الطاقات المتجددة (الطاقات النظيفة) والتوجه للمستقبل بقلم م.زينة محمد علي

كلية العلوم  |  جامعة ديالى

المقال العلمي الاسبوعي

الطاقات المتجددة (الطاقات النظيفة) والتوجه للمستقبل بقلم م.زينة محمد علي​/ قسم علوم الفيزياء كلية العلوم / جامعة ديالى

 

ان الطاقة المتجددة هي من المواضيع المهمة في الوقت الحالي وذلك لأهمية الطاقة لخدمة البشرية والطاقة المتجددة هي الطاقة التي تستخرج من الموارد الطبيعية للبيئة ولا تنفد، ومنها طاقة الرياح والشمس والمياه، إضافة إلى تلك الطاقة الناتجة عن المد والجزر في البحار والمحيطات، أو الطاقة الحرارية الأرضية، وتعتبر الطاقات المتجددة طاقة صديقة للبيئة بعكس الطاقة التقليدية التي تعتمد على المصادر القديمة ومنها الوقود الأحفوري والبترول، والتي تلحق الأذى بالبيئة والانسان بصورة مباشرة، وتسبب ارتفاع درجة حرارة الأرض، وتسبب الاحتباس الحراري، كما هي سبب تلوث البيئة بمخلفاتها العادمة والمختلفة، الذي يؤثر بدوره على حياة الكائنات الحية الموجودة على سطح الأرض بما فيها الإنسان والحيوان والنبات، وتسبب له العديد من المشاكل الصحية، وظهور العديد من الأمراض التي لم تكن موجودة سابقا". ومن اهم مميزات الطاقة المتجددة تعتبر الطاقة المتجددة طاقة دائمة لا تنفذ ولا تنتهي. تعطي طاقة نظيفة خالية من الشوائب والنفايات والمخلفات. وكذلك تحافظ على صحة الإنسان.  ولا تسبب لها أي أضرار. توفر العديد من فرص العمل للعاطلين عن العمل. تكلفتها بسيطة ومنخفضة مقارنةً مع بعض أنواع الطاقات غير المتجددة الأخرى. تقلل نسبة الكوارث الطبيعية الناتجة عن ظاهرة الاحتباس الحراري. لا تؤدي في إنتاج الأمطار الحامضية المؤذية للنباتات و تشكل حماية لمختلف انواع الكائنات الحية، خاصة تلك المهددة بالانقراض. تحمي المياه الجوفية ومياه البحار والأنهار من التلوث والثروة السمكية من الانقراض. تساعد في توفير الأمن الغذائي للإنسان. اهم الطاقات المتجددة والنظيفة الطّاقة الشمسيّة وما تحمله معها من حرارة وضوء ؛ حيث استغلهما الإنسان في العديد من الاستخدامات بتقنيات تكنولوجية حديثة واهمها في توليد الطّاقة الحراريّة والكهربائيّة، فان الطّاقة الكهربائيّة يمكن توليدها من خلال الطّاقة الشمسيّة باستخدام المحرّكات الحراريّة، وألواح الخلايا الشمسية، والمحوّلات الفولت ضوئيّة. والنوع الاخر طاقة الرّياح  حيث يعتمد الإنسان على توربينات خاصة لاستخراج الطّاقة من الرّياح، للحصول على الطّاقة الكهربائيّة منها، كما تستخدم طاقة الرّياح لإنتاج الطّاقة الميكانيكيّة باستخدام طواحين الهواء. وتعدّ هذه كميّةً هائلةً من الطّاقة تكفي لعدد من المدن وطاقة الرّياح استخدامات متعدّدة، منها ضخّ المياه عن طريق طاقة مضخّات الرّياح. فمضخّات الرّي التي تعمل بالرّياح منتشرة بكثرة في أستراليا، و أفريقيا، وقارة آسيا، وأمريكا اللاتينية. كذلك الطّاقة الكهرمائيّة يعتبر وهي تشمل الكهرباء والماء معاً، ويستخدم هذا النّوع من الطّاقة في استغلال الطّاقة المائيّة لتوليد الطّاقة الكهربائيّة، وتعتبر طاقةً نظيفةً للغاية، وذات انتشار كبير عن طريق عملية استغلال هذه الطاقة يتمّ الاعتماد كليّاً على الطّاقة الكامنة في المياه وتحويلها إلى طاقة حركيّة من خلال سقوط الماء وانسيابه من أعلى إلى أسفل ليتم تدوير توربينات التّوليد، فيبدأ المولد الكهربائيّ بالدّوران، وبالتّالي يعمل على إنتاج الطّاقة الكهربائيّة. اما مياه الأمطار وهي المصدر الرئيسي الذي تعتمد عليه العديد من الدول في الشرب وريّ الحقول والمزارع خاصة تلك الدول التي تعاني من قلة مصادر المياه البديلة كالأنهار، والبحار، والمحيطات، وكون ان فترة تساقط الأمطار محدود ومقتصر على فصل الشتاء كان يجب على الدول العمل بشكل كبير للاستفادة من مياه الأمطار وعدم فقدانها، وهذه العملية تعتمد على الدولة وتوفير الامكانيات الخاصة.

 

اما مفهوم الطاقة الخضراء وهو الطاقة الكهربائية التي تُستخلص من مصادر متجددة مثل الرياح والشمس والحرارة وتُعتبر الطاقة الخضراء واحدة من أهم المُنجزات التي حدثت في الاونة الأخيرة للعالم، كونها طاقة نظيفة وسهل الحصول عليها . وسميت بالطاقة الخضراء لان اللون الاخضر يدل على السلام والامان والعبور الى المستقبل .اما تقنية تحويل النفايات الى طاقة على مستوى العالم هناك مشاريع تجريبية كثيرة للعديد من الدول واهمها اليابان تستخدم هذه الطريقة منها الحصول على انواع من الطاقة وكذلك حماية البيئة من كثرة النفايات والخلاص منها.  حيث تشكل المواد العضوية القابلة للاشتعال في النفايات الصلبة المنزلية او الناتجة عن المدن اكثر من 60 % وتصل الى اكثر من 80% في المدن التي تخلو من مصانع اعادة التدوير للبلاستيك والورق وغيرها بينما يكون الجزء المتبقي من النفايات عبارة عن معادن يسهل تدويرها مثل الالمنيوم النحاس والحديد , وان حرق هذه النفايات لإنتاج الطاقة عمل مهم وناجح على المستوى الاقتصادي والبيئي لأنه يحقق اهداف عديدة في نفس الوقت فهو يساهم في حل مشكلة النفايات ويزيد من الطاقة الكهربائية في البلدان غير المنتجة للنفط ويوفر فرص عمل للعاطلين ويرفع مستوى النظافة ويحسن من مستوى الصحة العامة في الدول .واهم طرق تحويل النفايات هو الحرق المباشر خلال محارق خاصة صممت لهذا الغرض حيث تمنع تسرب الغازات السامة لكنها تعتبر نوعا ما محارق تقليدية فتم استخدام طريقة التغويز.

 

وهي من التقنيات الحديثة حيث تعمل على تسخين النفايات الى درجات حرارة مرتفعة جدا" تصل الى 6000 درجة مئوية بغياب الاوكسجين وهذا يؤدي الى تفكك السلاسل الكربونية المكونة للمواد العضوية وتحولها الى غازات كثيرة ومنها غاز الميثان وهي من الغازات الهيدروكربونية الخفيفة , و غازي ثاني اوكسيد الكربون والهيدروجين الذي يستعمل بكثرة في خلايا الطاقة التي تشغل محركات المصانع والسيارات واهم طريقة يتم فيها اجراء التغويز هي قوس البلازما المتأين ذا درجات الحرارة التي تزيد عن 10000 كلفن وهذه الحرارة كافية لتكسير كافة الروابط الموجودة في النفايات وتحويلها الى غازات ومن اهم ميزات طريقة التغويز انه لا ينتج الرماد الذي يشكل مشكلة كبيرة في المحارق التقليدية وكذلك كمية الطاقة الناتجة من هذه العملية عالية جدا مقارنة بتقنية الحرق المباشر , وهناك طاقات متجددة اخرى ومنها استغلال الطاقة الحرارية الناتجة من باطن الارض وكذلك بعض الكائنات الحية الدقيقة للحصول على الطاقة الحيوية.

                          

والى اللقاء في مقال أخر أن شاء الله……

للاطلاع على المقالات السابقة اضغط هنا