ماهي الطاقات المتجددة
الطاقات المتجددة هي تلك التي تتولد من مصادر ليس لها نهاية محدودة ، أو تلك التي يمكن إعادة تدويرها عادة من مصادر طبيعية مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة المياه. هذه هي الأمثلة التي نفكر فيها كثيرًا عندما نسمع مصطلح “الطاقة المتجددة” لكنها ليست المصادر الوحيدة.
مزايا الطاقات المتجددة
1. الطاقات المتجددة لن تنفد
تستخدم تقنيات الطاقة المتجددة الموارد مباشرة من البيئة لتوليد الطاقة. تشمل مصادر الطاقة هذه أشعة الشمس والرياح والمد والجزر والكتلة الحيوية. هذه الموارد لاتنفد ، وهو ما لا يمكن قوله بالنسبة للعديد من أنواع الوقود الأحفوري.
2. متطلبات الصيانة أقل
في معظم الحالات ، تتطلب تقنيات الطاقة المتجددة صيانة شاملة أقل من المولدات التي تستخدم مصادر الوقود التقليدية. وذلك لأن تكنولوجيا التوليد مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح إما تحتوي على أجزاء متحركة قليلة أو لا تحتوي على أجزاء متحركة ولا تعتمد على مصادر وقود قابلة للاشتعال وقابلة للاشتعال للعمل. تؤدي متطلبات الصيانة الأقل إلى توفير المزيد من الوقت والمال.
3. مصادر الطاقات المتجددة توفر المال
يمكن أن يساعدك استخدام الطاقات المتجددة في توفير المال على المدى الطويل. لن توفر فقط تكاليف الصيانة ، ولكن أيضًا في تكاليف التشغيل. عندما تستخدم تقنية تولد الطاقة من الشمس أو الرياح أو البخار أو العمليات الطبيعية ، فلن تضطر إلى الدفع لإعادة التزود بالوقود. يمكن أن يختلف مبلغ المال الذي ستوفره باستخدام الطاقات المتجددة اعتمادًا على عدد من العوامل ، بما في ذلك التكنولوجيا نفسها. في معظم الحالات ، يعني الانتقال إلى الطاقة المتجددة توفيرًا يتراوح بين مئات وآلاف الدولارات.
4. للطاقات المتجددة فوائد صحية وبيئية عديدة
تُصدر مصادر توليد الطاقة المتجددة القليل من غازات الاحتباس الحراري أو الملوثات في الهواء أو تنبعث منها القليل منها. هذا يعني بصمة كربونية أصغر وتأثير إيجابي عام على البيئة الطبيعية .
5. تقلل الاعتماد على مصادر الطاقة الأجنبية
باستخدام الطاقات المتجددة ، يمكنك إنتاج الطاقة محليًا. كلما زادت الطاقة المتجددة التي تستخدمها لاحتياجاتك من الطاقة ، قل اعتمادك على الطاقة المستوردة ، وزادت مساهمتك في استقلال الطاقة.
مساوئ الطاقات المتجددة
1. تكلفة أولية عالية
التقنيات الحديثة عادةً ما تكون أكثر تكلفة في بداية الأمر من مولدات الطاقة التقليدية و لمكافحة هذا غالبًا ما تكون هناك حوافز مالية ، مثل الإعفاءات الضريبية والحسومات ، المتاحة للمساعدة في تخفيف التكاليف الأولية للتقنيات الحديثة .
2. التغيرات في الشمس والمناخ
على الرغم من توفر موارد الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم ، إلا أن العديد من هذه الموارد غير متاح على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. قد تكون الرياح في بعض الأيام أكثر من غيرها ، ولا تشرق الشمس في الليل ، وقد يحدث الجفاف لفترات من الزمن. يمكن أن تكون هناك أحداث مناخية غير متوقعة تؤدي إلى تعطيل هذه التقنيات.
3. قدرات التخزين
بسبب التغير الذي يحدث في بعض مصادر الطاقات المتجددة ، هناك حاجة كبيرة لتخزين الطاقة. في حين أن هناك تقنيات تخزين متاحة اليوم ، إلا أنها قد تكون باهظة الثمن ، خاصة لمحطات الطاقة المتجددة واسعة النطاق. تجدر الإشارة إلى أن سعة تخزين الطاقة تتزايد مع تقدم التكنولوجيا ، وأصبحت البطاريات في متناول الجميع مع مرور الوقت.
4. القيود الجغرافية
هناك بعض المناطق الجغرافية التي تناسب التقنيات المتجددة أكثر من غيرها. على سبيل المثال ، قد تكون المزرعة الكبيرة ذات المساحات المفتوحة مكانًا رائعًا لتوربينات الرياح أو نظام الطاقة الشمسية ، في حين أن المنزل الريفي في مدينة مغطاة بظل من المباني الشاهقة لن يكون قادرًا على جني فوائد أي من التقنيتين.
ما هي أنواع الطاقات المتجددة؟
الطاقات المتجددة بحكم تعريفها غير محدودة ، ولكن من المهم ملاحظة أنه ليست كل الأشكال صديقة للبيئة. هنا ، نلقي نظرة على بعض أنواع الطاقات المتجددة الأكثر شيوعًا ونناقش مزاياها وقيودها.
1. الطاقة الكهرومائية
إن استخدام قوة حركة الماء لتوليد الكهرباء ليس مفهوماً جديداً ؛ لقد فعلنا ذلك منذ حوالي مائة عام ومعظم البلدان لديها شكل من أشكال مصادر الكهرباء المولدة من المياه. هناك نوعان أساسيان من استخدام المياه لتلبية احتياجات الطاقة الخضراء. يتم إنتاج الطاقة الكهرومائية عن طريق معالجة والتحكم في تدفق المياه عبر السد. هذا هو أحد أكثر أشكال الطاقات المتجددة شيوعاً.
ما هي مزايا الطاقة الكهرومائية؟
- إن بناء السدود في الأماكن الإستراتيجية الرئيسية على النحو الذي يقرره مهندسو البيئة يعني أنه يمكن زيادة أو تقليل توليد الطاقة حسب احتياجات المجتمع الذي يستخدمها.
- الطاقة الكهرومائية هي واحدة من أقل أشكال الطاقة تكلفة لأنها لا تحتاج إلى وقود.
- إنها واحدة من أنظف أشكال الطاقة.
ما هي عيوب الطاقة الكهرومائية؟
- لا تأتي الطاقة الكهرومائية وبناء السدود بدون تكلفة ومن المهم أن يضع مهندسو البيئة وصناع القرار ذلك في الاعتبار عند التخطيط لتحديد موقع منشأة جديدة.
- بناء السد يدمر مساحة من المناظر الطبيعية ويغير البيئة في اتجاه مجرى النهر ، ولا يمكن تجنب ذلك ، حتى في حالة وجود نهر موجود يتم تعديله.
- بناء السدود يمكن أن يدمر المناظر الطبيعية الثقافية المهمة أيضًا.
2. الطاقة الشمسية
يمكن القول إن الطاقة الشمسية هي واحدة من أشهر مصادر الطاقات المتجددة. هناك نوعان أساسيان من الطاقة الشمسية:
- الطاقة الكهروضوئية : هذه هي الأشكال الأكثر شيوعًا حيث تقوم كل خلية بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية ، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتشغيل الأجهزة الكهربائية.
- الطاقة الشمسية المركزة : إذا سبق لك أن رأيت مجموعة ألواح شمسية تستخدم عددًا كبيرًا من الألواح المنحنية ، فمن المرجح أن يكون هذا النوع من التكنولوجيا. قد تبدو مشابهة لـ الالواح الضوئية ، لكنها تعمل بشكل مختلف من حيث أنها ترسم شعاعًا مركّزًا من ضوء الشمس ، مما يعكسه من خلال نظام من المرايا. حيث تعمل الحرارة الناتجة عن العملية على تنشيط التوربينات التي تنتج الكهرباء من خلال مولد تقليدي. حيث تنتج الطاقة الكهروضوئية الطاقة من الضوء ، أما هذا النوع ينتج الطاقة من الحرارة.
ما هي مميزات الطاقة الشمسية؟
- استمرارية وجود الشمس الا في الليل وحالات المناخ الغائم.
- تكلفة التغشيل الأولية رخيصة .
ما هي عيوب الطاقة الشمسية؟
- تنخفض كفاءتها خلال الأيام التي تكون السماء ممتلئة بالغيوم ، وأثناء الشتاء عندما يكون ضوء الشمس أقل بشكل عام ، وأثناء العواصف على الرغم من أن أنظمة الطاقة الكهروضوئية اليوم أكثر كفاءة مما كانت عليه من قبل ، إلا أنه إذا كنت تعيش في أجواء أكثر دفئًا وأكثر إشراقًا ، فمن المحتمل أن تحصل على استخدام أكثر كفاءة.
- عدم وجود الطاقة الشمسية في الليل وتحرك الشمس . فأن الشمس لا تبقى في نفس المكان طوال اليوم وتتحرك من الشرق الى الغرب . ما لم يكن لديك نظام باهظ الثمن يمكنك من خلاله تدوير الألواح على كل منحدر من سقفك لالتقاط ضوء الشمس في كل مرحلة من اليوم (والأكثر لا لأن كلا النظامين سيكونان باهظين الثمن) ستكون الألواح الكهروضوئية الخاصة بك أقل كفاءة في أوقات معينة من اليوم.
3. طاقة الرياح
هناك عدد قليل من البلدان في العالم التي لا تستخدم طاقة الرياح. غالبًا ما تخضع للحملات لإغلاقها أو رفض إذن التخطيط ، فهي بالنسبة للكثيرين وصمة عار على المناظر الطبيعية تدمر منظرًا طبيعيًا جذابًا تمامًا. بالنسبة للآخرين ، فهي طريقة رائعة لتسخير مورد غير محدود ناتج عن العمليات الطبيعية لأنظمة الطقس على الكوكب.
نفس المبدأ وراء توليد الكهرباء من خلال توربينات مزارع الرياح. في البحر أو على الأرض ، تلتقط طواحين الهواء العملاقة هذه قوة الهواء المحيط بها. جعلت بعض البلدان صناعة وطنية لتوليد قوتها من الرياح.
ما هي مزايا طاقة الرياح؟
- الرياح ثابتة لأنها جزء من دورات الطقس الطبيعية للكوكب.
- لا يوجد مكان على الأرض لم تمسه الرياح ، لا في البحر أو على الأرض.
- هناك مستويات أعلى من الرياح في البحر حيث أن التضاريس لا تعمل ككسر للرياح كما هو الحال على الأرض ، وهذا يعني إمكانية أكبر لتسخير الطاقة ومعظم مزارع الرياح في البحر.
- هذا مصدر غير محدود للطاقة إذا كان من الممكن تسخيره بشكل صحيح.
ما هي عيوب طاقة الرياح؟
- فإن توليد طاقة الرياح ليس ثابتًا ويختلف من موسم لآخر وحتى من يوم لآخر ، على الرغم من أنه يمكن التنبؤ بسهولة بفترات الرياح المنخفضة والعالية. وهذا يعني أن الصيف الدافئ والجاف مع رياح قليلة جدًا يعني أن هناك حاجة إلى مصادر أخرى لتوليد الطاقة لتعويض أي نقص محتمل .
- الطاقة من توليد الرياح محدودة جغرافيًا أيضًا. فإن أفضل الأماكن هي في البحر وفي السهول الشاسعة. هناك مناطق تكون فيها غير مناسبة تمامًا مثل الوديان الجبلية والمواقع الحضرية حيث تحمي الهياكل الطبيعية والاصطناعية التوربينات من التقاط الرياح. قد يكون مكانًا جيدًا على قمة الجبال ، لكن يجب أن تكون الرياح قوية بما يكفي لتوضع في مكانها.
4. الطاقة الحرارية الجوفية
تعتمد الطاقة الحرارية الجوفية على تسخير الحرارة من جوف الأرض الناتجة عن العمليات الجيولوجية مثل فقدان الحرارة الطبيعي أو النشاط البركاني.
اليوم هناك العديد من محطات معالجة الطاقة الحرارية الأرضية في جميع أنحاء العالم توفر الطاقة النظيفة للمناطق المحلية.
ما هي مزايا الطاقة الحرارية الجوفية؟
- الطاقة الحرارية الأرضية تعتبر واحدة من أنظف أشكال إنتاج الطاقة المتاحة .
- الكوكب داعم للنشاط الجيولوجي الدائم والمتجدد.
- إنه ينتج غازات دافئة ، لذلك لا توجد زيادة في البصمة الكربونية عند تسخير مصدر الطاقة هذا .
- انخفاض تكلفة الإنتاج يعني أيضًا انخفاض تكاليف الصيانة وانخفاض التكلفة النهائية للمستهلك.
- أظهرت دراسات متعددة أن الطاقة الحرارية الأرضية هي واحدة من أرخص الأشكال المتاحة حاليًا.
ما هي عيوب الطاقة الحرارية الجوفية؟
- العيب الرئيسي للطاقة الحرارية الأرضية هو أنها محدودة جغرافيًا للاستخدام الأكثر كفاءة. أفضل استخدام هو المناطق القريبة من حدود الصفائح التكتونية ومناطق النشاط البركاني العالي . في حالة وجودها ، يمكنها إنتاج إمداد غير محدود من الطاقة لن يستنفد كلما زاد اعتمادنا عليها ، ولكن في مناطق أخرى قد لا تكون مكثفة أو مربحة بشكل خاص. قد لا يكون أفضل مصدر للطاقة في أجزاء من العالم ذات نشاط بركاني ضئيل أو معدوم وفي مناخ معتدل.
- التكلفة الأولية باهظة قد تعني فقط في البداية ستكون مكلفة نسبيًا للمستهلك النهائي. قد يكون بناء مجمعات كبيرة لتسخير الطاقة الحرارية الأرضية مكلفًا ومكثفًا ، وقد تكون تكاليف الصيانة مرتفعة . ومع ذلك ، سيظل على المدى الطويل بديلاً أرخص من مصادر الوقود الأحفوري المتضائلة.
5. الوقود الحيوي
الوقود الحيوي هو إنتاج أنواع الوقود التي نستخدمها في مركباتنا من النباتات أو المواد العضوية الأخرى بدلاً من الوقود الأحفوري المستخرج من الأرض. يتم إنتاج الوقود الحيوي بإحدى طريقتين:
- معالجة مادة نباتية خام مباشرة ، مثل استخلاص زيوتها الطبيعية ، وتحويلها إلى نوع من الوقود
- استخراج المخلفات أو المواد المتحللة نتيجة العمليات اللاهوائية الطبيعية (مثل تكسير البكتيريا أو الطحالب إلى مادة كحولية – الإيثانول الحيوي)
ما هي مزايا الوقود الحيوي ؟
- سواء كان حرق المادة العضوية نفسها أو المواد الناتجة التي تتم معالجتها من تفكك المادة العضوية الخام ، فهي عضوية قابلة للتجديد. هذه ليست موردا محدودا طالما أننا نواصل زراعة النباتات لتحل محل ما نحصده .
- مرونة المصدر ميزة كبيرة للوقود الحيوي والكتلة الحيوية ، خاصة عند إنتاج الوقود السائل مثل الإيثانول. تناسب التضاريس المختلفة أنواعًا مختلفة من المحاصيل ، مما يعني أن معظم البلدان يجب أن تكون قادرة على إنتاج الوقود الحيوي
- توحيد العرض وعدم الاعتماد على التجارة الدولية للوقود.
ما هي عيوب الوقود الحيوي والكتلة الحيوية؟
- بالنسبة للكثيرين ، يعتبر الوقود الحيوي بمثابة حل مؤقت في أحسن الأحوال حتى نتمكن من العثور على شيء أنظف وأكثر خضرة من الإيثانول.
- ناتج الطاقة من الوقود الحيوي والكتلة الحيوية أقل بكثير من الوقود الأحفوري التقليدي
- هناك حاجة إلى كمية أكبر بكثير لإنتاج نفس ناتج الطاقة .
- يأتي بنتائج عكسية لانخفاض انبعاثات الكربون من نوع الوقود كتأثير غير مباشر.
- ستكون هناك حاجة إلى المزيد من مساحات الأرض لإنتاج الوقود الحيوي والكتلة الحيوية ، مما يعني أننا سنحتاج إلى المزيد من الأراضي على كوكب بحجم محدود.
- news.energysage
- environmentalscience
