التحدي الذي تمثله الطاقة


نادراُ ما يمر يوم دون أن تحتل مسألة تتعلق بالطاقة العناوين الرئيسية في وسائل الإعلام. وتشكل الطاقة موضوعاً ملحاً للنقاش في كل اجتماع يعقده زعماء العالم. فقد احتل موضوع الطاقة الواجهة وكان موضع التركيز في مؤتمر القمة العالمي حول التنمية المستدامة الذي عُقد عام 2002، وفي قمة مجموعة الثماني (G8) التي عقدت في غلن إيغلز عام 2005، وفي دورة الطاقة للأعوام 2005-2007 لمفوضية الأمم المتحدة حول التنمية المستدامة.
ولهذا أسباب وجيهة. فانقطاع الإمدادات وارتفاع الأسعار يؤثران إلى حد كبير في القرارات اليومية حول كيفية تزويد سياراتنا بالوقود، وتدفئة منازلنا، ومد مؤسسات أعمالنا ومصانعنا بالطاقة.
والأكثر من ذلك هو أن حوالي مليارين من الناس، أي ثلث مجمل سكان العالم تقريباً، لا يحصلون على خدمات الطاقة الحديثة اللازمة لنقل المدارس إلى القرن الواحد والعشرين، وتشغيل الصناعات، ونقل المياه، وزيادة المحاصيل الزراعية، علاوة على كونها ضرورية لإنارة وتدفئة وتبريد المرافق الصحية. كما أنه لا يمكن الفصل بين هدفي أمن الطاقة وتقليص الفقر المترابطين إلى حد التكامل وضرورة خفض تلوث الهواء الضار ومعالجة تغير المناخ.


ما هي الطاقة المتجددة ؟


الطاقة المتجددة هي تلك الطاقة التي تُستمد من منابعها الدائمة التي لا تنضب بالمفهوم البشري. وتكون مصادر الطاقات المتجددة هذه على شكل طاقة الرياح، والطاقات المائية، وطاقات تيارات المد والجزر، وطاقة الشمس الضوئية والحرارية، إلى جانب حرارة الأرض. ولايمكن القول في الحقيقة وبالمعنى الفيزيائي للكلمة، أن الطاقة تتجدد، وإنما يتم الحصول عليها من مصادرها بشكل دائم


منافع الطاقة المتجددة:


* تعتمد على مصادر محلية متوافرة في سائر الدول، ما يضمن بالتالي أمن الطاقة.


* موارد الطاقة مستدامة، ما يعني أنها لن تُستنفد أبداً أو تلحق الضرر بالبيئة المحلية أو الوطنية أو العالمية.


* لا تلوّث هذه الموارد الهواء أو اليابسة أو البحر، في حين أن تلوّث الهواء بفعل قطاعي النقل والطاقة قد حوّل العديد من المدن إلى مصدر خطر يتهدد صحتنا.

* هي أيضاً تقي الاقتصاديات من الشطحات التي تحدثها التقلبات في أسعار الوقود التقليدية. فالاعتماد على مصادر الطاقة المحلية المتجددة يمكن أن يحمي الاقتصاديات المحلية من مظاهر الفوضى الاقتصادية العارمة التي تنشأ عن تقلبات في الأسواق العالمية للسلع الأساسية مصدرها التخمينات.

* تتميّز هذه الأنظمة بوجودها على مقربة من المجتمعات التي تستخدمها، ما يوفِّر الحس بالقيمة والملكية الجماعية المشتركة ويعزز التنمية المستدامة.

* توفّر أنظمة الطاقة المتجددة فرص عمل جديدة ونظيفة ومتطورة تكنولوجياً. فالقطاع يشكل مزوّداً سريع النمو للوظائف العالية الجودة؛ وهو يتفوق من بعيد في هذا السياق على قطاع الطاقة التقليدية الذي يستلزم توافر رأسمال كبير.

* هي أنظمة مسالمة، سيّما وأن أحداً لم يُقتل أو يمكن أن يُستهدف بسبب استخدامه للطواحين الهوائية أو الألواح الشمسية.

* لا يمكن اتهام أي جهة بالتخطيط لتطوير أسلحة الدمار الشامل من المنتجات الثانوية للطواحين الهوائية أو الألواح الشمسية.

* تشكل الطاقة المتجددة عاملاً رئيساً للحد من الفقر، ولا سيّما في المجتمعات التي تعيش في مناطق تقع خارج شبكة الخدمات، وحيث تشكل هذه الطاقة الحل الأكثر فعالية والأقل كلفة لتلبية الحاجات إلى خدمات الطاقة الأساسية. وفي حين لا يشكل توافر خدمات الطاقة الأساسية بحد ذاته حلاً لمشكلة الفقر، هو يُعتبر في المقابل عاملاً رئيساً لإنقاذ الأفراد من الفقر.

يتبع ....

مشكورة اختي سماح على هذا الجهد..
و منتظرين التتمة..

ان شاء الله
شكراً لمرورك

الطاقة الشمسية

تسخر الطاقة الشمسية حالياً في أنحاء متعددة من العالم ويمكنها أن تؤمن أضعاف معدّل الاستهلاك الحالي للطاقة في العالم إذا ما تمّ استغلالها بشكل صحيح. يمكن استخدام الطاقة الشمسية لانتاج الكهرباء مباشرة أو للتسخين أو حتّى للتبريد.
ثمة طرق عديدة مختلفة لاستخدام الطاقة المتأتية عن الشمس. الاّ أنّ عبارة "الطاقة الشمسية" تعني تحويل ضوء الشمس إلى طاقة حرارية أو كهربائية لكي نستخدمها. إنّ نوعي الطاقة الشمسية الأساسيين هما : "الفولطائية الضوئية" و"الطاقة الحرارية الشمسية".


الفولطائية الضوئية

تعني انتاج الكهرباء من الضوء . يكمن السر في هذه العمليّة في استخدام مواد شبه موصلة يمكن تكييفها لتطلق الكترونات، وهي الذرّات السالبة التي تشكّل أساس الكهرباء.
إنّ المادة الأكثر استخداماً في الأجزاء الفولطائيّة هي السيليكون، وهي مادّة نجدها عادةً في الرمال. في كافة الأجزاء الفولطائيّة طبقتان على الأقل من هذه المواد شبه الموصلة، احداهما ايجابيّة والاخرى سلبيّة. عندما ينعكس الضوء على الطبقة شبه الموصلة ، يتسبب الحقل الكهربائي في الوصلة ما بين هاتين الطبقتين بتدفّق الكهرباء، مولّداً تيّاراً كهربائيّاً مستمرّاً. وكلما كان الضوء أقوى ، كلّما كان دفق الكهرباء أكبر.
ولا يحتاج النظام الفولطائي الضوئي إلى ضوء شمس ساطع كي يعمل. فهو يولّد الكهرباء أيضاً حتى عندما يكون الطقس غائماً، مع طاقة تتناسب وكثافة الغيوم. وبسبب انعكاس ضوء الشمس من الغيوم يمكن للأيّام القليلة الغيوم أن تنتج طاقة أكثر من الأيّام التي تكون فيها السماء صافية كلّياً.
ويستخدم المهندسون المعماريّون بشكل متزايد القطع الفولطائيّة الضوئيّة كميّزة من ميّزات التصميم. فعلى سبيل المثال ، يمكن أن يحلّ قرميد السطوح الشمسي أو اللوحات الشمسيّة مكان مواد بناء السطوح التقليديّة. كما يمكن إدخال قشرة رقيقة مرنة على السطوح المعقودة فيما تسمح وحدات شبه شفّافة بمزيج من الظلال والنور. وتستخدم القطع الفولطائيّة الضوئيّة في تأمين طاقة قصوى للمبنى في أيام الصيف الحارّة حين تحتاج أنظمة التكييف إلى أقصى قدر ممكن من الطاقة، فتساعد بالتالي على خفض شحنة الكهرباء القصوى. يمكن للفولطائيّة الضوئيّة على المستويين العالي والضيّق أن تولّد طاقة لشبكة الكهرباء أو أن تعمل بذاتها.


مصانع الطاقة الحرارية الشمسية

تركّز مرايا مصانع الطاقة الحراريّة الشمسيّة الضخمة ضوء الشمس في خط واحد أو نقطة واحدة. وتستخدم الحرارة التي تنتج عن هذه العمليّة لتوليد البخار. بدوره، يُستخدم البخار الحار والمضغوط جداً لتشغيل توربينات تقوم بتوليد الكهرباء . في المناطق التي تكثر فيها الشمس يمكن لمصانع الطاقة الحرارية الشمسيّة أن تضمن انتاج الكهرباء بكميات كبيرة .


أشعة الشمس للتدفئة والتبريد

تقوم الطاقة الحراريّة الشمسيّة على استخدام حرارة الشمس مباشرةً. يمكن لخزّان تجميع الطاقة الحراريّة الشمسيّة على السطح أن يؤمّن المياه الساخنة للمنزل وأن يساعد في تدفئته. تقوم الأنظمة الحراريّة الشمسيّة على مبدأ بسيط معروف منذ قرون، هو تسخين الشمس للمياه الموجودة في وعاء قاتم. إنّ إنتاج المياه الساخنة للمنازل هو من أكثر استعمالات الطاقة الحراريّة الشمسيّة شيوعاً اليوم. وقد أصبحت في بعض البلدان ميّزة شائعة في الأبنية السكنيّة. ووفقاً للظروف ولبرنامج النظام، يمكن للطاقة الشمسيّة أن تؤمّن قرابة١٠٠% من الحاجة إلى المياه الساخنة. ويمكن للأنظمة الأوسع أن تغطي جزءاّ هاماً من الطاقة اللازمة للتدفئة. ثمة نوعان أساسيان من التكنولوجيا :

أنابيب مفرّغة : يعمل الماصّ داخل الأنبوب المفرّغ على امتصاص اشعة الشمس ويسخّن السائل في الداخل كما في اللوح الشمسي المسطح العادي. ويتم تلقي المزيد من الاشعاع بفضل العاكس خلف الأنابيب. ومهما كانت زاوية الشمس، يسمح الشكل الدائري لأنبوب التفريغ للإشعاعات بأن تصل إلى الماص مباشرة. وحتى في الأيام الغائمة، عندما يأتي الضوء من زوايا متعددة في آنٍ معاً يبقى جامع الأنبوب المفرّغ فعالاً جداً.

خزّان تجميع الطاقة الشمسيّة ذو اللّوح المسطّح هو في الأساس صندوق بغطاء زجاجي يوضع على السطح كالمَنوَر. في داخل الصندوق سلسلة من الأنابيب النحاسيّة مرتبطة ببعضها ببوصلات من النحاس. إنّ التركيبة كلّها مكسوّة بمادّة سوداء مصممة لحبس أشعة الشمس. هذه الأشعة تسخّن مياهاً وخليطاً مضاداً للجليد فيتحرّكان من الخزّان إلى سخّان المياه في القبو.

التبريد بواشطة أشعة الشمس

تستخدم مبردات الشمس الطاقة الحراريّة لاحداث البرد و/أو لازالة الرطوبة من الهواء كما تعمل الثلاجة أو نظام التكييف التقليدي. هذا الاستعمال مناسب جداً للطاقة الحراريّة الشمسيّة، بما أنّ الطلب على التبريد يرتفع غالباً مع ارتفاع حرارة الشمس. لقد تمّ اثبات نجاح التبريد بواسطة الطاقة الشمسيّة ، ويمكن أن نتوقّع استعماله على نطاق واسع في المستقبل، مع انخفاض كلفة التكنولوجيا، لاسيّما بالنسبة للأنظمة الصغيرة.

يتبع ....

الطاقة الهوائية

إنّ طاقة الرياح (الطاقة الهوائية)، مصدر الطاقة الذي يشهد النمو الاسرع في العالم، هي تقنية بسيطة أكثر مما توحي. فخلف الأبراج الطويلة، الرفيعة والشفرات التي تدور بشكل متواصل ومطرد، يكمن تفاعل مركب من المواد الخفيفة الوزن، وتصميم انسيابي وإلكترونيات تُشغّل بواسطة الكمبيوتر. تُنقل الطاقة من دوّار عبر علبة تروس، تعمل أحياناً بسرعة متغيّرة، إلى مولّد (علماً أنّ بعض التوربينات تتجنّب علبة التروس عبر استخدام مجرى مباشر).

طاقة الرياح اليوم

إنّ عقدين من التقدّم التقني أدّيا إلى توربينات رياح متطوّرة جدّاً، قابلة للتعديل وسريعة التركيب. إنّ توربين ريح واحد حديث هو أكثر قوة مرّة مما كان يعادله منذ عقدين، وتؤمّن مزارع الرياح حالياً طاقة صرفة تعادل محطات طاقة تقليديّة.

مع بداية العام ٢٠٠٤ ، بلغت تجهيزات طاقة الرياح الشاملة مستوى 40300 ميغاوات، ما يؤمّن طاقة كافية لسد حاجات حوالى ١٩ مليون عائلة أوروبية متوسطة الاستهلاك، ما يقارب ٤

ومع نمو السوق، سجلّت كلفة إنتاج طاقة الرياح تراجعاً يعادل قرابة ٥٠% خلال السنوات الخمس عشرة الماضية. حالياً، يمكن للرياح في المواقع القصوى أن تنافس المصانع الجديدة التي تعمل على الفحم الحجري كما يمكنها في بعض المواقع أن تنافس الغاز.


قابليّة الريح للتغيّر



أدّت قابليّة الريح للتغيّر إلى مشاكل أقل على مستوى إدارة شبكة الكهرباء مما توقّع المشككون. إن التقلّبات في الطلب على الطاقة والحاجة إلى الحماية من فشل المصانع التقليديّة تتطلّب في الواقع مرونة في نظام الشبكة أكثر من طاقة الريح، وقد أظهرت التجربة الفعلية أنّ شبكات الطاقة الوطنيّة بمستوى المهمة المطلوبة منها. في الليالي التي تعصف فيها الرياح على سبيل المثال، تؤمن توربينات الريح حتّى ٥٠ % من الطاقة في الجزء الغربي من الدانمارك، لكن تبيّن أن الشحنة قابلة للادارة.

كما أنّ انشاء شبكات متطوّرة يخفف أيضاً من قابليّة الريح للتغيّر عبر السماح للتغيّرات في سرعة الريح في مناطق مختلفة بأن توازن كميات الطاقة المولدة في ما بينها.

الطاقة الحيوية

ان الطاقة الحيوية (المعروفة بطاقة الكتلة الحيوية) هي استخدام المواد العضوية (نباتات، الخ...) كوقود بواسطة تقنيات كجمع الغاز والتغويز (تحويل المواد الصلبة إلى غاز)، والاحتراق والهضم (للفضلات الرطبة). اذا ما تم استخدام الكتلة الحيوية بشكل مناسب فإنها تشكل مصدراً قيّماً للطّاقة المتجددة، لكن معظمها يعتمد على كيفية انتاج وقود الكتلة الحيوية.

تتضمن بعض المصادر الهامّة لطاقة الكتلة الحيوية:

النفايات الرطبة (مسالخ، الطعام وتصنيعالطعام)
النفايات الصلبة المختلطة (النفايات المنزليةوالتشذيب)
المنتجات الحرجية الثانوية (بقايا من نشر الخشب والعملياتالحرجية) ايجابيات الطاقة الحيوية

ان الايجابية الاهم للطاقة الحيوية هي انها تكاد لا تطلق غاز الدفيئة إذا ما استعملت بشكل صحيح. وبالرغم من ان احراق وقود الكتلة الحيوية يؤدي إلى اطلاق ثاني اكسيد الكربون، الا ان الاثر الاجمالي على المناخ محدود، اذا ما استخدم الوقود الجديد كجزء من العملية. ثمة حالات حيث يتم حجز بعض غازات الدفيئة واستخدامها قبل ان تصل إلى الجوّ. فعندما تتحلل البقايا العضوية لعمليّات التشذيب، على سبيل المثال، تُطلق غاز الميثان، وهو غاز دفيئة أقوى بكثير من ثاني أكسيد الكربون.
إنّ احتجاز الميثان واستخدامه كوقود يبقيه بعيداً عن الجو، ويولّد الكهرباء من منتج نفايات.

من فوائد الكتلة الحيويّة الأخرى أنّها مورد قابل للتجديد، يمكن استبداله أو زيادته كلّ عام؛ وأنّها طريقة لتدوير النفايات والمياه الآسنة وتخفيف التلوّث الناتج عن النفايات غير المعالجة.

مشاكل محتملة

لا يزال حرق وقود الطاقة يُطلق غازات الدفيئة في الجو، كغاز ثاني أكسيد الكربون. يمكن تحقيق فائدة في بعض الحالات التي تنبعث خلالها غازات أكثر قوّة. لكن اذا ما استخدم منتج الوقود في استعمالات أخرى بدلاً من حرقه للحصول على الطاقة، تُعتبر بعض مصادر الطاقة الأخرى غير الكتلة الحيويّة أفضل للمناخ.

ولعلّ أكبر مشاكل الطاقة الحيويّة هي أنّ بعض وقود الكتلة الحيويّة يأتي من مصادر غير مستدامة أو قد يساهم بطريقة غير مباشرة في التلوّث والتدهور البيئي. فالكتلة الحيويّة الناتجة عن حرق النفايات البلديّة تعيق الحل الأكثر إفادة للبيئة وهو إعادة الاستخدام والتدوير (حل يساعد المناخ عبر توفير الطاقة). ويمكن للطاقة الحيويّة أن تتسبب بتلوّث سام كالديوكسين. وتريد بعض الشركات أن تحرق مواد خشبيّة في غابات قديمة لانتاج "طاقة متجددة".
يُعارض معظم العاملين في مجال البيئة هذا المشروع، اذ سيشجع أكثر على استثمار خشب غاباتنا القديمة الغالية.

ولا بدّ من دراسة كلفة الطاقة الإجمالية لانتاج وقود الطاقة الحيويّة. وبالتالي يجب التنبّه إلى ألاّ يتطلّب إنتاج الوقود كميّة من الطاقة أكبر من تلك التي تولّد من استخدامه. يمكن زراعة المحاصيل بهدف استخدامها كوقود طاقة حيويّة. إلاّ أنّ الزراعة الصناعيّة غالباً ما تكون غير مستدامة، وإذا ما أضفنا تكاليف الطاقة للأسمدة الصناعيّة إلى ميزانيّة الطاقة العامّة جاءت النتيجة سلبيّة يتمّ صرف طاقة لانتاج وقود الطاقة الحيويّة أكثر مما يمكن كسبه من حرقها.
لذا، يجب أن تهتم المقاربة المستدامة لتطوير أنظمة طاقة الكتلة الحيوية بتفادي ما يلي :


حرق الاخشاب من الغابات القديمة.
استخدام مواد معدّلة جينيّاً
استخدام الاسمدة والمبيدات بشكل مكثّف
فقدان طبقة التربة الخارجيّة
زيادة الملوحة والانبعاثات السامّةفضلاً عن ذلك، تحتاج كافة أنواع وقود الكتلة الحيويّة إلى نظام تصديق معياري. لا بد من الاشارة إلى أنّ هذه المشاكل المحتملة ليست جوهريّة في تقنيّة الكتلة الحيويّة، ويمكن تجنبها عبر التنفيذ المناسب لهذه التقنيّة. في المناطق التي تكثر فيها الزراعة، يمكن للكتلة الحيويّة أن تلعب دوراً هاماً في تأمين التدفئة والكهرباء. كما وتُعتبر الكتلة الحيويّة المعالجة بشكل صحيح حلا يحترم البيئة ويناسب لسد الحاجة إلى الطاقة.

يتبع الجزء الاخير : الطاقة المائية

جزاكِ الله خيرا أختي ...
بالرغم من صعوبة فهم بعض المصطلحات الا أنني أتابع... وأستطيع الفهم الى حد كبير .

الطاقة المائية

الطاقة المائية تهدف الى توليد الطاقة من المياه. تحتوي المياه المتحرّكة على مخزون ضخم من الطاقة الطبيعيّة، سواء أكانت المياه جزءاً من نهرٍ جارٍ أو أمواجاً في المحيط. فكّروا في القوّة المدمّرة لنهرٍ يتجاوز ضفّتيه ويتسبب بفياضانات أو في الأمواج الضخمة التي تتكسّر على شواطئ ضحلة، فيمكنكم عندئذ أن تتخيلوا كمّية الطاقة الموجودة.
يمكن تسخير هذه الطاقة وتحويلها الى كهرباء علماً أن توليد الطاقة من المياه لا يؤدّي الى انبعاث غازات الدفيئة. كذلك هي مصدر طاقة قابل للتجديد لأنّ المياه تتجدد باستمرار بفضل دورة الأرض الهيدرولوجيّة. كلّ ما يحتاجه نظام توليد الكهرباء من المياه هو مصدر دائم للمياه الجارية كالجدول أو النهر. وخلافاً للطاقة الشمسيّة أو طاقة الريح، يمكن للمياه أن تولّد الطاقة بشكل مستمر ومتواصل، بمعدّل ٢٤ ساعة في اليوم .

طاقة الانهار
في العام ٢٠٠٣، كانت المصانع الكهرمائيّة تنتج ١٦% من الكهرباء في العالم . تستغل هذه المصانع طاقة المياه التي تتحرّك من مستوى عالٍ الى مستوى أدنى (مياه تجري مع التيّار نزولاً مثلاً). وكلّما اشتدّ الانحدار، تجري المياه بسرعة أكبر و تزيد القدرة على انتاج الكهرباء .
لسوء الحظ، إنّ السدود التي تتناسب مع محطات الطاقة الكهرمائيّة الكبيرة يمكن أن تغرق الأنظمة البيئيّة. كما ينبغي أيضاً أخذ حاجات المجتمعات والمزارع والأنظمة البيئيّة القائمة على مجرى النهر بعين الاعتبار. ولا يمكن الاعتماد على المشاريع المائيّة في فصول الجفاف وفي فترات الجدب الطويلة عندما تجفّ الأنهر أو تنخفض كميّة المياه فيها .
لكن محطات توليد الكهرباء الصغيرة يمكن أن تنتج الكثير من الكهرباء من دون الحاجة الى سدود كبيرة. وتصنّف هذه المحطّات بـ" صغيرة " أو " صغيرة جداً " بحسب كميّة الكهرباء التي تنتجها، وتستفيد الأنظمة الكهرمائيّة الصغيرة من طاقة النهر من دون أن تحوّل كميّة كبيرة من المياه عن مجراها الطبيعي .
إنّ المحطّات الكهرمائيّة الصغيرة هي مصدر طاقة لا يُلحق الأذى بالبيئة ويتمتّع بامكانيّة نمو كبيرة، لكنّه لن يبلغ مداه ما لم نعطه الفرصة لذلك.


طاقة الامواج
يقدّر المجلس العالمي للطاقة قدرة الموج على انتاج الطاقة باثنين تيراواط في العام، أي ضعف انتاج العالم الحالي من الكهرباء، وما يعادل الطاقة التي تنتجها ألفي محطة نفط، غاز، فحم, وطاقة نوويّة. يمكن أن تزيد الطاقة الاجماليّة القابلة للتجديد في محيطات العالم على ما يفوق حاجة العالم الحاليّة للطاقة بخمسة آلاف مرّة، اذا ما تمّ تسخيرها. في الواقع، لا تزال هذه التقنيّة قيد التطوير، ومن المبكر أن نقدّر متى ستساهم بشكل فعّال في مخطط الطاقة الشامل.

,