حدوثهما، ويحدث ذلك من خلال بناء التوربينات أو السدود، بهدف الحد من التلوث الناجم عن البترول أو الفحم عبر التقليل من استخدام محطات الطاقة الحرارية.

تختلف فوائد الطاقة المتجدّدة تبعاً للمجال الذي يُستخدَم فيه، ونذكر لكم عدداً من هذه الفوائد:/

1. فوائد الطاقة المتجددة في المجال الزراعي:/

للطاقة المتجددة استخدامات عديدة في المجال الزراعي أهمها:/

1. الصَّبات الشمسية.
2. تجفيف المنتجات الزراعية.

2. فوائد الطاقة المتجددة في المجال العسكري:/

يُستفاد من الطاقة المتجددة في المدن العسكرية الجديدة، وتُستخدَم في كثيرٍ من الأمور أهمها:/

1. تحلية المياه.
2. الاستفادة من السخانات الشمسية الميدانية بهدف إمداد الوحدات بالمياه الساخنة.
3. تغذية المحطات اللاسلكية الثابتة.
4. نظام التسخين الشمسي للكليات العسكرية، وذلك لتلبية حاجات الطلبة.

3. فوائد الطاقة المتجددة في المجال الصناعي:/

1. إضاءة الممرات الملاحية.
2. شحن البطاريات الكهربائية.
3. أجهزة الإنذار المحلية.
4. توليد الكهرباء في القرى النائية.
5. تقطير وتحلية المياه.
6. شحن البطاريات في محطات التقوية التلفزيونية واللاسلكية.

4. فوائد الطاقة المتجددة في المجال المنزلي التجاري:/

من أهم الاستخدامات المنزلية للطاقة الشمسية:/

1. الحصول على المياه الساخنة لاستخدامها في الاستحمام والتنظيف والغسيل، وذلك باستخدام المجمعات الشمسية، وهي تعدُّ أرخص أنواع الطاقة على الإطلاق.
2. تسخين المياه بالطاقة الشمسية من خلال استخدام المسطح الماص الشمسي.