طاقة متجددة

ما هي الطاقات المتجددة؟

الطاقات المتجددة هي الطاقات التي يتم الحصول عليها بطريقة مستدامة ومن الموارد الطبيعية ، مثل الشمس والرياح والمياه والمواد العضوية.

تعتبر مصادر الطاقة هذه لا تنضب لأنها تتجدد بشكل أسرع مما يتم استهلاكها.

تُعرف الطاقات المتجددة أيضًا باسم الطاقات البديلة لتمييزها عن الطاقات التقليدية غير المتجددة.

الطاقات غير المتجددة هي تلك التي يتم الحصول عليها من الوقود الأحفوري (الفحم والنفط والغاز) والنووي (اليورانيوم والبلوتونيوم). مصادر الطاقة هذه محدودة وتولد غازات الدفيئة والنفايات المشعة على التوالي.

يجب التمييز بين الطاقات المتجددة والطاقات النظيفة والطاقات الخضراء. الطاقة النظيفة أو الخضراء هي تلك التي تولد ، أثناء إنتاجها ، عددًا أقل من العناصر الملوثة ولها تأثير بيئي أقل مقارنة بأنواع الطاقة الأخرى.

أنواع الطاقات المتجددة

طاقة شمسية

الألواح الشمسية الكهروضوئية ونظام الطاقة الشمسية المركزة والألواح الشمسية الحرارية.

يتم الحصول على الطاقة الشمسية من ضوء الشمس ، وهو أهم مصدر لا ينضب لكمية الطاقة التي ينبعث منها. تولد الشمس معظم العمليات الطبيعية التي تحدث على الأرض وتؤثر على باقي الطاقات المتجددة.

يمكن أن نجد ضمن الطاقة الشمسية الأنواع التالية:

  • الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، التي يتم الحصول عليها عن طريق الألواح الشمسية ، المكونة من الخلايا الكهروضوئية المتصلة ببعضها البعض. الخلايا الكهروضوئية هي الأجهزة التي تحول الإشعاع الشمسي إلى تيار كهربائي. يمكن استخدام الكهرباء مباشرة أو تخزينها في البطاريات والمراكم.
  • الطاقة الشمسية المركزة ، وهي نظام يركز الإشعاع الشمسي عبر المرايا لتسخين سائل وإنتاج بخار يتم من خلاله تنشيط التوربينات التي تولد الكهرباء.
  • تستفيد الطاقة الحرارية الشمسية من طاقة الشمس من خلال الألواح الشمسية الحرارية. تركز هذه الألواح الإشعاع لتسخين سائل يحمل الحرارة إلى خزان حيث يتم تسخين الماء. يمكن استخدام هذا النظام في كل من التركيبات المنزلية والصناعية.

اقرأ المزيد عن الطاقة الشمسية

قوة الرياح

طاقة الرياح هي تلك التي يتم الحصول عليها بفضل قوة الرياح. تعمل الرياح على تحويل شفرات توربينات الرياح ، وتنشيط التوربينات التي تحول الحركة إلى طاقة كهربائية.يمكن تخزين الطاقة المنتجة في البطاريات والمراكم أو تحويلها إلى الشبكة الكهربائية.

كلما زادت سرعة الرياح وحجم ريش توربينات الرياح ، زادت كمية الطاقة التي يتم الحصول عليها.

تنتج مزارع الرياح البحرية ما يصل إلى ضعف الطاقة التي تنتجها المنشآت البرية ، نظرًا لأنها بعيدة عن الشاطئ حيث تنشأ أقوى الرياح وأكثرها ثباتًا.

انظر أيضًا طاقة الرياح

طاقة هيدروالكترونية

الطاقة المائية هي ما يحول حركة التيارات النهرية إلى كهرباء.

يتكون النظام من سد يحتفظ بتدفق النهر عن طريق تخزين المياه في خزان. يتم توجيه مرور المياه ، مع الاستفادة من قوتها في تنشيط توربينات المولد ، والتي تحول الطاقة الحركية إلى تيار كهربائي.

يتم تخزين الكهرباء المنتجة في مجمعات وتوزيعها عبر الشبكة الكهربائية.

محطة الطاقة الكهرومائية

طاقة البحر

تنتج طاقة البحر من حركة الكتل المائية في البحار والمحيطات ويمكن أن نجد الأنواع التالية:

  • طاقة الأمواج هي الطاقة التي يتم الحصول عليها بفضل تذبذب أمواج البحر ، والذي يبدأ تشغيل التوربينات التي تقود المولدات المسؤولة عن إنتاج الكهرباء.
  • طاقة المد والجزر ، يتم توليد هذا النوع من الطاقة من حركة الدفع التي تنتجها مياه البحر مع تناوب المد والجزر.
  • طاقة متدرجة الملوحة ، هذا النوع من النظام يولد الكهرباء من اختلاف الملوحة الموجودة بين مياه البحر ومياه الأنهار عند أفواههم. من خلال وجود كثافة مختلفة ، يمارس كلا النوعين من الماء ضغطًا يستخدم لتوليد الطاقة.
  • طاقة المد والجزر هي الطاقة المتولدة من الاختلافات في درجات الحرارة بين مياه أعماق المحيط ومياه السطح.

نظام طاقة الموجة

الكتلة الحيوية

الكتلة الحيوية هي مادة بيولوجية أو حيوانية أو نباتية يمكن استخدامها كمصدر للطاقة. إنه متجدد بطبيعته لأنه يتم إنشاؤه دوريًا ويمكن تخزينه واستخدامه لاحقًا.

وفقًا لأصلها ، يمكننا العثور على الأنواع التالية من الكتلة الحيوية:

  • الكتلة الحيوية الطبيعية هي تلك التي تتولد في الطبيعة دون تدخل بشري ، مثل بقايا النباتات أو الأعشاب البحرية.
  • الكتلة الحيوية المتبقية ، والتي تأتي من النفايات العضوية الناتجة عن الأنشطة البشرية مثل النفايات الزراعية أو الغابات أو النفايات الحضرية أو الصناعية.
  • الكتلة الحيوية من محاصيل الطاقة ، هي الكتلة الحيوية التي يتم الحصول عليها من المحاصيل لإنتاج الطاقة.

هناك العديد من عمليات تحويل الكتلة الحيوية التي نحصل من خلالها على أنواع مختلفة من الوقود:

الغاز الحيوي هو غاز ناتج عن تحلل المواد العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في بيئة خالية من الأكسجين تسمى الهضم اللاهوائي. يتكون بشكل أساسي من الميثان وثاني أكسيد الكربون ويستخدم في أنظمة التدفئة والنقل.

يتم الحصول على الوقود الحيوي السائل من تخمير المواد النباتية الغنية بالزيوت والكربوهيدرات. تُستخدم المحاصيل مثل الذرة وفول الصويا أو النخيل لإنتاج وقود الديزل الحيوي والكحول الحيوي مثل الإيثانول الحيوي.

يأتي الوقود الحيوي الصلب من مخلفات الغابات وصناعة الأخشاب ويستخدم لتوليد الطاقة الحرارية والكهربائية من خلال الاحتراق. من بين أكثرها استخدامًا الحطب والرقائق والكريات وقشور الجوز وحجارة الزيتون.

رقائق الخشب والحطب والكريات (اسطوانات نشارة الخشب المضغوط).

الطاقة الحرارية الأرضية

إنها الطاقة التي تنشأ من الحرارة من لب الأرض. هذه الحرارة ، في صعودها نحو السطح ، تسخن كتل المياه الجوفية وتنتج بخار الماء ، مما يؤدي إلى ظهور الينابيع الحرارية والسخانات.

يتم استخدامه بشكل أساسي كنظام لتكييف الهواء وتسخين المياه للأغراض الصحية ، على الرغم من أنه يستخدم أيضًا في المناطق ذات النشاط التكتوني العالي ودرجة الحرارة العالية لتوليد الكهرباء.

صور الينابيع الساخنة والينابيع الساخنة

تعرف على المزيد حول الطاقة الحرارية الأرضية

طاقة الهيدروجين

يتكون هذا النوع من الطاقة من استخدام الطاقة المتجددة الفائضة للحصول على الهيدروجين ، والذي يمكن تخزينه واستخدامه لإنتاج المزيد من الطاقة في وقت آخر.

يتم استخدام عمليتين للحصول على الهيدروجين:

  • التحليل الكهربائي هو تحلل جزيئات الماء بواسطة التيار الكهربائي للحصول على الهيدروجين النقي.
  • تم إصلاحها ، إنها عملية كيميائية تحول الميثان من الغاز الحيوي إلى هيدروجين.

يتم تخزين الهيدروجين في خزانات تبقيه تحت ضغط مرتفع. تستخدم خلايا الهيدروجين ، التي تشبه البطاريات التقليدية ، الهيدروجين كوقود لتوليد الطاقة الكهروكيميائية للحصول على الكهرباء.

تُستخدم هذه البطاريات بشكل أساسي في السيارات الكهربائية ، مما يضمن نظام نقل خالٍ من الانبعاثات.

مزايا وعيوب الطاقات المتجددة

ميزة

تعتبر الموارد التي تأتي منها لا تنضب لأنها تتجدد بشكل دوري.

أنها لا تولد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

على الرغم من أن الاستثمار الأولي مرتفع ، إلا أنه يتم تعويضه من خلال انخفاض تكلفة الصيانة وسلامة منشآتك.

إنه يعطي إمكانية الحصول على الطاقة لأولئك الذين لم يتمكنوا من الوصول إليها من قبل.

سلبيات

مساحات شاسعة ، برية أو بحرية ، ضرورية لتركيب الأنظمة اللازمة.

تؤثر الظروف المناخية والجغرافية على إنتاج الطاقة.

الطاقات المتجددة لا تلبي الطلب على الطاقة ، أي أنه يمكن أن يكون لدينا فائض ونقص في الطاقة.

محطات الطاقة المتجددة لها تأثير على البيئة والمناظر الطبيعية.

تعلم المزيد عن:

  • طاقة
  • تنمية مستدامة
  • الموارد الطبيعية

كذا:  أقوال وأمثال علم الدين والروحانية