تعريف الطاقة المتجددة
الطاقة المتجددة (Renewable Energies) هي نوع من أنواع الطاقة التي تُولّد من مصادر طبيعية، مما يعني أنها لا تنفد مع الاستهلاك الكبير ودائمة التجدُّد، تختلف عن مصادر الطاقة غير المتجددة بأنها غير محدودة وصديقة للبيئة ولا تؤثر عليها بتاتًا، أو أن تأثيرها بسيط لا يُقارن مع تأثير الوقود الأحفوري مثلًا.
وقد أصبحت مصادر الطاقة المتجددة جزءًا لا يتجزأ من مسؤولية الشركات التي تسعى لتحقيق التنمية المستدامة ، ويزيد استهلاك هذه الطاقة يومًا بعد يوم؛ ففي عام 2017 م غطَّت الطاقة المتجددة ما يُقارب 8% من كهرباء العالم، رُبع هذه الكمية حصلت عليه الصين، والسدس كان بين الولايات المتحدة الأمريكية والهند واليابان.
ما هي مميزات الطاقة المتجددة؟
تهدف الفكرة من استخدام الطاقة المتجددة في الوصول إلى تنمية مستدامة وأكثر نظافة، وللطاقة المتجددة عدَّة مزايا تعود فوائدها على الإنسان والبيئة، في ما يلي توضيح لأهم هذه المزايا:
- متجددة ولا يُمكن أن تنفذ: فهي باقية مع بقاء الإنسان على وجه الأرض، فالماء يتدفق باستمرار، والشمس تُشرق كل يوم، والرياح الخفيفة لا تتوقف، أما الرياح القوية فهي دائمة في بعض الأماكن والتي تُزود العالم بمصدر طاقة كبير.
- صديقة للبيئة: على عكس الوقود الأحفوري الذي يُنتج الكربون، كما أن تكلفة تركيب بعض أنواعها منخفضة نوعًا ما.
- لا تحتاج للصيانة كثيرًا وتكلفة الصيانة فيها مُناسبة: فتوليد الطاقة من الرياح والطاقة الشمسية باستخدام الألواح الكهروضوئية أقل ثمنًا من توليد الغاز.
- آمنة على الإنسان: فهي غير قابلة للاشتعال، واستخدامها يُساعد العالم على التخلص من هذه المواد الخطيرة ودائمة الحاجة للصيانة.
- موفرة للمال: فمع التقدم وازدياد كفائتها وانتشارها بين الناس ستُصبح تكاليفها بسيطة، كما أنها تُقلل من الفواتير الكهربائية الشهرية.
- لا تُنتج الغازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون: مما يعني تقليل ظاهرة الاحتباس الحراري وتوقف تفاقهما، فالمواد غير الطبيعية أحدثت ما يُعرف بأزمة المناخ وتحديدًا بعد الثورة الصناعية وحرائق الغابات وسرعة ذوبان الجليد.
- ترفع مستوى اقتصاد البلاد: وذلك لأنها تُقلل من استيراد الطاقة من الدول المُنتجة أو شراؤها، مما يعني اكتفاء البلاد بالطاقة التي تُنتجها ذاتيًا.
- تحافظ على صحة الإنسان: نظرًا لأنها لا تبعث الغازات الضارة في الغلاف الجوي، مما يعني تقليل نسبة الأمراض المنتشرة بين الناس.
- توفّر وظائف جديدة للباحثين عن العمل: فتركيبها وعمليات صيانتها تحتاج لجهد كبير مما يعني تقليل مستويات البطالة بين سكان العالم وخلق فرص عمل جديدة.
أنواع الطاقة المتجددة
تُستمد الطاقة المتجددة من مصادر متنوعة، وكل مصدر يُنتج نوعًا من الطاقة فيما يلي توضيحًا لها:
الطّاقة الشمسيّة
الطاقة الشمسية (Solar energy) هي الطاقة التي تُستَمد من الشمس، وهذه الطاقة الشمسية كبيرة إذ إنَّ الطاقة التي تصل للأرض في ساعة واحدة تعد أكبر من الطاقة التي يستهلكها العالم في سنة، وتُنتج الطاقة الشمسية من الشمس باستخدام ألواح شمسية كهروضوئية، إذ تحتوي هذه الألواح على خلايا تمتص الحرارة وتحولها لطاقة قابلة للاستهلاك.
تمتاز بأنها موثوقة كونها تعتمد على الشمس، وتوفر فرص عمل جديدة للشباب، كما أنها غير ملوثة للبيئة، وتُنتج كهرباء تكفي للمكان الذي تُركّب فيه وأحيانًا أكثر.
الطّاقة الحيويّة
الطاقة الحيوية (Bioenergy Basics) هي الطاقة التي تُستمد من أكثر من مصدر من المواد العضوية والتي تُعرف بالكتلة الحيوية، تُستخدم لإنتاج الوقود والحرارة، والكهرباء، وتمتاز بأنها آمنة على البيئة والإنسان، ومتجددة باستمرار، وترفع مستوى اقتصاد البلاد، ومن أهم مصادرها: نفايات المحاصيل الزراعية، مخلفات الغابات بعد قطع الأشجار، الطحالب الدقيقة، نفايات الأخشاب، وتوالف الأطعمة المهدورة.
والطاقة المُنتجة منها لها استخدامات عديدة مثل البنزين ووقود الطائرات، بالإضافة لإعادة استخدام الكربون والنفايات في تصنيع وقود السيارات والشاحنات والطائرات والسفن جميعها ضئيلة الانبعاثات.
أي إنَّ الكتلة الحيوية قابلة للتحول للحالة السائلة تُسمى الوقود الحيوي (Biofuels)، وهذا الوقود له نوعان: الإيثانول والديزل الحيوي والذي يمتاز بأنه منخفض انبعاث الكربون، وتُنتج الطاقة الحيوية من خلال عدة طرق هي: الاحتراق، تحلل البكتيريا، وتحويل الكتلة لغاز أو سائل، ومن أهم خصائصها أنها تستفيد من المواد الضارة للبيئة وتحوّلها لطاقة كالمواد البلاستيكية والمواد الكيميائية والأسمدة، مما يعني أنها بديل صحي للوقود الأحفوري.
طاقة الرّياح
طاقة الرياح (Wind energy) هي أكثر أنواع الطاقة انتشارًا في الوقت الحاضر، وما زال استخدامها يتزايد نظرًا لأن تكاليفها بسيطة نسبيًا وفعاليتها كبيرة، وتحديدًا في دول العالم التي تضم مناطق ذات رياح قوية دائمة، وتُستمد هذه الطاقة من خلال تثبيت توربينات كبيرة وعملاقة في مناطق الرياح، ثم تتحرك ريشها مع تحرك الرياح لتُنتج طاقة كبيرة ك الكهرباء .
طُور استخدام طاقة الرياح لأول مرة في الدنمارك، والرياح لها القدرة على توليد الطاقة الكهربائية من الطاقة الحركية ، أي أن كمية الكهرباء المُنتجة تعتمد على سرعة حركة ريش التوربينات.
الطّاقة الكهرمائيّة
الطاقة الكهرومائية (Hydroelectric Power) هي واحدة من أشكال الطاقة التي تُنتج من مصادر المياه وتحديدًا خزانات السدود ومياه الأنهار المتدفقة، فمع حركة الماء تتحرك التوربينات المُثبتة فيها وتدور، ثم تُحوّل الطاقة الميكانيكية الناتجة إلى طاقة كهربائية.
ظهرت قديمًا لكن بشكل مُبتدئ في مطاحن الحبوب، حيث كانت الطاقة المائية المسؤولة عن تشغيل هذه المطاحن، وتعد من أكثر أنواع الطاقة استخدامًا وأكثرها أهمية، إذ تُشكّل ما نسبته 17% من إجمالي إنتاج الكهرباء، تتواجد بكثرة في الصين والبرازيل وكندا.
الطاقة الحرارية الأرضية
الطاقة الحرارية الأرضية (Geothermal energy) هي الحرارة التي تُستَمد من حرارة باطن الأرض، وتُستخدم في تدفئة المباني، و توليد الكهرباء ، والاستحمام.
وصُنّفت بأنها طاقة مُتجددة نظرًا؛ لأن الأرض تحتوي على مواد مصهورة دائمة الاشتعال والحرارة، تنتج عن عمليات التحلل البطيئة للجسيمات المشعّة في باطن الأرض والصخور، وهذه المواد المصهورة تقترب من الأرض تحديدًا أماكن وجود البراكين، ثم تمتص حرارتها الصخور والمياه الجوفية المتواجدة في خزانات أسفل الأرض، لترتفع حرارتها وتُستخدم للأغراض الإنتاجية من قِبل الإنسان.
طاقة ظاهرتي المدّ والجزر
أما طاقة المد والجزر (Tidal Energy) فهي تُستمد من ارتفاع مياه البحار والمحيطات وانخفاضها، وتعد هذه الطاقة حديثة نوعًا ما، وأُنشأت لأول مرة في فرنسا، وما زال المهندسون يبحثون عن تقنيات للاستفادة منها دون تكاليف كبيرة مع تأثير بسيط على البيئة، وتُنتج من خلال وضع توربينات في مناطق حدوث المد والجزر ، ثم تُحوّل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية، ولها عدة أنواع تختلف في طريقة إنتاج الطاقة.
استخدامات الطاقة المتجددة
تُستخدم الطاقة المتجددة في وقتنا الحاضر في الكثير من المجالات، وهي كالآتي:
في المجال العسكري
تُستخدم الطاقة المتجددة في المجال العسكري كما يأتي:
- تقليل الحروب والنزاعات التي أساسها احتلال المناطق التي تحتوي على النفط والوقود والغازات.
- الاستفادة من موارد الطاقة المتجددة والكهرباء الناتجة في تشغيل المنازل والمباني العسكرية، وذلك حفاظًا على مصدر طاقة دائم لا يتأثر في حال وقوع الحروب أو النزاعات، أو الكوارث.
- التقليل من ظاهرة الاحتباس الحراري ، والتي تُسبب الجفاف وتغير المناخ والفيضانات، والتي تُشكّل تهديدًا أمنيًا على البلاد.
في المجال المنزلي التّجاري
تتمثل استخدامات الطاقة المتجددة في مجال المنازل والتجارة كالآتي:
- توفير الكهرباء المجانيّة للمنازل والمتاجر الكبيرة وتقليل مصاريف سداد الفواتير الكهربائية.
- ازدياد المشاريع التي تشمل إنتاج الطاقة المتجددة، مما يعني ظهور آليات جديدة وقطع جديدة أيضًا تزداد نسبة مبيعاتها لتعود بالفائدة على المحال التجارية المختصة.
- استخدام الأراضي الشاسعة في تركيب وسائل إنتاج الطاقة، والتي تُستأجر أو تُشترى من مالكيها لتعود عليهم بالأرباح.
في المجال الزراعي
واستخدامها في هذا المجال كالآتي:
- شحن البطاريات والمولدات الكبيرة بالطاقة المتجددة، لاستخدامها في المناطق الزراعية البعيدة بدلًا من مولدات الديزل مرتفعة الثمن.
- استخدامها في مجالات الزراعة كالري بالطاقة الشمسية وتجفيف الطعام.
- تقليل تكاليف الإنتاج الزراعي مثل الحصاد والتخزين والتبريد والتجفيف.
في المجال الصناعي
وفي ما يأتي أهم استخداماتها:
- تقليل التكاليف الصناعية من خلال توفير الكهرباء بكميات كافية لتشغيل هذه الآليات دون تكاليف كبيرة.
- تقليل أسعار المواد المُنتجة؛ نظرًا لانخفاض تكاليف إنتاجها.
- زيادة فرص العمل التي تتمحور حول صناعة آليات إنتاج الطاقة.
عيوب الطاقة المتجددة
أما عيوب الطاقة المتجددة وسلبياتها فتتمثل في عدة مشكلات، أهمها:
- القدرة الإنتاجية للكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة ما زالت غير كافية للاستهلاك البشري كاملًا.
- يراها البعض غير موثوقة نظرًا لأنها تعتمد على مصادر متغيرة كالشمس التي تختفي جزئيًا في الشتاء، والرياح التي تهدأ بين الحين والآخر.
- تحتاج لكفاءة كبيرة عند تركيبها بشكل جيد دون أن تحتاج للكثير من الصيانة.
- تحتاج لمبلغ مالي كبير نسبيًا لتركيبها نظرًا لغلاء معداتها وصعوبة تركيبها.
- تحتاج لمساحة كبيرة تتسع لمعداتها الضخمة تقريبًا.
الخلاصة
ظهرت الطاقة المتجددة بعد توجه العالم الكبير نحو الطاقة غير المتجددة والتي أوشكت على النفاد، الأمر الذي يُهدد البشرية بأكملها، وهذا ما يُفسّر لجوء الباحثين والمهندسين لتسخيرالطاقة المتجددة كالشمس والرياح وحرارة الأرض والبحاروالمد والجزر والأنهار والمواد العضوية، في إنتاج الكهرباء التي لا يخلو أي منزل في هذا العالم من استخدامها، والتي تُعد المُشغّل الأساسي للعالم من كافة النواحي كالجانب العسكري، الصناعي، التجاري، والمنزلي.
