الطاقة المتجددة.. تحمي البشر وكوكب الأرض
تاريخ النشر: 25th, August 2024 GMT
الحرائق غزت غابات العالم، وذوبان الجليد في القطبين يثير الرعب، وجفاف التربة حسر البقع الخضراء، والبشر مهددون بكارثة احترار الأرض لاعتمادهم الجائر على الطاقة غير المتجددة.
ليحمي البشر كوكب الأرض، لابد من الانتقال إلى الطاقة المتجددة وبأسرع وقت ممكن. وهي طاقة تأتي من مصادر أهمها الشمس والرياح، والتي تتجدد بشكل طبيعي، ولا تنفد، ويمكن استخدامها في توليد الكهرباء مثلا.
والفرق هو أن الطاقة غير المتجددة تأتي من مصادر محدودة يمكن استنفادها، مثل الوقود الأحفوري والنفط، وهي ذات مستويات عالية من الانبعاثات التي تسبب احترار الأرض.
يهتم العالم بالتحول إلى الطاقة المتجددة لأنها أيضا متوفرة في كل مكان، ما يعني أن توزيعها يفترض أن يكون أكثر عدالة وأقل ضررا.
حاليا، يعتمد العالم، وخاصة الدول الصناعية على الطاقة المتولدة من الوقود الأحفوري (الفحم والنفط والغاز)، وهي الموارد غير المتجددة التي يستغرق تشكيلها مئات الملايين من السنين. ويتسبب الوقود الأحفوري، عند حرقه لإنتاج الطاقة، في انبعاثات ضارة من غازات الدفيئة، مثل ثاني أكسيد الكربون.
أما انبعاثات الطاقة المتجددة، فهي أقل بكثير، كما أنها أقل تكلفة في معظم البلدان، وهي تخلق وظائف أكثر بثلاث مرات من الوقود الأحفوري.
ما هي أنواع الطاقة المتجددة؟
إن أهم مصادر الطاقة المتجددة هي أشعة الشمس والمياه والرياح، هي موارد طبيعية يمكن تحويلها إلى هذه الأنواع من الطاقة النظيفة والقابلة للاستخدام.
الطاقة الحيوية أو الأحيائية
هي واحدة من العديد من الموارد المتنوعة المتاحة للمساعدة في تلبية طلب البشر على الطاقة.
والطاقة الحيوية شكل من أشكال الطاقة المتجددة المشتقة من المواد العضوية الحية الحديثة المعروفة باسم الكتلة الحيوية، والتي يمكن استخدامها لإنتاج وقود النقل والحرارة والكهرباء والمنتجات.
الطاقة الحرارية الأرضية
مواردها هي خزانات من الماء الساخن الموجودة، أو التي يصنعها الإنسان في درجات حرارة وأعماق متفاوتة تحت سطح الأرض.
يمكن حفر الآبار، التي يتراوح عمقها من بضعة أقدام إلى عدة أميال، في خزانات تحت الأرض للاستفادة من البخار والمياه الساخنة جدا، والتي يمكن إحضارها إلى السطح لاستخدامها في مجموعة متنوعة من عمليات إنتاج الطاقة، بما في ذلك توليد الكهرباء والاستخدام المباشر والتدفئة و التبريد.
في الولايات المتحدة، توجد معظم خزانات الطاقة الحرارية الأرضية في الولايات الغربية.
الطاقة الكهرومائية
واحدة من أقدم وأكبر مصادر الطاقة المتجددة، والتي تستخدم التدفق الطبيعي للمياه المتحركة لتوليد الكهرباء.
تمثل الطاقة الكهرومائية حاليا 28.7 من إجمالي توليد الكهرباء المتجددة، و6.2 بالمئة من إجمالي توليد الكهرباء في الولايات المتحدة.
الطاقة البحرية
تعرف أيضا باسم الطاقة الحركية المائية، أو الطاقة البحرية المتجددة، وهي مصدر طاقة متجدد يتم تسخيره من الحركة الطبيعية للمياه، بما في ذلك الأمواج والمد والجزر وتيارات الأنهار والمحيطات.
ويمكن أيضا تسخير الطاقة البحرية من الاختلافات في درجات حرارة الماء من خلال عملية تعرف باسم تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات.
الطاقة الشمسية
إن كمية ضوء الشمس التي تسقط على سطح الأرض في ساعة ونصف الساعة، تكفي لاستهلاك العالم بأكمله من الطاقة لمدة عام كامل.
تعمل تقنيات الطاقة الشمسية على تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية، إما من خلال الألواح الكهروضوئية، أو من خلال المرايا التي تركز الإشعاع الشمسي.
يمكن استخدام هذه الطاقة لتوليد الكهرباء أو تخزينها في البطاريات أو التخزين الحراري.
اقرأ أيضاًتقاريركامالا هاريس تواجه معادلة صعبة بسبب حرب غزة
طاقة الرياح
التكنولوجيا المستخدمة لتسخير طاقة الرياح، والتي كانت تسمى ذات يوم طواحين الهواء، تطورت بشكل كبير على مدى السنوات الـ 10 الماضية.
تقوم توربينات الرياح، كما يطلق عليها الآن، بجمع وتحويل الطاقة الحركية التي تنتجها الرياح إلى كهرباء للمساعدة في تشغيل شبكات الكهرباء.
ما فوائد الطاقة المتجددة؟
مزايا الطاقة المتجددة عديدة وتؤثر على الاقتصاد والبيئة والأمن القومي وصحة الإنسان. وهي تسهم في تعزيز الأمان في شبكات الكهرباء. كما تخلق فرص عمل في صناعات الطاقة المتجددة.
الأهم أنها تساهم في دفع الخطر الذي يهدد الأرض، عبر تقليل انبعاثات الكربون وتلوث الهواء الناتج عن إنتاج الطاقة غير المتجددة.
ويمكن أن تساهم الطاقة المتجددة في تعزيز استقلالية الدول في مجال الطاقة، لأن موارد هذه الطاقة متاحة ولا تنضب.
ويمكن للدول تحمل تكاليف إنتاج الطاقة المتجددة، حيث أن العديد من أنواع الطاقة المتجددة تنافسية من حيث التكلفة مع مصادر الطاقة التقليدية.
ومن الفوائد التي تجلبها الطاقة المتجددة انها توسع نطاق وصول المجتمعات غير المتصلة بشبكات الكهرباء أو النائية أو الساحلية أو الجزرية إلى الطاقة.
في الولايات المتحدة على سبيل المثال، تولد الطاقة المتجددة حوالي 20 بالمئة من إجمالي الكهرباء، وتستمر هذه النسبة في النمو.
والولايات المتحدة دولة غنية بالموارد ولديها موارد وفيرة من الطاقة المتجددة. والكمية المتاحة من الطاقة المتجددة تعادل 100 مرة احتياجات البلاد السنوية من الكهرباء.
المصدر: صحيفة الجزيرة
كلمات دلالية: كورونا بريطانيا أمريكا حوادث السعودية الولایات المتحدة الطاقة المتجددة الوقود الأحفوری تولید الکهرباء غیر المتجددة فی الولایات من الطاقة
إقرأ أيضاً:
كيف يمكن التخلص من الكربون؟ دفنه قد يكون حلا
تشير الدراسات إلى أنه ينبغي خفض انبعاثات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي بنسبة تراوح بين 80 و90% لتحقيق الاستقرار المناخي، ومع ذلك ستبقى خطورة مليارات الأطنان من غاز ثاني أكسيد الكربون -التي ينبغي إزالتها من الغلاف الجوي سنويا حتى 2050- هي ما يستوجب حلولا خلاقة.
ويعد التخفيض من ثاني أكسيد الكربون مصدر قلق بالغ لمن يسعون إلى مناخ مستقر على الكوكب، وإذا كان ذلك متاحا عبر التخفيض في مصدر الانبعاثات والأنشطة البشرية والعوامل الطبيعية، فتبرز محاولات أخرى من بينها امتصاص الكربون ودفنه تحت سطح الأرض.
اقرأ أيضا list of 4 itemslist 1 of 4ما غازات الدفيئة؟ وكيف تغير المناخ على الكوكب؟list 2 of 4"احتكار الغلاف الجوي".. ما ديون المناخ؟ وبكم تقدر؟list 3 of 4هل تصبح جبال الأرض مصدرا لوقود المستقبل؟list 4 of 4منكرو تغير المناخ يروجون دراسة أنجزها ذكاء اصطناعي تابع لإيلون ماسكend of listوناقشت دراسة -نشرت في موقع "تطوير علوم الأرض والفضاء"- إمكانية
تخزين ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض أو ما يسمى "الحجز الجيولوجي لثاني أكسيد الكربون".
وتقوم العملية على حقن كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في تكوينات جوفية بهدف التخزين الدائم، وتُعد هذه العملية أساسية في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي ودعم التحول بمجال الطاقة، حسب الدراسة.
وبعد عملية الحقن يتحد ثاني أكسيد الكربون مع المياه (المحلول الملحي) ويبقى محاصرا بثبات في التكوين، مما يمنع تسربه إلى الغلاف الجوي. ويعتمد ذلك على الديناميكيات المتعلقة بخصائص السوائل والصخور، ومورفولوجيا التكوين.
إعلانوتشير الدراسة إلى أن ثاني أكسيد الكربون لا يختفي ببساطة بمجرد ضخه تحت سطح الأرض، بل يشغل مساحات في الصخور الجوفية ويختلط بالمياه الجوفية، وهي عملية تبدو أكثر تعقيدا مما عليه للوهلة الأولى.
ويتساءل العديد من العلماء عما إذا كان من الممكن أن يعود الماء إلى السطح بعد عقود من الزمن، فكثافة ثاني أكسيد الكربون النقي أقل من كثافة الماء، ولكن الوضع يتغير عندما يذوب ثاني أكسيد الكربون في الماء.
وتشير التجارب التي قامت عليها الدراسة إلى أنه بمجرد ذوبان ثاني أكسيد الكربون في الماء، يصبح السائل الناتج أكثر كثافة من الماء وحده.
والكثافة عامل حاسم في تفاعل السوائل تحت الأرض، فعندما تكون المياه الغنية بالكربون أثقل، تميل إلى التحرك نحو الأسفل بدلا من الطفو إلى السطح،
وتخلف هذه الحركة الداخلية الغارقة طبقات من السوائل تبقى مختبئة تحت الأرض، مما يعني أن التخزين يمكن أن يكون أكثر من مجرد حل مؤقت.
ويعتقد المسؤولون المعنيون بالسياسات البيئية أن هذه العملية القائمة على الكثافة فرصة حقيقية لإبقاء ثاني أكسيد الكربون محصورا تحت طبقات الصخور، مما يسهم في الحد من التسربات التي قد تُهدد الأهداف المناخية طويلة الأجل.
ومع ذلك، تشير الدراسة إلى أنه ليست كل المواقع مناسبة لتخزين ثاني أكسيد الكربون، ويجب أن تكون هناك طبقة صخرية سميكة نسبيا فوق طبقة تخزين المياه الجوفية. ويعد الغطاء السميك والآمن أمرا حيويا للحفاظ على ثاني أكسيد الكربون في مكانه حتى يذوب تماما ويبدأ النزول إلى الأسفل.
ويشير ماركو دي باولي، الأستاذ جامعة توينتي في إنسخيده بهولندا والمشارك بالدراسة، إلى أن مثل هذه الظروف الجيولوجية ليست نادرة، فهناك العديد من المواقع التي تستوفي هذه المعايير بالفعل، بما في ذلك المناطق الواقعة تحت قاع المحيط. ويقترح بعض الخبراء حقول النفط المهجورة والمياه الجوفية المالحة باعتبارها مواقع واعدة.
إعلانوطرحت الدراسة كيفية تفاعل الصخور نفسها عندما تتسلل المياه المحملة بالكربون عبر قنواتها الصغيرة، فبعض الصخور قادرة على الذوبان أو التحول كيميائيا، مما يُنشئ قنوات تسرب جديدة. بينما تبقى صخور أخرى سليمة وتغلق الماء المحمل بالكربون بإحكام أكبر.
وقد استخدم الباحثون تقنيات متقدمة لمعرفة ما إذا كانت هذه التغيرات الكيميائية تُقوي بنية الصخور أم تُضعفها، بهدف تجنب المفاجآت التي قد تُعيق خطة التخزين الدائم.
ويدرس العلماء تصميم أساليب حقن تُرسل ثاني أكسيد الكربون مباشرة إلى المنطقة المثالية، حيث يلتقي ويندمج مع المياه الجوفية، ثم يستقر السائل الأثقل في أعماق أكبر، بعيدا عن الشروخ المحتملة.
وقد نجحت فعليا البرامج القائمة في أماكن مثل حقل "سليبنر" في بحر الشمال في حقن ملايين الأطنان من ثاني أكسيد الكربون، وتشير عمليات المراقبة طويلة الأمد هناك إلى أنه إذا تم ذلك بشكل صحيح، فإن الكربون سيبقى في مكانه ويتحول تدريجيا إلى مناطق مستقرة.
وبمجرد ذوبان الكربون يقل عمليا احتمال انزلاقه إلى الهواء -حسب الدراسة- وتصبح الطبقة الصخرية السفلية أقل أهمية بمجرد نزول الخليط الثقيل إلى الأسفل، وحتى حتى الهزات القوية قد لا تؤدي إلى دفع السائل إلى السطح.
ويشكل الجانب المتعلق بالسلامة السبب الرئيسي وراء رغبة العديد من العلماء في مواصلة استكشاف آفاق تخزين ثاني أكسيد الكربون بشكل دائم تحت الأرض. وتشير الحسابات إلى وجود فرص واسعة النطاق لالتقاط كميات كبيرة من الكربون والاحتفاظ بها بمرور الوقت، رغم أن ذلك يختلف من موقع إلى آخر.
وقد تسهم هذه الدراسة في تحسين خطط تخزين الكربون المستقبلية، فإذا عرف العلماء بدقة كيفية اختلاط السوائل على أعماق مختلفة، فسيتمكنون من توسيع نطاق التصاميم بثقة، باستخدام أساليب قائمة على البيانات الدقيقة.
إعلانوعام 2024، شهدت مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أسرع زيادة سنوية على الإطلاق، بحوالي 3.58 أجزاء في المليون، ويتطلب وقف ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي التوقف التام عن مراكمة الغازات المسببة له في الغلاف الجوي، ثم بدء تقليصها.
مكافحة المخدرات تقيم معرضًا توعويًّا بأضرار ومخاطر المخدرات والسموم والمؤثرات العقلية بالكلية التقنية