ماهي مصادر الطاقة

تأتي الطاقة التي يستخدمها الشخص في حياته اليومية سواء كان في المنزل أو في المدرسة أو في أماكن العمل المختلفة، من مصادر الطاقة المختلفة التي يتم الحصول سواء من خلال مصادر متجددة و غير متجددة، حيث يتم التعرف على مصادر المتجددة والتي يتم اكتسابها من خلال الطبيعة حيث تعتبر من أهم المصادر التي يتم الاعتماد عليها منذ سنوات وإلى الآن، أما مصادر الغير متجددة هي التي تم اكتشافها وتعتبر مصادر محددة، حيث تعتبر من أهم المصادر التي تساعد في الربط الكهربائي بين الدول.

أنواع مصادر الطاقة

• الطاقة المتجددة التي يتم جمعها من مجموعة مختلفة من مصادر الطاقة المتجددة، حيث يتم تنصيف مصدر الطاقة متجددًا إذا كان يأتي من مصادر طبيعية أو عمليات تتجدد باستمرار، الأمثلة هي الطاقة الشمسية (من الشمس) والرياح والمياه والطاقة الحرارية الأرضية (من الأرض) والكتلة الحيوية (من المواد العضوية).
• لا تتجدد مصادر الطاقة غير المتجددة، حيث تتشكل عندما تموت النباتات وحيوانات ما قبل التاريخ ودُفنت تدريجياً بواسطة طبقات من صخور التربة، يختلف نوع الوقود الذي تم إنشاؤه وفقًا للظروف مثل نوع المواد العضوية من النباتات أو الحيوانات ومدة دفنها ، ودرجة الحرارة وتحت أي ضغط، أنواع الطاقة غير المتجددة هي الغاز الطبيعي والفحم والنفط.[1]

ما هي مصادر الطاقة المتجددة

الطاقة الشمسية

المصدر الأساسي للطاقة هو الشمس، تيم حصد الطاقة الشمسية باستخدام الألواح المجمعة لتهيئة الظروف التي يمكن تحويلها بعد ذلك إلى نوع من الطاقة، غالبًا ما تستخدم حقول الألواح الشمسية الكبيرة في الصحراء لتجميع الطاقة الكافية لشحن المحطات الفرعية الصغيرة ، وتستخدم العديد من المنازل أنظمة الطاقة الشمسية لتوفير الماء الساخن والتبريد وتكميل الكهرباء، وتعتبر هذه من أهم مميزات الطاقة الشمسية.

تكمن مشكلة الطاقة الشمسية في أنه على الرغم من توفر كميات وفيرة من ضوء الشمس ، فإن نطاقات جغرافية معينة فقط من العالم تحصل على ما يكفي من الطاقة المباشرة للشمس لفترة كافية لتوليد طاقة قابلة للاستخدام من هذا المصدر.

طاقة الرياح

أصبحت طاقة الرياح أكثر شيوعًا، الابتكارات الجديدة التي تسمح لمزارع الرياح بالظهور تجعلها أكثر شيوعًا. باستخدام التوربينات الكبيرة لاستيعاب الرياح المتاحة كطاقة للتشغيل ، يمكن للتوربينات تشغيل مولد لإنتاج الكهرباء.

إنها تتطلب استثمارات عالية ، كما أن سرعة الرياح ليست موحدة في كل مرة ، مما يؤثر على توليد الطاقة. بينما بدا هذا كحل مثالي للكثيرين ، بدأت حقيقة مزارع الرياح في الكشف عن تأثير بيئي غير متوقع قد لا يجعلها خيارًا مثاليًا.

الطاقة الحرارية الجوفية

الطاقة الحرارية الأرضية هي الطاقة التي يتم إنتاجها من تحت الأرض، حيث تعتبر طاقة نظيفة ومستدامة وصديقة للبيئة، تنتج درجات حرارة عالية باستمرار داخل القشرة الأرضية عن طريق التأخير البطيء للجسيمات المشعة، تعمل الصخور الساخنة الموجودة أسفل الأرض على تسخين المياه التي تنتج البخار، ثم يتم التقاط البخار مما يساعد على تحريك التوربينات. ثم تقوم التوربينات الدوارة بتشغيل المولدات.

يمكن استخدام الطاقة الحرارية الأرضية بواسطة وحدة سكنية أو على نطاق واسع من خلال تطبيق صناعي، تم استخدامه خلال العصور القديمة للاستحمام وتدفئة الفضاء، عادةً ما يكون لمحطات الطاقة الحرارية الأرضية انبعاثات منخفضة إذا قامت بضخ البخار والمياه التي تستخدمها مرة أخرى في الخزان، أكبر عيب للطاقة الحرارية الأرضية هو أنه لا يمكن إنتاجها إلا في مواقع مختارة في جميع أنحاء العالم.

طاقة الهيدروجين

يتوفر الهيدروجين مع الماء (H2O) وهو العنصر الأكثر شيوعًا المتاح على الأرض، يحتوي الماء على ثلثي الهيدروجين ويمكن العثور عليه مع عناصر أخرى، حيث يمكن استخدامه كوقود لتوليد الكهرباء، يعد الهيدروجين مصدرًا هائلاً للطاقة ويمكن استخدامه كمصدر للوقود لتشغيل السفن والمركبات والمنازل والصناعات والصواريخ، إنه متجدد بالكامل ، ويمكن إنتاجه عند الطلب ولا يترك أي انبعاثات سامة في الغلاف الجوي.

طاقة المد والجزر

تستخدم طاقة المد والجزر ارتفاع وانخفاض المد والجزر لتحويل الطاقة الحركية للمد والجزر الواردة والصادرة إلى طاقة كهربائية، إن توليد الطاقة من خلال طاقة المد والجزر هو الأكثر انتشارًا في المناطق الساحلية، طاقة المد والجزر هي أحد مصادر الطاقة المتجددة وتنتج طاقة كبيرة حتى عندما يكون المد والجزر بسرعة منخفضة، عندما يكون هناك ارتفاع متزايد في مستويات المياه في المحيط ، يتم إنتاج المد والجزر ، والتي تندفع ذهابًا وإيابًا في المحيط. من أجل الحصول على طاقة كافية من طاقة المد والجزر المحتملة ، يجب أن يكون ارتفاع المد العالي خمسة أمتار (حوالي 16 قدمًا) أكبر من المد المنخفض.

طاقة الأمواج

يتم إنتاج طاقة الأمواج من الأمواج التي يتم إنتاجها في المحيطات، نظرًا لأن المحيط تحكمه جاذبية القمر ، فإنه يجعل من تسخير قوته خيارًا جذابًا، تمت دراسة تقنيات مختلفة لتحويل طاقة الأمواج إلى طاقة كهربائية باستخدام هياكل شبيهة بالسدود أو أجهزة مثبتة في قاع المحيط فوق سطح الماء أو تحته مباشرة، وتعتبر طاقة الأمواج متجددة  وصديقة للبيئة  ولا تسبب أي ضرر للغلاف الجوي، يمكن تسخيرها على طول المناطق الساحلية للعديد من البلدان ويمكن أن تساعد دولة ما على تقليل اعتمادها على الدول الأجنبية للحصول على الوقود.

يمكن أن يؤدي إنتاج طاقة الأمواج إلى إتلاف النظام البيئي البحري ويمكن أيضًا أن يكون مصدر إزعاج للسفن الخاصة والتجارية، يعتمد بشكل كبير على الطول الموجي ويمكن أن يكون أيضًا مصدرًا للتلوث البصري والضوضاء، هذه الطاقة أيضًا أقل كثافة مقارنةً بما هو متاح في خطوط العرض الشمالية والجنوبية

الطاقة الكهرومائية

ما لا يدركه الكثير من الناس هو أن معظم المدن والبلدات في العالم تعتمد على الطاقة الكهرومائية، وهي تعتمد منذ القرن الماضي، في كل مرة ترى فيها سدًا كبيرًا ، فإنها توفر الطاقة الكهرومائية لمحطة كهربائية في مكان ما، حيث تُستخدم طاقة الماء لتحويل المولدات لإنتاج الكهرباء التي يتم استخدامها بعد ذلك، إنه غير ملوث ولا يترتب عليه نفايات أو ينتج غازات سامة ، وصديق للبيئة، المشاكل التي تواجه الطاقة الكهرومائية الآن لها علاقة بتقادم السدود. يحتاج الكثير منهم إلى أعمال ترميم كبيرة ليظلوا فعالين وآمنين ، وهذا يكلف مبالغ هائلة من المال. يتسبب استنزاف إمدادات المياه الصالحة للشرب في العالم أيضًا في حدوث مشكلات حيث قد ينتهي الأمر بالبلدات إلى الحاجة إلى استهلاك المياه التي توفر لها الطاقة أيضًا.

طاقة الكتلة الحيوية

 يتم إنتاج طاقة الكتلة الحيوية من المواد العضوية وهي شائعة الاستخدام في جميع أنحاء العالم، يلتقط الكلوروفيل الموجود في النباتات طاقة الشمس عن طريق تحويل ثاني أكسيد الكربون من الهواء والماء من الأرض إلى كربوهيدرات من خلال عملية التمثيل الضوئي، عندما يتم حرق النباتات يتم إطلاق الماء وثاني أكسيد الكربون مرة أخرى في الغلاف الجوي، حيث تشمل الكتلة الحيوية بشكل عام المحاصيل والنباتات والأشجار ومشابك الحدائق ورقائق الخشب ومخلفات الحيوانات، وتستخدم طاقة الكتلة الحيوية للتدفئة والطهي في المنازل وكوقود في الإنتاج الصناعي.

مصادر الطاقة غير المتجددة

الطاقة النووية

بينما الطاقة النووية تظل موضوعًا كبيرًا للنقاش حول مدى أمان استخدامها ، وما إذا كانت فعالة في استخدام الطاقة أم لا عندما تأخذ في الاعتبار النفايات التي تنتجها، فالحقيقة أنها لا تزال واحدة من مصادر الطاقة المتجددة الرئيسية متاح للعالم، و يتم إنشاء الطاقة من خلال نووي محدد رد الفعل، والتي يتم بعد ذلك جمعها واستخدامها لمولدات الكهرباء، في حين أن كل دولة تقريبًا لديها مولدات نووية ، إلا أن هناك قيودًا على استخدامها أو بنائها حيث يحاول العلماء حل مشكلات السلامة والتخلص من  النفايات .

يتم إنتاج الطاقة النووية من اليورانيوم ، وهو مصدر طاقة غير متجدد تنقسم ذراته من خلال عملية تسمى الانشطار النووي لتوليد الحرارة ، وفي النهاية الكهرباء، يعتقد العلماء أن اليورانيوم نشأ منذ مليارات السنين عندما تشكلت النجوم، يوجد اليورانيوم في جميع أنحاء قشرة الأرض ، ولكن من الصعب جدًا أو المكلف للغاية استخراج اليورانيوم ومعالجته إلى وقود لمحطات الطاقة النووية، ستستفيد الطاقة النووية من مفاعلات النيوترونات السريعة ليس فقط من خلال استخدام حوالي 60 ضعف كمية الطاقة من اليورانيوم ولكن أيضًا لإطلاق العنان للاستخدام المحتمل للثوريوم ، وهو عنصر أكثر وفرة كوقود، والآن أصبح حوالي 1.5 مليون طن من اليورانيوم المستنفد ، الذي يُنظر إليه على أنه أكثر بقليل من النفايات ، مصدرًا للوقود

الوقود الأحفوري

عندما يتحدث معظم الناس عن المصادر المختلفة للطاقة ، فإنهم يدرجون الغاز الطبيعي والفحم والنفط كخيارات تعتبر جميعها مجرد مصدر واحد للطاقة من الوقود الأحفوري،  يوفر الوقود الأحفوري الطاقة لمعظم دول العالم ، باستخدام الفحم والنفط بشكل أساسي، يتم تحويل الزيت إلى العديد من المنتجات ، وأكثرها استخدامًا هو البنزين، بدأ الغاز الطبيعي في أن يصبح أكثر شيوعًا ولكنه يستخدم في الغالب لتطبيقات التدفئة ، على الرغم من وجود المزيد والمزيد من السيارات التي تعمل بالغاز الطبيعي في الشوارع.

قضية الوقود الأحفوري ذات شقين الحصول على الوقود الأحفوري وتحويله للاستخدام ، يجب أن يكون هناك تدمير كبير  وتلوث للبيئة، كما أن احتياطيات الوقود الأحفوري محدودة أيضًا ، ومن المتوقع أن تستمر لمدة 100 عام أخرى فقط بالنظر إلى المعدل الأساسي للاستهلاك.[2]