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:
سائل منوي من “فئران فضائية” يمهد الطريق لاستعمار البشر للقمر والمريخ!
اليابان – تواجه البشرية تحديات هائلة في سعيها للعيش خارج كوكب الأرض، تتجاوز مجرد تأمين الهواء للتنفس أو الحماية من الإشعاع الكوني.
ويتمثل أحد أكبر التحديات في ضمان استمرار الحياة وتكاثرها في بيئات الفضاء القاسية، خاصة مع الطموحات طويلة الأمد لإنشاء مستعمرات بشرية على الكواكب الأخرى.
وفي خطوة غير متوقعة نحو تحقيق هذا الهدف، يتوجه العلماء إلى مصدر غريب: حيوانات منوية مجففة بالتجميد من الفئران.
وتظهر التجارب الحديثة بقيادة تيروهیکو واكاياما من جامعة ياماناشي في اليابان، كيف يمكن للموارد الجينية المخزنة في الفضاء الصمود أمام التحديات الإشعاعية وتمهد الطريق لاستكشاف إمكانية التكاثر في بيئات خالية من الجاذبية.
ويمثل هذا البحث خطوة ثورية نحو ضمان بقاء البشر خارج الأرض واستكشاف المستقبل بين الكواكب.
ويقول واكاياما: هدفنا هو إنشاء نظام آمن ومستدام للحفاظ على الموارد الجينية للأرض في مكان ما في الفضاء، سواء على القمر أو في مكان آخر، حتى يمكن إحياء الحياة إذا واجهت الأرض دمارا كارثيا.”
ولأن الفضاء مليء بالإشعاع، فإن ذلك يمثل تحديا هائلا لكل من البشر وموادهم الوراثية. ويشار إلى أنه على متن محطة الفضاء الدولية، تكون مستويات الإشعاع أعلى بأكثر من 100 مرة من تلك الموجودة على الأرض. وبعيدا عن محطة الفضاء الدولية، في الفضاء العميق، يكون التعرض أكبر، ما يثير المخاوف بشأن تلف الحمض النووي الذي قد يعرض التكاثر للخطر.
وفي دراسة حديثة، أظهر باحثون يابانيون قدرة الحيوانات المنوية المجففة بالتجميد المُخزنة في محطة الفضاء الدولية لأكثر من ست سنوات على الصمود أمام الإشعاع.
وعلى الرغم من التعرض المطول للإشعاع الفضائي، أنتجت الحيوانات المنوية ذرية صحية عند إعادة الترطيب والتخصيب.
ولم تظهر الجراء، التي أطلق عليها اسم “جراء الفضاء” (space pups)، أي اختلافات جينية مقارنة بالفئران التي تم الحمل بها باستخدام الحيوانات المنوية المخزنة على الأرض.
وأظهرت التجارب السابقة التي قادها واكاياما أن الحيوانات المنوية المجففة بالتجميد يمكن أن تظل قابلة للحياة في الفضاء لمدة تصل إلى 200 عام، على الرغم من اعترافه بأن هذا غير كاف لاحتياجات البشرية على المدى الطويل.
وتهدف أحدث الدراسات إلى تمديد هذه الفترة باستخدام أجهزة متطورة للحماية من الإشعاع، ما قد يمهد الطريق للحفاظ على الموارد الجينية في الفضاء إلى أجل غير محدد.
وبالنظر إلى المستقبل، يتصور الباحثون إنشاء بنوك حيوية على القمر أو المريخ. على سبيل المثال، توفر أنابيب الحمم القمرية الظروف المثالية للحفاظ على الجينات بسبب درجات حرارتها المنخفضة وطبقات الصخور السميكة التي توفر الحماية من الإشعاع.
ويمثل عمل واكاياما قفزة كبيرة في ما يتعلق بالتكاثر في الفضاء، من خلال التركيز على الثدييات، حيث طور فريقه طريقة تجفيف بالتجميد تمكن من تخزين الحيوانات المنوية في درجة حرارة الغرفة ويهدف إلى إجراء التلقيح الصناعي (IVF) للقوارض على متن محطة الفضاء الدولية في السنوات القادمة.
وسيستكشف هذا البحث ما إذا كانت أجنة الثدييات يمكن أن تتطور بشكل طبيعي في الجاذبية الصغرى، حيث قد يؤدي غياب مؤشرات الجاذبية على عمليات مثل تكوين الأطراف وتطور الجهاز العصبي.
وبينما قد يبدو التنبؤ بتكاثر البشر في الفضاء كأنه جزء من أفلام الخيال العلمي، فإن تجارب واكاياما تهيئ الأساس لتحويل هذا الأمر إلى واقع. وإذا نجحت أبحاثه، فقد تساهم في ضمان بقاء البشرية خارج كوكب الأرض وتوفير الطمأنينة بأن الحياة يمكن أن تستمر حتى في أقسى الظروف البيئية.
المصدر: Interesting Engineering